EP1087200B1 - Flugkörper-Missionseinheit - Google Patents

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EP1087200B1
EP1087200B1 EP00116828A EP00116828A EP1087200B1 EP 1087200 B1 EP1087200 B1 EP 1087200B1 EP 00116828 A EP00116828 A EP 00116828A EP 00116828 A EP00116828 A EP 00116828A EP 1087200 B1 EP1087200 B1 EP 1087200B1
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EP
European Patent Office
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missile
target
data
mission unit
situation
Prior art date
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Application number
EP00116828A
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English (en)
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EP1087200A1 (de
Inventor
Uwe Dr. Krogmann
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Diehl Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/007—Preparatory measures taken before the launching of the guided missiles

Definitions

  • the invention relates to a missile mission unit for a missile, to which Sensors for the movement of a target relative to the missile and for the Self-motion of the missile are connected, containing means for detection and Identification and determination of the track of the target, that of data of the sensors resources for situational assessment and analysis from the information about location, type and track of the destination, a first database in which knowledge about potential targets are stored, a second database in which data about the Skills of the missiles are stored, and means of generating plans for Actions and from this are activated to generate decision criteria,
  • target-tracking Missiles On a combat aircraft are in use usually several target-tracking Missiles suspended in launchers under the wings.
  • the target-tracking Missiles have seekers with sensors that target one or more targets to capture.
  • the missile inertial sensors may contain, which on the Respond to movements of the missile in the inertial space. From viewfinder signals of Seekers are generated steering signals that lead the missile to the target.
  • From viewfinder signals of Seekers are generated steering signals that lead the missile to the target.
  • sensors which on the movement of the Aircraft, such as inertial sensors or satellites navigation receivers, and sensors that detect targets in the field of view, such as radar and / or Infrared devices.
  • sensors In a manned combat aircraft, the pilot must select a destination select a missile to attack the target and the missile to the target instruct, i. make sure the seeker has captured the target.
  • the type and He will be the one or the other select another missile and shoot.
  • a fast and agile target In With a short distance he will be a fast and agile missile may select a lower range. Another missile is possibly more suitable for slower targets at greater distances.
  • the vote between a missile with active radar seeker and a missile with a passive infrared seeker may u. depend on the distance of the target, the Environmental conditions and the available to the opponent Countermeasures. Also critical is the time of the launch of the selected Missile.
  • the pilot receives a variety of visual or audio signals from the various sensors, which he has to process and from which he has to make his decision. additionally of course, the pilot must fly the fighter jet in aerial combat. The pilot must also watch out for threats such as from enemy missiles and if necessary, avoid such threats and activate countermeasures. This can overwhelm the pilot and lead to fatal mistakes.
  • This missile mission unit contains stored knowledge in the form of data and / or facts necessary for the mission of Missile are relevant. This can be data showing the characteristics of the Characterize missiles themselves, such as speed, maneuverability (maximum lateral acceleration), range, etc. This can also be data over Characteristics of potential goals.
  • the missile mission unit receives data from Sensors. These are the data from your own sensors Missile. But this can also be data from sensors of the platform, e.g. the radar, or from the sensors of other missiles mounted on the platform.
  • the Missile Mission Unit then provides the pilot with decision criteria for the mission Use of the associated missile. It can then be e.g. be displayed that Missile "1" is more suitable for the present situation and a specific objective as missile "2". In a manned fighter but then the pilot is the make final decision. He is, however, relieved of a lot of information. This information is preprocessed by the missile mission unit.
  • missile-specific mission units can in DE 197 16 025 A1 the Missionary avionics also contain only a single mission unit, in which the Functions of the individual, missile-specific units are integrated. Preferably but is the or each missile mission unit in the associated missile arranged and connected to the platform via a standardized interface. Then is when inserting a certain type of missile into the launcher over the Automatically interface the missile mission unit designed for this type of missile switched on in the computer network. It is not an intervention in the platform-side mission avionics required.
  • the invention relates to an advantageous embodiment of a missile mission unit of the type mentioned, as described by DE 197 16 025 A1 and, in particular, the training of the means for the production of plans for actions.
  • the means for generating plans for actions contain means for Situation prediction, which to access the databases and on which Information is provided by the means for situational assessment and analysis, wherein the means for prediction of the situation of the target and its known Characteristics, the characteristics of the missile and the states of motion Extrapolate future situations.
