EP1895262A2 - Verfahren und System zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern - Google Patents

Verfahren und System zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern Download PDF

Info

Publication number
EP1895262A2
EP1895262A2 EP07016701A EP07016701A EP1895262A2 EP 1895262 A2 EP1895262 A2 EP 1895262A2 EP 07016701 A EP07016701 A EP 07016701A EP 07016701 A EP07016701 A EP 07016701A EP 1895262 A2 EP1895262 A2 EP 1895262A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frequency
phase shifter
parallel
amplifier
awg
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP07016701A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1895262A3 (de
EP1895262B1 (de
Inventor
Robert Dr. Stark
Jürgen Dr. Urban
Tilo Dr. Ehlen
Dieter Weixelbaum
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl BGT Defence GmbH and Co KG filed Critical Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Publication of EP1895262A2 publication Critical patent/EP1895262A2/de
Publication of EP1895262A3 publication Critical patent/EP1895262A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1895262B1 publication Critical patent/EP1895262B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02—Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/40—Jamming having variable characteristics
    • H04K3/42—Jamming having variable characteristics characterized by the control of the jamming frequency or wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/40—Jamming having variable characteristics
    • H04K3/44—Jamming having variable characteristics characterized by the control of the jamming waveform or modulation type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/60—Jamming involving special techniques
    • H04K3/62—Jamming involving special techniques by exposing communication, processing or storing systems to electromagnetic wave radiation, e.g. causing disturbance, disruption or damage of electronic circuits, or causing external injection of faults in the information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K2203/00—Jamming of communication; Countermeasures
    • H04K2203/10—Jamming or countermeasure used for a particular application
    • H04K2203/24—Jamming or countermeasure used for a particular application for communication related to weapons

