Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bekämpfung mindestens eines Flugzieles mittels
einer Feuergruppe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Feuergruppe aus
mindestens zwei Feuereinheiten gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3 sowie die
Verwendung einer solchen Feuergruppe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
Unter Feuereinheiten sollen im Rahmen der vorliegenden Beschreibung Einheiten zur bekämpfung
von mobilen Zielen, insbesondere aber nicht ausschliesslich schnellfliegenden
Flugzielen die unter beliebiger Elevation anfliegen können, verstanden werden. Solche Feuereinheiten
setzen sich üblicherweise aus einem Feuerleitgerät und mindestens zwei Waffen
zusammen, wobei als Waffen ein- und mehrrohrige Geschütze und/oder Abschusseinrichtungen
für Lenkwaffen in Frage kommen. Unter dem Begriff Feuergruppe sollen zwei oder
mehr Feuereinheiten verstanden werden, welche innerhalb des gleichen Zeitabschnittes zur
Überwachung desselben oder angrenzender Bereiche des Luftraumes und zur Bekämpfung
der darin befindlichen feindlichen Flugziele eingesetzt werden.
Feuerleitgeräte der Art, wie sie herkömmlicherweise als Bestandteile solcher Feuereinheiten
benutzt werde, besitzen zur Suchen, Aquirieren und Verfolgen von zu bekämpfenden Flugzielen
entweder eine oder mehrere, für unterschiedliche Überwachungsbereiche taugliche
und alternativ einsetzbare Antennenanlagen. Eine Feuereinheit verfügt üblicherweise im
Einsatz immer nur über eine einzige aktive Antenne. Dadurch kann nur ein bestimmter Winkelraum
überwacht werden, also beispielsweise ein erdnaher Bereich mit geringer Elevation
oder ein Bereich mit grosser Elevation, und ausserdem ist der so überwachbare Winkelraum
verhältnismässig klein. Dies kann zur Folge haben, dass Flugziele, für deren Bekämpfung
die Waffen der Feuereinheit eine genügende Kapazität aufweisen würden, durch das zugehörige
Feuerleitgerät nicht detektierbar sind; die Bekämpfung solcher Flugziele scheitert
dann nicht mangels einsetzbarer Waffen sondern mangels einer genügenden Luftraumüberwachung.
Das Suchen und Aquirieren eines Flugzieles durch das Feuerleitgerät
einer benachbarten Feuereinheit bringt keine Verbesserung, da dieses Feuerleitgerät nicht
zur Steuerung der Waffen der ersten Feuereinheit tauglich ist, weil zur Übermittlung entsprechender
Signale die Einrichtungen fehlen.
Eine bessere Ausnützung der Kapazität der Waffen der Feuereinheit könnte zwar dadurch
erreicht werden, dass entweder bei gleichbleibender Waffenzahl das Feuerleitgerät derart
konzipiert würde, dass seine zur Überwachung unterschiedlicher Winkelräume bestimmten
Antennen gleichzeitig einsetzbar wären oder dass die Feuereinheit mit mehreren Feuerleitgeräten
ausgerüstet würde. Beide Möglichkeiten sind aber verhältnismässig aufwendig, da
die Feuerleitgeräte im allgemeinen die kostenintensiveren Geräte als die Waffen sind.
Eine Verbesserung der Überwachung des Luftraumes und der Bekämpfung von Flugzielen
erreicht man mit der Vernetzung von mehreren Feuereinheiten zu einer Feuergruppe. Eine
solche Vernetzung kann in unterschiedlich intensiver Weise bzw. in verschiedenen Graden
realisiert werden. Bei den bekannten, aus vernetzten Feuereinheiten bestehenden Feuergruppen
erfolgt die Vernetzung so, dass eine ausgewählte Feuereinheit bzw. das Feuerleitgerät
dieser Feuereinheit führend ist, das heisst, eine sogenannte 'Master'-Funktion ausübt
und den überwiegenden Teil der Berechnungen übernimmt, während den übrigen Feuereinheiten
bzw. deren Feuerleitgeräten sog. 'Slave'-Funktionen zukommen. Die Feuereinheit mit
der 'Master'-Funktion benötigt tendenziell eine umfassendere Elektronik als die Feuereinheiten
mit den 'Slave'-Funktionen. Dies bedeutet, dass entweder alle Feuerleitgeräte hinreichend
implementiert sein müssen, um bei Bedarf die 'Master'-Funktion auszuüben, oder
dass unterschiedlich implementierte Feuereinheiten, im Prinzip pro Feuergruppe eine 'Master'-Einheit
und mehrere 'Slave'-Einheiten, geschaffen werden müssen. Im ersten Falle wird
eine solche Überimplementierung vermieden, aber die taktische Flexibilität geht dabei grossenteils
verloren, da unter anderem die Position der 'Master'- Einheit und der 'Slave'-Einheiten
mindestens für einen bestimmten Zeitraum festgelegt sind. Im zweiten Falle erreicht
man zwar eine taktische Flexibilität, jedoch ist der apparative Aufwand verhältnismässig
gross, da bei durchwegs gleich implementierten Feuereinheiten offensichtlich die eine
'Slave'-Funktion ausübenden Feuereinheiten gewissermassen überimplementiert sind. Ein
weiterer bedeutender Nachteil von Feuergruppen aus mehreren Feuereinheiten, von denen
eine die 'Master'-Funktion ausübt, liegt in ihrer Verletzlichkeit; fällt nämlich die Feuereinheit
mit der 'Master'-Funktion aus, sei es infolge eines internen Defektes oder infolge feindlicher
Waffenwirkung, so bricht die Vernetzung zusammen. Dieser Zusammenbruch der Vernetzung
ist bei Feuergruppen mit unterschiedlich implementierten Feuereinheiten nicht behebbar,
da für die ausgefallene Feuereinheit bzw. deren Feuerleitgerät keine Redundanz vorhanden
ist; bei durchwegs gleich implementierten Feuereinheiten könnte eine andere Feuereinheit,
gewissermassen eine Redundanz, die 'Master'-Funktion übernehmen, doch
müssten entsprechende und aufwendige Massnahmen getroffen werden, die diesen Transfer
der 'Master'-Funktion bewirken.
Die Aufgabe der Erfindung wird somit darin gesehen, eine Lösung für das Problem zu finden,
die Feuereinheiten einer Feuergruppe so zu vernetzten, dass eine bessere Luftraumüberwachung
und Ausnützung der Kapazitäten der Waffen erreicht wird, wobei gleichzeitig
der Aufwand für die zusätzlich zu den einzelnen Feuereinheiten benötigten Einrichtungen
und die Verletzlichkeit der Feuergruppe minimalisiert sein sollten.
Diese Aufgabe wird gelöst
- für das eingangs genannte Verfahren durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des
Patentanspruchs 1,
- für die eingangs genannte Feuergruppe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils
des Patentanspruchs 3; und
- für die eingangs genannte Verwendung der Feuergruppe durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils des Patentanspruchs 7.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Verfahrens sowie der erfindungsgemässen
Feuergruppe und besonders vorteilhafte Verwendungen dieser Feuergruppe werden
durch die jeweiligen abhängigen Patentansprüche definiert.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Feuergruppe ist es, dass ihre Verletzlichkeit
im Vergleich mit der Verletzlichkeit herkömmlicher vernetzter Feuereinheiten mit einer
'Master'-Einheit und mindestens einer 'Slave'-Einheit geringer ist, da die Feuereinheiten trotz
ihrer koordinierten Aktivitäten grundsätzlich gleichberechtigt und autonom sind. Fällt nämlich
eine der Feuereinheiten aus, so wird zwar der Umfang der Feuergruppe reduziert, aber ihre
Wirkungsweise bleibt grundsätzlich gleich; da ja keine Feuereinheit eine 'Master'-Einheit ist,
kann auch kein Ausfall einer 'Master'-Einheit stattfinden. Im Einsatz erreicht man dennoch
die dieselben Vorteile wie mit der vorbekannten Feuergruppe mit 'Master'- und 'Slave'-Einheiten,
da die erfindungsgemäss vernetzten Feuereinheiten bezüglich ihrer Wirkungsweise
koordiniert sind; dies erreicht man insbesondere dadurch, dass zur Qualifikation der Bedrohung
eines gemeinsamen Schutzobjektes die Suchergebnisse der Suchantennen aller
Feuerleitgeräte und zur Wahl des von einer Feuereinheit zu bekämpfenden Flugzieles diese
Qualifikation der Bedrohung und auch der jeweilige Zustand aller Waffen in Betracht gezogen
werden.
