EP1668310B1 - Procede et dispositif de protection de bateaux contre des missiles guides en phase terminale - Google Patents
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- EP1668310B1 EP1668310B1 EP04764698A EP04764698A EP1668310B1 EP 1668310 B1 EP1668310 B1 EP 1668310B1 EP 04764698 A EP04764698 A EP 04764698A EP 04764698 A EP04764698 A EP 04764698A EP 1668310 B1 EP1668310 B1 EP 1668310B1
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- F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
- F41J2/00—Reflecting targets, e.g. radar-reflector targets; Active targets transmitting electromagnetic or acoustic waves
Definitions
- the present invention relates to a method for protecting ships from end-phase guided missiles with target data analysis system according to claim 1 and a protective system device according to claim 8.
- Modern anti-ship missiles have radar (RF), infrared (IR), or DUAL MODE (RFIIR) sensors for final phase steering. Through appropriate "intelligent" data analysis, these missiles are able to distinguish between target and false target.
- RF radar
- IR infrared
- RFIDIR DUAL MODE
- RF and IR decoys For the protection of military objects from missiles, RF and IR decoys have been used for some time in the prior art. These, like the missiles, were optimized over time and provided an effective countermeasure.
- the DE 38 35 887 A1 describes a cartridge for fake target generation, in particular for use in tanks for protection against sensor-guided ammunition.
- the dummy target cartridge is designed as a dual-mode ammunition, containing Kornerreflektoren for imitation of the radar signature of a tank and incendiary devices for imitation of the infrared signature of a tank. Kornerreflektoren and incendiary devices are distributed by an explosive charge so that a tank signature results in both spectral ranges.
- An infrared effective mass for the generation of decoys is, for example, in the DE 43 27 976 C1 described.
- This is a flare composition based on red phosphorus, which preferably emits in the medium-wave range when burned.
- These flares can - used in appropriate decoy ammunition - be used for example for the protection of tanks, ships and drilling platforms.
- the DE 196 17 701 A1 also describes a method for providing a decoy target for protecting land, air or water vehicles to defend against dual-mode or serial-based steering search missiles, wherein an IR-emitting radiation and RF-backscattering active mass is in the proper position be brought as a decoy simultaneously to the effectiveness.
- the EP 1 336 814 A2 discloses a RADAR-counter measure system for protecting ships by deploying corner reflectors defined in azimuth and elevation in the trajectory of an approaching missile.
- HERRMANN Helmut wt 2/89 'Camouflaging and Deceiving the Navy' reveals a method for protecting ships from end-phase guided missiles with target data analysis system. This document further describes that the moving in the direction of the ship to be protected missile detected by suitable sensors, located and its expected trajectory is calculated by means of a computer.
- HERRMANN For a successful defense of the missile according to HERRMANN the approach direction, azimuth and elevation as well as the distance must be known. In addition, HERRMANN describes the dependence of the effective chaff deployment on the ship's course, wind strength and wind direction, as well as the direction of the missile threat. HERRMANN also describes the use and consideration of the vessel's own driving speed, direction of travel, rolling and pitching motion for the effective deployment of decoys.
- This decoy formation must correspond to the ship signature in all spectral, spatial and temporal criteria relevant to the missile target search heads.
- the exchange body structure must be composed of individual decoys ammunitions in order to ensure the highest possible flexibility and possible variation in terms of shape and size of the decoy formation.
- the decoys include decoys ammunitions that have either RF, and / or IR and / or combined RF / IR modes of action to emulate the ship's RF and IR signature,
- the inventive method uses decoy ammunition whose generated apparent target diameter each about 10m to 20 m corresponds to reproduce the spatial signature of the ship to be protected,
- the decoys can be deployed in such a way that a ship-like expansion and movement of the decoupler structure, which separates from the ship to be protected, is generated by the arrangement of individual decoy ammunitions, in particular in the width and height staggered patterns.
- RF and / or IR and / or UV sensors are used to detect the approaching missile.
