DE4125714C2

DE4125714C2 - Verfahren zum Schutz eines passiven optoelektronischen Überwachungs- oder Verfolgungsgerätes gegenüber einer Laseranstrahlung

Info

Publication number: DE4125714C2
Application number: DE4125714A
Authority: DE
Inventors: Yves Cojan; Remy Fertala
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1991-08-02
Publication date: 2001-03-08
Anticipated expiration: 2011-08-03
Also published as: IT1283984B1; ITTO910510A1; GB2318007A; GB2318007B; DE4125714A1; FR2751479B1; ITTO910510A0; GB9116692D0; FR2751479A1; US6194723B1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet des Schutzes von optoelektronischen Überwachungs- oder Verfolgungs-Anlagen, beispielsweise passiven, mit Detektoren arbeitenden Abbil dungseinrichtungen (einzelner Detektor bis zu Mosaik-Detek toranordnungen), die im Infrarotbereich oder mit einer Fern sehröhre arbeiten, gegenüber einer Beleuchtung, insbesondere einer Laser-Beleuchtung, die von einem Ziel kommt.

Vorrichtungen, bei denen eine solche Laser-Quelle zur Anwen dung gelangt, dienen im allgemeinen zur Entfernungsmessung, zur Feuerleitung oder zu Gegenmaßnahmen. Sie sind zumeist mit einem Winkel-Erfassungs- und Verfolgungssystem gekoppelt, bei dem es sich um ein Radarsystem oder ein optoelektronisches System handelt, so daß ein Schußfeld ausgehend von Informati onen definiert werden kann, die durch diese Anlagen und Gerä te erfaßt werden (Winkelkoordinaten für Höhenwinkel und Seitenwinkel), g und s, die Ableitungen g und s und die Radialinformationen r und ).

Diese Einrichtungen werden an Bord eines Jagdflugzeugs, eines sonstigen Flugzeugs, Flugkörpers oder des Zieles mit geführt. Das Ziel kann seinerseits eine Zielverfolgung oder Gegenmaßnahmen gegen ein angreifendes Jagdflugzeug eingelei tet haben, um dessen Feuerleitsystem zu täuschen. Auf das Jagdflugzeug fällt dann ein Laserstrahl aus dem Ziel, das es unter Zuhilfenahme seiner optoelektronischen Einrichtungen verfolgt. Diese Anstrahlung führt zu einer Beeinträchtigung der Funktion seiner optoelektrischen Geräte, wenn die Wel lenlänge der feindlichen Laser-Anstrahlung innerhalb des Stektralbereichs der Geräte liegt, wobei sich insbesondere ergeben kann:

- eine Blendung der Photodetektoren, die zu ihrer Zerstörung führen kann;
- die Gefahr einer Störung, je nach der Betriebsweise der Strahlungsquelle;
- ein Katadiopter-Effekt oder "Katzenaugeneffekt": wenn die passiven Verfolgungsgeräte den Träger der Laser-Strahlungs quelle genau anvisieren, senden sie in seine Richtung Identifikationselemente zurück, wodurch er vollkommen undetektierbar gemacht wird. Das Jagdflugzeug kann ferner über seine äquivalente Laser-Signatur, die seine Orientierung in bezug auf den Laserstrahl erkennen läßt, Kenndaten über sein eigenes Feuerleitsystem liefern.

Aus der DE 31 19 773 C2 ist ein Verfahren und eine zugehöri ge Vorrichtung zur Warnung vor gegnerischer Laserstrahlung bekannt, bei denen ein passives optoelektronisches Überwa chungsgerät eingesetzt wird. Das Gerät ist mit einem Bild aufnehmer versehen, dessen Projektion in die Objektebene das Beobachtungsfeld des Gerätes mittels einer Abtastung über Seitenwinkel und Höhenwinkel beschreibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, optoelektronische Geräte und Ausrüstungen vor einer Laser-Beleuchtung zu schützen, um schädliche Folgen einer solchen Beleuchtung oder Anstrahlung zu vermeiden, ebenso wie den "Katzenaugeneffekt", der bei Geräten auftritt, wenn die Beleuchtung oder Anstrahlung innerhalb ihres Beobachtungsfeldes liegt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Schutze eines passi ven optoelektronischen Überwachungs- oder Verfolgungsgerätes gegenüber einer Laser-Anstrahlung, wobei dieses Gerät mit einem Bildaufnehmer versehen ist, dessen Projektion in die Objektebene das Beobachtungsfeld des Gerätes mittels einer Abtastung über Seitenwinkel und Höhenwinkel beschreibt, ist vorgesehen, daß:

- der Zeitpunkt des Eintretens der Laser-Anstrahlung in das Beobachtungsfeld des optoelektronischen Gerätes festgestellt wird,
- der Zeitpunkt bestimmt wird, zu dem der Bildaufnehmer des optoelektronischen Gerätes räumlich mit dem Auftreffen des Laserstrahls in dem Beobachtungsfeld übereinstimmt,
- zu dem zuvor bestimmten Zeitpunkt der Bildaufnehmer wäh rend einer Dauer abgedeckt wird, die wenigstens gleich der Durchgangszeit der Projektion des Bildaufnehmers auf der Auftreffstelle des Laserstrahls ist, und
- eine Nachführung nach der Auftreffstelle des Laserstrahls durchgeführt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein System zur Anwendung dieses Verfahrens mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 4.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Beispiel einer optoelektronischen Infrarot- Verfolgungsanlage;

Fig. 2a das Beobachtungsfeld der Verfolgungsanlage und seine Verschwenkung;

Fig. 2b die Gesetzmäßigkeiten, nach denen die Ver schwenkung über Höhenwinkel und Seitenwinkel erfolgt;

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Schutzsystem;

Fig. 4a und 4b eine Vorderansicht und eine Seitenansicht ei ner Ausführungsform eines Verschlußelements zur Ausführung der Erfindung;

Fig. 5 ein Diagramm zur Veranschaulichung der ver schiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Ver fahrens; und

Fig. 6a bis 6c Zeitdiagramme, die das Öffnen und Schließen des erfindungsgemäßen Verschlusses darstellen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dazu be stimmt, optoelektronische Winkel-Verfolgungsgeräte zu schüt zen. Diese Geräte sind diskret oder passiv, im Gegensatz zu Radar-Systemen, denn sie verwerten nur das unveränderte opti sche Signal, das vom Ziel ausgeht. Die verwendeten optoelek tronischen Einrichtungen sind sehr unterschiedlich, bei spielsweise eine evakuierte Röhre vom Typ Vidicon oder eine FLIR-Infrarot-Explorationsvorrichtung ("Forward looking in frared"), oder beispielsweise eine Photodetektorzeile als lichtempfindlicher Bildaufnehmer.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel für ein Infrarot- Verfolgungsgerät: Das Beobachtungsfeld 1 eines solchen Geräts wird mittels eines Bildaufnehmers 2 analysiert, der aus einer Photodetektorzeile besteht, die ein Luminanzsignal durch auf einanderfolgendes Auslesen der einzelnen Zellen ausgibt. Die Projektion P dieses Bildaufnehmers in das Beobachtungsfeld 1 wird mittels eines optischen Systems, das durch ein Objektiv 3 symbolisiert ist, und über zwei Ablenkspiegel 4, 5 gesteu ert, der eine horizontal und der andere vertikal.

Die Augenblicks-Ablenkwinkel für die horizontale Seitenwin kelablenkung g(t) und die vertikale Höhenwinkelablenkung s(t) werden in Realzeit durch (nicht dargestellte) Stellungsmelder abgeleitet, die an den Ablenkspiegeln angeordnet sind. Wie in Fig. 2a dargestellt, ermöglicht diese doppelte Ablenkung die Analyse des Beobachtungsfeldes in Seitenwinkelrichtung OG und Höhenwinkelrichtung OS (Feld OG × OS) in aufeinanderfolgenden Streifen b₁ bis b₅, die das Gerät in der Richtung OG abta stet: Zu einem Zeitpunkt t sieht der Bildaufnehmer einen Teil Δg × Δs des Beobachtungsfeldes, welcher mit dem Bild aus dem Bildaufnehmer in der Objektebene zusammenfällt, wobei dieser Teil auf die Ablenkkoordinaten g(t) und s(t) zentriert ist.