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a system according to the preamble of claim 13 for defense against ground-to-air missiles.
  • Manpads Man-Portable Air Defense Systems
  • Such manpads are also available to terrorists around the world and are therefore a serious threat.
  • ground-to-air missiles are generally older in design and are currently mostly equipped with analogue electronics.
  • the Applicant has for several manpads interaction data with respect to their influence by the irradiation with electromagnetic radiation Developed.
  • the examined manpads show different sensitivity profiles over the radiated frequency of the electromagnetic interference radiation.
  • interference voltages with different amplitudes result on the sensitive signal lines of the analog control electronics of the manpads.
  • a necessary pulse repetition frequency can additionally be superimposed by the frequency of a rolling movement of the missile to be defended.
  • the field strength required for missile defense increases with shorter pulse duration, i. the field strength is inversely dependent on the pulse duration. It is therefore possible in terms of the minimum required field strength and the shortest possible pulse length optimization.
  • the required field strengths and pulse lengths differ for different missiles as well as the required timing frequencies.
  • a missile to be defended or a plurality of - also different - attacking missile can according to the invention be subjected after detection with a directional and optionally traceable phase control with an electromagnetic interference radiation.
  • the tracking can be a mechanical or electronic tracking via a phase control (beam steering) act.
  • the electromagnetic radiation may be Radio Frequency (RF) or Microwave (MW).
  • RF Radio Frequency
  • MW Microwave
  • the waveform radiated by at least one interfering radiation source in terms of frequency, pulse length, pulse amplitude, i. electric field strength, timing, etc., and their time course are such that the at least one attacking missile is permanently disturbed in its functioning, so that it can no longer carry out its mission.
  • a disturbance and thus a defense of a missile by a continuous wave irradiation (CW) with a suitable frequency f is possible.
  • CW continuous wave irradiation
  • An advantage of continuous wave irradiation is usually that a relatively low field strength amplitude is necessary at the target.
  • CW irradiation requires a relatively high power requirement.
  • AOI Incident angles
  • the invention also possible to tune the interference radiation frequency over a predetermined frequency range. This requires a slightly greater technological effort and the need to scan the frequency range within a relatively narrow period of time to ensure the appropriate effect on the missile to be defended.
  • Another possibility according to the invention is to use as electromagnetic interference frequency packets of frequency f with a suitable defined pulse repetition rate. That is, as an alternative to the above-mentioned continuous wave irradiation of a missile to be defended this can also be clocked with short pulses of the optimal coupling-in frequency f 1 irradiated.
  • the timing, ie the repetition rate of the pulses, and the Einkoppelfrequenz are to be selected according to the missile to be defended.
  • the disturbance ie defense of a missile by irradiation with frequency packets of the frequency f 1 and a suitable pulse repetition rate has the advantage compared to a CW irradiation that, given a corresponding optimization with the same defense effect, a lower average power requirement is given.
  • a slightly higher peak field strength is necessary at the destination and a slightly lower range is possible when the limit power of the radiation source is reached.
  • a so-called frequency sweep is also suitable.
  • This frequency sweep is also suitably selected on the basis of the interaction data.
  • the bandwidth and the sweep speed are kept relatively small in order to effectively couple in with regard to the width of the coupling-in resonance with sufficient irradiation time. If the sweep is too fast, the necessary field strength for disturbances would increase analogously to very short pulse durations.
  • different frequency packets with mutually different pulse repetition rates to be used as electromagnetic interference radiation, the time windows determined by the pulse repetition rate of a first frequency packet being used for at least one second frequency packet.
  • the pulsation with a first pulse repetition rate results in time gaps that can be used for other missiles. These time gaps are filled with at least one other frequency packet.
  • the number of missiles to be controlled with different parameters is limited only by the time window that is available for fighting maximum.
  • This variant of the method has the advantage that several missile types can be fought, whereby an identification of the different missile types is not required.
  • this method according to the invention requires a high average power requirement; with a maximum utilization of the time gaps results in a power requirement which approximately corresponds to the power requirement of a continuous wave irradiation, as has been described above.
  • the invention it is also possible to use parallel additive frequency packets with mutually different frequencies as the electromagnetic interference radiation. This is a disruption of several or different missiles by the parallel additive radiation of several different missile-specific frequency packets possible. Similar to the method according to the invention first described above, it is also possible according to the invention to emit the detected, missile-specific, optimal frequency packets in parallel and in addition. This has the advantage that a limitation to time gaps or to the available time window is avoided. It can therefore be irradiated in principle any number of different missiles. Additive frequency mixing makes it possible to combat several groups of missiles simultaneously. Of course, the power requirement of an amplifier increases since the maximum amplitude, ie field strength, can be two or more times the two individual amplitudes or several individual amplitudes. However, this approach has the advantages of being able to combat multiple types of missiles without the need to identify the different missile types. Another advantage is that there is no limit to the number of frequency patterns due to the distribution of time gaps.
  • the inventive system for carrying out the method according to the invention may be characterized in that an arbitrary waveform generator (AWG) and a number of parallel connected individual modules are provided, each having a phase shifter, an amplifier connected downstream of the phase shifter, an antenna downstream of the amplifier and the phase shifter have associated phase detector.
  • AVG arbitrary waveform generator
  • the emission of high-power electromagnetic waves is possible, which cause by suitable radiated signal forms a mission foiling of one or more missiles simultaneously by disrupting its control and steering circuit electronics.
  • the amplifiers and the antennas of the individual modules usually have a frequency- and amplitude-dependent phase shift between the input and the output, which can vary even between the respective amplifiers, the individual modules.
  • a phase synchronization must be ensured at the respective antenna outputs.
  • a phase control is realized between the respective amplifier input and the antenna.
  • phase detector / phase shifter structure which equally regulates the phase between the antenna output signal and the AWG output.
  • corresponding signals can be tapped directly on the antenna or on the respectively associated amplifier.
  • This system according to the invention has the advantage that only a single AWG or DDS synthesizer is necessary.
  • the feedback single modules guarantee the phase equality, so that advantageously a simple parallel connection and coupling to the AWG is possible.
  • phase shifters i are realized behind the AWG.
  • the need for a sequential arrangement of the sine functions in the AWG is based on the fact that the above-mentioned phase detector and phase shifter are only effective for a sine-time function.
  • An extension of the system is based on a frequency separation of the antenna measurement signal and the AWG signal by means of bandpasses. In this case, a phase detection and correction is performed on the phase shifter for each filtered out frequency. In this way, a simultaneous addition of the frequencies to be emitted is possible, and a restriction with respect to a maximum available time window is eliminated.
  • the inventive system can also be realized in such a way that a number of parallel connected individual modules are provided, each having an AWG with integrated, multifrequency phase shifter, a downstream amplifier and a downstream antenna, the AWGs are synchronized via a master clock.
  • the amplifier and the antenna system likewise have a frequency- and amplitude-dependent phase shift between the input and the output. This phase shift may also vary between the amplifiers.
  • the parallel connection of the individual modules enables increased power dissipation and greater profit.
  • the necessary phase synchronism is achieved by a fully digitally implemented multi-frequency phase adaptation, which regulates the phase between the antenna output signal and the internal AWG frequency for all simultaneously output frequencies. All AWG 'are synchronized by a masterclock. In the AWG frequency bursts of different frequency are added up and in the rhythm of the critical Pulse repetition rate output. This allows an adaptation of the direction-dependent frequency selectivity of the target and the simultaneous fight against different targets. There is only a limitation of the number of different frequencies due to the maximum amplifier output power.
  • FIG. 1 shows, in an energy-time diagram, the irradiation of a continuous-wave manpower with a frequency f 1 and the energy E 0 which are ideal for a specific missile to be defended.
  • frequency f 1 of the missile can be deflected from its trajectory.
  • the lowest field strength amplitude E 0 is usually necessary at the target.
  • the highest ranges can be achieved for a given transmission power and antenna configuration.
  • Figure 2 illustrates in an energy-time diagram, the disturbance of a missile to be defended by irradiation with frequency packets of the frequency f 1 and a suitable pulse repetition rate .DELTA.t.
  • ⁇ t 1 / f PRR
  • f PRR the respective timing, which is selected as the coupling frequency f 1 missile specific.
  • the field strength E 1 required to defend a missile at the target usually increases with shorter pulses; However, an optimum can be found in which the necessary field strength E 1 still increases very little in comparison to the field strength E 0 during continuous wave irradiation (see FIG. 1) in order to achieve the same effect.
  • FIG. 3 which illustrates in an energy-time diagram the irradiation with clocked packets which are each composed of different successive discrete frequencies f 1 , f 1 , f 1+ .
  • the pulse repetition rate .DELTA.t is the same according to FIG.