  • the results of the situation prediction are on means for Calculation of missile ranges, possibly with respect to the target or, if applicable, different destinations may be available for different available types of missile.
  • the missile mission unit From the prediction of the future change of the situation, the missile mission unit recognize and if necessary make visible to the pilot, whether the goal of one launched missile at the flight condition of the platform (of own aircraft) can be detected or not. Does the platform carry several missiles? Types, it can be determined by the missile mission unit, which of these Missile with the best prospects of success should be shot down.
  • the results of the calculation are optimal Inferential for the production of reaction proposals switched.
  • These inference means are preferably of a learning capable, suitably trained neuro-fuzzy Structure formed. They contain “rules” approximately in the form: “If the goal without Another maneuver of the aircraft in the firing range of the missile is, then fire the Missile off "," If the target is slightly out of the firing range of the Is missile, then perform this or that maneuver to the target in the Shot area of the missile to bring "etc.
  • the inputs" within “or “marginally outside” are linquistic inputs, which are indicated by "Fuzzy-Logic” be detected.
  • the inference means give the pilot recommendations for action.
  • 10 is a target, in the present case an enemy combat aircraft, designated.
  • sensors are designated. These sensors 12 include a viewfinder 14 and inertial sensors 16 for determining the intrinsic movement of the target 10
  • Viewfinder 14 detects the movement of the target 10 relative to the missile. The movement of the target is symbolized by a block 18. The proper motion of the missile is represented by a block 20.
  • the viewfinder 14 contains a plurality of different ones Sensors. The viewfinder may u.U. "see" several objects at the same time.
  • Objects and potential targets supplied data are processed by image processing Detection of objects, ie a determination of where an object is located. Furthermore, it takes place an identification of the objects with regard to friend / enemy recognition.
  • image structures e.g. known types of aircraft with the image-resolving sensors supplied image structures.
  • the nature of the object is detected.
  • the Traced motion structures or traces of objects. The objects are classified, so that potential goals are picked out. This is through a block 22 shown.
  • the missile mission unit further includes means 26 for generating plans and actions. These means 26 comprise the elements 28, 30, 32, 34, 36 and 38 in Fig.1.
  • Block 28 is a database in which knowledge about potential goals is stored are. It is known what flight characteristics a type X aircraft has and which air combat tactics in a given situation usually with a Type X aircraft are applied. If the target as a type X aircraft and the situation is recognized, then one can estimate from it, how the goal in the next future is expected to behave.
  • Block 34 symbolizes the evaluation of the results of block 34 shown calculations. The result of this evaluation is on inference means 38 "Switched".
  • These inference means 38 are of a learning capable, suitably trained neuro-fuzzy Structure formed. They contain “rules” approximately in the form: “If the goal without further Maneuver of the aircraft in the firing range of the missile, then fire the missile from ",” If the target is slightly out of the firing range of the missile, then Perform this or that maneuver to bring the target into the firing range of the To bring missiles "etc. The inputs" within “or” slightly outside “ are thereby linquistic inputs, which are registered by "Fuzzy Logic”.
  • the Inference means 38 provide recommendations to the pilot or decision element 44 to trade. These recommendations are indicated in the figure by a parallelogram 46 shown.
  • Figure 2 illustrates the acquisition of the required knowledge by the lemimple Inference.
  • the adaptive inference unit may be from aerial combat simulations or real Air combat training automatically acquire realistic knowledge. That is the Prerequisite for correct and effective conclusions.
  • the own aircraft is designated 50.
  • the reference numeral 10 denotes again the goal or the goals.
  • the own plane 50 becomes real or in one Simulation controlled by the pilot 52, as shown by arrow 54.
  • simulation data or training data is transmitted the situational behavior of attackers, i. own plane 50, and destination 10 and generated via a simulated missile mission.
  • This simulation and / or Training data is stored in a data memory 60.
  • the behavior of the attacker is essentially determined by the recommendations of the inference unit 38 and thus by the knowledge stored therein in the form of rules.
  • the inference unit 38 is constructed as a fuzzy-neural network.
  • a set of rules representing heuristic prior knowledge is stored and processed a priori in the inference means.
  • the fuzzy-neural network of the inferring unit is continuously further trained on the basis of the rules stored a priori .
  • This is done according to known learning strategies and procedures, which are shown in Fig.2 by a block 62.
  • An arrow 64 symbolizes the change of the fuzzy-neural network of the inference unit 38.
