DE4203224A1 - Zweiphasige kommando-/leitstrahllenkung eines steuerbaren projektils - Google Patents

Zweiphasige kommando-/leitstrahllenkung eines steuerbaren projektils

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    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/24—Beam riding guidance systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit mehrphasiger Kommando-/Leit­ strahllenkung. Bei den bekannten kommando-/leitstrahlgelenkten Systemen wird der Flugkörper (FK) mit dem Verfahren der Zieldeckungslenkung bis zum Treffer gelenkt. Die Nachteile dieses Verfahrens sind:
  • 1. Bei der Bekämpfung seitlich vorbeifliegender Ziele muß der Flugkörper bis zum Treffer Querbeschleunigungen ausführen. Dadurch können in Verbindung mit dem Rauschen der Lenksensoren, Lenkkommandos auf­ treten, die größer als die Querbeschleunigungsfähigkeit des FK′s sind. Dies verursacht besonders an den Rändern des Trefferbereiches erhöhte Treffehler.
  • 2. Da der Flugkörper auf der Sichtlinie zwischen der Lenkanlage und dem Ziel gelenkt wird, deckt er das zu bekämpfende Ziel ganz oder teil­ weise ab, so daß die Zielvermessung für die Lenksensoren beeinträch­ tigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese beiden Nachteile zu beseitigen. Er­ findungsgemäß werden beide Nachteile durch ein mehrphasiges Lenkverfah­ ren wie folgt gelöst:
Für die vorletzte Lenkphase wird die Zieldeckungslenkung so modifiziert, daß der Flugkörper in einem durch die Feuerleitung berechneten Abstand vor der Zielsichtlinie gelenkt wird, damit die folgenden Randbedingungen erfüllt werden:
  • - Der Abstand wird so berechnet, daß der Flugkörper zu einem frei wählbaren Zeitpunkt auf dem Kollisionskurs mit dem Ziel fliegt, so daß die anschließende Endlenkphase mit möglichst geradliniger FK-Bahn bis zum Treffer erfolgen kann.
  • - Der Abstand muß so groß sein, daß das Ziel vom FK nicht abgedeckt wird.
  • - Damit die Winkel-Messungen zum Ziel und zum FK mit dem gleichen Lenksensor erfolgen können, muß der Vorhalte-Winkel (= Abstand/FK-Entfernung) kleiner als das Sensorsehfeld sein.
In der letzten Lenkphase wird der Flugkörper direkt auf den Kollisions­ punkt gelenkt. Dies erfolgt auf einer fast geradlinigen Bahn, die der Bahn von autonomen Flugkörpern mit eigenem Zielsuchkopf und Lenkung mit Proportional-Navigation ähnlich ist. Die Lenkung arbeitet dabei mit nie­ drigeren Querbeschleunigungskommandos als die Zieldeckungslenkung, da nur noch Einflüsse von Meßfehlern und Zielmanövern korrigiert werden müssen.
Im Falle eines direkt anfliegenden Zieles wird der Abwehr-Flugkörper während der MZDL-Phase über der Sichtlinie zum Ziel gelenkt, damit die Vermessung des Zieles erleichtert wird. In der anschließenden Phase mit "kommandierter Kollisionskurslenkung" wird die Bahnüberhöhung bis zum Treffer wieder abgebaut.
Zur Mechanisierung der Lenkung werden die Sichtlinienwinkel und die Ent­ fernungen zum Ziel und zum FK von den Lenksensoren der Waffenanlage ge­ messen.
In Fig. 1 sind die Ziel- und die FK-Bahn für das mehrphasige Komman­ do-/Leitstrahllenkverfahren bei einer Zielbewegung in der x-y-Ebene dar­ gestellt. Auf den vergrößerten Ausschnitten wird der Unterschied zwi­ schen der bekannten Zieldeckungslenkung (ZDL) (Fig. 1a) und der erfin­ dungsgemäßen mehrphasigen Lenkung (Fig. 1b) verdeutlicht.
Das Blockschaltbild der bekannten ZDL ist in Fig. 2 dargestellt.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen weitere Ausführungen der Erfindung.
Fig. 3a zeigt das Blockschaltbild der vorletzten Lenkphase für die Me­ chanisierung als Kommandolenkung. Hier wurde die ZDL so modifiziert (MZDL), daß der FK mit dem Winkelvorhalt ΔΨV, ΔRV vor der Ziel­ sichtlinie gelenkt wird.
Die letzte Lenkphase ist in Fig. 3b für die Mechanisierung als Kommando­ lenkung dargestellt. Hier wird das Lenkgesetz "Kommandierte Kollisions­ kurslenkung" eingesetzt.
In Fig. 4 ist der Verlauf des Lenkkommandos über der Zeit für einen Be­ kämpfungsablauf entsprechend der Fig. 1b dargestellt.
Der zeitliche Verlauf des FK-Abstandes von der Ziel-Sichtlinie wird in Fig. 5 gezeigt.
Vom FK-Start bei t0 bis zum Zeitpunkt t2 wird der FK entsprechend dem Blockschaltbild in Fig. 3a gelenkt. Abweichend von der bekannten ZDL (Fig. 2) wird hier der FK mit dem zusätzlichen Vorhalt um die Winkel ΔΨV und ΔRV gegenüber der Zielsichtlinie (ΨZ, RZ) ge­ führt. Der FK befindet sich in den Abständen YFzs = ΔΨV·νF und ZFzs = ΔRV·νF vor der Sichtlinie zum Ziel (Fig. 5).
Der Vorhalt wird gemäß der Fig. 3a aus den beobachteten Bahnen des Zie­ les und des FK′s so berechnet, daß der FK bereits zum Zeitpunkt t2 auf dem Kollisionskurs fliegt. Bei der bekannten ZDL gemäß den Fig. 2 und 1a erreicht der FK erst im Treffer zum Zeitpunkt t3 den Kollisions-Kurs. Zum Zeitpunkt t2 wird auf die kommandierte Kollisionskurslenkung gemäß der Fig. 3b umgeschaltet. Während dieser Endlenkphase wird der FK fast geradlinig direkt auf dem vorausberechneten Kollisionspunkt gelenkt. Da­ bei sind nur noch Einflüsse von Meß- und Baufehlern, Seitenwind und Tur­ bulenzen sowie spät einsetzende Zielmanöver zu korrigieren. Dies führt, wie in Fig. 4 dargestellt ist, zu wesentlich kleineren Lenkkommandos im Zeitintervall von t2 bis zum Treffer bei t3. Gleichzeitig nähert sich entsprechend Fig. 5 der Abwehr-FK der Sichtlinie zum Ziel, so daß es im Zeitpunkt t3 zur Kollision kommt. Bei der bekannten ZDL würde das Lenkkommando abweichend von dem Zeitverlauf in Fig. 4 bis zum Tref­ fer bei t3 weiter ansteigen, damit der Abwehr-FK der bewegten Ziel­ sichtlinie folgt. Bei der bekannten ZDL besteht besonders bei der Be­ kämpfung von seitlich vorbeifliegenden Zielen die Gefahr, daß die Quer­ beschleunigungsfähigkeit des Abwehr-FK′s überschritten wird und daß größere Treffehler auftreten.

