DE4029898A1 - Raumsperrsystem zur erkennung bzw. bekaempfung von bodenzielen, luftzielen oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Sperrung eines Raumes mittels der Ver­ legung von aus Sensoren und durch diese beeinflußbaren Wirkkörpern, z. B. Minen oder dergleichen, bestehenden Komponenten, in einem vorbestimmten Zielgebiet gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bereits Sperrsysteme bekannt, bei denen Minen mit einer Zündein­ richtung auslösbare Sprengladung enthalten, wobei die Auslösung der Zün­ dung mittels von Zielsuchsensoren oder anderen Detektoren ausgehenden Signalen bewirkt wird.

Für die Errichtung von Sperräumen, z. B. mittels Minen oder dergleichen, auf gegnerischem Gebiet ist der Einsatz von Trägerfluggeräten, Drohnen oder Flugkörpern bekannt, aus denen die zu verlegenden Minen in einem vorbe­ stimmten Zielgebiet, beispielsweise aus Streuwaffenbehältern, abgesetzt wer­ den.

Die Minen werden beispielsweise mittels Fallschirmen gebremst oder auch ungebremst zu Boden gebracht. Dabei sind auch Abwurf-Wirkkörper bekannt, deren Sensoren nach dem Aus­ stoß aus dem Träger während des gebremsten Abstiegs eine rotierende Be­ wegung ausführen und bei Detektion von Zielen den Zünder betätigen und damit eine Auslösung des Wirkteils bewirken.

Derartige Sperrsysteme erfordern bezüglich der Abstände bzw. Lage der Wirkkörper zueinander eine präzise Verbringung der Wirkkörper, um einer­ seits beim Vordringen eigener Kräfte in Richtung des gesperrten oder inner­ halb des Raumes genaue Kenntnis der Lage der Wirkkörper, z. B. Minen, zur Vermeidung der Gefährdung der eigenen Kräfte zu besitzen und andererseits aber auch eine sichere Zündung zu erreichen.

Die bekannten Sperrsysteme setzen voraus, daß bereits bei Verbringung der Wirkkörper bestimmt werden muß, welche Art von Wirkkörpern und Sensoren eingesetzt werden sollen, um auf in ihrer Art unterschiedliche Ziele und auf die Anzahl voneinander unterschiedlicher Ziele, z. B. Personen, gepanzerte oder ungepanzerte Fahrzeuge bzw. Fluggeräte wie z. B. Kampfhubschrauber oder dergleichen reagieren zu können. Dies ist jedoch im voraus nicht oder nur sehr unvollkommen möglich. Ebenso erlauben die bisher bekannten Sperrsysteme eine nachträgliche Erweiterung des Verlegungsraumes ebenso wie eine nachträgliche Ergänzung nur in unvollkommener Weise und nur mit erheblichem Aufwand.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Sperrsystem zu schaffen, welches die Nachteile der bekannten Systeme vermeidet und geeignet ist, sowohl eine Anpassung des verlegten Sperrsystems an sich ändernde Gegebenheiten der erforderlichen Sperrmaßnahmen jederzeit vornehmen zu können, als auch im Hinblick auf eine Fernverbringung von Sensoren und Wirkteilen ein Sperrge­ biet hinter der Sichtlinie in einem vom Gegner beherrschten Gebiet zu errich­ ten.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ausbildung des Sperrsystems nach den Merkmalen des Anspruchs 1 und in weiterer vor­ teilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens nach den Merkmalen der dem Anspruch 1 folgenden Ansprüche.

Mittels eines erfindungsgemäß ausgeführten Sperrsystems ist die Sperrung eines Raumes auch hinter der Sichtlinie eines von gegnerischen Kräften be­ herrschten Gebietes ermöglicht und eine Einstellung des Systems auf sich än­ dernde Gegebenheiten nach der Verbringung der Sensoren, getrennt von den Wirkkörpern, auf eine sich ändernde Anzahl oder sich ändernde Art der Ziele mit einer diesen Änderungen angepaßten Auswahl und Anzahl von Wirkkörpern.