- the ship's reconnaissance radars are used.
- the wind measurement sensors of the ship's wind measurement system are preferably used to detect wind direction and wind speed.
- the vessel data is recorded by the navigation system and the gyrostabilization system on board the ship to be protected or by means of separate acceleration sensors, in particular pitching and rolling movements.
- standardized interfaces in particular NTDS, RS232, RS422, ETHERNET, IR, or BLUETOOTH interfaces are used as data interfaces.
- the fire control computer transmits the data determined for deploying the Täuschterrorismgesentes via a standardized data interface, in particular via a CAN bus (Controller Area Network Bus) to the Täuschterrorismwerfer ,
- a CAN bus Controller Area Network Bus
- a decoy radio frequency reflector in particular a radar reflector, preferably an angle reflector, preferably a Radar reflector with eight tri-angle reflectors (tri-hedrals), particularly preferably a known corner reflector; preferably in the form of nets or films.
- a radar reflector preferably an angle reflector, preferably a Radar reflector with eight tri-angle reflectors (tri-hedrals), particularly preferably a known corner reflector; preferably in the form of nets or films.
- a missile attacking the ship to be protected is detected, localized and identified by means of suitable sensors ( Fig. 1, A).
- sensors preferably include RF, IR and / or UV sensors (eg EloUM systems such as FL1800, MSP, MILDS or the like).
- the current wind speed and wind direction are continuously recorded ( Fig. 1, A ), this sensor is realized in the example case by the ship's wind gauge.
- the vessel data are also recorded by means of suitable sensors.
- the speed of travel, direction of travel, rolling movements and pitching movements of the ship to be protected are detected ( Fig. 1 A) .
- This sensor is adopted in the embodiment of the ship's navigation and gyro stabilization system.
- the measurements of these parameters can also be realized by separate devices for determining the rolling and pitching movements of the ship.
- the determined sensor data are transmitted to a fire control computer by means of suitable data interfaces ( Fig. 1, B ), where these Data interfaces in the present embodiment are designed as RS232 interfaces.
- NTDS e.g. NTDS, RS 422, ETHERNET, IR or BLUETOOTH interfaces.
- a detected approaching missile is a decoy in Fig. 1 , C using a suitable Feuerleitrechners, in the example, a PC, driven.
- the calculated data of the fire control computer with regard to optimum ship's course and ship speed are transmitted to the command post of the ship by means of an RS 232 data interface.
- RS 232 data interface ( Fig. 1, B ).
- other standardized interfaces such as, NTDS, RS 422, ETHERNET, IR and BLUETOOTH interfaces can be used.
- the transmission of the data of the fire control computer to one or more decoys takes place in the present embodiment via CAN bus interfaces.
- the exemplarily used decoy projector is rotatable at least in two axes (azimuth and elevation) ( Fig. 1, C ).
- Fig. 1, C For application of a decoy formation, which in Fig. 1 is shown in section E, the decoy ammunition are shot in elevation and azimuth directed.
- the decoy munitions have integrated, electronically freely programmable delay elements in which the delay times transmitted by the launcher or by the fire control computer are stored, so that the activation of the active compounds is initiated after the delay time has elapsed ( Fig. 1, D
- these delay elements are embodied as a microcontroller circuit, the decoys ammunition having its own energy store, by means of which the power supply of the programmable delay element and the energy supply of the active mass inference and distribution takes place in the decoy ammunition ( Fig. 1, D ), this one Energy storage can be realized in the example case by rechargeable capacitors, by rechargeable batteries or by batteries.
- variable-length decoy ammunition in conjunction with the directional decoy body, a swap body pattern is freely selectable in all spatial and temporal dimensions ( Fig. 1, E ), wherein the effective masses contained in the decoy ammunition comprise RF, IR or combined RF / IR effective active charges, which simulate the signature of the ship to be protected.
- FIGS. 2a and 2b show by way of example in plan view and side view a possible exchange body formation in an approaching RF-steered missile ( Fig. 2 a) and an IR-guided missile approaching the ship to be protected.
