EP3699544A1 - Dircm mit doppelverfolgung eines ziels - Google Patents

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EP3699544A1
EP3699544A1 EP20157233.6A EP20157233A EP3699544A1 EP 3699544 A1 EP3699544 A1 EP 3699544A1 EP 20157233 A EP20157233 A EP 20157233A EP 3699544 A1 EP3699544 A1 EP 3699544A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
target
area
tracking
modules
Prior art date
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Granted
Application number
EP20157233.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3699544B1 (de
Inventor
Andreas von Mirbach
Klaus Dresel
Markus Mauder
Martin Regensburger
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 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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=69591556&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3699544(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Diehl Defence GmbH and Co KG filed Critical Diehl Defence GmbH and Co KG
Publication of EP3699544A1 publication Critical patent/EP3699544A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3699544B1 publication Critical patent/EP3699544B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • 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
    • F41H13/00—Means of attack or defence not otherwise provided for
    • F41H13/0043—Directed energy weapons, i.e. devices that direct a beam of high energy content toward a target for incapacitating or destroying the target
    • F41H13/005—Directed energy weapons, i.e. devices that direct a beam of high energy content toward a target for incapacitating or destroying the target the high-energy beam being a laser beam
    • F41H13/0056—Directed energy weapons, i.e. devices that direct a beam of high energy content toward a target for incapacitating or destroying the target the high-energy beam being a laser beam for blinding or dazzling, i.e. by overstimulating the opponent's eyes or the enemy's sensor equipment

Definitions

  • the invention relates to DIRCMs (Directed Infrared Counter Measures) or corresponding DIRCM systems.
  • a laser-based DIRCM (Directed Infrared Counter Measure) system is known to protect tactical transport aircraft, other types of aircraft or helicopters from rocket attacks or modern guided missiles.
  • the protection system uses high-tech sensors from Elbit Systems to fend off seeker-controlled guided missiles .
  • Such missiles, used by portable air defense systems, represent a great danger, especially during take-off and landing.
  • Diehl Defense integrates three of the already proven J-MUSIC (Multi-Spectral Infrared Countermeasure) laser devices from Elbit into an extended overall system to ensure complete 360 ° all-round protection for the aircraft
  • the new DIRCM system works in conjunction with the on-board missile warning system and focuses the highly dynamic and precisely guided laser beam directly on the infrared seeker head of the attacking object.
  • the DIRCM system comprising a plurality of DIRCM subsystems operable to track and interfere with IR-guided missiles; and wherein the DIRCM subsystems include a first DIRCM subsystem and a second DIRCM subsystem installed on the platform such that: the first DIRCM subsystem is operable to track and target IR guided missiles in a first coverage area to disturb; the second DIRCM subsystem is operable to deliver IR-guided missiles in a second Track and disrupt coverage area; and both the first and second DIRCM subsystems are operable to track and interfere with IR-guided missiles in an overlap area comprising a first handover sub-section adjacent to the first coverage area and a second handover sub-section adjacent to the second coverage area includes.
  • the method includes an overlap operation and a handover operation.
  • the object of the invention is to provide improvements in DIRCMs.
  • the DIRCM system contains an interface to a warning system.
  • the warning system is used to report approaching targets to the DIRCM system via the interface.
  • the DIRCM system contains at least two DIRCM modules or subsystems. Each of the modules is used to track the target in a tracking mode (so-called “tracking") and to combat the target in a beam mode (so-called "jamming"). Tracking means locating the target, in particular the above.
  • IR seeker head so that targeted irradiation is possible. Fighting takes place by irradiation, that is, the emission of radiation, in particular the above. Laser beam that is directed into the seeker head, d. H. that the seeker head is irradiated.
  • the module contains a tracking unit which carries out the tracking and a beam unit which carries out the irradiation.
  • the beam unit contains in particular an interference laser for irradiating the target.
  • a respective module or its tracking / beam units are housed or structurally concentrated or integrated, in particular in so-called "turrets".
  • Each of the modules has a total area for tracking and / or fighting targets.
  • tracking and fighting is possible in the entire area.
  • - in particular at the edge of the overall area - only tracking or fighting is possible.