Die Variationsgesetze für die Seitenwinkel- und Höhenwinkel abtastung g(t) und s(t) sind durch die in Fig. 2b gezeigten Zeitdiagramme bestimmt. Allgemein erfolgt die Abtastung des Beobachtungsfeldes entlang der Seitenwinkelachse (Fig. 2a) über diskrete Höhenwinkelwerte s(t), die in Fig. 2b definiert sind. Die Analyse des Feldes OG × OS erfolgt dann mit der Frequenz 1/T = F, mit einer Seitenwinkel-Abtastung der Fre quenz F_g, die n mal so groß wie F ist, worin n die Anzahl von Streifen der Höhe Δs ist, die für die Überdeckung des Feldes erforderlich sind:

F_g = n F, mit n = OS/Δs

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, in einer ersten Phase festzustellen, ob der Auftreffpunkt des Laserstrahls innerhalb des Beobachtungsfeldes des optoelektronischen Gerä tes liegt. Falls dies zutrifft, wird der Zeitpunkt bestimmt, zu dem der Laserstrahl auf den Mittelpunkt der Projektion P des Bildaufnehmers 2 trifft, also denjenigen Teil des Beob achtungsfeldes, den der Bildaufnehmer 2 sieht und der in dem Beobachtungsfeld abgetastet wird. Die zweite Phase besteht darin, daß zu dem in der ersten Phase bestimmten Zeitpunkt ein Verschluß ausgelöst wird, welcher den photoempfindlichen Bildaufnehmer abdeckt, um den "Katzenaugeneffekt" während einer Zeitspanne zu unterdrücken, die wenigstens gleich der des Durchgangs des von dem Bildaufnehmer gesehenen Bildes durch den Auftreffpunkt des Lasers ist.

Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung umfaßt zur Ausführung des Verfahrens Einrichtungen, die dazu bestimmt sind, Infor mationen zu kombinieren, die aus zwei Geräten stammen, näm lich:

- das optoelektronische Verfolgungs- oder Überwachungsgerät, welches geschützt werden soll;
- und eine Laseralarm-Detektionsvorrichtung.

Die Fig. 3 zeigt schematisch die Einrichtungen, aus denen das erfindungsgemäße Schutzsystem besteht: eine Verarbeitungsein heit U, die mit 6 bezeichnet ist und einerseits an ein opto elektronisches Gerät angekoppelt ist, beispielsweise ein Ver folgungsgerät 7, sowie andererseits einen Laseralarm-Detektor 8 und einen gemeinsamen Träger 9, auf dem die Geräte 7 und 8 aufgebaut sind. Dieser gemeinsame Träger ermöglicht die Har monisierung der beiden optischen Achsen der Geräte, um ihre Informationen in zweckmäßiger Weise zu kombinieren. Dieser gemeinsame Träger kann ein Drehturm eines Boden/Luft-Feuer leitstandes oder eine Flugzeug-Plattform in Luft/Luft- oder Luft/Boden-Feuerleitständen sein. Ein Motor M und ein Ver schluß 11, die ein Verschlußsystem bilden, sind in dem Gerät 7 angeordnet und mit der Verarbeitungseinheit 6 verbunden, um die darauffolgende Phase auszuführen, in welcher die Abdec kung erfindungsgemäß erfolgt.

Der Laseralarm-Detektor 8 erfaßt und analysiert in bekannter Weise (z. B. gemäß der EP 310493 A1) eine Laser-Emission, die in sein Beobachtungsfeld gerichtet ist. Die durch dieses Gerät erfolgende Analyse ermöglicht den Zugriff auf bestimmte Kenndaten des erfaßten Laserstrahls, nämlich:

- die Wellenlänge λ_L der Laserstrahlung;
- den Zeitpunkt t_L des Erscheinens dieser Emission;
- die Folgefrequenz f_L dieser Laser-Impulse (wenn es sich um einen Impulslaser handelt);
- die Höhenwinkel- und Seitenwinkel-Position s_L und g_L der Laser-Emission mit einer Unsicherheit von d s_L und d g_L.

