DE4133543C2 - Mine zur Hubschrauberabwehr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Mine ist aus der DE 35 43 769 A1 als kardanisch aufgehängter und mit einem Radargerät ausgestatteter Wirkkörper bekannt, von dem akustische Sensoren ausgeworfen werden, die das Radargerät in Funktionsstellung bringen, wenn sie Schallwellen von einem potentiellen Zielobjekt aufnehmen. Durch Pha­ senauswertung von Empfangssignalen an gegeneinander versetzten Orten wäre zwar eine grobe akustische Richtungspeilung der Zielannäherung möglich; die wird aber bei jener gattungsbildenden Mine nicht ausgewertet, sondern das in Be­ trieb gesetzte Radargerät wird zunächst dazu betrieben, die Zielrichtung für eine darin anschließende Zielverfolgung unter Zielentfernungsmessung aufzufinden. Dadurch vergeht kostbare Zeit bis zur Funktionsbereitschaft des Wirkkörpers der Mine, in der darüber hinaus eine erhebliche Verratswahrscheinlichkeit besteht, weil das aktive Radar zunächst die Umgebung großräumig absuchen muß, bis die Zielaufschaltung gelungen ist. Gerade bei so einem agil manövrierenden Ziel wie einem Kampfhubschrauber wird die Zielaufschaltung aber nicht so schnell gelin­ gen, weil der immer wieder aus der Sichtlinie hinter eine natürliche Deckung ab­ taucht und dann an ganz anderer, nicht vorhersehbarer Position erneut erscheint. Insofern ist es letztlich tatsächlich unerheblich, daß dort die an sich mögliche pas­ sive akustische Grobpeilung nicht zur Voreinweisung benutzt wird.

Eine ähnliche Mine ist aus der DE 38 37 483 A1 als auf ein langsam fliegendes Ziel motorisch ausrichtbare Mine mit akustischer Wecksensorschaltung zur Überwachung eines be­ stimmten Raumwinkelbereiches bekannt. Ein in diesen vorgegebenen Raumwinkelbereich ein­ getretenes Ziel wird dann mittels eines Infrarot-Ortungssensors nach Typ, Ort und Bewe­ gungsbahn erfaßt, und die Ausrichteinheit für die Minen-Wirkladung wird danach erst dann mit einer Energiequelle gekoppelt, wenn sich dieses Ziel auf einer zur Bekämpfung geeigneten Bahn befindet. Die späte Zuschaltung der Richtenergie verlängert zwar die Einsatzbereitschaft der Mine, aber ihre Wirkung ist nun einerseits dadurch beschränkt, daß sie nur in einem vorge­ gebenen Raumwinkelbereich einsetzbar ist, und außerdem dadurch, daß für das elektromecha­ nische Nachrichten der Wirkladung eine thermische Kopplung zwischen der Minensensorik und dem potentiellen Zielobjekt erforderlich ist. Deshalb ist eine solche Mine gerade zur Bekämp­ fung von Hubschraubern wenig effektiv, weil solche Ziele an sehr unterschiedlichen Orten je­ weils nur kurzzeitig aus der Deckung auftauchen und dann gleich wieder abtauchen, um dort zu hovern oder unter Ausnutzung der Deckung an einen ganz anderen Ort zu verhohlen. Des­ halb ist der zu bekämpfende Hubschrauber wahrscheinlich schon nicht mehr erreichbar, wenn von der Minensensorik erst eine thermische Sichtverbindung zu ihm aufgebaut werden muß, um danach dann den Motor für das Ausrichten des Minen-Wirkteiles zu bestromen.

Diese aus der Navigationskinematik eines Kampfhubschraubers resultierenden Akquisitions­ probleme sind auch in der DE 34 02 190 A1 näher beschrieben. Um den Zielkontakt nach dem Abtauchen des Hubschraubers in die Deckung bei erneutem Auftauchen an einem anderen Ort möglichst unverzögert wieder aufnehmen zu können, ist dort ein rekursiver Tracker zur Ziel­ bildkorrelation vor und nach dem Wegtauchen in die Deckung vorgesehen. Der signalverarbei­ tungstechnische Aufwand für eine solche Korrelationsanalyse ist aber beträchtlich und führt dennoch dann nicht zu hinreichend rasch verfügbaren Zielrichtungsinformationen, wenn der Hubschrauber an einem ganz anderen Ort, als aufgrund der bisherigen Bewegungsextrapolation zu erwarten, wieder auftaucht.

Um durch die Deckung in Form von Laub- und Ästen hindurch ein sich bewegendes potentiel­ les Zielobjekt beobachten zu können, ist es aus der US-PS 46 08 566 bekannt, mit einem Radar in diese Deckung hinein zu strahlen und die Radarechos von der stationären Tarnung sowie von dem sich bewegenden Zielobjekt in drei gegeneinander richtungsversetzten Kanälen einer Autokorrelation und MTI-Analyse zu unterziehen. Das erbringt Informationen über die tat­ sächliche Zielbewegung aber nur dann, wenn sich unter den Tarnechos auch Zielechos befin­ den, wenn also wenigstens vorübergehend und partiell eine direkte Radar-Sicht zum Ziel gege­ ben ist.