  • these edge areas are so small in particular that they can be neglected.
  • the total area is therefore the entire spatial area in which - especially in the case of a module installed on a platform to be protected - the module has potential targets can pursue and / or fight or irradiate.
  • the overall area usually contains a solo area in which only the module in question is available to pursue and / or combat the target.
  • the overall area contains an intersection area with at least one, in particular exactly one, other of the modules.
  • all relevant modules are available for tracking and / or fighting the target.
  • the totality or amalgamation of all total areas forms a defense area in which the DIRCM system is able to pursue and / or combat goals with the help of at least one module.
  • Activating a module means starting and continuing the irradiation or tracking, deactivating means ending and ending the irradiation or tracking.
  • a step A) is carried out when the target is reported by the warning system.
  • the active module activates the tracking mode and the beam mode for the target. All other modules remain deactivated for this target.
  • the module in question therefore begins with the pursuit and irradiation or combat of the target and continues this until further notice.
  • the statements below always apply to a specific goal.
  • the system can fight other targets in parallel. However, this should not be considered here.
  • step A in particular, a specific module is activated on the basis of the detection of a target by the warning system. This applies in particular to the case that a target is newly reported in the defense area. This means that a target in the defense area is recognized for the first time or is recognized again after being lost (e.g. unintentional breaking off of the pursuit).
  • step B) is carried out when the target is in one of the solo areas.
  • the tracking mode and the beam mode become or remain with that active module that belongs to the solo area in question activated.
  • the modes are already activated and therefore remain activated, so they do not have to be reactivated.
  • the active module continues to pursue and fight the target. Tracking mode and beam mode for all other modules are or remain deactivated (depending on the previous status).
  • a step C) is carried out when the target is in the intersection between the active module and a second of the modules.
  • the (only) active module forms a first module.
  • a single active module is present, in particular or regularly, since the target was either detected in the intersection area and exactly one module was activated in accordance with step A) or the target enters the intersection area from a solo area, the only one in the solo area in accordance with step B) responsible module is the currently active module.
  • step C) either a step C2) or C3) (see below) or a step C1) is carried out as follows: This step is only carried out if the tracking mode is not activated in the second module. The tracking mode and beam mode remain activated on the first (active) module and deactivated on the second module. In particular, the goal will continue to be pursued and irradiated or fought by the first module. This applies in particular to the case that a target moves from a solo area, in which it has already been followed and irradiated by the first module, into the adjacent cutting area. The first or active module continues uninterrupted with tracking and irradiation.
  • a step C2) is carried out. This step is also only carried out if the tracking mode is not activated for the second module. The tracking mode on the second module is activated and the tracking mode and the beam mode remain activated on the first module. Thus, the target is tracked twice by the first and second module.
  • a step C3) is carried out. This step is only carried out if the tracking mode is activated for the first and second module. In this step, the beam mode is activated on the second module, the beam mode is deactivated on the first module and the tracking modes remain activated on the first and second modules. If double tracking continues, the irradiation is transferred from the first to the second module. The deactivation of the first and activation of the second beam mode can be carried out in any order.
  • step C3) by deactivating the beam mode in the first module and then activating it in the second module, the target or its combat is transferred from the first to the second module.
  • the second module is the active module.
  • step C3) After the active module has changed from the first to the second module in accordance with step C3), the following applies: The second module now becomes the "active" and thus the "first” module in a next renewed step C3). As a result, d. H. If step C3) is carried out again, a return to the previous (but now "second” module) or a transfer to a third (previously uninvolved, now "second”) module can also take place if further modules are responsible in the editing area are. Step C3) can therefore be carried out again if necessary or if desired.
  • one of the modules is to be selected in step C2) or C3), which is then to take over the tracking and / or irradiation of the target as the second module.
  • step C2 Since the tracking mode is activated for the first and second modules after the one-time execution of step C2 and none of the tracking modes are deactivated again by (even repeated) execution of step C3, there is no return to step C1 or C2 as long as the target is Does not leave the cutting area. So once the tracking modes have been activated for two modules in the cutting area, there will be no return to a single tracking mode until the target has left the cutting area or has been successfully fought.