Im Betrieb erfordert die kombinierte und gleichzeitige Aus wertung der Messungen, die jedes Gerät 7, 8 vornimmt, die Einstellung folgender Kenngrößen:

- Koinzidenz der optischen Achsen der Beobachtungsfelder der Geräte 7 und 8 (Θ und OS × OG, die in Fig. 2a gezeigt sind), mittels einer geeigneten Einstellung in bezug auf ihren gemeinsamen Träger 9;
- die Überdeckung des Beobachtungsfeldes OG × OS des opto elektronischen Gerätes durch dasjenige Θ des Laseralarm-De tektors 8: eine solche, in Fig. 2a dargestellte Überdeckung ist unbedingt erforderlich, um den Auftreffzeitpunkt des Laserflecks I in dem Feld G × S zu bestimmen. Diese Bedin gung ist erfüllt, wenn Θ ≧ √S² + G², für den in Fig. 2a dargestellten Fall.

Die Verarbeitungseinheit 6 empfängt die Gesamtheit von Infor mationen über die Laser-Emission ausgehend von dem Alarm- Detektor 7 sowie die Winkelwerte s(t) und g(t), welche die optoelektronische Verfolgungsvorrichtung 8 liefert. Die Ein heit 6 gibt Steuersignale C₁ und C₂ an das optoelektronische Gerät 7 und das Laseralarm-Gerät 8 ab, um die Feldinformatio nen für Höhenwinkel und Seitenwinkel, die von den beiden Ge räten abgegeben werden, in dieselben Bezugsachsen zu legen.

Zum Zeitpunkt t_L, wo das Lasersignal durch den Alarmdetektor 8 erfaßt wird, nimmt ein Prozessor 10 in der Einheit 6 auf grund der Koordinaten des Auftreffpunktes I des Laserstrahls eine Abschätzung vor, um zu ermitteln, ob unter Berücksichti gung der Fehler dg_L und ds_L, die bei der Messung von s_L und g_L auftreten, sowie der Fehler bei der Harmonisierung zwi schen den beiden Geräten der Auftreffpunkt des Laserstrahls innerhalb des Feldes G × S der optoelektronischen Ablenkvor richtung liegt.

Wenn dies zutrifft, wird die Positionsinformation über den Laser-Auftreffpunkt (s_L, g_L) verwendet, um mittels des Pro zessors 10 den Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem die Projektion P des Bildaufnehmers des Gerätes 7 mit der Richtung (s_L, g_L) des Laserstrahl-Auftreffpunktes zusammenfällt. Eine Positi ons-Nachführung nach dem Laser-Auftreffpunkt I ermöglicht die Feststellung, ob eine relative Verschiebung zwischen dem Auf treffpunkt und dem optoelektronischen Gerät eingetreten ist. Diese Positions-Nachführung, welche in der Verarbeitungsein heit 6 ausgeführt wird, besteht beispielsweise darin, daß periodisch die Koordinatenwerte s_L, g_L des Laser-Auftreff punktes I gespeichert werden und nacheinander miteinander verglichen werden, um Positionsdifferenzen aufzuzeigen. Es können zwei Fälle eintreten: entweder der Laser-Auftreffpunkt ist scheinbar unbeweglich (s_L und g_L konstant), oder er führt eine relative Bewegung bezüglich des Verfolgungs-Gerätes 7 aus.

Wenn der Laser-Auftreffpunkt I als fest angenommen wird (Po sitionsdifferenzen Null), ermöglicht die im folgenden bei spielshalber unter Bezugnahme auf die Fig. 2a und 2b be schriebene Prozedur die Bestimmung des Zeitpunktes t_c der Übereinstimmung:

- Wenn der Wert s_L in Fig. 2b eingetragen wird, ist ersicht lich, daß der Laser-Auftreffpunkt räumlich innerhalb des vierten Ablenkzyklus liegt; der in Fig. 2a eingezeichnete Wert g_L ergibt dann den Wert des Zeitpunktes t_c, zu dem die Projektion P des Bildaufnehmers mit der Richtung (s_L, g_L) des Laserstrahls räumlich und zeitlich übereinstimmt. Der Zeitpunkt t_c ist in bezug auf einen Zeitursprung aufgetra gen, der im Ursprung einer vollständigen Abstastperiode des betrachteten Bildrasters liegt. Dieses Beispiel veranschau licht den allgemeinen Fall, bei welchem der Laserstrahl kontinuierlich oder mit hoher Pulsfrequenz ankommt und als fest angenommen wird, wobei ferner die Positionen der Pro jektion P des Bildaufnehmers 2 (g, s) und des Laser-Auf treffpunktes (g_L, s_L) zum Zeitpunkt t_L der Erfassung des Laserstrahls nicht übereinstimmen (d. h. t_c ≠ t_L). In den Fig. 2a und 2b sind die Koordinaten (g, s) des Bildaufneh mers zum Zeitpunkt t_L und zum entsprechenden Zeitpunkt t_c aufgetragen.

Wenn die Position des die Laserquelle mitführenden Zieles als relativ zu dem zu schützenden Verfolgungs-Gerät bewegt einge schätzt wird (Positionsdifferenzen ungleich Null), so umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt, bei dem die Flugbahn des Zieles durch Extrapolation vorhergesagt wird, wozu eine Berechnung aus den nunmehr variablen Koordinaten S_L(t) und g_L(t) vorgenommen wird, die der Laseralarm-Detektor 8 liefert, wobei ferner auch die Differenzen ihrer Werte be rücksichtigt werden. Aufgrund dieser Abschätzung der Flugbahn ist es dann möglich, den Zeitpunkt t_e zu bestimmen, zu dem die Projektion P des Bildaufnehmers mit dem Laser-Auftreff punkt I in dem Beobachtungsfeld übereinstimmt. Es ist anzu merken, daß der abgeschätzte Zeitpunkt t_e in Abhängigkeit von scheinbaren Bewegungen des anstrahlenden Zieles schwanken kann. Aufgrund dieser Schwankungen erweist es sich als erfor derlich, eine periodische Aktualisierung des Wertes von t_e vorzunehmen (z. B. mit der Periode T), wobei die Abschätzung von t_e und ihre periodische Aktualisierung jeweils durch den Prozessor der Einheit U berechnet wird.

Zur Durchführung der zweiten Phase des erfindungsgemäßen Ver fahrens wird ein Veschlußsystem verwendet, das beispielshal ber in Vorderansicht und Seitenansicht in den Fig. 4a und 4b dargestellt ist. Ein solches Verschlußsystem umfaßt einen durch die Verarbeitungseinheit 6 gesteuerten Motor M für den Drehantrieb mit einer Frequenz f und einen zweiflügeligen Verschluß 11, dessen zwei Flügel symmetrisch in bezug auf die Drehachse sind und einen Winkelsektor α einnehmen. Die Vor derkante der Flügel stimmt zu Beginn der Abdeckung mit einem Rand des Bildaufnehmers 2 überein, der bei dieser Ausfüh rungsform aus einer Zeile von photoempfindlichen Zellen ge bildet ist (wie in Fig. 4a dargestellt). Dieser Verschluß ist, wie in Fig. 3 angedeutet, in dem Verfolgungsgerät 7 an geordnet. Insbesondere ist er entweder vor der photoempfind lichen Zeile 2 oder in einer Bildebene angeordnet, die eine Zwischenebene des optischen Fokussiersystems 3 ist, wenn letzteres so ausgelegt ist, daß ein solches Bild erzeugt wird. Der Motor M ist an die Verarbeitungseinheit 6 ange schlossen.

Der Laser-Auftreffpunkt I wird immer als fest angenommen, so daß die Abdeckung periodisch mit einer Frequenz erfolgen muß, die gleich der Abtastfrequenz ist, so daß die periodisch ver schwenkte Zeile 2 an der Stelle des Laser-Auftreffpunktes abgedeckt wird. Für ein Doppelflügel-Verschlußsystem ist bei spielsweise die Drehfrequenz f des Motors M gleich der halben Abtastfrequenz (f = F/2).

Der Winkelsektor α eines Flügels des Verschlußsystems ist so definiert, daß ohne Berücksichtigung der Dicke des Flügels an der Flügelwurzel die Dauer Δt der Zeilenabdeckung wenigstens gleich der Seitenwinkel-Abtastzeit für eine Breite ist, die gleich der Breite Δg des Bildes der Zeile in dem Beobach tungsfeld ist.