Das erfindungsgemäße Sperrsystem ist aufgrund der räumlichen Trennung der Sensoreinheiten von den Wirkteilen, sowie deren räumlich und zeitlich getrennten Verbringung in den zu sperrenden Raum ein- bzw. ausschaltbar aus einer aktiven oder inaktiven Phase. Der zu sperrende Raum kann im Aus­ schaltzustand des Sperrsystems von eigenen Kräften am Boden und in der Luft ohne Gefahr überquert werden. Bei Verwendung entsprechender Träger kann die Verbringung, insbesondere der Wirkteile, ohne taktisch relevanten Zeitverzug bewerkstelligt werden. Jederzeit kann, wenn erforderlich und wenn die Gefährdung eigener Kräfte ausgeschlossen werden kann, das Sensorfeld erweitert oder können un­ brauchbar gewordene Sensoreinheiten ersetzt werden.

Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Sperrsystem arbeitet mit Hilfe der zwi­ schen der Bodenstation mit den Werferbatterien und den Sensoreinheiten bzw. den Wirkkörpern oder deren Trägerkörpern bestehenden Signalübertra­ gungseinrichtungen, z. B. mittels Funkverbindungen, völlig autonom. Zur Erzielung einer sicheren Signalübertragung, auch über größere Distan­ zen, ist der Einsatz von in den zu sperrenden Raum verbringbaren Relais­ stationen auch mit Verstärkergliedern vorgesehen. Mittels des Sperrsystems wird die Verlegung der Sensoreinheiten innerhalb eines zu sperrenden Gebietes mit auf unterschiedliche Ziele ansprechenden Sensoren ermöglicht. Damit lassen sich in das Sperrgebiet eindringende Ziele nach Art und Anzahl unterscheiden, die der Art der ermittelten Ziele angepaßten Wirkteile aus­ wählen und mittels der Trägerkörper gegen das Ziel abschießen. Um den Einsatz der Wirkteile auf Sensorsignale ohne nennenswerte Zeitver­ zögerung bewirken zu können, arbeitet das robotisierte System rechnerge­ stützt. Als Wirkteile kommen aus den Trägern ausstoßbare Submunitionen gegen Personen, ungepanzerte oder gepanzerte Fahrzeuge oder zur Hubschrauber­ bekämpfung geeignete Munitionen in Frage. Als Trägerkörper für die Aufnahme der Wirkteile und bzw. oder der Sensorein­ heiten können auch von der Bodenstation aus gesteuerte Flugkörper, wie Ra­ keten oder Drohnen, eingesetzt werden. Es ist jedoch auch eine Verbringung sowohl der Sensoreinheiten als auch der Wirkteile mittels bodengebundener Robotfahrzeuge, sowie bemannter Fahr­ zeuge, wie Kraftfahrzeuge, Hubschrauber oder Flugzeuge, möglich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 das Sperrsystem im Geländeeinsatz bei der Verlegung der Sensor­ einheiten bzw. der Wirkteile in schematischer Darstellung,

Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Sensorfeld mit einer Anzahl am Boden abgesetzter Sensoreinheiten nach statistischer Verteilung,

Fig. 3 in schematischer Darstellung das Sperrsystem im Einsatz gegen Hubschrauber,

Fig. 4 einen Trägerkörper für die Aufnahme der Sensoreinheiten schema­ tisch und teilweise aufgeschnitten dargestellt,

Fig. 5 einen Trägerkörper für die Aufnahme der Wirkkörper in schemati­ scher, teilweise aufgeschnittener, perspektivischer Darstellung,

Fig. 6 ein Prinzipschaltbild der Sperrsystemsteuerung in vereinfachter Darstellung.