  • This offers the advantage that the irradiation within the cutting area can be taken up again at any time by another module, in particular it can be taken back from the originally first active module.
  • Steps C1, C2, C3 describe, in this order, an escalation procedure in order not to make any changes to the combat - then to prepare a handover to another module - and then to carry out the handover.
  • the target is in particular a missile or a missile.
  • the warning system is in particular a missile warning system (missile warning system or MWS: Missile Warning System).
  • the invention is based in particular on a DIRCM system which is mounted on a platform / object to be protected. That is, alignments, placements, relative positions, location, shape and orientation of the resulting overall, solo, sectional areas and the defense area on an object to be protected are fixed and known because the modules are fixed or in a known manner on the object are arranged.
  • each module that is not occupied by tracking and / or irradiation at a specific point in time is free at all times in order to pursue and / or irradiate a further target.
  • step C3 when transferring from one module (in particular turret) to another (in particular another turret) in accordance with step C3), it is possible to carry out parallel tracking by the first and second module.
  • the DIRCM systems according to the invention are particularly z. B. installed in aircraft and are used to defend against infrared-guided missiles (target), which are either from the ground (so-called MAN-PADs, Man Portable Air Defense Systems) or from other aircraft (so-called air-to-air missiles) be shot down.
  • target infrared-guided missiles
  • MAN-PADs Man Portable Air Defense Systems
  • air-to-air missiles In larger aircraft including helicopters (platform, object to be protected), more than one DIRCM device (module) is installed in order to be able to cover a larger solid angle and thus to offer more protection.
  • Several DIRCM devices form a DIRCM system.
  • the part of the DIRCM device (module) that controls the laser beam (Tracking unit) and emitting (beam unit) is particularly referred to as a turret.
  • the aircraft have missile warning systems that recognize the incoming threat (target) and forward the coordinates (approach area) to the DIRCM system (via the interface).
  • the DIRCM system or its control and evaluation unit, see below) in particular calculates the best-positioned turret (so-called selection criterion, see below), which then swivels towards the target, takes over the track (tracking) and the Seeker head of the approaching missile disturbs (irradiates) the missile by means of laser and thus deflects (fights) the missile.
  • the DIRCM system selects a second turret, which is particularly better positioned.
  • the invention is particularly concerned with the transfer of the target from one turret to the second turret, possibly to a third turret, etc., if any.
  • the invention is also based on the following findings: In particular in agile encounter situations between aircraft (object to be protected) and approaching missile (target), it can happen that the fight against the threat (target) from one turret to the next becomes necessary because the target is moved out of the effective area (total area) of the first turret.
  • the DIRCM system decides (transfer criterion) about the change from one turret to the next (selection criterion). If a handover is necessary, the newly selected (second) turret swings to the incoming threat, e.g. B. on the basis of the information from the warning system regarding the approach area, and activates its tracking mode.
  • the first turret switches off the laser (beam mode) and after or before that the second turret switches on its laser and begins to disturb (irradiate ) of the seeker head of the approaching missile.
  • the first turret continues to pursue the goal in order to offer redundancy or, if necessary, to be able to take back the irradiation of the target immediately.
  • the DIRCM system commands the third turret accordingly to the top of the Missile.
  • the laser of the second turret is switched off as soon as the third turret with its field of vision (detection area of the swiveled-in tracking unit) has reached the threat or vice versa.
  • the active module is selected according to a selection criterion in step A).
  • a selection criterion A variety of options are available to those skilled in the art for such selection criteria.
  • B. depending on the combat tactics, threat situation, object to be protected, etc. can be selected or adapted.
  • a corresponding selection criterion can also be used if there are more than two modules in the intersection area which, as a respective second module, could take over the target from a first module.
  • a selection criterion can be used to determine which of the existing modules is to be responsible as the second module for the additional tracking and, if necessary, for taking over the control.
  • the basic condition that the module is free and ready for tracking and / or irradiation must, however, be met in particular for all variants of the selection criterion.
  • the following procedure results: If the target is detected by the warning system in the solo area, the fight against the module is started there. If the target is detected by the warning system in the cutting area, a tracking and fighting module is selected according to the selection criterion.