- Missile targets are equipped with sensors for target detection and tracking in the electromagnetic wavelength ranges: ultraviolet (UV), visual / electro-optical (EO), LASER (eg 1.06 ⁇ m and 10.6 ⁇ m), infrared (IR) as well as RADAR (eg I / J band and mmW).
- UV ultraviolet
- EO visual / electro-optical
- LASER eg 1.06 ⁇ m and 10.6 ⁇ m
- IR infrared
- RADAR eg I / J band and mmW.
- these modern missiles are capable of distinguishing real sea targets (e.g., ships, derricks, ...) from false targets based on spectral, temporal, kinematic, and spatial differentials.
- FIGS. 3 to 7 show exemplary some needed for missile defense, temporally and spatially staggered decoy patterns which are composed of individual decoy (shown as circles / spheres), which are stored in a database of the computer and which are tailored to the particular type of missile and the associated attack structure.
- Fig. 3 shows a decoy pattern which can sandwich the flanks of a ship on both sides protect against approaching missiles. The decoy pattern is shown in plan view.
- Fig. 4 shows in plan view a shield-like decoy pattern, which is suitable for example for the defense against frontal and oblique frontal attacks.
- Fig. 5 is a side view of a decoy pattern in the form of a tower for the defense of frontalanfuse steering missiles shown.
- Fig. 6 shows a schematic representation of a side view of a camouflage wall, which also serves for flank protection.
- Fig. 7 is a side view of a decoy pattern shown, which serves to ward off attacks from above, so-called top attacks.
- a decoy is described that the required number of decoy (s) and their spatial and temporal target coordinates (x n, y n, z n, t n) by means of a tactical mission computer the optimum for the specific security threat missile defense decoy calculated with respect to and then realized by means of a Täusch stressestechnikstrom the exact spatial (x n , y n , z n ) and temporal (t n ) positioning of the decoys.
- the essence of the invention lies in the fact that almost any pattern of decoy clouds can be formed even under the conditions of rough seas.
- the optimal decoy pattern with regard to the number of decoys required for anti-aircraft defense decoy (s) and their spatial and temporal target coordinates (x n, y n, z n, t n) is determined (for examples, see Fig. 1 ... 5 ). If no data about the missile are available in the correlation database, a generic decoy pattern is stored, which is also stored in a database for specific threat situations and missiles (for example, a "cloak wall”) Fig. 6 ).
- the spatial (x n , y n , z n ) and the desired time coordinates (t n ) are with respect to the installed on the ship Täusch stressesstrom ( Fig. 10 , Numeral 2) (n TK (x, y n, z n, t n) is clearly defined).
- the ship's movements, roles and pitches are detected by a gyrostabilizer, preferably by an inclinometer.
- all common computer 2 are suitable, but preferably a microprocessor-based PC or a PLC controls is used.
- the computer calculates the time staggering ( ⁇ t) and the given ballistics (At the same outflow speed v 0 ) by means of a mathematical approximation method, eg 'Runge-Kutta method', the Abschußazimut ⁇ n , the Abschußelevation ⁇ n and the required time of flight and thus the effective distance d n of the individual decoy munitions.
- a mathematical approximation method eg 'Runge-Kutta method', the Abschußazimut ⁇ n , the Abschußelevation ⁇ n and the required time of flight and thus the effective distance d n of the individual decoy munitions.
- the calculated data are transmitted from control systems, preferably servo controllers, to machine commands for the described 2-axis, azimuth and elevation mobile launchers ( Fig. 9 3) are converted and transmitted.
- the launcher which can move in two axes, is realized by means of electric, hydraulic or pneumatic directional drives.
- an electric drive is used, which either acts directly on the launching platform or preferably indirectly transmits the movement to the launching platform via a gearbox.
- the strength of the drives for the Azimutrichtterrorism and the Elevationsrichtterrorism is adapted to the moving weights and moments.