  • the recorded data in the data memory 60 is also used to store the To complete and update databases 28 and 30 on targets and missiles.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Flugkörper-Missionseinheit für einen Flugkörper, auf welche Sensoren für die Bewegung eines Ziels relativ zu dem Flugkörper und für die Eigenbewegung des Flugkörpers aufgeschaltet sind, enthaltend Mittel zur Detektion und Identifikation und zur Bestimmung der Spur des Ziels, die von Daten der Sensoren beaufschlagt sind, Mittel zur Situations-Bewertung und -Analyse aus den Informationen über Ort, Art und Spur des Ziels, eine erste Datenbank, in welcher Kenntnisse über potentielle Ziele gespeichert sind, eine zweite Datenbank, in welcher Daten über die Fähigkeiten der Flugkörper gespeichert sind, und Mittel zur Erzeugung von Plänen für Aktionen und daraus zur Erzeugung von Entscheidungs-Kriterien aufgeschaltet sind,
An einem Kampfflugzeug sind im Einsatz üblicherweise mehrere zielverfolgende Flugkörper in Startgeräten unter den Tragflächen aufgehängt. Die zielverfolgenden Flugkörper besitzen Suchköpfe mit Sensoren, welche ein Ziel oder mehrere Ziele erfassen. Weiterhin kann der Flugkörper Inertial-Sensoren enthalten, welche auf die Bewegungen des Flugkörpers im inertialen Raum ansprechen. Aus Suchersignalen der Suchköpfe werden Lenksignale erzeugt, die den Flugkörper auf das Ziel führen. Dabei können an einem Kampfflugzeug gleichartige oder unterschiedliche Flugkörper mit verschiedenen Suchköpfen aufgehängt sein, beispielsweise Flugkörper, die mit einem passiven Infrarot-Suchkopf ausgerüstet sind und Flugkörper mit einem Radar-Sucher, Flugkörper mit kombiniertem Infrarot- und Radarsucher oder Flugkörper mit unterschiedlicher Reichweite oder Geschwindigkeit. An dem Kampfflugzeug sind ebenfalls Sensoren vorgesehen, nämlich einmal Sensoren, welche auf die Bewegung des Flugzeugs ansprechen wie Inertial-Sensoren oder Empfänger für die Satelliten-Navigation, und Sensoren, welche Ziele im Gesichtsfeld erfassen, wie Radar- und/oder Infrarot-Geräte. Bei einem bemannten Kampfflugzeug muß der Pilot ein Ziel auswählen, einen Flugkörper zum Angriff auf das Ziel auswählen und den Flugkörper auf das Ziel einweisen, d.h. sicherstellen, daß der Suchkopf das Ziel erfaßt hat. Je nach Art und Entfernung des Ziels oder nach den Umgebungs-Bedingungen wird er den einen oder den anderen Flugkörper auswählen und abschießen. Für ein schnelles und wendiges Ziel in geringer Entfernung wird er einen schnellen und wendigen Flugkörper mit möglicherweise geringerer Reichweite auswählen. Ein anderer Flugkörper ist möglicherweise besser geeignet für langsamere Ziele in größerer Entfernung. Die Wahl zwischen einem Flugkörper mit aktivem Radar-Suchkopf und einem Flugkörper mit einem passiven Infrarot-Suchkopf wird u.U. abhängen von der Entfernung des Ziels, den Umgebungs-Bedingungen und den dem Gegner zur Verfügung stehenden Gegenmaßnahmen. Kritisch ist auch der Zeitpunkt des Abschusses des ausgewählten Flugkörpers.
Der Pilot erhält von den verschiedenen Sensoren eine Vielzahl von visuellen oder AudioSignalen, die er verarbeiten und aus denen er seine Entscheidung treffen muß. Zusätzlich muß der Pilot natürlich das Kampfflugzeug im Luftkampf fliegen. Der Pilot muß außerdem auf Bedrohungen etwa durch gegnerische Flugkörper achten und erforderlichenfalls solchen Bedrohungen ausweichen und Gegenmaßnahmen aktivieren. Das kann den Piloten überfordern und zu fatalen Fehlentscheidungen führen.