  • an interface to a warning system for reporting a respective approach area of an approaching destination is used as the interface.
  • the warning system is able to output an approach area for the target and to transmit it to the system.
  • the approach area is, in particular, an area that is larger than the target area or larger than or equal to the detection area of a module at a certain deflection.
  • the target range indicates the accuracy within which the target is successfully pursued by the module. This is small enough that irradiating the target in the target area leads to the interference beam being directed precisely into the IR seeker head of the target.
  • the detection area is the area in which the target must be for the module to be able to successfully track; H. can successfully capture the target within the target area.
  • the warning system only supplies a rough direction or rough position of the target, so that a targeted irradiation is not always ensured.
  • step C2 is only carried out when an activation criterion is met.
  • the same statements apply to the activation criterion as above for the selection criterion.
  • the person skilled in the art has a multitude of options.
  • Specific tactics of target tracking and irradiation can be implemented through appropriate activation criteria.
  • a handover takes place as soon as, that is to say immediately after, the second module is ready.
  • the basic condition that the second module is free and ready for tracking and / or irradiation must, however, be met in particular for all variants of the activation criterion.
  • step C3 is only carried out if a handover criterion is met.
  • the transfer criterion is also checked in step C3.
  • step C3) the transfer criterion is checked permanently, permanently or repeatedly for fulfillment. As long as it is not fulfilled, the first module remains active and the transfer criterion remains checked. If it is fulfilled, step C3) is carried out and the target with regard to irradiation is transferred to the second module, which then becomes the first active module with regard to tracking and irradiation and the formerly first module becomes the second.
  • step C3 is carried out and the target with regard to irradiation is transferred to the second module, which then becomes the first active module with regard to tracking and irradiation and the formerly first module becomes the second.
  • Specific tactics of target tracking and irradiation can be implemented through appropriate handover criteria.
  • a handover takes place as soon as, that is to say immediately after, the second module is ready.
  • the basic condition that the second module is free and ready for tracking and / or irradiation must, however, be met in particular for all variants of the transfer criterion.
  • the first and second modules emit a predeterminable signal pattern for combating the target.
  • the signal pattern has a time course.
  • the signal patterns of the first and the second module are phase-synchronized with regard to the time course.
  • Phase-synchronized means the following: In general, the irradiation or combat of the target is carried out using an interference or irradiation code.
  • the code is a specific pattern of radiation pulses / waveforms, the pattern being emitted according to a specific schedule.
  • Phase synchronized Modules generate the same pattern at the same time and in the same time sequence or offset by a constant time offset. That is to say, they emit radiation of the same or different amplitudes at the same time or with a time delay, but in the course of time it is the same signals or, in each case, sections of a signal running according to the desired time course.
  • the missile is irradiated by the first and the second module at the same time, no destructive interference occurs, but the two signals arriving at the target are added there. In this case, the amplitude of the individual signals emitted by the modules can therefore be reduced in particular.
  • the missile is permanently hit by the uninterrupted interference code. If, on the other hand, there is a pause in a time interval dT during the change from the first to the second laser beam in step C3) (the missile is not irradiated by either the first or second module during the pause), in a first embodiment the code can be paused for the respective time dT become.
  • the first module then ends its irradiation in the code phase P0 and after the time interval dT, the second module continues its signal at the same phase P0. In the target, the code is then paused for the time dT, after which it is continued in the same phase.
  • the fault code phase continues in real time; H. the first module ends the irradiation in step C3) with the code phase P0; after the time interval dT, the second module continues the irradiation with the phase P0 + dT.
  • the code part is then skipped during the time interval dT, the code is indeed transmitted with a "gap", but otherwise in continuous real time. The appropriate procedure can again be chosen depending on the combat tactics.
  • step C3) the beam mode is activated in the second module before the beam mode is deactivated in the first module, the second module deliberately aiming past the target.
  • the following can also be selected: either the target can be consciously aimed past or the target can also be consciously aimed at.
  • step C3) the remains Beam mode is activated in the second module after deactivation in the first module and the second module is deliberately aimed at the target.
  • the aiming of one of the irradiations can - if desired - take place on the basis of the approach area of the warning system.