Die erfindungsgemässe Vernetzung der Feuereinheiten zu einer Feuergruppe, in der die
Feuereinheiten gleichberechtigt und autonom sind, jedoch im Einsatz koordiniert wirken,
erlaubt es, ohne Steigerung der Verletzlichkeit, wie sie bei herkömmlichen vernetzten Feuergruppen
mit einer 'Master'-Einheit und mehreren 'Slave'-Einheiten in Kauf genommen werden
musste, eine effizientere Bekämpfung von Flugzielen durchzuführen, als dies beim Einsatz
einer Feuergruppe mit derselben Anzahl und Art von Feuereinheiten, jedoch ohne Vernetzung
der Feuereinheiten, der Fall wäre, und zwar einerseits durch eine Vergrösserung
und Vervollständigung des überwachten Luftraumes durch die Feuerleitgeräte und anderseits
durch eine Ausschöpfung der Kapazität und Optimierung des Einsatzes der Waffen.
Die Gesamtheit des Suchbereiches der Feuerleitgeräte der erfindungsgemässen Feuergruppe
ist nicht grösser als die Summe der Suchbereiche der einzelnen Feuerleitgeräte, und
die Gesamtheit der Waffen der Feuergruppe übersteigt die Summe der Waffen der einzelnen
Feuereinheiten nicht. Dennoch ist der gesamte Nutzeffekt der Feuergruppe weit höher
als der summierte Nutzeffekt der einzelnen Feuereinheiten. Dies hat mehrere Gründe: So
können durch geeignete Anordnung der verschiedenen Feuerleitgeräte und geeignete Wahl
der von den einzelnen Feuerleitgeräten benutzten Suchantennen suchtote, aber von den
Waffen erreichbare Räume vermieden werden; ferner ist der Einsatz der Waffen einer Feuereinheit
nicht auf die Bekämpfung der vom eigenen Feuerleitgerät detektierten Flugziele
beschränkt, sondern es können auch Flugziele bekämpft werden, die von anderen Feuerleitgeräten
detektiert werden, insofern sich diese innerhalb der Reichweite der Waffen befinden,
wodurch man verhindert, dass eine Waffe ruht bzw. nicht zum Einsatz auf ein erreichbares
Flugziel gelangt, nur weil dieses nicht detektierbar ist; im weiteren wird verhindert, dass ein
Flugziel, das von zwei Feuerleitgeräten detektiert wird, von den Waffen beider Feuereinheiten
bekämpft wird, während ein anderes Flugziel, das mindestens von einem der Feuerleitgeräte
detektierbar wäre, überhaupt nicht bekämpft wird.
Während also eine Feuergruppe aus nicht miteinander vernetzter Feuereinheiten lediglich
eine Feuereinheiten-Aggregation mit entsprechend beschränktem Kampfwert bildet, und
eine herkömmlich vernetzte Feuergruppe mit 'Master'- und 'Slave'-Einheiten verhältnismässig
verletzlich oder dann sehr aufwendig ist, bildet die erfindungsgemässe Feuergruppe mit
den autonomen, koordinierten Feuereinheiten eine verhältnismässig wenig verletzliche Feuereinheiten-Kombination
mit erhöhtem Kampfwert. Zusätzlich zu den Feuereinheiten selbst
muss nur eine Signalübertragungseinrichtung zur Übertragung von Signalen zwischen den
Feuerleitgeräten. vorgesehen werden, wobei die Signalübertragung in beliebiger Weise, zum
Beispiel mittels fester oder mobiler Leitungen wie auch mittels drahtloser Kommunikationseinrichtungen
erfolgen kann. Die so vernetzten Feuereinheiten sind bezüglich der Luftraumüberwachung
grundsätzlich autonom, dennoch wirken sie koordiniert; von jedem Feuerleitgerät
werden bei der Qualifizierung der Bedrohung auch die Suchergebnisse der Antennenanlagen
der übrigen Feuerleitgeräte berücksichtigt und die Wahl der durch die Waffen
zu bekämpfenden Flugziele erfolgt entsprechend der gesamthaften Bedrohung einerseits
und der Einsetzbarkeit aller Waffen anderseits.
Vernetzte Feuergruppen nach der Erfindung können sowohl durch mobile, also Feld-Flab-Waffen
wie auch durch fest installierte, also Festungs-Flab-Waffen, sowie ggfs. durch eine
Kombination von Feld-Flab- und Festungs-Flab-Waffen gebildet werden.
Schon bestehende Feuereinheiten können im Sinne einer Nachrüstung so ausgebaut werden,
dass sie mit gleichen oder anderen Feuereinheiten vernetzt werden können.
Die Steuerung der einzelnen Waffen erfolgt wie üblich elektronisch, wobei die entsprechende
Elektronikeinheit im wesentlichen im jeweils zugehörigen Feuerleitgerät angeordnet ist,
obwohl im allgemeinen auch die einzelnen Waffen eine Waffenelektronik besitzen. Die
Steuerung der zur Feuergruppe vernetzten Feuereinheiten erfolgt - mit Ausnahme gewisser
Funktionen wie beispielsweise der Wahl bzw. des Einsatzes der Antennen, die ggfs. manuell
geschieht - ebenfalls selbsttätig. Da, wie soeben erwähnt, jedes Feuerleitgerät ohnehin über
eine eigene Elektronikeinheit verfügt, ist es vorteilhaft, die Elektronikeinrichtung der Feuergruppe
auf der Basis dieser Elektronikeinheiten aufzubauen; grundsätzlich sollte die Hardware
der Elektronikeinheiten für die Feuergruppe genügen, so dass sie lediglich durch eine
erforderliche Software ergänzt werden muss. Es ist aber auch möglich, als zusätzliche Einrichtung
nicht nur die Signalübertragungseinrichtung sondern auch einen zentralen Elektronikteil
vorzusehen, zu erweitern, welcher teilweise oder ausschliesslich die Elektronikeinrichtung
der Feuergruppe zu bilden hat.
Der Zweck der Vernetzung der Feuereinheiten zur Feuergruppe besteht, wie weiter oben
dargelegt, darin, in jeder Bedrohungssituation jeweils die Feuerleitgeräte und Waffen so einzusetzen,
dass die insgesamt bestmögliche Bekämpfung der Flugziele resultiert. Dies bedingt
das Fällen entsprechender Entscheide bezüglich der Abstimmung des Einsatzes der
Waffen. Die entsprechenden Entscheide können nur dann sinnvoll gefällt werden, wenn eine
Konsistenz bezüglich der Entscheidungsgrundlagen zur Verfügung steht. Bei herkömmlichen
vernetzten Feuergruppen mit einer 'Master'-Einheit ist die Erreichung der geforderten Konsistenz
verhältnismässig problemlos. Bei der erfindungsgemässen Feuergruppe, die keine
'Master'-Einheit sondern nur autonome, grundsätzlich gleichberechtigte Feuereinheiten besitzt,
lässt sich die geforderte Konsistenz nur dann ohne einen aufwendigen permanenten
Datenaustausch erreichen, wenn die Entscheidungsfindung simultan abläuft, das heisst,
wenn sie erst dann initiiert wird, wenn die entsprechenden Entscheidungsgrundlagen durch
einen Datentransfer zwischen den Feuerleitgeräten bereitgestellt worden sind; der Datentransfer
bezieht sich auf die den jeweils anderen Feuerleitgeräten vorliegenden Teil-Entscheidungsgrundlagen.
Dies bedeutet, dass jedes Feuerleitgerät die ihm vorliegenden
Informationen erst dann zur Entscheidungsfindung verwertet, wenn auch diese Informationen
auch den restlichen Feuerleitgeräten vorliegen.
Für eine effiziente Verwendung der erfindungsgemässen Feuergruppe kommt den Antenneneinrichtungen
bzw. Sensoreinrichtungen der einzelnen Feuerleitgeräte eine entscheidende
Bedeutung zu. Im allgemeinen weist jedes Feuerleitgerät eine Antenneneinrichtung mit
mehreren Antennen auf, insbesondere sind meist eine Suchantenneneinheit bzw. Suchsensoreinheit
und eine Folgeantenneneinheit bzw. ein Folgesensor vorhanden. Die Suchantenneneinheit
dient zur Detektion von Flugzielen und kann so ausgebildet sein, dass sie sich
permanent kreisend bzw. das Azimut ändernd bewegt. Die Folgeantenneneinheit dient zur
Akquisition und Verfolgung von bereits detektierten Flugzielen; sie folgt nach Azimut und
Elevation dem Flugziel und dient zur Vermessung der Position des Flugzieles.
Jede Suchantenneneinheit weist mindestens eine Suchantenne auf Es sind verschiedene
Antennentypen bekannt, die sich insbesondere dadurch unterscheiden, dass die durch sie
bestreichbaren Bereiche des Luftraums unterschiedlich sind; so gibt es beispielsweise Antennen
für erdnahe Bereiche bzw. niedere Elevationen und Antennen für höhere Elevationen.
