DE4421435C2 - Verfahren zum Lenken einer Unterwasser-Abwehrwaffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lenken einer Unterwasser- Abwehrwaffe in den Nahbereich einer sich im Wasser bewegenden Angriffswaffe.

Spezielle Angriffsverfahren für Unterwasser-Abwehrwaffen gegen angreifende Torpedos sind nicht bekannt, obwohl ein Bedarf erkennbar ist.

Bei der Bekämpfung schwimmender Ziele durch Torpedos ist das An­ griffsziel im Regelfall ein größeres Schiff mit entsprechend großer Trägheit beim Manövrieren; der angreifende Torpedo hat dagegen eine vergleichsweise sehr geringe Masse und ebenfalls geringe Abmessun­ gen, so daß die Wendigkeit der Angriffswaffe wesentlich größer als diejenige des Ziel es ist und die Erfolgsaussichten für den ein manövrierendes Ziel angreifenden Torpedo gut sind.

Für derartige Fälle kennt man an Angriffsverfahren vor allem die direkt zielorientierten Verfahren, wie z. B. eine Hunde­ kurvenlenkung mit und ohne Ablage oder ein Zieldeckungsver­ fahren sowie verschiedene vorhaltbedingte Verfahren, beispielsweise die Proportionalnavigationsarten mit und ohne Ablage sowie Tiefenregelungsverfahren mit Begrenzung.

Bei einem aus der DE-PS 15 31 717 bekannten Verfahren zur Zielsuchsteuerung von Torpedos ist darüber hinaus vorgesehen, daß der angreifende Torpedo bis auf eine vorgegebene Grenz­ entfernung vom anzugreifenden Schiff nach einem vorgebenen Lenkverfahren gesteuert und dieses Lenkverfahren bei Errei­ chen der Grenzentfernung auf eine Schiel-Hundekurve umge­ schaltet wird; durch eine bestimmte Wahl des Schielwinkels nach der Umschaltung des Lenkverfahrens soll erreicht werden, daß der angreifende Torpedo kurz vor dem Ziel keine unzuläs­ sig großen Kursänderungen mehr machen muß und die hieraus resultierenden Kurvenklemmer praktisch nicht mehr auftreten. Dieses bekannte Verfahren ist wegen der hohen Geschwindigkei­ ten sowohl der Angriffs- als auch der Abwehrwaffe insbeson­ dere bei einem manövrierenden Angriffstorpedo nicht mit Erfolg auf den hier interessierenden Fall anwendbar, bei dem eine Abwehrwaffe einen auf sie zulaufenden manövrierenden Angriffstorpedo in ausreichender Distanz von dessen Ziel unschädlich machen soll.

Die Verwendung eines dieser Verfahren zum Lenken einer Unter­ wasser-Abwehrwaffe in den Nahbereich eines angreifenden Torpedos erbringt nicht den gewünschten geringen Passier­ abstand der Abwehrwaffe zur Angriffswaffe. Die unerwünscht großen Passierabstände ergeben sich im Falle der zielorientierten oder Zielverfolgungsverfahren in der Nah­ phase des Angriffes durch die wegen der hier zu berücksich­ tigenden hohen Relativ-Geschwindigkeiten nicht sicher ver­ meidbaren Hundekurvenklemmer und im Falle der Vorhaltever­ fahren durch den Zeitbedarf für den Abbau eines einmal ange­ legten Vorhaltes beim Angriff auf horizontal und/oder ver­ tikal manövrierende Torpedos.

Man muß sich dabei vergegenwärtigen, daß die hier angespro­ chenen Unterwasser-Abwehrwaffen klein, leicht, wendig und besonders schnell sein müßten, wenn man bei Anwendung einer der beiden Verfahrensarten gute Abwehrerfolge realisieren will. Alternativ oder additiv müßte man die Größe des Ge­ fechtskopfes erhöhen, was jedoch insbesondere die Wendigkeit und Geschwindigkeit beeinträchtigen würde. Alle diese Anfor­ derungen erhöhen den Aufwand erheblich.