  • double or multiple irradiation can generally be carried out - i.e. both in the context of steps C1) to C3) - as soon as the target can be irradiated by at least two beam units:
  • exactly one beam can always be exactly on the Be aimed and the other rays deliberately aiming past the target, as explained above.
  • any number of phase-synchronized beams can also simultaneously radiate onto the target or at least not consciously radiate past the target. I.e. exactly one beam of the module with activated tracking mode can shine through precise aiming, the others can shine in other ways, e.g. B. based on the approach area or the activated tracking mode.
  • the second module aims past the target by aiming at an edge or outside of the approach area provided by the warning system, or it does not aim (in connection with the embodiment of phase-synchronized modules) by not aiming past the target by aiming at the edge or within the approach area, in particular at the center of the approach area.
  • both aiming and passing can be carried out without using the active tracking mode for the corresponding module.
  • a tracking unit provides correspondingly more precise information for aiming in the method, so that the approach area does not have to be used for this.
  • an additional method step D) is provided: Step D) is carried out if the target is located in a solo area starting from step B) and then directly from the current solo area, which then represents a "previous solo area", to another Solo section moves. Then the tracking mode and the beam mode are deactivated in the previous solo area on the associated module. The tracking mode and the beam mode are then activated in the other solo area with the associated module as the active module. This will make the previously active module (that of the previous solo area) inactive and that of the other solo area becomes the active module. In particular, the target is changed from the previous one to another solo area, bypassing the intersection areas.
  • At least one or more or all of the areas are defined in a coordinate system as a mathematical model / models. Decisions that affect these areas are then made using the mathematical model (s).
  • the corresponding areas can thus be stored as data models, in particular in a control and evaluation unit, and processed quickly and effectively with regard to decisions to be made.
  • the object of the invention is also achieved by a DIRCM system according to claim 12 for carrying out the method according to the invention, with an interface to a warning system for reporting approaching targets, with at least two DIRCM modules for tracking the target in a tracking mode and for fighting the target in a beam mode, wherein each of the modules has a total area for tracking and / or fighting targets, and the total area includes a solo area in which the module in question is available for tracking and fighting, and the total area has an intersection with at least one other of the Contains modules in which all relevant modules are available for tracking and / or fighting, with a defense area being the set of all total areas, and with a control and evaluation unit for performing the method steps of the method according to the invention.
  • the beam mode and the tracking mode can be activated and deactivated independently of one another.
  • the control and evaluation unit contains in particular the above-mentioned mathematical models or a corresponding device for realizing and processing the models.
  • the warning system is integrated into the DIRCM system as part of the system, although the warning system can still be an independent system.
  • the interface is an interface to a warning system for reporting a respective approach area of an approaching destination, or the warning system is one for outputting the approach area.
  • At least two of the modules are set up to emit a predeterminable signal pattern that has a time profile in order to combat the target, and the modules can be phase-synchronized with regard to the time profile or, if required, phase-synchronized during operation, as described above.
  • the object of the invention is also achieved by an object according to claim 15, which is to be protected from an approaching target, with a DIRCM system according to the invention.
  • the object is a vehicle.
  • the vehicle is an air, land or sea vehicle, an airplane or a helicopter, in particular a transport and / or passenger airplane or helicopter.
  • Figure 1 shows a DIRCM system 2 in the fight against an approaching target 4.
  • the system 2 is mounted on or on an object 6 to be protected, here a transport aircraft shown only symbolically in detail.
  • the approaching target 4 here is an IR-guided enemy missile that is intended to destroy the target 4.
  • the system 2 contains an interface 8 to a warning system 10, which is also attached to the object 6.
  • the warning system 10 serves to report approaching targets and is an MWS here, and it also serves to report a respective approach area 11 of the respective target.
  • the approach area 11 is a rough area and indicates an approximate position or direction to the target, but an exact or reliable location or tracking of the target is not possible as a result. In particular, it is therefore not possible to precisely irradiate the IR seeker head of the rocket with a laser.
  • the specific goal 4 is always spoken of as representative of all potential goals in order to explain the invention.