Bei fest installierten Feuerleitgeräten kann es je nach topographischen Gegebenheiten
ausreichen, eine Suchantenneneinheit mit einer einzigen, spezifisch auf die Bedürfnisse abgestimmten
Suchantenne vorzusehen. Insbesondere zur Verwendung mit mobilen bzw.
Feld-Flab-Feuereinheiten ist es zur Erreichung einer taktischen Flexibilität vorzuziehen, die
Feuerleitgeräte mit Suchantenneneinheiten auszurüsten, welche mehrere, unterschiedlich
einsetzbare Suchantennen besitzen, wobei alternativ eine der Suchantennen zum Einsatz
gelangen kann.
Der Einsatz der jeweils geeigneten Suchantenne aus der Gruppe der in der Suchantenneneinheit
vorhandenen Suchantennen erfolgt nach taktischen Gesichtspunkten, beispielsweise
durch die mit der Feuerleitung beauftragte Person oder selbsttätig in Zusammenwirkung mit
einem Frühwarnsystem. Zur Erleichterung der Durchführung der Wahl der geeigneten Suchantenneneinheiten
können gewisse Gegebenheiten, beispielsweise die Topographie der
Umgebung der Feuergruppe und die beim Feind vorhandenen Waffen bzw. deren Anflugelevation
im Sinne von Basis- bzw. Randbedingungen bereits gespeichert sein.
Wie schon erwähnt, werden zu Feuergruppen vernetzte Feuereinheiten nach der Erfindung
zur Bekämpfung von Luftzielen eingesetzt, obwohl grundsätzlich solche vernetzte Feuergruppen
auch zur Bekämpfung terrestrischer Ziele verwendet werden könnten. Bei den zu
bekämpfenden Luftzielen kann es sich beispielsweise um Flugzeuge, Drohnen oder Raketen
handeln.
Ein wesentlicher Zweck der erfindungsgemässen Feuergruppen liegt darin, wichtige eigene
Schutzobjekte vor Angriffen feindlicher Luftbedrohung zu bewahren. Die Klassierung der
Schutzobjekte nach ihrem Wert bzw. ihrer Schutzbedürftigkeit basiert auf strategischen, taktischen
und/oder politischen Gesichtspunkten. Als wichtige Objekte gelten im allgemeinen
auch die Feuergruppen selbst.
Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass alle Waffen einer Feuereinheit, auch
bei vernetzten Feuergruppen, dasselbe Flugziel bekämpfen, da im allgemeinen die Feuerleitgeräte
nicht simultan oder quasisimultan eine Vermessung mehrerer Ziele durchführen
können. Ist die Anzahl bekämpfbarer Flugziele gleich der Anzahl der Feuereinheiten, so wird
im allgemeinen jede Feuereinheit ein Flugziel bekämpfen; ist die Anzahl der bekämpfbaren
Flugziele kleiner als die Anzahl der Feuereinheiten, so wird mindestens ein Teil der Flugziele
durch mehr als eine Feuereinheit bekämpft. Ist die Anzahl der bekämpfbaren Flugziele grösser
als die Anzahl der Feuereinheiten, so wird jede Feuereinheit ein Flugziel bekämpfen,
wobei ein oder mehrere der Flugziele unbekämpft bleiben, nämlich diejenigen, die als am
wenigstens bedrohend eingestuft werden, solange, bis eines der bekämpfbaren Flugziele
neutralisiert oder unbekämpfbar geworden ist.
Die Basis für die Klassifizierung der Flugziele nach der Bedrohung, die sie für das Schutzobjekt
darstellen, bilden einerseits eine theoretische Bedrohungsdefinition, welche in der
Elektronik gespeichert ist, und anderseits die durch die Feuerleitgeräte ermittelten Daten
bezüglich der im überwachten Luftraum befindlichen Flugziele und ihrer Bewegungen. In die
Bedrohungsdefinition kann aber, insbesondere bei ortsfesten Feuergruppen, auch die Verletzlichkeit
der durch die Flugziele bedrohten eigenen Schutzobjekte einbezogen werden; so
können beispielsweise Flugziele, welche eine Feuergruppe oder ein Atomkraftwerk bedrohen,
grundsätzlich als besonders bedrohlich klassifiziert werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
von Feuergruppen und mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Es zeigen:
- Fig. 1A
- eine Feuergruppe mit zwei vernetzten Feuereinheiten,
in schematischer Darstellung;
- Fig. 1B
- eine weitere Feuergruppe mit zwei vernetzten Feuereinheiten,
in schematischer Darstellung;
- Fig. 1C
- eine Feuergruppe mit zwei vernetzten Feuereinheiten
und einer Zentralelektronik, in schematischer
Darstellung;
- Fig. 1D
- eine weitere Feuergruppe mit zwei vernetzten Feuereinheiten,
welche an ein Frühwarnsystem angeschlossen
ist;
- Fig. 2
- ein Feuerleitgerät mit seiner Antenneneinrichtung, in
schematischer Darstellung;
- Fig. 3A
- die Suchbereiche, welche von den Suchantennen
zweier Feuereinheiten überstreichbar sind, von der
Seite;
- Fig. 3B
- die in Fig. 3A dargestellten Suchbereiche, von oben;
- Fig. 3C
- den Suchbereiche, welche von den Suchantennen
dreier Feuereinheiten überstreichbar sind, von der Seite;
- Fig. 3D
- die in Fig. 3C dargestellten Suchbereiche, von oben;
- Fig. 4
- eine Feuergruppe mit drei Feuereinheiten im Einsatz
zum Schutz eines Schutzobjektes; und
- Fig. 5
- eine Übersicht über eine Feuergruppe mit drei
Feuereinheiten.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemässe Kombination von zwei Feuereinheiten zu
einer Feuergruppe 10, welche die zwei vernetzten Feuereinheiten 12, 112 umfasst, von denen
jede ein Feuerleitgerät 14 bzw. 114 und zwei Waffen 16 bzw. 116 aufweist. Im vorliegenden
Fall werden die beiden Feuereinheiten 12, 112 der Feuergruppe 10 durch gleiche
Waffen 16, 116 und gleiche Feuerleitgeräte 14, 114 gebildet, es können aber auch unterschiedliche
Feuereinheiten vernetzt werden. Die Vernetzung der Feuereinheiten 12, 112
erfolgt mittels einer Signalübertragungseinrichtung 70, welche nicht eine materielle Signalleitung
sein muss, über die beiden Feuerleitgeräte 14, 114; die Waffen 16 der Feuereinheit
12 beispielsweise sind also mit ihrem eigenen Feuerleitgerät 14 direkt und mit dem Feuerleitgerät
114 der anderen Feuereinheit 112 nur indirekt über ihr eigenes Feuerleitgerät 14
verbunden. Die Vernetzung der Feuereinheiten 12, 112 zur Feuergruppe 10 mittels der Signalleitungsanlage
70 erfolgt nach üblichen Techniken und wird daher nicht weiter beschrieben.
Fig. 1B zeigt eine Feuergruppe, welche zusätzlich zur Signalübertragungseinrichtung 70, die
Feuerleitgeräte 14, 114 verbindet, weitere Signalübertragungseinheiten 72, 172 besitzt, mit
welchen die Waffen 16, 116 direkt an die Feuerleitgeräte der anderen Feuereinheit 112, 12
angeschlossen sind.
Grundsätzlich ist die Elektronik der Feuergruppe 10 dezentral und wird durch Elektronikeinheiten
der einzelnen Feuereinheiten 12, 112 gebildet. Falls in gewissen Fällen diese dezentrale
Elektronik nicht ausreicht, kann eine Zusatzelektronik 71 vorgesehen sein, wie dies bei
der Feuergruppe gemäss Fig. 1C dargestellt ist.
Fig. 1D zeigt eine Feuergruppe 10, welche an ein Frühwarnsystem 80 angeschlossen ist;
dadurch kann insbesondere der Einsatz der Antennen bestimmt werden.