Zur Hubschrauber-Detektion im Sinne einer Zielklassifikation ist es aus der US-PS 43 46 382 bekannt, die charakteristische Amplitudenmodulation oder Dopplerverschiebung auszuwerten, die vom in Betrieb befindlichen Drehflügel eines Hubschraubers selbst in der Deckung an der reflektierten Sendeenergie eines Monopulsradar hervorgerufen wird. Für eine solche Hub­ schrauber-Erkennung sind aber nicht der Aufwand und die Verratsgefahr einer aktiven Rück­ strahlortungsanlage (Radar) erforderlich, das läßt sich mit gleicher Zuverlässigkeit mittels pas­ siver Sensoren durch Luftschall-Auswertung erreichen. Vorteilhaft bei jenem Stand der Tech­ nik ist jedoch der Einsatz eines vergleichsweise langwelligen Radar, weil das Ausbreitungsei­ genschaften einer Bodenwelle hat und somit auch ein in die Deckung abgetauchtes Zielobjekt erreichen kann, wie im einzelnen näher in der nicht-vorveröffentlichten DE 41 17 873 A1 be­ schrieben.

Für die passive, akustische Richtungspeilung ist es aus der DE 31 40 728 C2 als solches be­ kannt, vier Mikrophone an den Ecken eines Tetraeders anzuordnen.

Der Erfindung liegt jedoch die Aufgabe zugrunde, eine zur Hubschrauberabwehr optimierte Mine anzugeben, die einerseits schneller reagiert und andererseits eine höhere Falschalarmresi­ stenz aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der Merkmale des Patentanspru­ ches 1 gelöst.

Danach ist der Erfassungsbereich hinsichtlich Azimut und Elevation nicht eingeschränkt, und der Wirkteil der Mine wird bereits grob in die Richtung ausgerichtet, aus welcher ein passiver (aktustischer) Wecksensor ein potentielles Zielobjekt auffaßt; mit Einschalten des aktiven Ra­ darsensors nur und erst dann, wenn die Zielrichtung erfaßt ist, um danach aus der Zielbewe­ gung ggf. die Initiierung des Wirkteiles abzuleiten. Das ist mit relativ einfachen sensortechni­ schen Mitteln realisierbar, weil wegen der akustischen Richtungspeilung das Radar als NLOS- System lediglich Entfernungsdifferenzen des sich bewegenden potentiellen Zielobjektes zu er­ fassen braucht; wobei eine Verbesserung der Falschalarmrate erzielt wird, weil diese Mine zur Hubschrauberabwehr wie ausgeführt erst dann vollständig aktiviert wird, wenn sich das zu bekämpfende Ziel, d. h. der zu bekämpfende Hubschrauber, im durch den Aktivierungsradius der Mine gegebenen Detektionsbereich befindet. Daraus resultiert ferner, daß sich in vorteilhafter Weise kein unnötiger Energieverbrauch durch Falschalarme ergibt. Durch die erfindungsgemäße Kombination von Akustiksensorik zur groben Zielwinkelbestimmung und NLOS-Radar ist in vorteilhafter Weise eine vergleichsweise enge und genaue Eingrenzung des Suchgebietes möglich. Daraus resultiert in vorteilhafter Weise die Möglichkeit eines frühzeitigen Ausrichtens des Wirkteiles der Mine bzw. eines schnellen Absuchens eines bestimmten Raumwinkel- Bereiches. Desweiteren ist es möglich, eine Mehrzieltrennung durchzuführen. Das NLOS-Radar kann bspw. für einen passiven Zielnachführungs- bzw. Tracksensor Daten über die Zielentfernung und die Zielgeschwindigkeit liefern.

Als zweckmäßig hat es sich also erwiesen, wenn die Mine mittels einer mit dem NLOS-Radar wirkverbundenen zielnachführenden Sensoreinrichtung auf den bzw. einen zubekämpfenden Hubschrauber ausgerichtet wird.

Eine Eingrenzung des Zielwinkelbereiches in der Elevation ist möglich, wenn zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine geeignete Akustikpeilbasis verwendet wird. Hierbei kann es sich zweckmäßigerweise um eine Tetraeder- Akustikpeilbasis handeln. Mit einer solchen Tetraeder- Akustikpeilbasis läßt sich der Zielwinkelbereich nicht nur im Azimut, sondern auch in der Elevation eingrenzen, so daß die Aufschaltung einer Tracksensorik auf die Mine bzw. deren Wirkkörper wesentlich verkürzt bzw. vereinfacht wird.