  • Figure 4 illustrates in an energy-time diagram, the irradiation of a missile to be defended with clocked packets, each consisting of a frequency sweep f 1- ... f 1+ . That is, as an alternative to switched discrete frequencies f 1 , f 1 , f 1+ , a frequency sweep, ie a continuous frequency change, is also possible. This frequency sweep is selected appropriately based on the corresponding interaction data.
  • FIG. 5 illustrates in an energy-time diagram a sequential irradiation with parameters adapted in frequency and in the pulse repetition rate for different missiles or missile groups to be defended. If all frequencies for one type of missile or missile group are covered at different irradiation angles (AOI), the pulsation at a specific pulse repetition rate ⁇ t 1 in the corresponding time range results in time gaps which can be used for further missiles. These time gaps between the frequency packets f 1 , f 1 , f 1 + are filled with further frequency pulses f 2 . The number of missiles to be controlled with different parameters is limited only by the said time window, which is the maximum available for combat.
  • AOI irradiation angles
  • the pulse repetition rate ⁇ t 2 of the frequency packets f 2 is determined by the pulse repetition rate ⁇ t 1 .
  • FIG. 6 illustrates irradiation with parameters adapted in frequency and in the pulse repetition rate for different missiles or missile groups in parallel additive mode. This prevents a limitation to gaps in the time domain, ie to an available time window. In principle, any number of different missiles can be irradiated in order to repel them.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment for two missile groups, wherein the necessary frequency packets f 1 and f 2 overlap in time. Due to additive frequency mixing, both missile groups can still be fought simultaneously.
  • FIG. 7 illustrates an inventive system 10 for defense against ground-to-air missiles (manpads), which represent a threat to military or civil aircraft at take-off and landing.
  • the system 10 has an arbitrary waveform generator (AWG) 12 and a number of parallel-connected individual modules 14.
  • Each individual module 14 has a phase shifter 16, a phase shifter 16 downstream amplifier 18 and an amplifier 18 downstream antenna 20.
  • the respective phase shifter 16 is associated with a phase detector 22.
  • AMG arbitrary waveform generator
  • the amplifiers 18 and the antennas 20 usually have a frequency- and amplitude-dependent phase shift between the input and the output, wherein this phase shift can also vary between the individual amplifiers 18.
  • the parallel connection of the individual modules 14 allows increased power radiation and a larger antenna gain.
  • the necessary phase synchronism is achieved by the phase detector / phase shifter structure which equally regulates the phase between the antenna output signal and the output of the AWG 12.
  • the corresponding signals for example, directly at the respective antenna 20 - or at the corresponding amplifier 18 - are tapped.
  • the individual modules 14 are each connected in parallel to each other by means of a parallel phase shifter 28.
  • the parallel phase shifters 28 are operatively connected to each other by means of frequency information from the AWG 12 processing common phase array controller 30.
  • FIG 8 illustrates an extension of the system according to Figure 7.
  • an AWG 12 and a number of parallel-connected individual modules 14 are provided, of which only one is drawn in Figure 8.
  • Each individual module 14 has a pair of parallel phase shifters 16, one for each Phase shifter 16 associated phase detector 22, one of the two phase shifters 16 downstream amplifier 18 and an amplifier 18 downstream antenna 20.
  • the respective phase shifter 16 and the respectively associated phase detector 22 are each assigned a bandpass 24.
  • the need for sequencing the sine functions in the AWG 12 is based on the phase detector 22 and the phase shifter 16 being effective only for a sine-time function.
  • the extension of the system according to FIG. 8 is based on a frequency-wise separation of the antenna measurement signal and the AWG signal by means of bandpass filters 24, with only the phase detection and correction being performed on the phase shifter 16 for each frequency filtered out therewith. In this way, a simultaneous addition of the frequencies to be emitted is possible and there is no restriction on the maximum available time window. This covers the application illustrated in FIG.
  • FIG. 9 illustrates an embodiment of the system 10, wherein a number of parallel-connected individual modules 14 are provided, each having an AWG 12 with an integrated multifrequency phase shifter, an amplifier 18 downstream of the respective AWG 12 and an antenna 20 connected downstream of the respective amplifier 18, wherein the AWGs 12 are synchronized via a master clock 26.
  • the parallel connection of the individual modules 14 according to FIG. 9 enables an increased power radiation and a correspondingly greater antenna gain.
  • the necessary phase synchrony is achieved by a fully digitally realized multi-frequency phase adaptation, which regulates the phase between the output signal of the respective antenna 20 and the internal AWG frequency equally for all simultaneously emitted frequencies.
  • frequency bursts of different frequencies are added up and output in the rhythm of the critical pulse repetition rate ⁇ t. This allows an adaptation of the direction-dependent frequency selectivity of the missile to be defended and the simultaneous fight against different targets ie missiles.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren und ein System zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern (Manpads) beschrieben, die bei Start und Landung eine Bedrohung von militärischen und zivilen Flugzeugen darstellen. Zur Flugkörperabwehr wird eine Störung des Flugkörpers durch eine Bestrahlung mit einer elektromagnetischen Störstrahlung durchgeführt. Bei dieser Störstrahlung kann es sich um eine Dauer-Bestrahlung oder um Frequenzpakete mit definierter Pulswiederholrate handeln.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein System gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 13 zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern.
  • Beim Start und bei der Landung können militärische und zivile Flugzeuge von Boden-Luft-Flugkörpern (Manpads = Man Portable Air Defense Systems) angegriffen werden. Solche Manpads sind weltweit auch terroristischen Kreisen verfügbar und stellen folglich eine ernstzunehmende Bedrohung dar. Diese Boden-Luft-Flugkörper sind in der Regel älterer Bauart und derzeit meist noch mit einer analogen Elektronik ausgestattet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System der eingangs genannten Art zu schaffen, das mit einfachen Mitteln zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern (= Manpads), die beim Start und bei der Landung eine Bedrohung von militärischen und zivilen Flugzeugen darstellen, geeignet ist.
  • Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 12 gekennzeichnet. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird systemgemäß durch die Merkmale dieses Anspruches 13 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems sind in den Ansprüchen 14 bis 16 gekennzeichnet. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann systemgemäß auch durch die Merkmale des Anspruches 17 gelöst werden.
  • Die Anmelderin hat für verschiedene Manpads Wechselwirkungsdaten bezüglich deren Beeinflussbarkeit durch die Bestrahlung mit einer elektromagnetischen Störstrahlung erarbeitet. Die untersuchten Manpads zeigen über die jeweils eingestrahlte Frequenz der elektromagnetischen Störstrahlung unterschiedliche Empfindlichkeitsverläufe. Es ergeben sich in Abhängigkeit von der Frequenz der Störstrahlung Störspannungen mit unterschiedlichen Amplituden auf den empfindlichen Signalleitungen der analogen Steuerungselektronik der Manpads. Außerdem treten ausgeprägte Resonanzeffekte auf. Dabei hat sich des Weiteren gezeigt, dass die Resonanzfrequenzen sich in einem gewissen Umfang in Abhängigkeit vom Einfallswinkel der Strahlung (AOI = angle of incidence) der Störstrahlung auf den Boden-Luft-Flugkörper ändern.
  • Außerdem besitzen solche ältere, eine analoge Steuerungselektronik besitzende Flugkörper interne Arbeitsfrequenzen. Wird die bezüglich einer idealen Einkopplung geeignete Störstrahlung zusätzlich moduliert oder mit einer Frequenz getaktet, die der entsprechenden Arbeitsfrequenz entspricht, so ist ein Zielverlust des Suchkopfes des abzuwehrenden Flugkörpers wahrscheinlich.
  • Eine notwendige Pulsfolgefrequenz kann zusätzlich noch durch die Frequenz einer Rollbewegung des abzuwehrenden Flugkörpers überlagert sein.
  • Das Verhalten des Suchkopfes und damit die Flugbahn des abzuwehrenden Flugkörpers ist simulierbar. Entsprechende Simulationstools wurden von der Anmelderin für diverse Manpads entwickelt. Damit lässt sich die Effektivität einer in ihren Parametern optimierten elektromagnetischen Störbestrahlung nachweisen.
  • Bei einer gepulsten Bestrahlung mit der idealen Taktungsfrequenz steigt die zur Flugkörper-Abwehr bzw. -bekämpfung notwendige Feldstärke mit kürzerer Pulsdauer, d.h. die Feldstärke ist zur Pulsdauer umgekehrt abhängig. Es ist folglich in Bezug auf die jeweils minimal erforderliche Feldstärke und eine möglichst kurze Pulslänge eine Optimierung möglich.
  • Neben der Abhängigkeit der Resonanzfrequenzen vom Einfallswinkel (AOI) unterscheiden sich die erforderlichen Feldstärken und Pulslängen bei unterschiedlichen Flugkörpern ebenso wie die erforderlichen Taktungsfrequenzen.
  • Ein abzuwehrender Flugkörper oder mehrere - auch unterschiedliche - angreifende Flugkörper können erfindungsgemäß nach der Detektion mit einer richtbaren und gegebenenfalls nachführbaren Phasensteuerung mit einer elektromagnetischen Störstrahlung beaufschlagt werden. Bei der Nachführung kann es sich um eine mechanische oder um eine elektronische Nachführung über eine Phasensteuerung (Beam Steering) handeln.
  • Bei der elektromagnetischen Störstrahlung kann es sich um Radiofrequenzwellen (RF) oder um Mikrowellen (MW) handeln. Die von mindestens einer Störstrahlungsquelle abgestrahlte Wellenform bezüglich Frequenz, Pulslänge, Pulsamplitude d.h. elektrische Feldstärke, Taktung usw. und deren zeitlicher Verlauf sind derart, dass der mindestens eine angreifende Flugkörper nachhaltig in seiner Funktionsweise gestört wird, so dass dieser seine Mission nicht mehr durchführen kann.
  • Erfindungsgemäß ist eine Störung und somit eine Abwehr eines Flugkörpers durch eine Dauerstrich-Bestrahlung (CW) mit einer geeigneten Frequenz f möglich. Bei der Bestrahlung eines Manpads mit einer bekannten, vorher in Laborversuchen bestimmten und bezüglich der Einkopplung von Störungen idealen Frequenz kann der Flugkörper von seiner Flugbahn abgelenkt werden. Ein Vorteil einer Dauerstrich-Bestrahlung besteht in der Regel darin, dass am Ziel eine relativ geringe Feldstärkenamplitude notwendig ist. Damit sind mit einer gegebenen Sendeleistung und Antennenkonfiguration die größten Reichweiten erzielbar. Eine CW-Bestrahlung bedingt jedoch einen relativ hohen Leistungsbedarf. Außerdem wird mit einer bestimmten festen Frequenz meist nur ein bestimmter abzuwehrender Flugkörper getroffen. Das bedeutet, dass ggf. eine Identifizierung des angreifenden Flugkörpers notwendig werden kann. Außerdem ist bei unterschiedlichen Bestrahlungs- d.h. Einfallswinkeln (AOI) in der Regel die ideale Einkoppelfrequenz verschoben, woraus eine Reduktion der Stör- bzw. Abwehrwirkung resultieren kann.