  • the system 2 also contains two DIRCM modules 12a, b, here so-called turrets, which are attached to the transport aircraft. Both are each suitable for tracking the target 4 in a tracking mode MV, that is to say to locate it with pinpoint accuracy, and to irradiate it in a beam mode MS and thereby combat it.
  • each module 12a, b contains a tracking unit 16, for executing the beam mode MS a beam unit 18.
  • the target 4 can be tracked by the module 12b, i. H. are located so precisely that a laser beam 20 can be radiated into the IR seeker head of the target 4 with the aid of the beam unit 18 in order to combat the target 4 by deflecting the target 4 away from the object 6. Thanks to this precise location, a targeted laser beam can be directed into the rocket's IR seeker head.
  • Each of the modules 12a, b is assigned a respective total area BGa, b, in which the respective module 12a, b is able to pursue the target 4 and to fight it.
  • the edges of the total areas BGa, b are thickened and shown in dashed lines for BGb.
  • Each of the total areas BGa, b in turn contains a solo area BOa, b.
  • In the solo area BOa only the module 12a is able to pursue and fight the target 4, in the solo area BOb only the module 12b.
  • both modules 12a, b are able to pursue the target 4 and to fight it.
  • a defense area BA is formed by the union of the total areas BGa, b; in this a defense of target 4 is through. at least one of the modules 12a, b or through the system 2 is possible.
  • the system 2 also contains a control and evaluation unit 14 which is set up to carry out the following method for combating the approaching target 4 by the system 2: Initially, no target 4 flies to object 6. The system 2 is therefore initially on standby. Both modules 12a, b are deactivated.
  • the warning system 10 monitors the object for approaching targets 4. At a certain point in time, the warning system 10 reports the approaching target 4 and also its approach area 11 via the interface 8. Since the target 4 is now reported by the warning system 11, exactly one is generated according to the method of modules 12a, b is selected as the active module and the tracking mode MV and the beam mode MS for target 4 are activated in this module. The selection is made using a selection criterion KA. In the present case, the selection criterion KA consists in selecting that module 12a, b which is closest to the target 4, in this case the module 12b.
  • the target 4 is tracked by the module 12b and fought by irradiating the laser beam 20 into the IR seeker head of the target 4 in order to deflect the target 4 away from the object 6.
  • the target moves along the arrow 22.
  • the method continues to check whether the target 4 is located in one of the solo areas BOa, b or in the intersection area BS. If the target 4 (not shown here) were in the solo area BOb or were to move there, the tracking mode MV and the beam mode MS would remain activated in the currently active module 12b.
  • the method it is also checked whether the target is located in the intersection area BS, which is the case here.
  • the active module 12b is defined as the first module and the other module 12a as the second module, which would alternatively be able to track and irradiate the target 4.
  • the tracking mode MV and the beam mode MS now only remain activated for the currently active module 12b or the tracking mode MV is also activated for module 12a or it is transferred to the other module 12a, as will be explained further below.
  • the activation criterion KK here is reaching a minimum distance from the solo areas BOa, b, as indicated by the lines 28 . Initially, the target 4 is located beyond the lines 28, that is, further away from the solo areas BOa, b than the minimum distance requires. Therefore, the tracking mode MV is also activated in module 12a.
  • the transfer criterion KÜ is that the target 4 reaches an interface 21.
  • the target 4 moves - as shown by the arrow 22 - in the defense area BA.
  • the target 4 actually reaches the interface 21.
  • the beam mode MS is deactivated for the first, currently active module 12b.
  • the second module 12a then becomes the active module and its beam mode MS is activated.
  • the transfer criterion KÜ will continue to be checked continuously.
  • the tracking mode VM in the module 12b remains activated, so that a return to the module 12b could take place quickly at any point in time and, moreover, redundancy with regard to the tracking is created.
  • the target 4 then moves into the solo area BOa, which is why the transfer criterion KÜ is not met again.
  • the currently active module 12a remains activated in terms of tracking mode MV and beam mode MS in accordance with the method condition above.
  • the tracking mode MV in module 12b is deactivated in solo area BOa.
  • the fight is successful and target 4 turns away from object 6.