Gemäss Fig. 2 weist jedes Feuerleitgerät 14, 114 eine Antenneneinrichtung 20 bzw. 120 mit
mehreren Antennen auf. Zum Suchen von Flugzielen dient eine permanent kreisende bzw.
das Azimut ändernde Suchantenneneinheit 22 bzw. 122, und zur Akquisition des Flugzieles
sowie zur Vermessung der Zielposition der bereits durch die kreisende Suchantenneneinheit
20 bzw. 120 detektierten Flugziele dient eine permanent dem Flugziel folgende Folgeantenne
24 bzw. 124. Jede Suchantenneneinheit 22 bzw. 122 umfasst zwei Suchantennen
22.1, 22.2 bzw. 122.1, 122.2, von denen jeweils wahlweise, d.h. nach einem taktischen Entschluss,
eine Suchantenne im Einsatz ist. Die Ausbildung und die jeweilige Wahl der einzelnen
Suchantennen bestimmt sich in Abhängigkeit von den topographischen Verhältnissen
und ggfs. von der zu erwartenden Bedrohung; beim vorliegenden Ausführungsbeispiels ist
die erste Suchantenne 22.1 bzw. 122.1 zur Überwachung des erdnahen Bereichs des Luftraums
und die zweite Suchantenne 22.2 bzw. 122.2 zur Überwachung des höheren Bereichs
des Luftraums vorgesehen.
Die Fig. 3A und 3B zeigen die von je einer Suchantenne der zwei Feuereinheiten 12, 112
überstreichbaren Bereiche 30, 130 des Luftraumes. Beide Feuereinheiten 12, 112 weisen
eine erste Antenne für den bodennahen Luftraum und eine zweite Antenne für höhere Elevationen
auf. Bei der Feuereinheit 12 ist die Antenne für den bodennahen Luftraum aktiv; mit
dieser ist der ein Bereich 30 überstreichbar. Bei der Feuereinheit 112 ist die Antenne für
höhere Elevationen aktiv; mit dieser ist ein Bereich 130 überstreichbar.
Fig. 3C und 3D zeigen die von den Suchantenneneinheiten der zwei Feuereinheiten 12, 112
sowie einer dritten Feuereinheit 212 überstreichbaren Bereiche 30, 130, 230 des Luftraumes.
Auch hier weisen alle Feuereinheiten 12, 112, 212 eine erste Antenne für den bodennahen
Luftraum und eine zweite Antenne für höhere Elevationen auf. Bei der Feuereinheit
12 ist die Antenne für den bodennahen Luftraum aktiv; mit dieser ist der Bereich 30 überstreichbar.
Bei der Feuereinheit 112 ist die Antenne für höhere Elevationen aktiv; mit dieser
ist der Bereich 130 überstreichbar. Bei der Feuereinheit 212 ist ebenfalls die Antenne für
höhere Elevationen aktiv, jedoch mit einer etwas anderen Einstellung als die Antenne der
Feuereinheit 112.
Fig. 4 zeigt drei zu einer Feuergruppe vernetzte Feuereinheiten zum Schutz eines ortsfesten
Schutzobjektes, beispielsweise eines Atomkraftwerkes, vor der Einwirkung von Flugzielen.
Schutzobjekte können aber auch nur temporär ortsfest oder in geringen Grenzen mobil sein.
Insbesondere können die Feuereinheiten selbst oder gewisse Geländeabschnitte mit
Kampflinien als Schutzobjekte bezeichnet werden.
Für die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Feuergruppe 10 wird insbesondere auf Fig.
5 hingewiesen. Diese zeigt die Feuergruppe 10 mit den drei Feuereinheiten 12, 112, 212,
welche mittels der Signalübertragungseinrichtung 70 vernetzt sind. Die Feuereinheiten 12,
112, 212 umfassen je ein Feuerleitgerät 14 bzw. 114 bzw. 214 sowie je zwei Waffen 16 bzw.
116 bzw. 216. Die Anordnung der Feuereinheiten wird möglichst so gewählt, dass sich ein
durch sie zu schützendes Schutzobjekt 1 etwa in gleichem Abstand von jeder Feuereinheit
befindet. Allerdings sind für die Position der Feuereinheiten generell auch topographische
und taktische Gesichtspunkte zu berücksichtigen. Die von den Antennen der einzelnen Feuerleitgeräte
14, 114, 214 bestreichbaren Bereiche 30, 130, 230 überschneiden sich, und
auch die von den Waffen 16, 116, 216 erreichbaren Bereiche 32, 132, 232 überschneiden
sich. Jede Feuereinheit verfügt über eine eigene Elektronik. Bei der Überwachung des Luftraumes
sind die Feuereinheiten autonom, ebenso bei der Qualifikation der Bedrohung und
der Auswahl des von ihnen zu bekämpfenden Flugzieles. Die Feuereinheiten wirken dennoch
koordiniert, da jedem Feuerleitgerät für die entsprechenden Berechnungen Entscheide
jeweils die Gesamtheit der Daten zur Verfügung stehen, welche Auskunft über die Ergebnisse
des Suchvorganges aller Antennen sowie den jeweiligen Zustand der Waffen geben. Es
ist möglich, dass jedes Feuerleitgerät dasjenige Flugziel bekämpft, das es auch in unvernetztem
Zustand bekämpfen würde, und gewisse Flugziele können nur von einem Feuereinheit
gefunden und bekämpft werden. In vielen Fällen werden aber Flugziele von zwei und
seltener auch von drei Feuereinheiten detektiert und lassen sich ebenfalls von zwei oder drei
Feuereinheiten bekämpfen. Jeder Feuereinheit stehen für die Bedrohungsqualifikation die
Ergebnisse der Suchantennen aller Feuereinheiten zur Verfügung, ebenso wird die Auswahl
des zu bekämpfenden Flugzieles von jeder Feuereinheit unter Berücksichtigung des jeweiligen
Zustandes aller Waffen getroffen. Fällt eine der Feuereinheiten aus, so werden zwar der
Gesamtsuchbereich der Antennen und der Gesamtwirkungsbereich der Waffen reduziert,
bezüglich des Verfahrens zur Bekämpfung der Flugziele tritt aber keine Änderung ein, da die
beiden restlichen Feuereinheiten in gleicher Weise autonom und koordiniert weiterwirken wie
zu Beginn die drei Feuereinheiten.
Jedes Feuerleitgerät hat, neben den Informationen über den Suchvorgang seiner Antennen
und über den Zustand seiner Waffen, auch Kenntnis über alle relevanten Ergebnisse der
Suchvorgänge der weiteren Antennen und über den Zustand der ihm direkt angeschlossenen
Waffen. Jedem Feuerleitgerät werden ferner durch die Signalübertragungsanlage alle in
der Feuergruppe vorhandenen, durch die Antennenanlage neu ermittelten Daten über die
vorhandenen Flugziele, also die Zielinformationen, übermittelt. Die Informationen von den
eigenen Antennen und über die eigenen Waffen werden von jedem Feuerleitgerät erst dann
verwertet, wenn die Übertragung dieser Informationen an die anderen Feuerleitgeräte stattgefunden
hat. Alle Feuerleitgeräte verfügen also gleichzeitig über die zu verwertenden Informationen,
und entsprechende Berechnungen auf der Basis dieser Informationen gehen
nicht nur nach derselben Logik sondern auch synchron vor sich. Somit entsteht grundsätzlich
in allen Feuerleitgeräten synchron dasselbe Bild der Luftlage und sie gelangen zur selben
Bedrohungsqualifikation. Aufgrund der Bedrohungsqalifikation der tatsächlichen Bedrohung
werden die Entscheide über die Zielaquisition und -verfolgung und den allfälligen Waffeneinsatz
gefällt. Jedes Feuerleitgerät entscheidet aufgrund der Zustandsinformationen und
der auf der Zielinformation beruhenden Bedrohungsbewertung selbsttätig darüber, welches
Ziel durch die ihm direkt angeschlossenen Waffen zu bekämpfen ist. Auch die dieser Entscheidung
zugrunde liegende Logik ist von den anderen Feuerleitgeräten nachvollziehbar
und wird von ihnen bei den eigenen Entscheiden in Rechnung gestellt; die Zielverfolgung
erfolgt somit in koordinierter Autonomie. Schliesslich entscheidet jedes Feuerleitgerät aufgrund
der Bedrohungsqualifikation und der Zustandsinformationen der anderen Feuerleitgeräte
selbständig darüber, welches Ziel seine Waffen bekämpfen werden. Die entsprechende
Entscheidungslogik ist auch hierbei von den anderen Feuerleitgeräten nachvollziehbar und
wird von diesen bei den eigenen Entscheiden berücksichtigt; der Waffeneinsatz erfolgt also
in koordinierter Autonomie.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass bei der erfindungsgemässen Feuergruppe
keine Korrelation zwischen den Zuständen eines Feuerleitgerätes und den Zuständen der
ihm direkt zugeordneten Waffen, also den Waffen seiner eigenen Feuereinheit, bestehen
muss. Innerhalb einer Feuergruppe kann ein Feuerleitgerät also beispielsweise die Vorhalterechnungen
für seine Waffen mit Zieldaten durchführen, die von einem Feuerleitgerät einer
anderen Feuereinheit ermittelt wurden. Dadurch unterscheidet sich die erfindungsgemässe
Feuergruppe mit vernetzten Feuereinheiten von herkömmlichen Feuergruppen mit unvernetzten
Feuereinheiten.