  • Um eventuelle Abweichungen von der optimalen Störfrequenz, die sich beispielsweise durch Flugkörper-spezifische und/oder Flugbahn-spezifische Rahmenbedingungen ergeben kann, ist es erfindungsgemäß auch möglich, die Störstrahlungs-Frequenz über einen vorgegebenen Frequenzbereich durchzustimmen. Das bedingt einen etwas größeren technologischen Aufwand sowie die Notwendigkeit, den Frequenzbereich innerhalb einer relativ engen Zeitspanne zu scannen, um am abzuwehrenden Flugkörper die entsprechende Wirkung sicherzustellen. Eine andere Möglichkeit besteht erfindungsgemäß darin, als elektromagnetische Störstrahlung Frequenzpakete der Frequenz f mit einer geeigneten definierten Pulswiederholrate zu verwenden. Das heißt, alternativ zur oben erwähnten Dauerstrich-Bestrahlung eines abzuwehrenden Flugkörpers kann dieser auch getaktet mit kurzen Pulsen der optimalen Einkoppelfrequenz f1 bestrahlt werden. Die zur Abwehr des Flugkörpers erforderliche Feldstärke E1 am Target, d.h. am abzuwehrenden Flugkörper, steigt in der Regel mit kürzeren Pulsen. Dabei kann ein Optimum gefunden werden, bei dem die notwendige Feldstärke noch sehr gering gegenüber der CW-Bestrahlung steigt, um den gleichen Abwehreffekt zu erzielen. Die Taktung, d.h. die Wiederholrate der Pulse, und die Einkoppelfrequenz sind dem abzuwehrenden Flugkörper entsprechend zu wählen.
  • Die Störung d.h. Abwehr eines Flugkörpers durch Bestrahlung mit Frequenzpaketen der Frequenz f1 und einer geeigneten Pulswiederholrate weist im Vergleich zu einer CW-Bestrahlung den Vorteil auf, dass bei einer entsprechenden Optimierung bei gleicher Abwehrwirkung ein geringerer mittlerer Leistungsbedarf gegeben ist. Andererseits ist am Ziel eine etwas höhere Spitzefeldstärke notwendig und bei Erreichen der Grenzleistung der Strahlungsquelle eine etwas geringere Reichweite möglich.
  • Bei der Bestrahlung mit Dauerstrich d.h. bei der CW-Bestrahlung bzw. bei der Störung des Flugkörpers durch Bestrahlung mit Frequenzpaketen ist die Abhängigkeit der Resonanzfrequenzen des Flugkörpers vom Einfallswinkel nicht gelöst. Da der Einfallswinkel nicht einfach feststellbar ist, wird vorgeschlagen, beispielsweise direkt nacheinander unterschiedliche Frequenzpakete pro Taktung zu emittieren. Diese Frequenzpakete werden aus vorherigen Einkoppel-Untersuchungen mit unterschiedlichen Einfallswinkeln geeignet ausgewählt, um einen guten Querschnitt an Einkopplung in mindestens einem Fall, d.h. für mindestens eine Frequenz, zu erhalten. Das heißt, anstelle Frequenzpakete mit einer bestimmten konstanten Einkoppelfrequenz zu verwenden, kann es vorteilhaft sein, wenn Frequenzpakete mit sich ändernden Einkoppelfrequenzen verwendet werden. Diese Änderungen der Einkoppelfrequenzen können stufenweise oder kontinuierlich erfolgen. Alternativ zu diskreten Frequenzen ist also auch ein sogenannter Frequenzsweep geeignet. Auch dieser Frequenzsweep wird anhand der Wechselwirkungsdaten geeignet ausgewählt. Die Bandbreite und die Sweep-Geschwindigkeit werden relativ klein gehalten, um - bezogen auf die Breite der Einkoppelresonanz - mit ausreichender Bestrahlungszeit wirksam einzukoppeln. Bei einem zu schnellen Sweep würde nämlich analog zu sehr kurzen Pulsdauern die notwendige Feldstärke für Störungen ansteigen. Bei einer Bestrahlung eines abzuwehrenden Flugkörpers mit getakteten Frequenz- d.h. Pulspaketen, die jeweils aus einem Frequenzsweep bestehen, ergibt sich der Vorteil, dass bei passender Auslegung die Kenntnis des Einkreiswinkels des Flugkörpers nicht notwendig ist. Der mittlere Leistungsbedarf steigt jedoch.
  • Erfindungsgemäß ist es des Weiteren möglich, dass als elektromagnetische Störstrahlung voneinander verschiedene Frequenzpakete mit voneinander verschiedenen Pulswiederholraten verwendet werden, wobei die durch die Pulswiederholrate eines ersten Frequenzpaketes bestimmten Zeitfenster für mindestens ein zweites Frequenzpaket verwendet werden. Auf diese Weise ist eine Störung mehrerer bzw. unterschiedlicher Flugkörper durch Time-Multiplex von verschiedenen Flugkörper-spezifischen Frequenzpaketen möglich. Sind alle Frequenzen für eine Art von Flugkörper oder für Gruppen von Flugkörpern bei verschiedenen Einfallswinkeln (AOI) abgedeckt, so ergeben sich durch die Pulsung mit einer ersten Pulswiederholrate Zeitlücken, die für weitere Flugkörper genutzt werden können. Diese Zeitlücken werden mit mindestens einem weiteren Frequenzpaket aufgefüllt. Die Anzahl der mit unterschiedlichen Parametern zu bekämpfenden Flugkörper ist dabei nur durch das Zeitfenster begrenzt, das für die Bekämpfung maximal zur Verfügung steht. Diese Verfahrensvariante weist den Vorteil auf, dass mehrere Flugkörper-Typen bekämpft werden können, wobei eine Identifizierung der unterschiedlichen Flugkörper-Typen nicht erforderlich ist. Dieses erfindungsgemäße Verfahren benötigt jedoch einen hohen mittleren Leistungsbedarf; bei einer maximalen Ausnutzung der Zeitlücken ergibt sich ein Leistungsbedarf, der annähernd dem Leistungsbedarf einer Dauerstrich-Bestrahlung, wie sie weiter oben beschreiben worden ist, entspricht.
  • Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass als elektromagnetische Störstrahlung parallele additive Frequenzpakete mit voneinander verschiedenen Frequenzen verwendet werden. Damit ist eine Störung mehrerer bzw. unterschiedlicher Flugkörper durch die parallele additive Strahlung mehrerer verschiedener Flugkörper-spezifischer Frequenzpakete möglich. Ähnlich dem oben zuerst beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ist es erfindungsgemäß nämlich auch möglich, die ermittelten, Flugkörperspezifisch optimalen Frequenzpakete parallel und additiv abzustrahlen. Das hat den Vorteil, dass eine Begrenzung auf Zeitlücken bzw. auf das zur Verfügung stehende Zeitfenster vermieden wird. Es kann also prinzipiell eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Flugkörper bestrahlt werden. Durch additive Frequenzmischung ist es dabei möglich, mehrere Flugkörpergruppen gleichzeitig zu bekämpfen. Dabei steigt selbstverständlich der Leistungsbedarf eines Verstärkers, da die maximale Amplitude d.h. Feldstärke das Zwei- bzw. Mehrfache der zwei Einzelamplituden oder mehrere Einzelamplituden betragen kann. Diese Verfahrensweise besitzt jedoch die Vorteile, dass mehrere Flugkörper-Typen bekämpft werden können, wobei eine Identifizierung der unterschiedlichen Flugkörper-Typen nicht erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass keine Begrenzung der Anzahl von Frequenzmustern durch die Aufteilung von Zeitlücken existiert.
  • Das erfindungsgemäße System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dadurch gekennzeichnet sein, dass ein Arbitrary Waveform Generator (AWG) und eine Anzahl parallel geschaltete Einzelmodule vorgesehen sind, die jeweils einen Phasenschieber, einen dem Phasenschieber nachgeschalteten Verstärker, eine dem Verstärker nachgeschaltete Antenne und einen dem Phasenschieber zugeordneten Phasendetektor aufweisen. Damit ist die Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen hoher Leistung möglich, die durch geeignete abgestrahlte Signalformen eine Missionsvereitelung eines oder mehrerer Flugkörper gleichzeitig durch Störung seiner Regel- und Lenkkreiselektronik hervorrufen. Da die einzelnen Verstärkersysteme in ihrer maximalen Leistung begrenzt sind, wird erfindungsgemäß eine phasenrichtige Addition mehrerer Verstärkersysteme angestrebt. Die Verstärker und die Antennen der Einzelmodule besitzen üblicherweise zwischen dem Eingang und dem Ausgang eine frequenz- und amplitudenabhängige Phasenverschiebung, die auch noch zwischen den jeweiligen Verstärkern die Einzelmodule variieren kann. Bei der Kaskadierung von Verstärker-Antennensystemen zur Beeinflussung von Manpads muss jedoch eine Phasensynchronisation an den jeweiligen Antennenausgängen gewährleistet werden. Zu diesem Zwecke wird zwischen dem jeweiligen Verstärkereingang und der Antenne eine Phasenregelung realisiert.
  • Die Parallelschaltung der Einzelmodule ermöglicht eine erhöhte Leistungsabstrahlung und einen größeren Gewinn. Die notwendige Phasensynchronität wird durch eine Phasendetektor/Phasenschieberstruktur erreicht, welche die Phase zwischen dem Antennen-Ausgangssignal und dem AWG-Ausgang gleich regelt. Zu diesem Zwecke können entsprechende Signale direkt an der Antenne oder am jeweils zugehörigen Verstärker abgegriffen werden.
  • Im AWG werden unterschiedliche Frequenzbursts sequentiell im Rhythmus der kritischen Pulswiderholrate ausgegeben. Das ermöglicht eine Adaption der richtungsabhängigen Frequenzselektivität des Targets d.h. Manpads. Die Begrenzung der Pulswiederholrate, der Pulslänge und der Anzahl Frequenzen ist durch das oben erwähnte, endliche Zeitfenster definiert.
  • Dieses erfindungsgemäße System weist den Vorteil auf, dass nur ein einziger AWG - oder DDS-Synthesizer - notwendig ist. Die rückgekoppelten Einzelmodule garantieren die Phasengleichheit, so dass in vorteilhafter Weise eine einfache Parallelschaltung und Ankopplung an den AWG möglich ist.
  • Ist eine elektrisch gesteuerte Richtwirkung erwünscht, so kann diese über zusätzliche Phasenschieber d.h. Verzögerungsglieder hinter dem AWG realisiert werden.
  • Die Notwendigkeit einer sequentiellen Anordnung der Sinusfunktionen im AWG beruht darauf, dass der oben genannte Phasendetektor und Phasenschieber nur für eine Sinus-Zeit-Funktion wirksam ist. Eine Erweiterung des Systems basiert auf einer frequenzmäßigen Trennung des Antennen-Messsignals und des AWG-Signals mit Hilfe von Bandpässen. Dabei erfolgt für jede damit herausgefilterte Frequenz eine Phasendetektion und Korrektur am Phasenschieber. Auf diese Weise ist auch eine zeitgleiche Addition der auszustrahlenden Frequenzen möglich, und eine Einschränkung bezüglich eines maximalen zur Verfügung stehenden Zeitfensters entfällt.
  • Das erfindungsgemäße System ist auch in der Weise realisierbar, dass eine Anzahl parallel geschaltete Einzelmodule vorgesehen sind, die jeweils einen AWG mit integriertem, multifrequentem Phasenschieber, einen diesem nachgeschalteten Verstärker und eine diesem nachgeschaltete Antenne aufweisen, wobei die AWG's über einen Masterclock synchronisiert sind. Bei einer solchen Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems besitzen Verstärker und Antennensystem zwischen dem Eingang und dem Ausgang ebenfalls eine frequenz- und amplitudenabhängige Phasenverschiebung. Diese Phasenverschiebung kann zwischen den Verstärkern auch noch variieren. Bei der Kaskadierung von Verstärker-Antennensystemen zur Beeinflussungen von Manpads muss an den jeweiligen Antennenausgängen jedoch Phasengleichheit herrschen. Zu diesem Zwecke wird eine Phasenregelung d. h. -korrektur zwischen einer absoluten Referenzphase aller AWG's und dem jeweiligen Antennenausgang im AWG digital realisiert.