Die Zahlenwerte für die lineare Ablenkung über den Seitenwin kel g(t) = kt werden durch einen Ausdruck folgender Form be stimmt:

g(t) = (Gn/rT).t

Darin ist r der mechanische Ausnutzungsgrad der Seitenwinkel- Abtastung.

Die für die Verschlußzeit Δt angegebene Bedingung wird dann folgende:

Δt ≧ r.(Δg/G).T/n

Der Winkel α für die Verschlußzeit t ist:

α = 2πf.Δt = πΔt/T

Die Bedingung für den Wert von α (in Radiant) wird dann:

α ≧ (πr/n).Δg/G

In Fig. 5 sind chronologisch und in Form eines Logiksignals die verschiedenen Schritte 12 bis 18 dargestellt, die von der Verarbeitungseinheit U gesteuert werden:

- Im Schritt 12 werden quantitative Informationen von dem La seralarm-Detektor 8 (Positionen und Emissionszeitpunkt für den Laser-Auftreffpunkt: s_L, g_L, t_L; Laserdaten: f_L, λ_L) und von dem Verfolgungs-Gerät 7 empfangen (Werte s(t), g(t) zur Bestimmung, ob der Laser-Fleck innerhalb des Feldes des Verfolgungs-Gerätes 7 liegt);
- im Schritt 13 wird der Verschluß 11 periodisch mit der An fangsfrequenz f = f_g/2 = n/2T in Drehung versetzt, wenn im Schritt 14 festgestellt wurde, daß der Laser-Auftreffpunkt I wahrscheinlich innerhalb des Feldes des Verfolgungs-Gerä tes 7 liegt;
- im Schritt 15 wird der Zeitpunkt t_c der räumlichen und zeitlichen Überstimmung zwischen Laser-Auftreffpunkt und dem Bild des Verfolgungs-Detektors berechnet;
- im Schritt 16 werden die Anfangsphase und die Periode des Verschlußsystems gesteuert und eingestellt, damit der Ver schluß 11 den Bildaufnehmer 2 zu dem bestimmten Koinzidenz zeitpunkt t_c abdeckt, und anschließend periodisch zu den aufeinanderfolgenden Koinzidenzzeitpunkten, die um die Zeitspanne T auseinanderliegen;
- Positionsnachführung entsprechend der Laser-Anstrahlung im Schritt 17: Abschätzung eines Wertes t_e für einen neuen räumlichen und zeitlichen Koinzidenzzeitpunkt, wenn die Verarbeitungseinheit annimmt, daß eine Relativbewegung des Laserstrahls stattfindet, oder im Schritt 18 wird der peri odische Verschluß abgestellt, wenn die Laser-Anstrahlung entfallen ist (Abwesenheit von Informationen über Position des Laser-Auftreffpunktes).

Ein Doppelflügel-Verschluß, der verwendet wird, wenn die Be leuchtungsquelle als fest angenommen wird, ist für eine rela tiv bewegte Beleuchtungsquelle nicht mehr geeignet, denn dann ist es erforderlich, ein Verschlußsystem zu verwenden, das in Dauer und Frequenz mit einer äußerst kurzen Ansprechzeit mo dulierbar ist.

Ein solcher, elektromechanischer Verschluß, beispielsweise ein Schlitzverschluß, ist für eine bewegliche Beleuchtungs quelle besonders geeignet. Mittels eines solchen Verschlusses können folgende Grundtypen von Situationen beherrscht werden:

- scheinbar unbewegte Beleuchtungsquelle (Normalfall);
- relativ bewegte Beleuchtungsquelle;
- Auftreffstelle, die zwei Streifen übergreift;
- mehrere reelle oder abgeschätzte Auftreffpunkte während derselben Bildraster-Abtastperiode T (während einer voll ständigen Feldabtastung);
- Kombination der oben angegebenen Fälle.

Die Steuerdiagramme für einen elektromechanischen Verschluß sind als Funktion der Zeit in den Fig. 6a bis 6c dargestellt, nämlich für den Normalfall, den Fall des Übergreifens des Laserflecks über zwei Streifen und für den Fall einer relativ bewegten Strahlungsquelle. In diesen Diagrammen:

- 1 entspricht dem Offenzustand des Verschlusses;
- 0 entspricht dem Schließzustand des Verschlusses.