Zugrundeliegender Stand der Technik
Es ist bekannt (DE 197 16 025 A1), in das Netzwerk der Missions-Avionik der Plattform, also z.B. des Kampfflugzeugs, für jeden Flugkörper eine flugkörperspezifische Flugkörper-Missionseinheit einzubauen. Diese Flugkörper-Missionseinheit enthält gespeichertes Wissen in Form von Daten und/oder Fakten, die für die Mission des Flugkörpers relevant sind. Das können Daten sein, welche die Eigenschaften des Flugkörpers selbst charakterisieren, beispielsweise Geschwindigkeit, Wendigkeit (maximale Querbeschleunigung), Reichweite usw. Das können auch Daten über Eigenschaften potentieller Ziele sein. Die Flugkörper-Missionseinheit erhält Daten von Sensoren. Das sind einmal die Daten von den eigenen Sensoren des betreffenden Flugkörpers. Das können aber auch Daten von Sensoren der Plattform, z.B. dem Radar, oder von den Sensoren anderer an der Plattform angebrachter Flugkörper sein. Die Flugkörper-Missionseinheit liefert dann dem Piloten Entscheidungs-Kriterien für den Einsatz des zugehörigen Flugkörpers. Es kann dann z.B. angezeigt werden, daß Flugkörper "1" für die vorliegende Situation und ein bestimmtes Ziel besser geeignet ist als Flugkörper "2". Bei einem bemannten Kampfflugzeug wird dann jedoch der Pilot die letzte Entscheidung treffen. Er ist jedoch von einer Vielzahl von Informationen entlastet. Diese Informationen werden von der Flugkörper-Missionseinheit vorverarbeitet. Statt flugkörperspezifischer Missionseinheiten kann bei der DE 197 16 025 A1 die Missionsavionik auch nur eine einzige Missionseinheit enthalten, in welcher die Funktionen der einzelnen, flugkörperspezifischen Einheiten integriert sind. Vorzugsweise ist aber die oder jede Flugkörper-Missionseinheit in dem zugehörigen Flugkörper angeordnet und mit der Plattform über eine standardisierte Schnittstelle verbunden. Dann ist beim Einsetzen eines bestimmten Typs von Flugkörper in das Startgerät über die Schnittstelle automatisch die für diesen Typ von Flugkörper ausgelegte Flugkörper-Missionseinheit in das Rechner-Netzwerk eingeschaltet. Es ist kein Eingriff in die plattformseitige Missions-Avionik erforderlich.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine vorteilhafte Ausbildung einer Flugkörper-Missionseinheit der eingangs genannten Art, wie sie durch die DE 197 16 025 A1 bekannt ist, und insbesondere auf die Ausbildung der Mittel zur Erzeugung von Plänen für Aktionen.
Erfindungsgemäß enthalten die Mittel zur Erzeugung von Plänen für Aktionen Mittel zur Situations-Vorhersage, welche auf die Datenbanken .zugreifen und auf welche Informationen von den Mitteln zur Situationsbewertung und -analyse aufgeschaltet sind, wobei die Mittel zur Situationsvorhersage aus der Art des Ziels und seiner bekannten Eigenschaften, den Eigenschaften des Flugkörpers und den Bewegungszuständen auf zukünftige Situationen extrapolieren.
Es sind Fakten und Daten über die Eigenschaften von potentiellen Zielen, z.B. von verschiedenen feindlichen Flugzeugtypen gespeichert. Die Anzahl der in Frage kommenden Flugzeugtypen ist begrenzt. Deren Eigenschaften und übliche, für den betreffenden Flugzeugtyp charakteristische Luftkampftaktiken sind bekannt. Daher kann aus der Situations-Bewertung, die wiederum aus den Signalen der verschiedenen Sensoren gewonnen wird und z.B. den Flugzeugtyp des Ziels und die relativen Positionsund Bewegungszustände von Ziel und Flugkörper oder Träger liefern, abgeschätzt werden, wie diese Situation sich in Zukunft entwickeln wird. Es kann also z.B. durch die Flugkörper-Missionseinheit u.U. ohne Mitwirkung des Piloten abgeschätzt werden, welches Ausweichmanöver das feindliche Flugzeug bei der bewerteten Situation ausführen wird und wie sich andererseits das eigene Flugzeug oder der Flugkörper bewegen wird. Der Pilot wird von diesen Aufgaben entlastet.
Vorteilhafterweise sind die Ergebnisse der Situations-Vorhersage auf Mittel zur Berechnung von Flugkörper-Reichweiten ggf. in bezug auf das Ziel oder ggf. verschiedene Ziele ggf. für verschiedene verfügbare Flugkörpertypen aufgeschaltet.