Die Signalübertragungseinrichtung ist so ausgebildet, dass sie bei der Verwendung der Feuergruppe
eine Vielzahl von Daten von einem Feuerleitgerät einer ersten Feuereinheit an die
Feuerleitgeräte der weiteren Feuereinheiten übermittelt. Die von einem Feuerleitgerät übermittelten
Daten werden im folgenden beschrieben; natürlich geht ein entsprechender Datentransfer
von jedem der Feuerleitgeräte aus. Die übermittelten Daten betreffen insbesondere
- eine Identifikationsnummer, durch welche die Feuereinheit des ersten Feuerleitgerätes
gekennzeichnet ist;
- den Zustand dieses ersten Feuerleitgerätes;
- den Zustand der Waffen der ersten Feuereinheit;
- eine erste Zielnummer, durch welche das vom Feuerleitgerät der ersten Feuereinheit zu -
bekämpfende bzw. bekämpfte Flugziel gekennzeichnet ist;
- eine zweite Zielnummer, durch welche das von den Waffen der ersten Feuereinheit zu bekämpfende
bzw. bekämpfte Flugziel gekennzeichnet ist;
- die geschätzte Zeitspanne bis zur Feuerauslösung der Waffen der ersten Feuereinheit;
- die Erfüllung der Feuerauslösekriterien durch die Waffen der ersten Feuereinheit;
- die erfolgte Feuerauslösung an den Waffen der ersten Feuereinheit;
- die Inaktivierung des von den Waffen der ersten Feuereinheit bekämpften Flugzieles, d.h.
des Flugzieles, das durch die zweite Zielnummer identifiziert ist, wobei unter Inaktivierung
verstanden werden soll, dass das Flugziel seine derzeitige Mission nicht mehr erfüllen
kann, sei es, dass es vollständig zerstört, nicht vollständig zerstört aber momentan nicht
mehr einsatzfähig oder von seinem Ziel abgelenkt worden ist;
- jede zweidimensionale Zielspur, welche durch die Elektronik des Feuerleitgerätes der ersten
Feuereinheit berechnet worden ist; diese Zielspur ist gekennzeichnet durch
- eine Zielspurnummer, welche aber nur innerhalb der eigenen Feuereinheit eindeutig
ist,
- Daten zur Lokalisierung der Zielspur relativ zum Koordinatensystem des Feuerleitgerätes
der ersten Feuereinheit, bestehend aus Azimut und Distanz, den Gültigkeitszeitpunkt
der Spur;
- Angaben betreffend durch die Elektronik des Feuerleitgerätes der ersten Feuereinheit gelöschte
Zielspuren;
- dreidimensionale Zieldaten, welche durch Zieldatenfilterung von der Elektronik des Feuerleitgerätes
der ersten Feuereinheit erzeugt worden sind; nicht eingeschwingene Zieldaten
werden als 3-D-Zieldaten, eingeschwungene Zieldaten als 3-D+-Zieldaten bezeichnet; diese
Zieldaten bestehen aus Azimut, Distanz und Elevation. umfassen die folgenden Angaben;
- eine Zielnummer, welche nicht mit der weiter oben genannten Zielnummer identisch
sein muss,
- die Lage, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Flugzieles bezüglich der
entsprechenden Koordinatensysteme des Feuerleitgerätes dieser ersten Feuereinheit,
den Gültigkeitszeitpunkt der Zieldaten,
- die Qualität der Zieldaten, d.h. Angabe, ob es sich um 3-D-Zieldatzen oder um 3-D+-Zieldaten
handelt, und
- die Grösse des Zieles, wobei nur qualitativ zwischen 'gross' und 'klein' unterschieden
wird.
Die Bereitstellung aller Daten zwecks ihrer Verwertung in Berechnungen erfolgt so, dass IN
allen empfangenden Feuerleitgeräten diese Daten jeweils gleichzeitig disponibel sind wie im
sendenden Feuerleitgerät. Im sendenden Feuerleitgerät wären diese Daten früher, das
heisst bereits zu Beginn des Übermittlungsvorganges, disponibel, infolge des Übermittlungsvorganges
verzögert sich die Disponibilität der Daten in den empfangenden Feuerleitgeräten.
Damit im Sinne des Erreichens einer konsistenten Entscheidungsfindung die Verwertung
der Daten in sämtlichen Feuerleitgeräten, das heisst sowohl im sendenden wie auch im
den empfangenden Feuerleitgeräten, gleichzeitig stattfinden kann, wird die zeitliche Verzögerung,
die bei der Übertragung der Daten an die weiteren, das heisst empfangenden, Feuerleitgeräte
eintritt, im ersten, das heisst im sendenden Feuerleitgerät imitiert, so dass die
Verwertung dieser Daten im ersten Feuerleitgerät erst dann beginnt, wenn auch die Verwertung
der Daten in den weiteren Feuerleitgeräten beginnen kann. Entsprechendes gilt
natürlich auch, wenn eines der weiteren Feuerleitgeräte das sendende Feuerleitgerät ist.
Im weiteren wird durch die Signalübertragungsanlage gewährleistet, dass die Zeitmessung
aller Feuerleitgeräte der vernetzten Feuergruppe übereinstimmt Alle zeitlichen Angaben erfolgen
in Übereinstimmung mit dieser als Normzeit bezeichneten Zeit.
Im folgenden wird die Verwendung der erfindungsgemässen Feuergruppe beschrieben. Dabei
wird zur Vereinfachung davon ausgegangen, dass sie zum Schutz eines einzigen, als
punktförmig angenommenen eigenen Schutzobjektes dient, obwohl grundsätzlich auch ein
Schutz mehrerer Schutzobjekte möglich wäre.
Im Laufe der Verwendung der Feuergruppe können die Feuerleitgeräte einerseits und die
Waffen anderseits alternativ verschiedene Zustände einnehmen, die im folgenden kurz beschrieben
werden.
Die Feuerleitgeräte können alternativ in den Zuständen 'RESET', 'FEUERLETGERAETE-EINWEISUNG',
'AUFSCHALTUNG' oder 'FOLGEN' sein. Im Zustand 'RESET' sind sie operationell,
die Suchantenne bzw. eine der Suchantennen überwacht den Luftraum, aber das
Richtgerät ruht; der Zustand 'RESET' dauert solange, bis die Entscheidung gefallen ist, das
Richtgerät auf eine Zielspur einzuweisen. Im Zustand 'FEUERLEITGERAETE-EINWEISUNG'
werden die Servoeinrichtungen der Richtgeräte in eine bestimmte Sollage
geführt; der Zustand 'FEUERLEITGERAETE-EINWEISUNG' dauert an, bis die Servos die
erwähnte Sollage erreicht haben, es sei denn, er werde unterbrochen, wie das weiter unten
beschrieben wird. Im Zustand 'AUFSCHALTUNG' werden die Servos zu einer bestimmten
Bewegung geführt, während der Folgesensor bzw. die Folgeantenne versucht, das Flugziel
zu detektieren; der Zustand 'AUFSCHALTUNG' dauert solange, bis der Folgesensor auf das
Flugziel aufschaltet, es sei denn, es finde ein Unterbruch des Zustandes stall, wie dies weiter
unten beschrieben wird. Im Zustand 'FOLGEN' läuft die Filterung der Zieldaten um die
Sollwerte für die Steuerung der Servos der Richtgeräte zu liefern, derart, dass der Folgesensor
auf das Flugziel gerichtet bleibt, so dass laufend Zieldaten geliefert werden. Es lassen
sich zwei Phasen unterscheiden, nämlich eine erste Phasebis zum Einschwingen der
Filter und eine zweite Phase ab Einschwingen der Filter bis zum Abschuss des Flugzieles.
Ein Feuerleitgerät einer Feuereinheit, das ein Flugziel bekämpft, befindet sich in einem der
Zustände 'EINWEISEN' oder 'AUFSCHALTEN' oder 'FOLGEN'.