  • Die Parallelschaltung der Einzelmodule ermöglicht eine erhöhte Leistungsabstrahlung und einen größeren Gewinn. Die notwendige Phasensynchronität wird durch eine vollständig digital realisierte multifrequente Phasenadaption erzielt, die für alle gleichzeitig ausgegebenen Frequenzen die Phase zwischen dem Antennen-Ausgangssignal und der internen AWG-Frequenz gleich regelt. Alle AWG' sind hierbei über einen Masterclock synchronisiert. Im AWG werden Frequenzbursts unterschiedlicher Frequenz aufaddiert und im Rhythmus der kritischen Pulswiederholrate ausgegeben. Dies ermöglicht eine Adaption der richtungsabhängigen Frequenzselektivität des Targets und die gleichzeitige Bekämpfung unterschiedlicher Targets. Es existiert nur eine Limitierung der Anzahl unterschiedlicher Frequenzen durch die maximale Verstärker-Ausgangsleistung.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    ein Energie-Zeit-Diagramm einer Bestrahlung mit Dauerstrich,
    Figur 2
    ein Energie-Zeit-Diagramm einer Bestrahlung eines Flugkörpers mit Energie-Pulsen,
    Figur 3
    ein Energie-Zeit-Diagramm einer Bestrahlung mit getakteten Energie-Paketen, die jeweils aus unterschiedlichen diskreten Frequenzen zusammengesetzt sind,
    Figur 4
    ein Energie-Zeit-Diagramm einer Bestrahlung mit getakteten Energie-Paketen, die jeweils aus einem Frequenzsweep bestehen,
    Figur 5
    ein Energie-Zeit-Diagramm zur Verdeutlichung einer sequentiellen Bestrahlung mit in der Frequenz und der Pulswiederholrate angepassten Parametern für unterschiedliche Flugkörper oder Flugkörper-Gruppen,
    Figur 6
    ein Energie-Zeit-Diagramm zur Verdeutlichung einer Bestrahlung mit in der Frequenz und der Pulswiederholrate angepassten Parametern für unterschiedliche Flugkörper oder Flugkörper-Gruppen im parallel additiven Modus,
    Figur 7
    eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems mit einem AWG,
    Figur 8
    eine Erweiterung der Realisierungsmöglichkeit des Systems gemäß Figur 7, wobei nur ein Einzelmodul dargestellt ist, und
    Figur 9
    eine andere Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems mit einer Parallelschaltung von Einzelmodulen, die jeweils einen AWG aufweisen.
  • Figur 1 zeigt in einem Energie-Zeit-Diagramm die Bestrahlung eines Manpads mit Dauerstrich mit einer für einen bestimmten abzuwehrenden Flugkörper idealen Frequenz f1 und der Energie E0. Bei der Bestrahlung eines abzuwehrenden Flugkörpers mit einer bekannten, vorher in Laborversuchen bestimmten und bezüglich der Einkopplung von Störungen idealen Frequenz f1 kann der Flugkörper von seiner Flugbahn abgelenkt werden. Bei einer solchen Dauerstrich-Bestrahlung ist am Target in der Regel die geringste Feldstärkenamplitude E0 notwendig. Damit sind bei einer gegebenen Sendeleistung und Antennenkonfiguration die höchsten Reichweiten erzielbar.
  • Figur 2 verdeutlicht in einem Energie-Zeit-Diagramm die Störung eines abzuwehrenden Flugkörpers durch eine Bestrahlung mit Frequenzpaketen der Frequenz f1 und einer geeigneten Pulswiederholrate Δt. Mit Δt = 1/fPRR, wobei fPRR die jeweilige Taktung ist, die wie die Einkoppelfrequenz f1 flugkörperspezifisch gewählt wird. Die zur Abwehr eines Flugkörpers notwendige Feldstärke E1 am Target steigt in der Regel mit kürzeren Pulsen; es kann jedoch ein Optimum gefunden werden, bei welchem die notwendige Feldstärke E1 noch sehr gering im Vergleich zur Feldstärke E0 bei einer Dauerstrich-Bestrahlung (siehe Figur 1) steigt, um die gleiche Wirkung zu erzielen.
  • Bei einer Dauerstrich-Bestrahlung gemäß Figur 1 und bei einer Störung des Flugkörpers durch Bestrahlung mit Frequenzpaketen der Frequenz f1 und einer geeigneten Pulswiederholrate Δt ist die Abhängigkeit der Resonanzfrequenzen des jeweiligen Flugkörpers vom Einfallswinkel nicht gelöst. Da der Einfallswinkel nicht einfach feststellbar ist, bietet es sich an, beispielsweise direkt aufeinander folgend unterschiedliche Frequenzpakete pro Taktung Δt zu emittieren. Diese Frequenzpakete werden aus vorherigen Einkoppeluntersuchungen mit unterschiedlichen Einfallswinkeln geeignet ausgewählt, um einen guten Querschnitt an Einkopplung in mindestens einem Fall - für mindestens eine Frequenz - zu erhalten. Das ist in Figur 3 dargestellt, die in einem Energie-Zeit-Diagramm die Bestrahlung mit getakteten Paketen verdeutlicht, die jeweils aus unterschiedlichen aufeinander folgenden diskreten Frequenzen f1-, f1, f1+ zusammengesetzt sind. Die Pulswiederholrate Δt ist der gemäß Figur 2 gleich.
  • Figur 4 verdeutlicht in einem Energie-Zeit-Diagramm die Bestrahlung eines abzuwehrenden Flugkörpers mit getakteten Paketen, die jeweils aus einem Frequenzsweep f1- ... f1+ bestehen. Das heißt, alternativ zu geschalteten diskreten Frequenzen f1-, f1, f1+ ist auch ein Frequenzsweep, d.h. eine kontinuierliche Frequenzänderung, möglich. Dieser Frequenzsweep wird anhand der entsprechenden Wechselwirkungsdaten geeignet ausgewählt.
  • Figur 5 verdeutlicht in einem Energie-Zeit-Diagramm eine sequentielle Bestrahlung mit in der Frequenz und in der Pulswiederholrate angepassten Parametern für unterschiedliche abzuwehrende Flugkörper oder Flugkörper-Gruppen. Sind alle Frequenzen für eine Art von Flugkörper - oder Flugkörper-Gruppe - bei verschiedenen Bestrahlungswinkeln (AOI) abgedeckt, so ergeben sich durch die Pulsung mit einer bestimmten Pulswiederholrate Δt1 im entsprechenden Zeitbereich Zeitlücken, die für weitere Flugkörper genutzt werden können. Diese Zeit-Lücken zwischen den Frequenzpaketen f1-, f1, f1+ werden mit weiteren Frequenzpakten f2 aufgefüllt. Die Anzahl der mit unterschiedlichen Parametern zu bekämpfenden Flugkörper ist nur durch das besagte Zeitfenster begrenzt, das für die Bekämpfung maximal zur Verfügung steht.
  • Die Pulswiederholrate Δt2 der Frequenzpakete f2 ist durch die Pulswiederholrate Δt1 bestimmt.
  • Figur 6 verdeutlicht eine Bestrahlung mit in der Frequenz und in der Pulswiederholrate angepassten Parametern für unterschiedliche Flugkörper oder Flugkörper-Gruppen im parallel additiven Modus. Damit wird eine Begrenzung auf Lücken im Zeitbereich, d.h. auf ein zur Verfügung stehendes Zeitfenster, vermieden. Es kann prinzipiell eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Flugkörper bestrahlt werden, um diese abzuwehren. Die Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für zwei Flugkörpergruppen, wobei sich die notwendigen Frequenzpakete f1 und f2 zeitlich überschneiden. Durch die additive Frequenzmischung können dennoch beide Flugkörpergruppen gleichzeitig bekämpft werden.
  • Figur 7 verdeutlicht ein erfindungsgemäßes System 10 zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern (Manpads), die bei Start und Landung eine Bedrohung von militärischen bzw. zivilen Flugzeugen darstellen. Das System 10 weist einen Arbitrary Waveform Generator (AWG) 12 und eine Anzahl parallel geschalteter Einzelmodule 14 auf. Jeder Einzelmodul 14 weist einen Phasenschieber 16, einen dem Phasenschieber 16 nachgeschalteten Verstärker 18 und eine dem Verstärker 18 nachgeschaltete Antenne 20 auf. Dem jeweiligen Phasenschieber 16 ist ein Phasendetektor 22 zugeordnet. Damit ist eine phasenrichtige Addition einer entsprechenden Anzahl Verstärkersystem möglich, da die einzelnen Verstärkersysteme in ihrer maximalen Leistung begrenzt sind. Die Verstärker 18 und die Antennen 20 besitzen üblicherweise zwischen dem Eingang und dem Ausgang eine frequenz- und amplitudenabhängige Phasenverschiebung, wobei diese Phasenverschiebung auch noch zwischen den einzelnen Verstärker 18 variieren kann. Bei der Kaskadierung von Verstärker-Antennensystemen zur Beeinflussung d.h. Abwehr von Manpads ist es jedoch erforderlich, dass eine Phasensynchronisation an den jeweiligen Antennenausgängen gewährleistet wird. Zu diesem Zwecke erfolgt zwischen dem jeweiligen Verstärkereingang und der Antenne 20 eine Phasenregelung.
  • Die Parallelschaltung der Einzelmodule 14 ermöglicht eine erhöhte Leistungsabstrahlung und einen größeren Antennengewinn. Die notwendige Phasensynchronität wird durch die Phasendetektor/Phasenschieberstruktur erreicht, die die Phase zwischen dem Antennenausgangssignal und dem Ausgang des AWG 12 gleich regelt. Hierzu können die entsprechenden Signale beispielsweise direkt an der jeweiligen Antenne 20 - oder an dem entsprechenden Verstärker 18 - abgegriffen werden.
  • Im AWG 12 werden unterschiedliche Frequenzbursts sequentiell im Rhythmus der kritischen Pulswiederholrate Δt ausgegeben. Das ermöglicht eine Adaption der richtungsabhängigen Frequenzselektivität eines Manpads.
  • Bei dem System 10 gemäß Figur 7 ist nur ein einziger AWG 12 - oder DDS-Synthesizer - notwendig.
  • Die Einzelmodule 14 sind jeweils mittels eines Parallel-Phasenschiebers 28 zueinander parallel geschaltet. Die Parallel-Phasenschieber 28 sind miteinander mittels einer Frequenzinformation aus der AWG 12 verarbeitenden gemeinsamen Phase-Array-Steuerung 30 wirkverbunden.
  • Figur 8 verdeutlich eine Erweiterung des Systems gemäß Figur 7. Bei dieser Ausbildung sind ein AWG 12 und eine Anzahl parallel geschalteter Einzelmodule 14 vorgesehen, von welchen in Figur 8 nur einer gezeichnet ist. Jeder Einzelmodul 14 weist ein Paar zueinander parallele Phasenschieber 16, einen dem jeweiligen Phasenschieber 16 zugeordneten Phasendetektor 22, einen den beiden Phasenschiebern 16 nachgeschalteten Verstärker 18 und eine dem Verstärker 18 nachgeschaltete Antenne 20 auf. Dem jeweiligen Phasenschieber 16 und dem jeweils zugehörigen Phasendetektor 22 ist jeweils ein Bandpass 24 zugeordnet.
  • Die Notwendigkeit der sequentiellen Anordnung der Sinusfunktionen im AWG 12 beruht darauf, dass der Phasendetektor 22 und der Phasenschieber 16 nur für eine Sinus-Zeitfunktion wirksam sind. Die Erweiterung des Systems gemäß Figur 8 basiert auf einer frequenzmäßigen Trennung des Antennen-Messsignals und des AWG-Signals mittels Bandpässen 24, wobei für jede damit herausgefilterte Frequenz nur die Phasendetektion und Korrektur am Phasenschieber 16 erfolgt. Auf diese Weise ist eine zeitgleiche Addition der auszustrahlenden Frequenzen möglich und es entfällt eine Einschränkung bezüglich des maximal zur Verfügung stehenden Zeitfensters. Damit ist der in Figur 6 verdeutlichte Anwendungsfall abgedeckt.
  • Die Figur 9 verdeutlicht eine Ausbildung des Systems 10, wobei eine Anzahl parallel geschalteter Einzelmodule 14 vorgesehen sind, die jeweils einen AWG 12 mit einem integrierten multifrequenten Phasenschieber, einen dem jeweiligen AWG 12 nachgeschalteten Verstärker 18 und eine dem jeweiligen Verstärker 18 nachgeschaltete Antennen 20 aufweisen, wobei die AWG's 12 über einen Masterclock 26 synchronisiert sind.
  • Die Parallelschaltung der Einzelmodule 14 gemäß Figur 9 ermöglicht eine erhöhte Leistungsabstrahlung und einen entsprechend größeren Antennengewinn. Die notwendige Phasensynchronität wird durch eine vollständig digital realisierte multifrequente Phasenadaption erreicht, die für alle gleichzeitig ausgegebenen Frequenzen die Phase zwischen dem Ausgangssignal der jeweiligen Antenne 20 und der internen AWG-Frequenz gleich regelt. Im AWG 12 werden Frequenzbursts unterschiedlicher Frequenz aufaddiert und im Rhythmus der kritischen Pulswiederholrate Δt ausgegeben. Das ermöglicht eine Adaption der richtungsabhängigen Frequenzselektivität des abzuwehrenden Flugkörpers sowie die gleichzeitige Bekämpfung unterschiedlicher Targets d.h. Flugkörper.
    • Bezugsziffernliste:
    • 10
    System
    12
    AWG/Arbitrary Waveform Generator (von 10)
    14
    Einzelmodul (von 10)
    16
    Phasenschieber (von 14)
    18
    Verstärker (von 14)
    20
    Antenne (von 14)
    22
    Phasendetektor (für 16)
    24
    Bandpass (von 14)
    26
    Masterclock (von 10)
    28
    Parallel-Phasenschieber
    30
    Phase-Array-Steuerung