Claims (4)

1. Verfahren zur Kommando-/Leitstrahllenkung eines steuerbaren Pro­ jektils mit mehreren Lenkphasen, dadurch gekennzeichnet, daß für die Flugführung in der vorletzten Phase die Lenkungsart "modifizierte Ziel­ deckungslenkung" (MZDL) mit Flugkörpervorhalt gegenüber der Zielsichtli­ nie und in der letzten Phase die Lenkungsart "Kommandierte Kollisions­ kurslenkung" (KKL) bis zum Treffer angewendet werden.
2. Lenk-Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der MZDL-Phase der Projektil-Vorhalt gegenüber der Zielsichtlinie durch die Lenkung in der Waffenanlage so gewählt wird, daß
  • - die Ziel-Vermessung durch das Projektil möglichst wenig gestört wird,
  • - der Flugkörper bereits am Ende der MZDL-Phase den Kollisionskurs er­ reicht
  • - und daß der Winkelmeßbereich des Trackers so gewählt ist, daß beide Objekte (Flugkörper und Ziel) gleichzeitig zu vermessen sind.
3. Lenk-Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenk-Sensor für die Vermessung von Flugkörper und Ziel ein RADAR oder ein LASER-RADAR ist.
4. Lenk-Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Richtungen zum Flugkörper und Ziel mit einem gemeinsamen Wärmebildgerät und die Entfernungen zu beiden Objekten mit je einem LASER-Entfernungsmesser gemessen werden.
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DE977965C (de) * 1965-08-20 1974-07-25
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