- the drives are designed so that an angular velocity of more than 50 ° / s, or an angular acceleration of more than 50 ° / s, both for the azimuth direction movement and for the elevation. s 2 (positive and negative acceleration) is reached.
- the straightening range is designed such that, taking into account the conditions of the launching platform, a weft direction in azimuth of 0 ° to 360 ° and in elevation a weft direction of 0 ° to 90 ° is achieved.
- Programmable launch limits are implemented so that firing of the decoy ammunition in the direction of the ship's superstructure should be prevented.
- program memories based on EPROM are preferably used.
- a launching platform with a large number of individually activatable launching elements ( Fig. 9 , Reference 4)
- the launching platform is designed so that it is possible to shoot at least 20 individual decoys.
- each decoy ammunition is individually 29iessbar.
- programming of the flying time of the decoy ammunition takes place via the launching platform up to the desired effective distance.
- the interface to the decoy ammunition can be implemented via contacts, but is preferably implemented by an inductive interface in order to prevent corrosion effects on the data transmission.
- Decoy ammunitions with programmable delay elements that can be programmed via a data interface from the launching platform ( Fig. 9 , Reference 5)
- the decoy ammunitions are designed so that they all have the same exit velocity (v 0 ). This is necessary to ensure the correct and accurate placement of the decoys based on the computer's ballistic calculations.
- the maximum flight distance is preferably at least 100 m.
- the v 0 is designed according to the ammunition weight, the drag coefficient (c w ) and the end face (A).
- the decoy ammunition each have a programmable delay element, so that the flight times are variable up to the effective deployment at the desired coordinates (x n , y n , z n ) and can be programmed immediately before the launch of the launching platform.
- the interfaces to the launching platform are preferably inductive, ie in each case implemented via a coil system.
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Abstract
Claims (15)
- Procédé de protection de bateaux contre des missiles guidés en phase terminale avec un système d'analyse de données de cible,(1) le missile se déplaçant en direction du bateau à protéger étant détecté, localisé par des capteurs appropriés et sa trajectoire de vol probable étant calculée au moyen d'un ordinateur ;(2) le type d'analyse de données de cible réalisée par le missile étant détecté au moyen de capteurs et algorithmes appropriés et le missile étant classifié en ce qui concerne son type d'analyse de données de cible ;(3) la vitesse actuelle et la direction du vent étant détectés en continu au moyen d'anémomètres ;(4) les données propres au bateau : vitesse de déplacement, sens de déplacement, mouvements de roulis et de tangage étant détectées en continu au moyen de capteurs de déplacement et/ou de navigation ;(5) les données détectées de (1) à (4) étant transmises à un ordinateur de conduite de tir au moyen d'interfaces de données ;(6) au moins un lanceur de corps fictif dirigeable étant commandé au moyen de l'ordinateur de conduite de tir et le tir de munitions de corps fictif étant engagé, l'ordinateur de conduite de tir commandant en raison des données de capteur évaluées le jet des corps fictifs en ce qui concerne :- le type de munitions ;- le nombre de types de munitions différents ;- l'intervalle de tir entre des munitions successives ;- le sens de tir dans l'angle azimutal et en élévation, de toute munition, y compris la compensation des mouvements de roulis et de tangage du bateau ;- le délai d'attente des munitions du lancement jusqu'à l'activation de la charge active et ainsi l'éloignement de l'action des corps fictifs ; et(7) l'ordinateur de conduite de tir calculant une route et un déplacement de bateau optimal pour soutenir la séparation du produit de corps fictif sorti avec l'assistance de l'ordinateur de conduite de tir du bateau à protéger ;(8) l'installation de mesure du vent propre au bateau étant utilisée comme anémomètres ; et(9) les données propres au bateau étant détectées par l'installation de navigation et l'installation de stabilisation gyroscopique du bateau à protéger ou au moyen de capteurs d'accélération séparés, en particulier de capteurs de tangage, de roulis ou gyroscopiques,