Aus der Vorhersage der zukünftigen Veränderung der Situation kann die Flugkörper-Missionseinheit erkennen und ggf. dem Piloten sichtbar machen, ob das Ziel von einem abgeschossenen Flugkörper bei dem Flugzustand der Plattform (des eigenen Flugzeugs) erfaßt werden kann oder nicht. Trägt die Plattform mehrere Flugkörper verschiedener Typen, so kann von der Flugkörper-Missionseinheit ermittelt werden, welcher dieser Flugkörper mit den besten Aussichten auf Erfolg abgeschossen werden sollte.
Bei einer bevorzugten Ausführung sind die Ergebnisse der Berechnung auf optimale Inferenzmittel zur Erzeugung von Reaktionsvorschlägen aufgeschaltet.
Diese Inferenzmittel sind vorzugsweise von einer lernfähigen, geeignet trainierten neuro-fuzzy Struktur gebildet. Sie enthalten "Regeln" etwa in der Form: "Wenn das Ziel ohne weitere Manöver des Flugzeugs im Schußbereich des Flugkörpers ist, dann feure den Flugkörper ab", "Wenn das Ziel geringfügig außerhalb des Schußbereichs des Flugkörpers ist, dann führe dieses oder jenes Flugmanöver aus, um das Ziel in den Schußbereich des Flugkörpers zu bringen" usw. Die Eingaben "innerhalb" oder "geringfügig außerhalb" sind dabei linquistische Eingaben, die durch "Fuzzy-Logic" erfaßt werden. Die Inferenzmittel geben dem Piloten Empfehlungen zum Handeln.
Durch die beschriebenen Maßnahmen wird der sog. "Recognize-Act-Cycle", also die Zeitspanne zwischen dem Erkennen einer Situation und der Reaktion darauf erheblich verkürzt. Das kann in einem Luftkampf wesentlich sein für das Überleben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig.1
ist ein Blockdiagramm einer Struktur des Ablaufs vom Erkennen eines Ziels bis zur Reaktion durch den Piloten oder ein "Entscheidungselement" im Falle eines unbemannten Trägers.
Fig.2
veranschaulicht den Erwerb von Wissen durch die Inferenzmittel bei einer Struktur von Fig.1.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In Fig.1 ist mit 10 ein Ziel, im vorliegenden Fall ein feindliches Kampfflugzeug, bezeichnet. Mit 12 sind Sensoren bezeichnet. Diese Sensoren 12 enthalten einen Sucher 14 sowie Inertialsensoren 16 zur Bestimmung der Eigenbewegung des Ziels 10. Der Sucher 14 erfaßt die Bewegung des Ziels 10 relativ zu dem Flugkörper. Die Bewegung des Ziels ist durch einen Block 18 symbolisiert. Die Eigenbewegung des Flugkörpers ist durch einen Block 20 dargestellt. Der Sucher 14 enthält eine Mehrzahl unterschiedlicher Sensoren. Der Sucher kann u.U. mehrere Objekte gleichzeitig "sehen".
Auf Grund der von den verschiedenen Sensoren des Suchers für die verschiedenen Objekte und potentiellen Ziele gelieferten Daten erfolgt durch Bildverarbeitung eine Detektion der Objekte, also eine Feststellung wo sich ein Objekt befindet. Ferner erfolgt eine Identifikation der Objekte hinsichtlich Freund/Feind-Erkennung. Durch Vergleich mit Bildstrukturen z.B. bekannter Flugzeugtypen mit den von bildauflösenden Sensoren gelieferten Bildstrukturen wird die Art des Objekts festgestellt. Weiterhin werden die Bewegungsstrukturen oder Spuren der Objekte verfolgt. Die Objekte werden klassifiziert, so daß potentielle Ziele herausgesucht werden. Die Das ist durch einen Block 22 dargestellt.
Das Ergebnis dieser Detektierung, Identifizierung und Klassifizierung wird auf Mittel 24 zur Situations-Erkennung und -Analyse "aufgeschaltet". Diese Mittel 24 erkennen aus der Klassifizierung der Objekte eine bestimmte Situation, etwa: "Ein Flugzeug vom Typ X fliegt eine Kurve nach links oben".
Die Flugkörper-Missionseinheit enthält weiterhin Mittel 26 zur Erzeugung von Plänen und Aktionen. Diese Mittel 26 umfassen die Elemente 28, 30, 32, 34, 36 und 38 in Fig.1.