Die Waffen einer Feuereinheit können alternativ die Zustände 'BEREIT', 'WAFFEN-EINWEISUNG'
und 'FOLGEN' einnehmen. Im Zustand 'BEREIT' sind die Waffen operationell
jedoch aufmunitioniert; sie ruhen oder werden zur Ruhe geführt; der Zustand 'BEREIT' dauert
an, bis der Entscheid fällt, die Waffen auf ein Flugziel einzuweisen. Der Zustand 'WAFFEN-EINWEISUNG'
folgt auf den soeben beschriebenen Zustand 'BEREIT'; dabei werden
die Servos der Waffen zu dem von der Vorhalterechnung ermittelten Sollbewegungszustand
geführt, haben diesen aber noch nicht erreicht; der Zustand 'WAFFEN-EINWEISUNG' dauert,
falls er nicht aus bestimmten Gründen unterbrochen wird, an, bis die Servos der Waffen
den erwähnten Bewegungszustand erreicht haben. Im Zustand 'FOLGEN' befinden sich die
Servos der Waffen mindestens annähernd im Bewegungszustand den sie gemäss Vorhalterechnung
einnehmen müssen; der Zustand 'FOLGEN' dauert, falls keine Unterbrechung
stattfindet, solange an, bis der Abschuss des Flugzieles erfolgt. Waffen, die ein Flugziel bekämpfen,
befinden sich im Zustand 'WAFFEN-EINWEISUNG' oder 'FOLGEN'.
Zu Beginn eines Einsatzes wird das Feuerleitgerät jeder Feuereinheit der Feuergruppe für
diesen Einsatz fest konfiguriert, in dem Sinne, dass innerhalb der Suchantenneneinheit diejenige
Suchantenne gewählt wird, die für den bevorstehenden Einsatz die geeignetste ist.
Dabei werden die topographischen Gegebenheiten, allfällige Kenntnis über die zu erwartenden
feindlichen Flugziele und die Konfigurationen der weiteren Feuerleitgeräte berücksichtigt.
Zur Konfiguration gehören auch weitere wählbare antennenspezifische Daten wie beispielsweise
bei einer Fächerstrahlantenne der Antennentilt.
Die Feuergruppe wird dann wie folgt eingerichtet: Jede Feuereinheit der Feuergruppe erhält
eine sie kennzeichnende Identifikationsnummer. Wie auch bei unvernetzten Feuergruppen
kennt jedes Feuerleitgerät bezüglich seines eigenen Koordinatensystems die Position der
eigenen Waffen, die Umrisse des Geländes bezüglich der eigenen Position sowie die Position
des Schutzobjektes, das für die gesamte Feuergruppe dasselbe ist. Zusätzlich kennt jedes
Feuerleitgerät die Konfiguration der übrigen Feuerleitgeräte und, bezüglich seines eigenen
Koordinatensystems, die Position der übrigen Feuerleitgeräte. Ausserdem kennt jedes
Feuerleitgerät die Umrisse des Geländes bezüglich der Positionen der weiteren Feuerleitgeräte.
Im Einsatz erstellt jedes Feuerleitgerät seine eigenen zweidimensionalen Zielspuren. Als
Zielspur wird die gewissermassen zeichnerische Verbindung von Punkten bezeichnet, an
welchen die Suchantenne ein Flugziel festgestellt hat. Im allgemeinen handelt es sich dabei
um Zielchos, welche durch die Zielmessdistanz und das Azimut sowie die Gültigkeitszeit der
Messung bestehen. Die Zielechos entsprechen also im allgemeinen nicht der von einem
Flugziel absolvierten Trajektorie, sie könnte sich sogar aus Punkten unterschiedlicher Flugziele
zusammensetzten, wäre aber in einem solchen Fall natürlich wertlos; die Erstellung
solcher nutzloser Zielspuren wird durch die im übernächsten Abschnitt dieser Beschreibung
dargelegten Massnahmen praktisch verhindert.
Die Zielspuren werden in der Reihenfolge ihres Beginnes mit einer Zielspurnummer versehen;
jede Zielspur behält ihre einmal erhaltenen Zielspurnummer, bis sie verschwindet. Beim
Verschwinden von Zielspuren verbleiben Zielspurnummern, welche keiner Zielspur mehr
zugeteilt und daher gewissermassen unbesetzt sind. Diese unbesetzten Zielspurnummern
werden erneut vergeben bzw. zur Numerierung neuer Zielspuren benutzt, wobei die jeweils
niedrigste freie Zielspurnummer zuerst vergeben wird.
Damit eine Zielspur tatsächlich erstellt wird, müssen bei einer Anzahl von aufeinanderfolgenden
Flugzielüberstreichungen durch die Suchantenne eine gewisse Anzahl von
Zielechos ermittelt werden, welche dem entsprechenden Flugziel zugeordnet werden. Als
erstes Überstreichen des Zieles wird die Ermittlung eines Zielechos betrachtet, welches keiner
der bereits existenten oder demnächst existierenden Zielspuren zugeordnet werden
kann. Die erstellte Zielspur wird laufend aktualisiert, entweder durch die Verwertung von neu
eingehenden Zielechos oder durch Extrapolationsberechnungen aus den bereits eingegangenen
Zielechos. Die Zuordnung neuer Zielechos zu bereits erstellten Zielspuren erfolgt
durch die Korrelation eines empfangenen Zielechos mit einer durch Extrapolation berechneten
Position des entsprechenden Flugzieles. Geht kein neues korrelierbares Zielecho ein,
so wird der Zustand der Zielspur durch den extrapolierten Wert aktualisiert.
Eine Zielspur, deren Erstellung initialisiert ist oder die bereits besteht, wird in zwei Fällen
gelöscht, nämlich einerseits unmittelbar nach dem Beginn ihrer Erstellung, wenn die Suchantenne
während einer gewissen Anzahl weiterer Zielüberstreichungen des Flugzieles keine
Zielechos ausmachen kann, die dieser Zielspur zugeordnet werden können, und anderseits
zu einem späteren Zeitpunkt, wenn die Suchantenne innerhalb einer gewissen Anzahl von
aufeinanderfolgenden Zielüberstreichungen keine Zielechos ermittelt, die der bereits bestehenden
Zielapur zugeordnet werden können.
Aufgrund der von ihm selbst ermittelten zweidimensionalen Zielspur sowie der entsprechenden,
von den übrigen Feuerleitgeräten ermittelten zweidimensionalen Zielspuren führt jedes
Feuerleitgerät eine Datenfusion durch. Die Datenfusion initialisiert bzw. aktualisiert eine Fusionstabelle.
Die Fusionstabelle enthält für jedes Flugziel die Zielnummer, die Menge der
korrelierten zweidimensionalen Zielspuren und, falls solche schon vorhanden sind, die dreidimensionalen
Zieldaten. Als Menge der zweidimensionalen Zielspuren werden alle Zielspuren
eines Zieles bezeichnet, auch wenn sie von mehreren Feuerleitgeräten bzw. Suchantennen
ermittelt wurden. Eine eigentliche Datenfusion im Sinne einer Berechnung erfolgt stets
dann, wenn neue zweidimensionale Zielspuren bzw. Aktualisierungen von Zielspuren eingehen,
während neu eingehende dreidimensionale Zieldaten lediglich registriert werden.
Für die weitere Bearbeitung der zweidimensionalen Zielspuren spielt ihr Alter eine Rolle. Von
zwei Zielspuren wird diejenige als die ältere definiert, bei welcher die Differenz zwischen der
aktuellen Zeit und ihrer Gültigkeitszeit grösser ist. Im weiteren wird definiert, dass von zwei
Zielspuren gleichen Alters diejenige mit der tieferen Identifikationsnummer des Feuerleitgerätes
die ältere sei. Weisen gleich alte Zielspuren auch die gleiche Identifikationsnummer
des Feuerleitgerätes auf, so wird diejenige Zielspur, die die tiefere Zielspurnummer trägt, als
die ältere bezeichnet.
Sobald zweidimensionale Zielspuren vorliegen, wird die Fusionstabelle initialisiert, indem die
Zielspurnummern wie folgt bearbeitet werden: Die älteste Zielspur wird in die Fusionstabelle
eingetragen und erhält die Zielnummer 1. Mit der nächstjüngeren Zielspur wird wie folgt
verfahren: falls sie mit der ältesten Zielspur korreliert, so wird sie derselben Zielnummer zugeordnet;
falls sie nicht mit der ältesten Zielspur korreliert, erhält sie die Zielnummer 2. Mit
weiteren Zielspuren wird entsprechend verfahren, das heisst, die Verfahrensschritte werden
solange wiederholt, bis alle Zielspuren verarbeitet sind. Eine Zielspur wird aber stets nur
dann einer bestimmten Zielnummer zugeordnet, wenn sie mit allen bereits korrelierten Zielspuren
derselben Zielnummer korreliert.
Nach der soeben beschriebenen Initialisierung der Fusionstabelle werden weitere eingehende
zweidimensionale Zielspuren, jeweils beginnend mit der ältesten, wie folgt bearbeitet:
Falls die weitere Zielspur einer bereits bestehenden Zielnummer zugeordnet werden kann
und mit allen vorbekannten Zielspuren dieser Zielnummer korreliert, so wird die Fusionstabelle
durch den Eintrag dieser Zielspur aktualisiert. Falls die weitere Zielspur keiner schon
existenten Zielnummer zugeordnet werden kann, so wird, in gleicher Weise wie bei der Initialisierung
der Fusionstabelle, eine weitere Zielnummer eröffnet.