Mit der erfindungsgemäßen Mine ist die Bekämpfung von tieffliegenden Hubschraubern möglich, die durch andere Bekämpfungsmittel bislang nicht erreicht werden können, weil tieffliegende Hubschrauber üblicherweise nur eine kurzzeitige Sichtverbindung zur Mine haben. Das kann durch die große Fluggeschwindigkeit des zu bekämpfenden Hubschraubers, durch hohen Bewuchs oder durch Geländeunebenheiten in der Nachbarschaft der Mine bedingt sein. Hier schafft das erfindungsgemäße Verfahren mit einfachen Mitteln Abhilfe, wobei es erfindungsgemäß möglich ist, eine relativ frühzeitige Aktivierung der Mine zu erreichen, wobei diese Aktivierung auch eine erste Grobausrichtung einer Zielnachführungs- bzw. Tracksensorik bzw. des Wirkkörpers der Mine beinhalten kann.

Weitere Einzelheiten- und Vorteile der erfindungsgemäßen Mine werden nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine räumliche Darstellung einer Mine mit ihrem Aktivierungsradius, bzw. ihrem halbkugelförmigen Detektionsbereich, und

Fig. 2 eine schematische Blockdarstellung des Ablauf- Diagrammes des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aktivierung der besagten Mine zur Bekämpfung eines Hubschraubers.

Fig. 1 zeigt eine an einem bestimmten Ort aufgestellte Mine 10, bei der es sich um eine Hubschrauberabwehrmine handelt. Die Mine 10 weist einen bestimmten Aktivierungsradius auf, der mit R bezeichnet ist. Durch diesen Aktivierungsradius R ist um die Mine 10 herum ein halbkugelförmiger Detektionsbereich 12 bestimmt. Mit der Bezugsziffer 14 ist in Fig. 1 ein außerhalb des Detektionsbereiches 12 befindlicher, zu bekämpfender Hubschrauber bezeichnet. Der Hubschrauber 14 sendet akustische Signale aus, von welchen ein Anteil zur Mine 10 emittiert wird. Dieser Anteil der akustischen Signale ist in Fig. 1 durch den gewellten Pfeil 16 angedeutet. Die Mine 10 wird durch die besagten Akustiksignale (Pfeil 16) in einen Weckzustand gebracht. Das ist in Fig. 2 durch den Block 18 angedeutet. Mit der im Weckzustand befindlichen Mine 10 erfolgt durch die vom Hubschrauber 14 emittierten Akustiksignale (Pfeil 16) eine Grobklassifikation und eine grobe Zielwinkelbestimmung, was in Fig. 2 durch den an den Block 18 anschließenden Block 20 angedeutet ist. Ist die Zielwinkelbestimmung mit Hilfe der besagten Akustiksignale durchgeführt, was in Fig. 2 durch den Pfeil 22 angedeutet ist, so erfolgt eine Aktivierung des NLOS-Radars. Das ist in Fig. 2 durch den Block 24 angedeutet. Mit Hilfe des NLOS-Radars erfolgt dann eine Detektion der Zielentfernung und der Zielgeschwindigkeit des zu bekämpfenden Hubschraubers 14 was in Fig. 2 durch den Block 30 verdeutlicht wird. Das Ergebnis dieser Detektion ist durch den Pfeil 28 angedeutet. Ist das Ergebnis dieser Detektion (Pfeil 28 in Fig. 2) kleiner als der Aktivierungsradius R (sh. Fig. 1), so erfolgt eine Vollaktivierung der Hubschrauberabwehrmine 10, was in Fig. 2 durch den Block 30 verdeutlicht ist. Ist das durch den Pfeil 28 angedeutete Detektionsergebnis bezüglich Zielentfernung bzw. Zielgeschwindigkeit jedoch größer als der Aktivierungsradius R, so erfolgt keine Vollaktivierung der Mine (gemäß Block 30), sondern eine weitere oder erneute NLOS-Radardetektion gemäß Block 26, d. h. eine Rückführung entsprechend dem Pfeil 32 vom Block 34 zum Block 26.

Wie bereits erwähnt worden ist, ist durch die Kombination von Akustik-Sensorik und NLOS-Radar eine Einschränkung des Such- bzw. Zielgebietes und somit eine frühzeitige Ausrichtung von Minen-Wirkteil bzw. Tracksensorik bzw. ein schnelles Absuchen eines bestimmten Raumwinkels 36 (sh. Fig. 1) möglich. Desgleichen ist mit der erfindungsgemäßen Mine in vorteilhafter Weise eine sog. Mehrzieltrennung möglich.

Claims (1)

1. Mine (10) mit einer auf akustische Signale (16) eines potentiellen Zieles (14) ansprechenden Weckeinrichtung (18) zum Einschalten eines auf Erfassen von Hubschraubern ausgelegten Radars (24), wobei eine Ziel-Nachführeinrichtung für den Wirkkörper der Mine (10) und das Ra­ dar (24) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachführeinrichtung von der Weckein­ richtung (18) eine grobe Zielausrichtung erfährt und das Radar (24) ein NLOS-Radar (24) ist.