Block 28 ist eine Datenbank, in welcher Kenntnisse über potentielle Ziele gespeichert sind. Es ist bekannt, welche Flugeigenschaften ein Flugzeug vom Typ X besitzt und welche Luftkampftaktiken in einer bestimmten Situation üblicherweise mit einem Flugzeug vom Typ X angewandt werden. Wenn das Ziel als Flugzeug vom Typ X und die Situation erkannt ist, dann kann man daraus abschätzen, wie sich das Ziel in der nächsten Zukunft voraussichtlich verhalten wird.
In ähnlicher Weise ist in einer durch Block 30 dargestellten Datenbank abgespeichert, welche Eigenschaften und Fähigkeiten der vom eigenen Flugzeug abzuschießende Flugkörper oder jeder einzelne von verschiedenen verfügbaren Flugkörpern besitzt.
Daraus läßt sich eine Situations-Vorhersage treffen. Das ist durch Block 32 dargestellt.
Aus dieser Situations-Vorhersage läßt sich berechnen, wie das Ziel zu dem Reichweite-Bereich 40 des Flugkörpers bzw. zu den Reichweite-Bereichen 40, 40A und 40B verschiedener verfügbarer Flugkörper liegt. Das ist in der Figur durch den Block 34 dargestellt. Block 36 symbolisiert die Auswertung der Ergebnisse der durch Block 34 dargestellten Berechnungen. Das Ergebnis dieser Auswertung ist auf Inferenzmittel 38 "aufgeschaltet".
Diese Inferenzmittel 38 sind von einer lernfähigen, geeignet trainierten neuro-fuzzy Struktur gebildet. Sie enthalten "Regeln" etwa in der Form: "Wenn das Ziel ohne weitere Manöver des Flugzeugs im Schußbereich des Flugkörpers ist, dann feure den Flugkörper ab", "Wenn das Ziel geringfügig außerhalb des Schußbereichs des Flugkörpers ist, dann führe dieses oder jenes Flugmanöver aus, um das Ziel in den Schußbereich des Flugkörpers zu bringen" usw. Die Eingaben "innerhalb" oder "geringfügig außerhalb" sind dabei linquistische Eingaben, die durch "Fuzzy-Logic" erfaßt werden. Die Inferenzmittel 38 geben dem Piloten oder dem Entscheidungs-Element 44 Empfehlungen zum Handeln. Diese Empfehlungen sind in der Figur durch ein Parallelogramm 46 dargestellt.
Fig.2 veranschaulicht den Erwerb des erforderlichen Wissens durch die lemfähige Inferenzeinheit.
Die lernfähige Inferenzeinheit kann aus Luftkampfsimulationen oder während echten Luftkampftrainings automatisch realitätsnahes Wissen erwerben. Das ist die Voraussetzung für richtige und wirksame Schlußfolgerungen.
In Fig.2 ist das eigene Flugzeug mit 50 bezeichnet. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet wieder das Ziel oder die Ziele. Das eigene Flugzeug 50 wird -real oder in einer Simulation- von dem Piloten 52 gesteuert, wie durch Pfeil 54 dargestellt ist. Durch eine Luftkampf-Simulation, dargestellt durch Block 56, oder durch echtes Luftkampf-Training, dargestellt durch Block 58, werden Simulationsdaten oder Trainingsdaten über das situationsbedingte Verhalten von Angreifer, d.h. eigenem Flugzeug 50, und Ziel 10 sowie über einen simulierten Flugkörpereinsatz erzeugt. Diese Simulations- und/oder Trainingsdaten werden in einem Datenspeicher 60 gespeichert.
Das Verhalten des Angreifers wird im wesentlichen durch die Empfehlungen der Inferenzeinheit 38 bestimmt und damit durch das darin in Form von Regeln abgelegte Wissen. Die Inferenzeinheit 38 ist als fuzzy-neuronales Netz aufgebaut. Ein Satz von heuristisches Vorwissen repräsentierenden Regeln wird a priori in den Inferenzmitteln gespeichert und verarbeitet.