Wie schon erwähnt, können unter gewissen Bedingungen Zielspuren gelöscht werden. Ist
dies der Fall, so wird der Eintrag bei der entsprechenden Zielnummer gelöscht; dies bedeutet
aber nicht unbedingt, dass die Zielnummer selbst auch gelöscht wird, da die Zielspur von
den Ermittlungen eines einzigen Feuerleitgeräts stammt, während die Zielnummer auf den
Ermittlungen mehrerer Feuerleitgeräte basieren kann. Werden jedoch alle Zielspuren einer
Zielnummer gelöscht, so gilt das Flugziel als nicht mehr existent, und die Zielnummer wird
für einen neuen Eintrag frei. Frei werdende Zielnummern werden durch Einträge besetzt, die
auf Daten neuer bzw. erstmals eingehender Zielspuren beruhen, wobei die tiefste freie Zielnummer
jeweils zuerst wieder besetzt wird.
Anschliessend an die Datenfusion führt jedes Feuerleitgerät eine Bedrohungsqualifikation
durch, und zwar jeweils für alle in der Fusionstabelle verzeichneten Zielnummern. Als Mass
der Bedrohung eines Schutzobjektes durch ein Flugziel wird bei Kenntnis einer zweidimensionalen
Zielspur eine Funktion von Distanz und Distanzrate des Flugzieles bezüglich der
Position des Schutzobjektes definiert. Falls die Zielspur bzw. ihre jüngste Aktualisierung älter
ist als der Zeitpunkt der Bedrohungsqualifikation, so werden Distanz und Distanzrate zum
Schutzobjekt durch Extrapolation aus den vorgängig bekannten Daten der Zielspur bestimmt.
Falls bei einem Feuerleitgerät keine zweidimensionale Zielspur für das Schutzobjekt
vorliegt, so werden Distanz und Distanzrate durch Koordinatentransformationen aus entsprechenden
Daten anderer Feuerleitgeräte berechnet. Als Elevation wird die Mitte des
durch die Suchantenne abgedeckten Suchbereiches desjenigen Feuerleitgerätes genommen,
welches die Zielspur erzeugt hat.
Falls zu der betrachteten zweidimensionalen Zielspur dreidimensionale Zieldaten vorhanden
sind, wird von diesen wie folgt Gebrauch gemacht:
Falls eine Zielnummer dreidimensionale jedoch nicht eingeschwungene Zieldaten enthält, so
wird die Distanz aus diesen berechnet und die Distanzrate aus der betrachteten zweidimensionalen
Zielspur benutzt. Falls eine Zielnummer dreidimensionale und eingeschwungene
Zieldaten enthält, so werden die Distanz und die Distanzrate aus diesen berechnet. Falls
eine Zielnummer dreidimensionale nicht eingeschwungene Zieldaten aber keine zweidimensionalen
Zielspuren mehr enthält, so wird die Distanz aus den dreidimensionalen Zieldaten
berechnet und die zuletzt berechnete Distanzrate benutzt.
Als Mass der Bedrohung durch eine zweidimensionale Zielapur wird das Maximum der Masse
der Bedrohung bezüglich der Lage des rechnenden Feuerleitgerätes und der weiteren
Feuerleitgeräte und des Schutzobjektes definiert. Als Mass der Bedrohung durch ein Flugziel
wird das Maximum der Masse der Bedrohung bezüglich aller unter der zugehörigen Zielnummer
korrelierten Zielspuren definiert.
Das Resultat der Bedrohungsqualifikation wird in einer Bedrohungstabelle registriert, in welcher
die Zielnummern je nach dem Masse ihrer Bedrohung eingetragen werden. Sind nach
den obigen Definitionen zwei Flugziele gleich bedrohlich, so wird dasjenige Flugziel, das die
tiefere Zielnummer trägt, als das bedrohlichere definiert.
Um eine gewisse Stabilität der Bedrohungstabelle zu gewährleisten, wird festgelegt, dass
bei einer Aktualisierung der Bedrohungstabelle eine Zielnummer durch eine andere Zielnummer
nur dann von ihrer Stelle verdrängt werden kann, wenn die verdrängende Zielnummer
ein Mass der Bedrohung aufweist, das um mindestens 20% höher ist als das Mass der
Bedrohung der verdrängten Zielnummer.
Als Ergebnis der Bedrohungsqualifikation führt jedes Feuerleitgerät die Auswahl der Zielspur
für das Richtgerät seiner Feuereinheit selbst durch. Dabei wird wie folgt vorgegangen:
Es erfolgt die Wahl derjenigen Feuerleitgeräte, die sich an der Bekämpfung beteiligen sollen;
dafür kommen nur Feuerleitgeräte im Zustand 'RESET' in Frage. Im weiteren erfolgt die
Wahl der zu bekämpfenden Flugziele; dabei beschränkt man sich auf Flugziele, die nicht
bereits vom Feuerleitgerät einer Feuereinheit bekämpft werden, wobei die Zahl der ausgewählten
Flugziele maximal der Zahl der ausgewählten Feuerleitgeräte entspricht. Die Bekämpfung
der Flugziele findet dann in der Reihenfolge ihrer Bedrohung für das Schutzobjekt,
so wie diese in der Bedrohungstabelle verzeichnet sind, statt. Grundsätzlich erfolgt dann die
Berechnung der Distanzen, und alle Feuerleitgeräte, deren Distanz zum Flugziel eine maximale
Aufschaltdistanz überschreitet, werden für die Bekämpfung dieses Flugzieles nicht
eingesetzt. Die Distanzen der restlichen Feuerleitgeräte zum Flugziel werden nach ihrer
Grösse geordnet, wobei bei gleichlangen Distanzen diejenige zum Feuerleitgerät der Feuereinheit
mit der tieferen Identifikationsnummer als die geringere definiert wird. Nun wird unterschieden
zwischen zwei Fällen: Der erste Fall betrifft Feuerleitgeräte, von welchen zweidimensionale
Zielspuren des Flugzieles stammen, und der zweite Fall betrifft Feuerleitgeräte,
von denen keine zweidimensionalen Zielspuren stammen. Im ersten und im zweiten Fall
wird das Feuerleitgerät, dessen Distanz zum Flugziel am längsten ist, für die Bekämpfung
des Flugzieles nicht mehr verwendet, und die entsprechenden Verfahrensschritte werden mit
dem nächstbedrohlichen Flugziel wiederholt, es sei denn, das Feuerleitgerät mit der längsten
Distanz zum Flugziel sei das rechnende Feuerleitgerät; daraufhin erfolgt im ersten Fall
eine sogenannte Eigeneinweisung mit Hilfe der eigenen Zielspur, und im zweiten Fall eine
sogenannte Fremdeinweisung mit Hilfe der jüngsten aller zweidimensionalen Zielspuren. Die
Verfahrensschritte bis zur Eigen- bzw. Fremdeinweisung werden für jedes der ausgewählten
zu bekämpfenden Flugziele wiederholt, solange, bis das rechnende Feuerleitgerät ein Ziel
zugewiesen erhält oder alle ausgewählten Flugziele abgearbeitet sind. Wird festgestellt,
dass zwei Feuerleitgeräte dasselbe Flugziel bekämpfen, so kehrt dasjenige Feuerleitgerät,
dessen Feuereinheit die höhere Identifikationsnummer trägt, sofort in den Zustand 'RESET'
zurück.
Es wird festgelegt, dass ein Richtgerät nur dann sein Flugziel wechselt, wenn jedes Feuerleitgerät
bereits am Bekämpfen eines Flugzieles ist und ausserdem ein weiteres, noch nicht
bekämpftes Flugziel vorhanden ist, dessen Bedrohung die Bedrohung von mindestens einem
der bereits bekämpften Flugziele übersteigt. Den Entscheid, ob ein Zielwechsel stattfinden
soll, fällt dasjenige Feuerleitgerät, welches zur Zeit mit der Bekämpfung des am wenigstens
bedrohlichen Flugzieles befasst ist, und es ist auch dieses Feuerleitgerät, das einen
eventuellen Zielwechsel durchführen wird. Befindet sich das entscheidende Feuerleitgerät
erst im Zustand 'EINWEISUNG' oder 'AUFSCHALTUNG', so findet immer ein Zielwechsel
statt; befindet sich das entscheidende Feuerleitgerät schon im Zustand 'FOLGEN', so findet
ebenfalls immer ein Zielwechsel statt, der sich aber bis zur Beendigung einer bereits ausgelösten
Feuerperiode verzögern kann.