Claims (17)

  1. Verfahren zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern (Manpads = Man Portable Air Defense Systems), die bei Start und Landung eine Bedrohung von militärischen und zivilen Flugzeugen darstellen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Störung des Flugkörpers durch eine Bestrahlung mit einer elektromagnetischen Störstrahlung durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als elektromagnetische Störstrahlung eine Mikrowellenstrahlung oder eine Radiofrequenzstrahlung verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als elektromagnetische Störstrahlung eine Dauerstrich-Bestrahlung verwendet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dauerstrich-Bestrahlung mit einer konstanten Störstrahlungsfrequenz erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dauerstrich-Bestrahlung über einen vorgegebenen Störstrahlungs-Frequenzbereich durchgestimmt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als elektromagnetische Störstrahlung Frequenzpakete mit einer definierten Pulswiederholrate verwendet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Frequenzpakete mit einer bestimmten konstanten Einkoppelfrequenz verwendet werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Frequenzpakete mit sich stufenweise ändernden Einkoppelfrequenzen verwendet werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Frequenzpakete mit sich kontinuierlich ändernden Einkoppelfrequenzen verwendet werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als elektromagnetische Störstrahlung voneinander verschiedene Frequenzpakete mit voneinander verschiedenen Pulswiederholraten verwendet werden, wobei die durch die Pulswiederholrate eines ersten Frequenzpaketes bestimmten Zeitfenster für mindestens ein zweites Frequenzpaket verwendet werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als elektromagnetische Störstrahlung parallele additive Frequenzpakete mit voneinander verschiedenen Frequenzen verwendet werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Frequenzpakete mit unterschiedlichen Pulswiederholraten verwendet werden.
  13. System zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern (Manpads = Man Portable Air Defense Systems), die bei Start und Landung eine Bedrohung von militärischen und zivilen Flugzeugen darstellen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Arbitrary Waveform Generator (AWG) (12) und eine Anzahl parallel geschaltete Einzelmodule (14) vorgesehen sind, die jeweils einen Phasenschieber (16), einen dem Phasenschieber nachgeschalteten Verstärker (18), eine dem Verstärker nachgeschaltete Antenne (20) und einen dem Phasenschieber (16) zugeordneten Phasendetektor (22) aufweisen.
  14. System nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einzelmodule (14) jeweils mittels eines Parallel-Phasenschiebers (28) zueinander parallel geschaltet sind.
  15. System nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Parallel-Phasenschieber (28) miteinander mittels einer Frequenzinformation aus der AWG (12) verarbeitenden gemeinsamen Phase-Array-Steuerung (30) wirkverbunden sind.
  16. System nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein AWG (12) und eine Anzahl parallel geschaltete Einzelmodule (14) vorgesehen sind, jeweils ein Paar zueinander parallel Phasenschieber (16), einen den jeweiligen Phasenschieber zugeordneten Phasendetektor (22), einen den beiden Phasenschiebern (16) nachgeschalteten Verstärker (18) und eine dem Verstärker nachgeschaltete Antenne (20) aufweisen, wobei dem jeweiligen Phasenschieber (16) und dem zugehörigen Phasendetektor (22) jeweils ein Bandpass (24) zugeordnet ist.
  17. System zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern (Manpads = Man Portable Air Defense System), die bei Start und Landung eine Bedrohung von militärischen und zivilen Flugzeugen darstellen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Anzahl parallel geschaltete Einzelmodule (14) vorgesehen sind, die jeweils einen AWG (12) mit integriertem, multifrequentem Phasenschieber, einen diesem nachgeschalteten Verstärker (18) und eine diesem nachgeschaltete Antenne (20) aufweisen, wobei die AWG's (12) über einen Masterclock (26) synchronisiert sind.
EP07016701A 2006-09-02 2007-08-25 Verfahren und System zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern Active EP1895262B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006041225A DE102006041225B4 (de) 2006-09-02 2006-09-02 Verfahren und System zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1895262A2 true EP1895262A2 (de) 2008-03-05
EP1895262A3 EP1895262A3 (de) 2010-06-23
EP1895262B1 EP1895262B1 (de) 2012-05-16