Nach dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Sperrsystems ist vorgesehen, daß sowohl die Sensor­ einheiten mit ihren Sensoren als auch die Wirkteile zur Einrichtung eines Sperrgebietes bzw. eines Sperraumes von Trägerkörpern aufgenommen und transportiert werden, die in der Art von Werferraketen ausgebildet sind und mit Hilfe von Werfern über die Frontlinie F hinweg auf von gegnerischen Kräften beherrschtes Gebiet verbracht und in diesem Gebiet abgesetzt werden. Als Wirkteile kommen hierbei solche zur Bekämpfung von Personen, von ge­ panzerten oder ungepanzerten Fahrzeugen sowie Hubschraubern in Be­ tracht. Das nachfolgend beschriebene Raumsperrsystem ist vorgesehen für einen autonomen Operationsablauf mit Ansteuerung der Werfer bzw. Werfer­ batterien durch Signale der auf gegnerischem Gebiet getrennt von den Wirk­ teilen abgesetzten Sensoreinheiten bzw. Sensoren bei Erkennung von zu be­ kämpfenden Zielen. Das Sperrsystem kann jedoch auch mittels willkürlich arbeitender Betätigung der Werferbatterien bzw. der Trägerkörper mittels Bedienpersonen betrieben werden. Ferner können anstelle von mittels Werfern abschießbaren Trägerkörpern für den Transport der Sensoreinheiten und davon getrennt der Wirkteile des Sperrsystems auch fernsteuerbare Flugkörper, Flugzeuge oder bodengebun­ dene Fahrzeuge eingesetzt werden.

In den Fig. 1 bis 3 ist mit 2 insgesamt das durch das Sperrsystem zu sperren­ de Gebiet bzw. der zu sperrende Raum bezeichnet. Im Gelände diesseits der Frontlinie F sind Werferfahrzeuge 4 mit Werferbatterien 5 von Werfern S′ in einer Abschußstellung positioniert.

Der mittels der Werferbatterien 5 auf einer vorbestimmten Flugbahn 10 trans­ portierte Trägerkörper 8 ist vorgesehen für die Aufnahme einer Anzahl von Sensoreinheiten 11, die über dem zu sperrenden Gebiet 2 zur Abdeckung eines vorbestimmten Bereichs für die Bildung von Sensorfeldern 16 am Bo­ den mit statistischer Verteilung abgesetzt werden. Der Trägerkörper 8 für die Aufnahme der Sensoreinheiten 11 mit ihren Sen­ soren 12 weist mehrere in bekannter Art und Weise arbeitende Verteilerbe­ hälter 9 für je mehrere Sensoreinheiten 11 auf, wobei die einzelnen Verteiler­ behälter 9 bzw. die Sensoreinheiten 11 aus dem Trägerkörper 8 bzw. aus den Verteilerbehältern 9 von mit einem Gasgenerator arbeitenden Einrichtun­ gen allgemein bekannter Bauart über dem Zielgebiet ausgestoßen werden.

Jede der Sensoreinheiten 11 ist mit einer Einrichtung allgemein bekannter Art versehen, welche die Sensoren 12 nach dem Aufschlag am Boden in eine vorgegebene Ausrichtstellung bringt. Die bekannte Einrichtung ist der Verein­ fachung halber hier nicht dargestellt.

Räumlich getrennt von den Sensoreinheiten 11 sind die Wirkteile 13 vorge­ sehen und in Trägerkörpern 8′ untergebracht, die von den Werfern 5′ zeitlich getrennt von den Sensoreinheiten nach Feststellung von Zielen im Zielgebiet 2 abschießbar vorgesehen sind. Die Wirkteile 13 sind durch geeignete Systeme aus dem Trägerkörper 8′ im Zielgebiet ausstoßbar.