Die Zielauswahl für die Waffen erfolgt jeweils durch das Feuerleitgerät der eigenen Feuereinheit,
wenn die Waffen im Zustand 'BEREIT' sind und in der Fusionstabelle bekämpfbare
Flugziele registriert sind. Als bekämpfbar sollen hierbei nur Flugziele gelten, von denen dreidimensionale,
nicht eingeschwungene oder eingeschwungene Zieldaten vorliegen. Zuerst
werden diejenigen Flugziele und Feuereinheiten ausgewählt, die an diesen Verfahrensschritten
beteiligt werden, nämlich diejenigen Feuereinheiten, deren Waffen sich im Zustand
'BEREIT' befinden und diejenigen bekämpfbaren Flugziele, die noch nicht von einer Feuereinheit
der Feuergruppe bekämpft werden. Anschliessend erfolgt die Auswahl der zu bekämpfenden
Flugziele in der Reihenfolge ihrer Bedrohung für das Schutzobjekt. Dabei wird
mit der Abschätzung der Treffpunktdistanz begonnen. Alle Feuereinheiten, deren Treffpunktdistanz
eine gewisse Minimaldistanz unterschreitet, fallen für die Auswahl weg. Gilt
dies für sämtliche Feuereinheiten, so beginnt sofort die Auswahl des nächstbedrohenden
Flugzieles. Die über der Minimaldistanz liegenden Treffpunktdistanzen werden nach ihrer
Grösse geordnet, wobei bei gleichen Treffpunktdistanzen diejenige mit der tieferen Feuereinheiten-Identifikationsnummer
als die kürzere definiert wird. Falls es sich beim Flugziel um
ein als gross qualifiziertes Flugziel handelt, so werden diejenigen Feuereinheiten, von welchen
aus das Flugziel unsichtbar ist, nicht mehr für dessen Auswahl in Betracht gezogen,
und falls dies für alle Feuereinheiten der Feuergruppe zutrifft, so beginnt sofort die Auswahl
des nächstbedrohenden Flugzieles. Hier sei noch eingefügt, dass die Sichtbarkeit nur durch
topographische Hindernisse eingeschränkt werden kann. Falls die Treffpunktdistanz der
Feuereinheit des rechnenden Feuerleitgerätes die kleinste ist, so erfolgen die Vorhalterechnung
und die Einweisung der Waffen für das entsprechende Flugziel. Sonst kommt diejenige
Feuereinheit, zu welcher die kürzeste Treffpunktdistanz ermittelt wurde, für die Auswahl des
Flugzieles nicht mehr in Frage, und falls dies für alle nicht rechnenden Feuerleitgeräte zutrifft,
wird das Flugziel als bekämpft definiert und es beginnt sofort die Auswahl des nächstbedrohenden
Flugzieles. Die soeben beschriebenen Verfahrensschritte werden solange
wiederholt, bis den Waffen des rechnenden Feuerleitgerätes ein Flugziel zugewiesen wird
bzw. bis alle Flugziele abgearbeitet sind. Es kann auch der Fall eintreten, dass alle Flugziele
abgearbeitet wurden, den Waffen des rechnenden Feuerleitgerätes kein Flugziel zugewiesen
worden ist aber dennoch bekämpfbare, jedoch nicht bekämpfte Ziele vorhanden sind. In
diesem Falle wird das Verfahren ohne Berücksichtigung der Grösse des Flugzieles bzw.
ohne die Bedingung der Sichtbarkeit wiederholt, unter zwar unter Einschluss aller übriggebliebenen
Feuereinheiten und aller bekämpfbaren, jedoch noch nicht bekämpften Flugziele.
Dies wird solange wiederholt, bis die Waffen des rechnenden Feuerleitgerätes ein Flugziel
zugewiesen erhalten bzw. bis alle Flugziele abgearbeitet sind. Falls dann alle Flugziele abgearbeitet
wurden, ohne dass den Waffen des rechnenden Feuerleitgerätes ein Flugziel zugewiesen
wurde, so werden die entsprechenden Verfahrensschritte unter Berücksichtigung
der Grösse des Flugzieles bzw. der Bedingung der Sichtbarkeit für alle bekämpfbaren Flugziele
wiederholt, bis die Waffen des rechnenden Feuerleitgerätes ein Flugziel zugewiesen
erhalten bzw. bis alle Flugziele abgearbeitet sind. Sind dann alle Flugziele abgearbeitet, ohne
dass die Waffen des rechnenden Feuerleitgerätes ein Flugziel zugewiesen erhielten, so
werden die entsprechenden Verfahrensschritte ohne Berücksichtigung der Grösse des Flugzieles
bzw. der Bedingung der Sichtbarkeit für alle bekämpfbaren Flugziele, und zwar wiederum,
bis die Waffen des rechnenden Feuerleitgerätes ein Flugziel zugewiesen erhalten
bzw. bis alle Flugziele abgearbeitet sind.
Es sei noch kurz dargelegt, in welcher Weise die Abschätzung der Treffpunktdistanz erfolgt.
Als Waffenposition wird der Schwerpunkt der Positionen der Waffen der entsprechenden
Feuereinheit definiert. Die Treffpunktdistanz zwischen einem Flugziel und einer Waffenposition
basiert auf der Lage und der Geschwindigkeit des Flugzieles relativ zur Waffenposition
im Moment der Berechnung der Treffpunktdistanz. Dabei wird vereinfachend eine konstante
Geschwindigkeit des Flugzieles angenommen. Die Position und die Geschwindigkeit des
Flugzieles werden berechnet entweder aus nicht eingeschwungenen dreidimensionalen
Zieldaten und der jüngsten zweidimensionalen Zielspur oder aus eingeschwungenen dreidimensionalen
Zieldaten. Nötigenfalls finden Extrapolationsrechnungen auf den Zeitpunkt der
Berechnung der Treffpunktdistanz und>/oder Koordinatentransformationen statt.
Zielwechsel der Waffen einer Feuereinheit finden statt, wenn sich die Waffen im Zustand
'EINWEISEN' oder 'FOLGEN' befinden, und zwar in drei Fällen; der erste Fall ist vorhanden,
wenn ein Richtgerät einen Zielwechsel vorgenommen hat; der zweite Fall ist vorhanden,
wenn ein bekämpfbares Ziel neutralisiert wurde und weitere bekämpfbare Ziele vorhanden
sind; der dritte Fall ist vorhanden, wenn bekämpfbare Ziele vorhanden sind, die von den
Waffen mehrerer Feuereinheiten bekämpft werden während gleichzeitig bekämpfbare, jedoch
nicht bekämpfte Flugziele zur Verfügung stehen.
Die Feuerauslösung für eine Feuereinheit, deren Waffen ein Flugziel bekämpfen, erfolgt
schliesslich, wenn die folgenden vier Kriterien erfüllt sind: Erstens müssen die Zieldaten,
welche für die Feuerleitung verwendet werden, eingeschwungen sein. Zweitens müssen die
Waffen der Feuereinheit oder mindestens zwei Waffen der Feuereinheit im Zustand 'FOLGEN'
sein. Drittens muss der Mittelwert der Treffpunktdistanzen der Waffen der Feuereinheit
kleiner oder gleich der maximal möglichen Treffpunktdistanz sein. Viertens muss das Flugziel
von mindestens einer der Waffen der Feuereinheit sichtbar sein. Als maximale Treffpunktdistanz
wird diejenige Treffpunktdistanz definiert, bei welcher eine Neutralisierung des
Flugzieles, also ein Abbruch seiner Mission, mit einer Wahrscheinlichkeit von 30% erfolgt;
diese maximale Treffpunktdistanz ist nicht absolut sondern hängt bei jedem Flugziel von
seiner Grösse und seiner Flugrichtung relativ zu den Waffen ab. Sind die vier oben genannten
Kriterien erfüllt, so wird von der Feuereinheit das Feuer ausgelöst. Falls nach Ablauf der
Flugzeit des letztabgefeuerten Projektils das Flugziel noch nicht inaktiviert worden ist, wird
erneut Feuer ausgelöst. Dies wiederholt sich solange, als das Ziel nicht Inaktivität wurde und
Zieldaten vorhanden sind.
Die oben beschriebene Feuergruppe und die Beschreibung des Verfahrens, welches bei
ihrer Verwendung durchgeführt wird, sind nur als eine von zahlreichen Möglichkeiten zu betrachten.
Sowohl in apparativer Hinsicht wie auch bezüglich der Überlegungen, welche den
Definitionen und Entscheidungen bei der Verwendung der Feuergruppe zugrunde liegen,
sind eine Vielzahl von Varianten denkbar.