Die Verschlußzeit ist wie für den Fall der Verwendung eines Doppelflügel-Verschlusses definiert:

Δt < r.(Δg/G).T/n

Im Normalfall (Fig. 6a) erfolgt das Verschließen während der Zeitspanne Δt nach dem Verstreichen einer Zeitspanne t_c, mit einer Folgeperiode T; in dem bereits in den Fig. 2a und 2b dargestellten Fall erfolgt das Verschließen periodisch wäh rend etwa 50 µs im Verlaufe der Abtastung des vierten Strei fens b₄, so daß ein Schlitzverschluß erforderlich wird. Im Falle eines Laserflecks, der zwei Streifen übergreift (Fig. 6b) wird der Verschlußimpuls zweimal ausgegeben, zu den Zeit punkten t₁ und t₂, und zwar in jeder Bildraster-Abtastperiode T; die beiden Impulse liegen um eine Dauer auseinander, die der Abtastung eines Streifens b entspricht (d. h. 1/f_g). Im Falle einer relativ bewegten Strahlungsquelle (Fig. 6c) sind die Werte t_e1, t_e2, t_e3, . . ., die Werte des Koinzidenzeit punktes t_e, die nacheinander durch periodische Aktualisierung der Periode gewonnen werden, die gleich der einer vollständi gen Bildraster-Abtastung T ist.

Schließlich muß auch der seltene Fall, der aber vorkommen kann, berücksichtigt werden, daß die räumliche und zeitliche Koinzidenz zwischen dem Auftreffen des Laserstrahls und der Position des optoelektronischen Detektors genau in dem Moment auftritt, wo die Laser-Emission erscheint. Das erfindungsge mäß konzipierte Schutzsystem kann schnell genug reagieren (z. B. in 1/4000stel Sekunde), damit nur ein einziges Echo von der Beleuchtungsquelle erhalten wird. Die Anzahl von Messun gen und von Informationen, die das die Beleuchtungsquelle mitführende Jagdflugzeug aus einem isolierten Echo gewinnen kann, reicht in einem solchen Falle nicht aus, um eine Feuer leitung oder ein Störsystem einsetzen zu können.

Gemäß einer weiteren, nicht im einzelnen beschriebenen Aus führungsform der Erfindung ist der mechanische Verschluß mehrflügelig ausgebildet; er kann auch in bezug auf die opti sche Achse des optoelektronischen Gerätes geneigt sein (z. B. um einen Winkel von OS/2), um den "Katzenaugeneffekt" zu ver hindern, der auftreten würde, wenn der Laserstrahl an der Vorderfläche eines Flügels in gleicher Richtung wie die An kunftsrichtung reflektiert würde. Durch eine solche Neigung kann auch ein Spiegeleffekt an der Photodetektorzeile vermie den werden, so daß diese kein an der Rückseite der Flügel reflektiertes Licht empfängt. Eine weitere Lösung, die zur Bekämpfung der gleichen Effekte vorgesehen ist, besteht dar in, daß die Vorderseite des Verschlusses und die Rückseite der Flügel mit antireflektierendem Material beschichtet wer den.

Der elektromechanische Verschluß kann auch in einer Zwischen ebene im Inneren des optischen Fokussiersystems, in einer zwischengelagerten Bildebene dieses optischen Systems oder vor dem photoempfindlichen Bildaufnehmer erfolgen.

Abgesehen von den bereits beschriebenen mehrflügeligen oder elektromechanischen Verschlüssen können andere Verschlußein richtungen geeignet sein, beispielsweise optische Filter oder optische Dämpfungsglieder (mit Flüssigkristallen oder elek trooptischen Kristallen, basierend auf photoabsorbierenden oder lichtbrechenden Werkstoffen usw.).

In dem Laseralarm-Detektionsgerät kann es vorteilhaft sein, insbesondere bei Abschätzung einer Flugbahn im Falle einer Relativbewegung der Strahlungsquelle, die Positionsmeßwerte für diese Strahlungsquelle mit weiteren Messungen zu kombi nieren, die von anderen Einrichtungen vorgenommen werden, beispielsweise anhand eines Radarsystems am vorderen Ende des Trägers der Strahlungsquelle.