Entsprechend der in Fig. 6 in einem vereinfachten Prinzipschaltbild gezeigten Programmier- und Steuereinrichtung für den Betrieb des Sperrsystems, ist die Feuerleitanlage 14 der Bodenstation mit einer Programmiereinheit 17 zur Programmierung der Abschuß- und Zieldaten sowohl für die Trägerkörper 8 der Sensoreinheiten 11 als auch für die Trägerkörper 8′ der Wirkteile 13 be­ zeichnet. Ferner ist 18 die Empfängereinrichtung der Feuerleitanlage 14 bzw. der Wer­ ferbatterien 5 mit ihren Werfern 5′. Die Empfängereinrichtung 18 weist Mittel 20, 21 zur Signalverarbeitung bzw. zur Signalübertragung auf. Jede der Sensoreinheiten 11 enthält einen Energiespeicher, eine Antennen­ anlage 32, sowie Mittel 33 bzw. 34 zur Signalverarbeitung bzw. Signalüber­ tragung und eine Programmiereinheit 17′ für den Anschluß an die Program­ miereinheit 17 der Empfängereinrichtung 18 der Leitanlage 14. Mittels der Antennenanlage 32 stehen nach Bildung des Sensorfeldes 16 sämtliche Sensoreinheiten 11 in Funkverbindung direkt oder über Relais­ stellen 31 für sämtliche oder je eine Anzahl von Sensoreinheiten 11 mit der Feuerleitanlage 14 bzw. mit der Empfängereinrichtung 18. Ferner enthalten die Sensoreinheiten 11 entsprechend dem Sperrauftrag Sensoren 12 zur Zielerkennung, die beispielsweise auf akustische oder seismische Signale oder aber auf Infrarotstrahlung ansprechen. Neben Funk können auch andere Übertragungsmittel, wie z. B. Lichtwellenleiter eingesetzt werden. Außerdem weisen Wirkteile 13 bzw. deren Trägerkörper 8′ eine Program­ miereinheit 17′ auf, die durch die Programmiereinheit 17 der Feuerleitanlage 14 bzw. der Empfängereinrichtung 18 ansteuerbar ist und auf entsprechende Signale der Sensoren 12 bzw. der Sensoreinheiten 11 die ermittelten Ziel­ daten für den Trägerkörper 8′ und die Daten für den Abschuß der Trägerkör­ per 8′ sowie die Auslösung der Zünder 15′ der Zündvorrichtung 15 einspei­ chert. Die Einspeicherung der Daten erfolgt über die Empfängereinrichtung 18 und die Signalverarbeitung 41 bzw. Signalübertragung 42 der Trägerkör­ per 8′.

In Fig. 3 ist als beispielsweise Ausführung die Abwehr von Hubschraubern durch das Sperrsystem mit in das Zielgebiet 2 auf einer Flugbahn 10 mittels der Werfer 5′ verbrachten Sensoreinheiten 11 mit Sensoren 12, welche für die Erkennung von Hubschrauberzielen geeignet sind, dargestellt. Im Gegensatz zu den für die Feststellung von Bodenzielen wirksamen Senso­ ren eignen sich für die Hubschraubererkennung aufgrund der typischen aku­ stischen Signatur im Infraschallbereich akustisch arbeitende Sensoren aber auch beispielsweise den Luftraum kegelförmig abtastende Lasersensoren. Der Trägerkörper 8 für die Sensoreinheiten 11 enthält Gasgeneratoren, mit deren Hilfe eine Ausstoßweite erreichbar ist zur Überdeckung einer genügend großen Fläche mit Sensoreinheiten 11.

Die Wirkungsweise des vorangehend beschriebenen Sperrsystems ist wie nachfolgend beschrieben.

Nach Erhalt eines Sperrauftrages gehen die Werferfahrzeuge 4 mit ihren Wer­ ferbatterien 5 an einen geeigneten Ort in Stellung. Das Fahrzeug bzw. die Werfer tragen Flugkörper 8 bzw. 8′ mit den Sensoreinheiten 11 und den Wirkteilen 13, sowie die Feuerleitanlage 14. Zunächst werden Koordinaten und Art der geplanten Sperre in die Feuerleit­ anlage 14, 18 einprogrammiert und die Auswahl der Sensoreinheiten vorge­ nommen. Zudem werden unter anderem die Nordreferenz und die Stellungs­ koordinaten, sowie Umwelteinflüsse wie Windrichtung und Windgeschwindig­ keit in die Feuerleitanlage übernommen und daraus die Berechnung der Richtwinkel für die Trägerkörper 8, 8′ der Werferbatterien 5 bestimmt. Gleichzeitig wird durch die Feuerleitanlage 14 die Abwurfzeit, das heißt die Zeitspanne des Fluges der Trägerkörper 8 bzw. 8′, nach der die Sensor­ einheiten 11 bzw. die Wirkteile 13 aus dem Träger ausgestoßen werden müs­ sen, festgelegt. Nach Feststellung, ob eigene Luftraumbenutzer durch den Start der Träger­ körper gefährdet werden könnten, erfolgt bei negativer Antwort über die Feuerleitanlage 14 der Start der Trägerkörper 8 zur Fernverbringung der Sensoreinheiten 11 in das zu sperrende Gebiet 2.