Durch die in dem Datenspeicher 60 gespeicherten Daten wird das fuzzy-neuronale Netz der Inferenzeinheit ausgehend von den a priori gespeicherten Regeln laufend weiter trainiert. Das geschieht nach an sich bekannten Lernstrategien und -prozeduren, die in Fig.2 durch einen Block 62 dargestellt sind. Ein Pfeil 64 symbolisiert die Veränderung des fuzzy-neuronalen Netzes der Inferenzeinheit 38. Durch diese Lernstrategien und - prozeduren können automatisch neue Regeln erzeugt werden, und/oder die Prämissen-(if) oder Konsequenzteile (then) der Regeln optimal an das Verhalten von Angreifer und Ziel angepaßt werden. Es können auch die Parameter der Fuzzy-Mengen, welche die Zugehörigkeitsfunktionen zu den linguistischen Wertebereichen der Variablen definieren, optimal an die Gegebenheiten angepaßt werden.
Auf diese Weise wird das in den Regeln manifestierte Wissen über den Flugkörpereinsatz laufend und automatisch den sich verändernden Erfordernissen infolge neuer Taktiken, Zieltypen, Flugkörper etc. angepaßt.
Die aufgezeichneten Daten im Datenspeicher 60 werden außerdem benutzt, um die Datenbanken 28 und 30 über Ziele und Flugkörper zu ergänzen und zu aktualisieren.

Claims (6)

  1. Flugkörper-Missionseinheit für einen Flugkörper (10), auf welche Sensoren (12,14,16) für die Bewegung (18) eines Ziels (10) relativ zu dem Flugkörper (42) und für die Eigenbewegung (20) des Flugkörpers (42) aufgeschaltet sind, enthaltend
    (a) Mittel (22) zur Detektion und Identifikation und zur Bestimmung der Spur des Ziels, die von Daten der Sensoren beaufschlagt sind,
    (b) Mittel (24) zur Situations-Bewertung und -Analyse aus den Informationen über Ort, Art und Spur des Ziels,
    (c) eine erste Datenbank (28), in welcher Kenntnisse über potentielle Ziele gespeichert sind,
    (d) eine zweite Datenbank (30), in welcher Daten über die Fähigkeiten der Flugkörper gespeichert sind, und
    (e) Mittel (26) zur Erzeugung von Plänen für Aktionen und daraus zur Erzeugung von Entscheidungs-Kriterien,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    (f) die Mittel (26) zur Erzeugung von Plänen für Aktionen Mittel (32) zur Situations-Vorhersage enthalten, welche auf die Datenbanken (28,30) .zugreifen und auf welche Informationen von den Mitteln (24) zur Situationsbewertung und -analyse aufgeschaltet sind, wobei die Mittel (32) zur Situationsvorhersage aus der Art des Ziels und seiner bekannten Eigenschaften, den Eigenschaften des Flugkörpers und den Bewegungszuständen auf zukünftige Situationen extrapolieren.
  2. Flugkörper-Missionseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergebnisse der Situations-Vorhersage auf Mittel (34) zur Berechnung von Flugkörper-Reichweiten (40,40A,40B) ggf. in bezug auf das Ziel (10) oder ggf. verschiedene Ziele ggf. für verschiedene verfügbare Flugkörpertypen aufgeschaltet sind.
  3. Flugkörper-Missionseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergebnisse der Berechnung auf optimale Inferenzmittel (38) zur Erzeugung von Reaktionsvorschlägen (46) aufgeschaltet sind.
  4. Flugkörper-Missionseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsvorschläge auf eine Mensch-Maschine-Schnittstelle aufgeschaltet sind.
  5. Flugkörper-Missionseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    (a) ein Datenspeicher (60) vorgesehen ist, in welchem bei Simulation oder realem Luftkampftraining gewonnene Daten speicherbar sind,
    (b) die Inferenzmittel (38) von einem fuzzy-neuronalen Netz gebildet sind und
    (c) Lernverfahrensmittel (62) vorgesehen sind, durch welche das fuzzy-neuronale Netz durch Training mit den gespeicherten Daten modifizierbar ist, derart daß Regeln und/oder Zugehörigkeitsfunktionen der Inferenzmittel (38) laufend an aktuelle Gegebenheiten anpaßbar sind.
  6. Flugkörper-Missionseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Datenbanken (28,30) der Mittel (32) zur Situations-Vorhersage durch die in dem Datenspeicher (60) gespeicherten Simulations- oder Trainingsdaten aktualisierbar sind.
EP00116828A 1999-09-03 2000-08-04 Flugkörper-Missionseinheit Expired - Lifetime EP1087200B1 (de)

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