  • Figure 1 also shows how the target 4 moves at a later point in time along the arrow 24 out of the solo area BOa, bypassing the intersection area BS, directly into the solo area BOb.
  • tracking mode MV and beam mode MS are switched directly from module 12a to module 12b, ie deactivated in module 12a and activated in module 12b.
  • Figure 2 shows, only by way of example and schematically, over time t, a signal pattern according to which the laser beam 20 is emitted or its amplitude is modulated in order to deflect the target 4.
  • Figure 2a shows the target course of the signal pattern over a longer period of time.
  • the module 12b first the module 12b generates the laser beam 20 according to FIG Figure 2a .
  • the goal 4 reaches the point P in at time t0 Fig. 1 so that from this point in time t0 the laser beam is no longer from module 12b, but according to Figure 2b is emitted from module 12a.
  • the signal patterns of the Laser beams 20 of modules 12a, b are phase-synchronized here.
  • the irradiation by the module 12b ends at phase P0 of the entire signal curve after Fig. 2a
  • the irradiation of the module 12a continues at phase P0.
  • the target 4 becomes permanent with the continuous signal pattern shown in FIG Fig. 2a (solid and dashed section) irradiated, since the solid signal section in Figure 2b exactly to the dashed in Fig. 2a corresponds.
  • d the irradiation from module 12a is continued at time t0 + dT with phase P0 at which the irradiation of module 12b ended.
  • the target 4 with the complete signal pattern will be shown in FIG Fig. 2a irradiated, but the signal pattern is paused or stretched or stretched over time for the duration dT.
  • the "code" according to Fig. 2a is completely irradiated onto target 4, albeit with a time gap dT.
  • Figure 3 shows an excerpt from system 2 and an alternative combat situation and alternative variants of the transfer in the section area BS between the modules 12a and 12b.
  • the target 4 moves along the arrow 22 and is first tracked and irradiated by the active first module 12a and tracked by the second module 12b.
  • the beam mode MS is also activated in the second module 12b.
  • the module 12b deliberately aims past the target 4, e.g. B. with a specifiable Solid angle WR.
  • the module 12b uses the approach area 11 reported by the warning system 10 to aim past and deliberately aims past the target 4 by aiming at its edge here (situation I in Fig. 3 ).
  • module 12a is then deactivated with regard to beam mode MS and tracking mode MV is retained for module 12b.
  • the laser beam 20 is then swiveled onto the target 4, which is possible with pinpoint accuracy due to the activated tracking mode MV in module 12b.
  • a mathematical model 26 of the areas BGa, b, BOa, b, BS and BA is available in the control and evaluation unit 14 in order to be able to make the appropriate decisions with regard to the areas mentioned.
  • the target 4 is then also located in the corresponding model 26 as a virtual target. Decisions as to whether and where target 4 is located in the relevant areas, whether criteria KA, KK, KÜ are met or not, etc. are then made - where necessary - using model 26.

Landscapes

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Bekämpfung eines anfliegenden Ziels (4) durch ein DIRCM-System (2):wenn sich das Ziel (4) in einem Schnittbereich (BS) zwischen aktivem erstem Modul und einem zweiten der Module (12a,b) befindet:
- C1) entweder, falls das zweite Modul (12a,b) nicht verfolgt: bleibt das erste Modul (12a,b) aktiv und das zweite Modul (12a,b) deaktiviert,
- C2) oder, falls das zweite Modul (12a,b) nicht verfolgt: wird der Verfolgemodus (MV) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert und das erste Modul (12a,b) bleibt aktiviert,
- C3) oder, falls erstes und zweites Modul (12a,b) verfolgen: wird der Strahlmodus (MS) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert und beim ersten Modul (12a,b) deaktiviert, und die Verfolgemodi (MV) beim ersten und beim zweiten Modul (12a,b) bleiben aktiviert.