Im Falle des Eindringens gegnerischer Kräfte in das zu sperrende Gebiet 2 bzw. in die Sensorfelder 16 melden dies die Sensoren in geeigneter Weise an die Feuerleitanlage 14 über ihre Funkanlage mittels der Antennen 32. Nach Auswertung der empfangenen Signale erfolgt die Auswahl der Träger­ körper 8′ mit den entsprechenden Wirkteilen, z. B. Submunition, und die Aus­ richtung der Werfer 5′ zum Abschuß der Trägerkörper 8′. Nach dem Start werden die Submunitionen zum errechneten Zeitpunkt aus dem Trägerkörper 8′ ausgestoßen und die festgestellten Ziele bekämpft.

Claims (12)

1. Raumsperrsystem zur Erkennung bzw. Bekämpfung von Bodenzielen oder Luftzielen, wie Bodenfahrzeugen, Personen, Hubschraubern oder dergleichen, enthaltend

• - in einem vorbestimmten Zielgebiet absetzbare Wirkteile mit Sensoreinheiten zur Erkennung von Zielen,
• - Trägerkörper zur Aufnahme der Sensoreinheiten und Wirkteile und
• - in Abhängigkeit von den durch die Sensoren erfaßten Zielen aktivierbare Zündeinrichtungen für die Zündung der Wirkteile

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Sensoreinheiten (11) und die Wirkteile (13) räumlich und bzw. oder zeitlich getrennt voneinander ausgebildet, transpor­ tierbar und verbringbar sind, und daß
• - jeder der Sensoreinheiten (11) zur Übertragung der Signale der Sensoren (12) Fernübertragungsmittel mit einer Sendeein­ richtung (32, 33, 34) zugeordnet sind.

2. Raumsperrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheiten (11) und die Wirkteile (13) in voneinander räumlich und bzw. oder zeitlich getrennt voneinander operierenden Trägerkörpern (8, 8′) oder Fahrzeugen aufgenommen und ins Ziel­ gebiet (2) verbringbar vorgesehen sind.

3. Raumsperrsystem nach Anspruch 1 und bzw. oder Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Sperrsystem eine Leitanlage (14) mit einer Programmiereinheit (17, 17′) zur Programmierung des Antriebs und der Steuerung der Träger (8, 8′) der Sensoreinheiten (12) bzw. der Wirkteile (13) bzw. Dispensern (9) zugeordnet ist.

4. Raumsperrsystem nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je mehreren oder sämtli­ chen Sensoreinheiten (11) bzw. deren Sendeeinrichtung (32) bzw. Signalübertragung (34) in den zu sperrenden Raum (2) verbringbare Relaisstellen (31) zugeordnet sind.

5. Raumsperrsystem nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine mit der Sendeeinrichtung (32, 33) der Sensoreinheiten (11) zusammenwir­ kende Empfangseinrichtung (18) der Leitanlage (14) aufweist.

6. Raumsperrsystem nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerkörper (8, 8′) für die Sensoreinheiten (11) und bzw. oder die Wirkteile (13) steuer­ bare Flugkörper, Raketen oder dergleichen vorgesehen sind.

7. Raumsperrsystem nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das System Werferbatte­ rien (5) mit Werfern (5′) für die Aufnahme und den Abschuß von als Raketen ausgebildeten Trägerkörpern (8, 8′) der Sensoreinheiten (11) bzw. der Wirkteile (13) aufweist.

8. Raumsperrsystem nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerkörper (8, 8′) für die Aufnahme der Sensoreinheiten (11) bzw. der Wirkteile (13) ungelenkte, drallstabilisierte Raketen sind.

9. Raumsperrsystem nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerkörper (8, 8′) Verteilerbehälter (9, 9′) für die Aufnahme je mehrerer Sensor­ einheiten (11) bzw. Wirkteile (13) und Dispenser für das Ausstoßen derselben enthalten.

10. Raumsperrsystem nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in einem Verteiler­ behälter (9, 9′) der Trägerkörper (8, 8′) Sensoreinheiten (11) mit auf unterschiedliche Ziele ansprechenden Sensoren (12) angeordnet sind.

11. Raumsperrsystem nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitanlage (14) eine Programmiereinrichtung (17) zur Programmierung der Flugdaten des Trägerkörpers (8′), des Wirkteilausstoßzeitpunktes oder der Aktivie­ rung der Wirkteilzündvorrichtung (15) enthält.