Family

ID=38561685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07016701A Active EP1895262B1 (de) 2006-09-02 2007-08-25 Verfahren und System zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20080174469A1 (de)
EP (1) EP1895262B1 (de)
DE (1) DE102006041225B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106130686A (zh) * 2016-09-09 2016-11-16 中国科学院云南天文台 一种陆基式无人机干扰平台

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010024214B4 (de) * 2010-06-17 2012-05-03 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Mikrowellen-Impulsen hoher Energie
IL208830A (en) * 2010-10-20 2016-08-31 Krupkin Vladimir Laser Disorder
US9020343B1 (en) * 2011-04-29 2015-04-28 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Pre-jam waveforms for enhanced optical break lock jamming effects
US8886038B1 (en) 2011-04-29 2014-11-11 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Weighted waveforms for improved jam code effectiveness
DE102014103778B4 (de) 2014-03-19 2023-04-20 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Verfahren, bei dem ein Objekt abgewehrt und/oder gestört wird
DE102014014117A1 (de) * 2014-09-24 2016-03-24 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg Abwehrvorrichtung zum Bekämpfen eines unbemannten Luftfahrzeugs, Schutzeinrichtung zum Bekämpfen eines unbemannten Luftfahrzeugs und Verfahren zum Betrieb einer Schutzeinrichtung
US10574384B2 (en) 2015-09-23 2020-02-25 Dedrone Holdings, Inc. Dual-grip portable countermeasure device against unmanned systems
US10020909B2 (en) 2015-09-23 2018-07-10 Battelle Memorial Institute Dual-grip portable countermeasure device against unmanned systems
US10103835B2 (en) 2015-09-23 2018-10-16 Battelle Memorial Institute Portable countermeasure device against unmanned systems
US12494064B2 (en) 2015-09-23 2025-12-09 Dedrone Holdings, Inc. Identifying, tracking, and disrupting unmanned aerial vehicles
US10229329B2 (en) 2016-11-08 2019-03-12 Dedrone Holdings, Inc. Systems, methods, apparatuses, and devices for identifying, tracking, and managing unmanned aerial vehicles
USD873368S1 (en) 2016-09-23 2020-01-21 Dedrone Holdings, Inc. Dual-grip portable countermeasure device against unmanned systems
USD872819S1 (en) 2018-03-28 2020-01-14 Dedrone Holdings, Inc. Portable countermeasure device against unmanned systems
US11616295B2 (en) 2019-03-12 2023-03-28 Epirus, Inc. Systems and methods for adaptive generation of high power electromagnetic radiation and their applications
US11658410B2 (en) 2019-03-12 2023-05-23 Epirus, Inc. Apparatus and method for synchronizing power circuits with coherent RF signals to form a steered composite RF signal
US11211703B2 (en) 2019-03-12 2021-12-28 Epirus, Inc. Systems and methods for dynamic biasing of microwave amplifier
US12381523B2 (en) 2020-06-22 2025-08-05 Epirus, Inc. Systems and methods for radio frequency power systems
US12068618B2 (en) 2021-07-01 2024-08-20 Epirus, Inc. Systems and methods for compact directed energy systems
CA3213785A1 (en) * 2021-04-02 2023-05-25 William Griffin Dower Frequency and waveform agile microwave devices
WO2023091179A2 (en) * 2021-04-02 2023-05-25 Epirus, Inc. Frequency and waveform agile microwave devices
US12273075B2 (en) 2021-07-01 2025-04-08 Epirus, Inc. Systems and methods for power distribution for amplifier arrays
DE102023005217A1 (de) * 2023-12-18 2025-06-18 Diehl Defence Gmbh & Co. Kg Bekämpfung eines Ziels mit kumulierten Hochleistungspulsen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2718228A1 (fr) 1994-03-31 1995-10-06 Excem Procédé et dispositif électromagnétique pour la défense antiaérienne par génération d'une agression résonante .
US7051636B1 (en) 2004-09-21 2006-05-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electromagnetic weapon