Claims

1. Verfahren zum Schutz eines passiven optoelektronischen Überwachungs- oder Verfolgungsgerätes gegenüber einer Laser anstrahlung, wobei dieses Gerät mit einem Bildaufnehmer versehen ist, dessen Projektion in die Objektebene das Beobachtungsfeld des Gerätes mittels einer Abtastung über Seitenwinkel und Höhenwinkel beschreibt, bei dem:

- der Zeitpunkt des Auftreffens des Laserstrahls in dem Beobachtungsfeld des optoelektronischen Gerätes erfaßt wird (Schritt 14),
- der Zeitpunkt bestimmt wird, zu dem die Projektion des Bildaufnehmers des optoelektronischen Gerätes mit dem Auftreffen des Laserstrahls in dem Beobachtungsfeld übereinstimmt (Schritt 15),
- zu dem zuvor bestimmten Zeitpunkt der Bildaufnehmer während einer Zeitspanne abgedeckt wird, die wenigstens gleich der Durchgangszeit der Projektion des Bildaufneh mers auf der Auftreffstelle des Laserstrahls ist (Schritt 16), und
- eine Nachführung nach der Auftreffstelle des Laserstrahls durchgeführt wird (Schritt 17).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Positionsnachführung bezüglich des Laserstrahls, bei der davon ausgegangen wird, daß er bezüglich des opto elektronischen Geräts ortsfest ist, der Verschluß periodisch erfolgt, mit einer Periode, die gleich der Ablenkperiode für das Bildraster des Beobachtungsfeldes ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Positionsnachführung bezüglich des Laserstrahls (Schritt 17), bei der von einer Relativbewegung in bezug auf das optoelektronische Gerät ausgegangen wird, die Bestimmung des Koinzidenzzeitpunktes (Schritt 15) durch Schätzung auf der Grundlage einer Extrapolation der Flugbahn der Strah lungsquelle erfolgt und daß diese Abschätzung und diese Extrapolation periodisch aktualisiert werden.

4. Schutzsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Verarbei tungseinheit (6) umfaßt, die dazu bestimmt ist, die Feld- Stellungsmelderinformationen s(t) und g(t) aus dem zu schützenden optoelektronischen Gerät (7) und die Infor mationen über Position und Bewegung der Laser-Strahlungs quelle zu kombinieren, die ein Laseralarm-Detektor (8) liefert, ferner einen Prozessor (10) aufweist, der in der Verarbeitungseinheit (6) enthalten ist, um die von den Geräten (7) und (8) gemessenen Werte zu verarbeiten, ein Verschluß (11) vorgesehen ist, dessen Wirkung durch die Verarbeitungseinheit (6) in Abhängigkeit von den aufeinan derfolgenden Koinzidenzzeitpunkten gesteuert wird, die der Prozessor (10) bestimmt, und daß der Verschluß (11) entweder vor dem photoempfindlichen Bildaufnehmer oder vor der Ein trittspupille des optoelektronischen Gerätes oder aber in einer zwischengelagerten Bildebene angeordnet ist, die das Fokussiersystem von dem Beobachtungsfeld erzeugt.

5. Schutzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (11) in einer Pupillenebene des optoelektro nischen Geräts (7) angeordnet ist.

6. Schutzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (11) in einer Bildebene angeordnet ist, die das optische Fokussiersystem (3) erzeugt.

7. Schutzsystem nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verschluß (9) eine mehrflügelige Vor richtung ist, die durch einen Motor (M) in Drehung versetzt wird, dessen Rotationsfrequenz modulierbar ist.

8. Schutzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (11) ein elektromechanischer Verschluß ist, dessen Auslösung frequenzmodulierbar ist.

9. Schutzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (11) ein elektrooptisches Dämpfungsglied ist, dessen Auslösung frequenzmodulierbar ist.

10. Schutzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (11) ein optisches Dämpfungsglied ist.

11. Schutzsystem nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Laseralarm-Detektor her rührenden Meßwerte mit Meßwerten kombiniert sind, die ein Radarsystem am Vorderende liefert.