caractérisé en ce que(10) en fonction du missile détecté et de la structure d'attaque, un modèle de corps fictif déterminé est généré, le modèle de corps fictif approprié pour le type de menace respective étant enregistré dans une base de données, caractérisé par le type de missile et le comportement de vol, et étant appelé par l'ordinateur de conduite de tir après détection du type de missile et de la structure d'attaque afin d'établir un modèle de corps fictif correspondant,(11) lors de la constitution du modèle de corps fictif étant accédé à une base de données de modèle de corps fictif, dans laquelle des modèles de corps fictif appropriés pour le type de missile respectif et la structure d'attaque respective sont enregistrés, lesquels permettent en fonction du missile détecté et de la structure d'attaque de générer le modèle de corps fictif déterminé afin de protéger efficacement un bateau contre la menace détectée. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour la détection, des capteurs RF et/ou IR et/ou UV sont utilisés, de préférence des radars de reconnaissance propres au bateau, comme interfaces de données étant utilisées des interfaces normalisées, en particulier des interfaces NTDS, RS232, RS422, ETHERNET, IR, BLUETOOTH.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que comme munitions de corps fictif, des munitions avec des masses actives RF, IR et RF/IR combinées ainsi que des réflecteurs de radiofréquence déployables, flottants, en particulier des réflecteurs de radar (Airborne Radar Reflectors) sont utilisés.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un ordinateur personnel, une commande de microcontrôleur ou une commande SPS est utilisée comme ordinateur de conduite de tir, l'ordinateur de conduite de tir transmettant les données déterminées pour le jet du produit de corps fictif par le biais d'une interface de données normalisée, en particulier par un bus CAN (Controller Area Network Bus) au lanceur de corps fictif.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des corps fictifs déployables sont utilisés, les corps fictifs repliés étant fermés par le lanceur de corps fictif et déployés pendant le tir au moyen de gaz, en particulier au moyen de générateurs de gaz pyrotechniques, de préférence des générateurs de gaz d'airbag, un réflecteur de radiofréquence, en particulier un réflecteur de radar, de préférence un réflecteur à intersection, de préférence un réflecteur de radar avec huit réflecteurs à intersection à trois surfaces (tri-hedrals), de manière particulièrement préférée un réflecteur à intersection de préférence sous forme de filets ou films étant utilisé comme corps fictif.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le modèle de corps fictif est sélectionné parmi les formes géométriques suivantes : sandwich ; parapluie ; tour ; paroi camouflée verticale (protection contre une attaque latérale) ; paroi camouflée horizontale (protection contre une attaque par le dessus) et/ou en ce qu'une munition de corps fictif est utilisée avec des éléments de temporisation programmables.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que toutes les munitions de corps fictif utilisées pour un modèle de corps fictif déterminé sont réalisées de manière à présenter les mêmes vitesses de sortie (V0).
- Dispositif de système de protection pour la protection de bateaux contre des missiles guidés en phase terminale avec un système d'analyse de données de cible, présentent :au moins un ordinateur ;des capteurs de détection de missiles guidés en phase terminale s'approchant d'un bateau à protéger qui présentent un système d'analyse de données de cible destiné à différencier une vraie cible d'une fausse cible ;des capteurs de détection de la direction de vol, de la distance et de la vitesse des missiles ;un dispositif de mesure du vent pour la vitesse et la direction du vent ;des capteurs de déplacement et/ou de navigation pour la détection des données propres au bateau ; vitesse de déplacement, direction de déplacement, mouvements de roulis et de tangage ;au moins un ordinateur de conduite de tir, en particulier l'ordinateur de conduite de tir et l'ordinateur formant une unité ; et l'ordinateur de conduite de tir communiquant avec les capteurs par le biais d'interfaces de données ;au moins un lanceur de corps fictif dirigeable dans l'angle azimutal et en élévation, disposé sur le bateau, qui est équipé de munitions de corps fictif, les types de munition comportant des munitions RF, IR et RF/IR combinées, ainsi que des réflecteurs à intersection déployables,caractérisé en ce quel'ordinateur présente une base de données, dans laquelle des modèles de corps fictif appropriés pour le type de missile respectif et la structure d'attaque respective sont enregistrés, lesquels permettent en fonction du missile détecté et de la structure d'attaque de générer un modèle de corps fictif déterminé afin de protéger efficacement un bateau contre la menace détectée.