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4456912A (en) * 1972-04-03 1984-06-26 Harvest Queen Mill & Elevator Company High energy microwave defense system
US5463396A (en) * 1980-04-16 1995-10-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy ECM for long-range radars
DE3609834A1 (de) * 1986-03-22 1987-09-24 Krauss Maffei Ag Verfahren und einrichtung zum stoeren elektromagnetischer strahlung
US5136295A (en) * 1991-05-14 1992-08-04 The Boeing Company Airborne fiber optic decoy architecture
IL102256A (en) * 1992-06-18 1996-03-31 Israel Aircraft Ind Ltd Remote blasting means, especially for neutralizing vehicles
DE4402855C2 (de) * 1994-01-31 1996-02-29 Diehl Gmbh & Co Einrichtung zur Abwehr eines angreifenden Luftziel-Flugkörpers
US5777572A (en) * 1994-07-19 1998-07-07 Northrop Grumman Corporation Device for damaging electronic equipment using unfocussed high power millimeter wave beams
DE4435709C2 (de) * 1994-10-06 2002-07-18 Eads Deutschland Gmbh Schutzvorrichtung für ein vorzugsweise fliegendes Objekt und Verfahren zum Betreiben einer Schutzvorrichtung
US5602554A (en) * 1995-08-08 1997-02-11 Martin Marietta Corp. Active array antenna with multiphase power for active modules
US6046697A (en) * 1997-09-05 2000-04-04 Northern Telecom Limited Phase control of transmission antennas
DE19802724A1 (de) * 1998-01-24 1999-07-29 Bosch Gmbh Robert Überwachungseinrichtung für Signal-Echo-Sensoren
WO2002065048A1 (en) * 2001-02-12 2002-08-22 Raytheon Company A system and method for time-to-intercept determination
US7034739B2 (en) * 2002-04-05 2006-04-25 Osepchuk John M Delivery of quasi-periodic pulses of EM energy utilizing the principle of beating-wave amplification
GB2414352A (en) * 2004-05-18 2005-11-23 Roke Manor Research An adaptively-corrected RF pulse amplifier for a beam-steered radar antenna array
US7081846B1 (en) * 2004-06-25 2006-07-25 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. ECM techniques to counter pulse compression radar
US7609748B2 (en) * 2004-08-06 2009-10-27 Agilent Technologies, Inc. Method, system and apparatus for maximizing a jammer's time-on-target and power-on-target
US20060125687A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 Bae Systems Information Distributed exciter in phased array
US7212148B1 (en) * 2005-04-05 2007-05-01 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Apparatus for jamming infrared attack unit using a modulated radio frequency carrier
US7504982B2 (en) * 2005-12-06 2009-03-17 Raytheon Company Anti-Missile system and method
US7345629B2 (en) * 2006-02-21 2008-03-18 Northrop Grumman Corporation Wideband active phased array antenna system
US7352325B1 (en) * 2007-01-02 2008-04-01 International Business Machines Corporation Phase shifting and combining architecture for phased arrays

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2718228A1 (fr) 1994-03-31 1995-10-06 Excem Procédé et dispositif électromagnétique pour la défense antiaérienne par génération d'une agression résonante .
US7051636B1 (en) 2004-09-21 2006-05-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electromagnetic weapon

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106130686A (zh) * 2016-09-09 2016-11-16 中国科学院云南天文台 一种陆基式无人机干扰平台

Also Published As

Publication number Publication date
EP1895262A3 (de) 2010-06-23
US20080174469A1 (en) 2008-07-24
EP1895262B1 (de) 2012-05-16
DE102006041225A1 (de) 2008-03-20
DE102006041225B4 (de) 2008-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1895262B1 (de) Verfahren und System zur Abwehr von Boden-Luft-Flugkörpern
DE69218305T2 (de) Ultrabreitband-Radar mit kurzen, synthetisierten Pulsen
EP2195679A1 (de) Echtzeitverzögerungssysteme mit gruppenantenne zur räumlich veränderbaren abstrahlcharakteristik für ultrabreitbandige pulse höchster leistung
DE3731036A1 (de) Radar mit großem Augenblicks-Feldwinkel und hohem Augenblicks-Winkelauflösungsvermögen, insbesondere für ein Flugkörper-Zielsuchgerät
DE2203442C2 (de) Funknavigationssystem mit zyklischer Impulsabstrahlung durch eine Strahlerzeile zur Azimut- oder Elevationsbestimmung
EP0355336B1 (de) Radarsystem zur Positionsbestimmung von zwei oder mehreren Objekten
DE2902039A1 (de) Gegen anti-radar-flugkoerper geschuetztes ueberwachungsradarsystem
DE2246844B2 (de) Stoersignale und falschechos erzeugende einrichtung zur stoerung einer waffenleit-radaranlage
DE1810977A1 (de) Verfahren zur elektronischen Tarnung eines sich bewegenden Flugkoerpers mit aktivem Radarzielsuchkopf und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
WO2019242794A1 (de) Radaranordnung und verfahren zum betreiben einer radaranordnung
DE2505697C1 (de) Stroerschutzverfahren fuer eine Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung und Antenne zur Anwendung des Verfahrens
EP2840414B1 (de) Verfahren zum Schützen eines Schutzobjekts
DE2622419C3 (de) Einrichtung zur Verhinderung absichtlicher Störungen von drahtlosen Ortungsund Kommandoübertragungssystemen durch Aussendung systemunabhängiger Signale
EP2656528B1 (de) Verfahren zum betreiben eines elektronischen aufklärungssystems in einer durch einen störsender geschützten umgebung
DE3838273C2 (de)
DE1766149A1 (de) Radarverfahren zur fruehzeitigen Mehrfachziel-Aufloesung
EP0580047B1 (de) Verfahren zur Auslösung der Zündung eines Gefechtskopfes und Anordnung zum Durchführen des Verfahrens
DE3343604A1 (de) Verfahren und einrichtung zum bekaempfen von bodenzielen mittels eines gelenkten flugkoerpers
EP3277060B1 (de) Mikroelektronisches modul zur veränderung der elektromagnetischen signatur einer oberfläche, modularray und verfahren zur veränderung der elektromagnetischen signatur einer oberfläche
DE2249473C3 (de) Mikrowellen-Sendeanordnung, bei der die Frequenz der abgestrahlten Mikrowellen eine Funktion der Strahlungsrichtung ist
DE3826714C1 (de) Funkstörverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE1766493B1 (de) Zielverfolgungs radargeraet mit strahlnachfuehrung durch phasensteuerung der von antennenelementen abgestrahlten impulse
DE69023232T2 (de) Elektronisches Gegenmassnahmensystem.
DE69518048T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbreiterung des Strahlungsdiagramms einer aktiven Antenne
DE102011120089B4 (de) Radarvorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines Objekts

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

17P Request for examination filed

Effective date: 20100528

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR GB SE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R079

Ref document number: 502007009851

Country of ref document: DE

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F41H0013000000

Ipc: F41H0011020000

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F41H 11/02 20060101AFI20111202BHEP

Ipc: H04K 3/00 20060101ALI20111202BHEP

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB SE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502007009851

Country of ref document: DE

Effective date: 20120712

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20130219

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502007009851

Country of ref document: DE

Effective date: 20130219

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 10

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502007009851

Country of ref document: DE

Owner name: DIEHL DEFENCE GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DIEHL BGT DEFENCE GMBH & CO. KG, 88662 UEBERLINGEN, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 11

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20240823

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20240828

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20240821

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20241003

Year of fee payment: 18