Ziel der Erfindung ist es, vor diesem Hintergrund ein spe­ zielles Angriffsverfahren für eine Unterwasser-Abwehrwaffe anzugeben, welches es ermöglicht, die technischen und mate­ riellen Anforderungen an die Unterwasser-Abwehrwaffe gegen­ über dem vorstehend erörterten theoretischen Fall zu senken.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in einem Angriffsver­ fahren für die Unterwasser-Abwehrwaffe, bei dem die Abwehr­ waffe nach Erfassung von Peilung und Distanz der Angriffswaf­ fe (Zieldaten) dieser zu­ nächst im Zielverfolgungsverfahren unter wiederholter Neuermittlung der Zieldaten entgegengesteuert und anhand der sich ändernden Zieldaten ermittelt wird, ob die Angriffswaffe einen konstanten Kurs läuft oder manövriert, bei dem weiterhin das Lenkverfahren der Abwehrwaffe bei Feststellung eines weitgehend konstanten Kurses der Angriffswaffe auf ein Vorhalteverfahren umgestellt und die Abwehr­ waffe auf einen nach diesem Verfahren errechneten Kollisionskurs zur Angriffswaffe eingesteuert wird und bei dem schließlich das Ziel­ verfolgungsverfahren der Abwehrwaffe bei Feststellung einer ma­ növrierenden Angriffswaffe zunächst beibehalten und in Abhängigkeit von der Distanz zur Angriffswaffe sowie ggf. in Abhängigkeit von der horizontalen und/oder vertikalen Breite des von der Angriffswaffe durchlaufenen Wasserstreifens auf ein Vorhalteverfahren umgestellt und die Abwehrwaffe auf einen nach dem Vorhalteverfahren errechneten Kollisionskurs zur Angriffswaffe eingesteuert wird, sobald die Distanz kleiner als einige 100 Meter ist.

Die Lösung sieht also vor, daß die Abwehrwaffe zunächst während einer ersten Phase im Zielverfolgungsverfahren gesteuert wird. Diese Phase stellt gleichzeitig eine Meßfahrt dar, in der laufend aus Distanzmessungen und Peilungen erdfeste Positionen der Angriffswaffe bestimmt und ausgewertet werden. Das in dieser Phase eingesetzte Zielverfolgungsverfahren hat dabei den Vorteil, daß die Distanz zwischen den beiden Waffen schneller als mit anderen Verfahren verringert werden kann und dadurch Energie spart.

Die Auswertung der errechneten Positionen der Angriffswaffe während der ersten Phase läßt erkennen, ob sich die Angriffswaffe innerhalb vorgegebener Begrenzungen eines vertikalen oder horizontalen Wasser­ streifens bzw. eines theoretischen Kanals bewegt oder diese Grenzen überschreitet. Im ersten Fall kann man schlußfolgern, daß der Kurs der Angriffswaffe weitgehend konstant ist, während die Angriffswaffe im zweitgenannten Fall auf wechselnden Kursen läuft, was üblicher­ weise als "manövrieren" bezeichnet wird.

Wenn während der ersten Phase bzw. der Meßfahrt der Abwehrwaffe festgestellt wird, daß die Angriffswaffe einen weitgehend konstanten Kurs läuft, wird das Lenkverfahren der Abwehrwaffe sofort auf ein Vorhalteverfahren umgestellt, was unter diesen Umständen einen optimal geringen Passierabstand von Abwehrwaffe zu Angriffswaffe bringt.

Wird während der Meßfahrt jedoch eine manövrierende Angriffswaffe festgestellt, so wird die Abwehrwaffe zunächst weiterhin im Zielver­ folgungsverfahren gesteuert, und zwar solange, bis die anhaltenden Distanzmessungen eine vergleichsweise geringe Distanz von unter wenigen hundert Metern erbringen; wenn diese dem Rechner der Abwehr­ waffe vorgegebene Distanz erreicht wird, schaltet sich das Lenkver­ fahren der Abwehrwaffe um auf ein Vorhalteverfahren, welches bei der nun noch vorhandenen geringen Distanz zum Angreifer einen für den Abwehrerfolg optimalen Passierabstand zum Ziel erbringt.

Untersuchungen haben ergeben, daß die erfindungsgemäße Kombination der beiden unterschiedlichen Lenkungsverfahren eine ganz erhebliche Vergrößerung des Abwehrerfolges bringt, insbesondere dann, wenn der Umschaltzeitpunkt vom Zielverfolgungsverfahren auf das Vorhaltever­ fahren bei einer Distanz der Abwehrwaffe zum Ziel in der Größen­ ordnung von 100 m liegt. Tatsächlich kann man bei dieser für die Umschaltung optimalen Distanz eine starke prozentuale Zunahme des Abwehrerfolges erkennen.

Die Untersuchungen haben weiter ergeben, daß die optimale Umschalt­ distanz von dem einen auf das andere Lenkverfahren von der Breite des Wasserstreifens bzw. dem Querschnitt des Kanals abhängt, in dem die angreifende Waffe läuft. Zur Optimierung wird deshalb vorge­ schlagen, daß die die Umschaltung auslösende Distanz in Abhängigkeit von der ermittelten Breite in der Weise geändert wird, daß bei größerer Breite eine größere und bei verringerter Breite eine kürzere Distanz vorgegeben wird.