- Dispositif de système de protection selon la revendication 8, caractérisé en ce que le lanceur de corps fictif présente les composants suivants :- une plateforme de tir comme support des munitions de corps fictif individuelles ;- un dispositif de tir électrique qui tire les munitions de corps fictif individuelles dans des intervalles réglables à volonté,- un entraînement en élévation pour le déplacement en hauteur de la plateforme de tir,- un entraînement en angle azimutal pour le déplacement latéral de la plateforme de tir,- une plateforme de base pour la réception des entraînements,- des amortisseurs de chocs sur la plateforme de base pour l'amortissement de mouvements rapides du bateau, en particulier en raison de chocs dus à l'explosion des mines ;- des revêtements STEALTH pour la réduction de la signature propre dans la plage RF et IR, composés de préférence de surfaces métalliques ou de fibres de carbone inclinées ;- une interface appropriée qui transmet directement le délai d'attente de la/des munition(s) de corps fictif du lancement jusqu'à l'activation du chargement actif avant le lancement du lanceur de corps fictif à la/aux munition(s) de corps fictif, de préférence est réalisée comme un assemblage à emboîtement électrique ou comme une liaison inductive par le biais de deux bobines correspondantes.
- Dispositif de système de protection selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les munitions de corps fictif présentent des éléments de temporisation intégrés, électroniques, librement programmables au moyen de l'ordinateur de conduite de tir,
et/ou
les lanceurs de corps fictif sont pourvus d'entraînements directifs électriques, hydrauliques ou pneumatiques, l'accélération angulaire s'élevant dans le sens azimutal et dans le sens en élévation au moins à 50°/s2
et/ou pour la détection, des capteurs RF et/ou IR et/ou UV sont prévus, de préférence des radars de reconnaissance propres au bateau. - Dispositif de système de protection selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que des interfaces normalisées, en particulier des interfaces NTDS, RS232, RS422, ETHERNET, IR, BLUETOOTH sont prévues comme interfaces de données.
- Dispositif de système de protection selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que comme munitions de corps fictif, des munitions avec des masses actives RF, IR et RF/IR combinées ainsi que des réflecteurs de radiofréquence déployables, flottants, en particulier des réflecteurs de radar (Airborne Radar Reflectors) sont prévus.
- Dispositif de système de protection selon la revendication 12, caractérisé en ce que des corps fictifs déployables sont utilisés, les corps fictifs repliés étant fermés par le lanceur de corps fictif et déployés pendant le tir au moyen de gaz, en particulier au moyen de générateurs de gaz pyrotechniques, de préférence des générateurs de gaz d'airbag, un réflecteur de radiofréquence, en particulier un réflecteur de radar, de préférence un réflecteur à intersection, de préférence un réflecteur de radar avec huit réflecteurs à intersection à trois surfaces (tri-hedrals), de manière particulièrement préférée un réflecteur à intersection de préférence sous forme de filets ou films étant prévu comme corps fictif.
- Dispositif de système de protection selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce qu'une munition de corps fictif est prévue avec des éléments de temporisation programmables,
et/ou
toutes les munitions de corps fictif utilisées pour un modèle de corps fictif déterminé sont réalisées de manière à présenter les mêmes vitesses de sortie (V0). - Dispositif de système de protection selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que comme ordinateur de conduite de tir, un ordinateur personnel, une commande de microcontrôleur ou une commande SPS est prévue, l'ordinateur de conduite de tir transmettant les données déterminées pour le jet du produit de corps fictif par le biais d'une interface de données normalisée, en particulier par un bus CAN (Controller Area Network Bus) aux lanceurs de corps fictif.
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