Vorteilhaft wird es im allgemeinen sein, die Unterwasser-Abwehrwaffe mit einem eigenen Aktivsonar auszurüsten und die Abwehrwaffe dadurch unabhängig von dem Trägerschiff zu machen, von dem aus sie abge­ schossen wird. Wenn man die Unterwasser-Abwehrwaffe nämlich zum Selbstschutz eines mit diesen Unterwasserwaffen ausgerüsteten Schiffes einsetzt, dann sind diese Schiffe im Falle einer selbst­ laufenden Unterwasserwaffe bei ihren eigenen Manövern völlig frei.

Der Einsatz einer erfindungsgemäß ausgelegten Unterwasser-Abwehr­ waffe wird im allgemeinen von Schiffen bzw. Booten aus geschehen, kann aber zum Fremdschutz von Schiffen oder U-Booten auch von Flugzeugen oder Hubschraubern erfolgen.

Unmittelbar vor dem Abschuß der Unterwasser-Abwehrwaffe wird diese zumindest mit groben Zieldaten durch das abschießende Trägerfahrzeug versorgt. Falls es sich um eine gelenkte Unterwasser-Abwehrwaffe handelt, kann die Zieldatenversorgung ganz oder teilweise weiterhin vom Trägerfahrzeug aus kommen. Im Falle einer selbstlaufenden Abwehrwaffe ist diese mit einem Aktivsonar ausgerüstet, um in der erwähnten ersten Phase sowie anschließend selbst für die Beschaffung der Zieldaten zu sorgen; in diesem Fall ist die Abwehrwaffe auch mit der erforderlichen Rechnerleistung ausgerüstet.

Je nachdem, ob der Angreifer manövriert oder nicht, wird das während der ersten Phase eingesetzte Zielverfolgungsverfahren für die Unterwasser-Abwehrwaffe bis zu der erwähnten vorgegebenen Distanz beibehalten und dann auf ein Vorhalteverfahren umgeschaltet. Bei einem nicht manövrierenden Angreifer findet die Umschaltung auf das Vorhalteverfahren bereits dann statt, wenn die Auswertung der Zieldaten ergibt, daß der Angreifer nicht manövriert.

Claims (5)

1. Verfahren zum Lenken einer Unterwasser-Abwehrwaffe in den Nahbereich einer sich im Wasser bewegenden Angriffswaffe, bei dem in an sich bekannter Weise nach Durchlaufen einer gewissen Distanz von einem zunächst vorgegebenen Lenkverfahren auf ein davon abweichendes Lenkverfahren umgeschaltet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Abwehrwaffe nach Erfassung von Peilung und Distanz der Angriffs­ waffe (Zieldaten) dieser zunächst im Zielverfolgungsverfahren unter wiederholter Neuermittlung der Zieldaten entgegengesteuert und anhand der sich ändernden Zieldaten ermittelt wird, ob die Angriffs­ waffe einen konstanten Kurs läuft oder manövriert,
daß das Lenkverfahren der Abwehrwaffe bei Feststellung eines weitge­ hend konstanten Kurses der Angriffswaffe auf ein Vorhalteverfahren umgestellt und die Abwehrwaffe auf einen nach diesem Verfahren errechneten Kollisionskurs zur Angriffswaffe eingesteuert wird und daß das Zielverfolgungsverfahren der Abwehrwaffe bei Feststel­ lung einer manövrierenden Angriffswaffe zunächst beibehalten und in Abhängigkeit von der Distanz zur Angriffswaffe sowie ggf. in Ab­ hängigkeit von der horizontalen und/oder vertikalen Breite des von der Angriffswaffe durchlaufenen Wasserstreifens auf ein Vorhaltever­ fahren umgestellt und die Abwehrwaffe auf einen nach dem Vorhalte­ verfahren errechneten Kollisionskurs zur Angriffswaffe eingesteuert wird, sobald die Distanz kleiner als einige 100 Meter ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Umschaltung vom Zielverfolgungsver­ fahren auf ein Vorhalteverfahren bei einer Distanz der Abwehrwaffe zur Angriffswaffe zwischen etwa 70 und 130 m vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus den wiederholt ermittelten Zieldaten die ungefähre vertikale und horizontale Breite des von der Angriffs­ waffe durchlaufenen Wasserstreifens ermittelt und die vorgegebene, die Umschaltung auslösende Distanz in Abhängigkeit von der ermit­ telten Breite in der Weise geändert wird, daß bei größerer Breite eine größere und bei verringerter Breite eine kürzere Distanz vorgegeben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwehrwaffe während ihres Betriebes nach dem Zielverfolgungsverfahren weitgehend entlang der Zentral­ achse des ermittelten Wasserstreifens gesteuert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Zieldaten mit einem eigenem Aktivsonar der Unterwasser-Abwehrwaffe vorgenommen wird.