Das DIRCM-System (2) enthält eine Schnittstelle (8) zum Warnsystem (10) zur Meldung der Ziele (4), DIRCM-Module (12a,b) zum Verfolgen des Ziels (4) in einem Verfolgemodus (MV) und zum Bekämpfen des Ziels (4) in einem Strahlmodus (MS), wobei jedes der Module (12a,b) einen Gesamtbereich (BGa,b) zum Verfolgen und/oder Bekämpfen von Zielen (4) aufweist, der einen Solobereich (BOa,b) für das Modul und einen Schnittbereich (BS) zu anderen Modulen (12a,b) enthält, wobei ein Abwehrbereich (BA) alle Gesamtbereiche (BGa,b) umfasst, und eine Steuer und Auswerteeinheit (14) zur Ausführung des Verfahrens.
Ein Objekt (6) enthält das DIRCM-System (2).

Description

  • Die Erfindung betrifft DIRCMs (Directed Infrared Counter Measures) bzw. entsprechende DIRCM-Systeme.
  • Aus "https://www.diehl.com/ defence/ de /presse-und-medien/ themen-im-fokus/, 'Laser soll Transportflugzeuge der Bundeswehr schützen', Abruf am 04.02.2019" ist ein laserbasiertes DIRCM (Directed Infrared Counter Measure)-System zum Schutz taktischer Transportflugzeuge, anderer Flugzeugmuster oder von Hubschraubern vor Raketenangriffen bzw. modernen Lenkflugkörpern bekannt. Das Schutzsystem verwendet Hightech-Sensoren des Herstellers Elbit Systems, um Suchkopf-gesteuerte Lenkflugkörper abwehren zu können. Solche Flugkörper, eingesetzt von tragbaren Luftabwehrsystemen, stellen besonders bei Start und Landung eine große Gefahr dar. Diehl Defence integriert drei der bereits im Einsatz bewährten J-MUSIC (Multi-Spectral Infrared Countermeasure) - Lasergeräte von Elbit zu einem erweiterten Gesamtsystem, um einen kompletten 360°-Rundumschutz für das Flugzeug zu gewährleisten. Das neue DIRCM-System arbeitet in Verbindung mit dem bord-eigenen Flugkörperwarner und fokussiert den hochdynamisch und präzise geführten Laserstrahl direkt auf den Infrarot-Suchkopf des angreifenden Objekts.
  • Aus der EP 3 081 895 B1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines DIRCM-Systems zum Schutz einer Plattform gegen IR-geführte Raketen bekannt, wobei das DIRCM-System eine Vielzahl von DIRCM-Subsystemen umfasst, die zum Verfolgen und Stören von IR-geführte Raketen betreibbar sind; und wobei die DIRCM-Subsysteme ein erstes DIRCM-Subsystem und ein zweites DIRCM-Subsystem umfassen, die auf der Plattform so installiert sind, dass: das erste DIRCM-Subsystem betreibbar ist, um IR-geführte Raketen in einem ersten Abdeckungsbereich zu verfolgen und zu stören; das zweite DIRCM-Subsystem betreibbar ist, um IR-geführte Raketen in einem zweiten Abdeckungsbereich zu verfolgen und zu stören; und sowohl das erste als auch das zweite DIRCM-Subsystem betreibbar sind, um IR-geführte Raketen in einem Überlappungsbereich zu verfolgen und zu stören, der einen an den ersten Abdeckungsbereich angrenzenden ersten Übergabe-Unterabschnitt und einen an den zweiten Abdeckungsbereich angrenzenden zweiten Übergabe-Unterabschnitt umfasst. Das Verfahren beinhaltet eine Überlapp-Operation und eine Übergabe-Operation.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, Verbesserungen bei DIRCMs anzugeben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 zur Bekämpfung eines anfliegenden Ziels durch ein DIRCM-System. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Das DIRCM-System enthält eine Schnittstelle zu einem Warnsystem. Das Warnsystem dient zur Meldung anfliegender Ziele an das DIRCM-System über die Schnittstelle. Das DIRCM-System enthält mindestens zwei DIRCM-Module oder-Subsysteme. Jedes der Module dient zum Verfolgen des Ziels in einem Verfolgemodus (sogenanntes "tracking") und zum Bekämpfen des Ziels in einem Strahlmodus (sogenanntes "jamming"). Das Verfolgen bedeutet ein Orten des Ziels, insbesondere des o. g. IR-Suchkopfes, so dass ein zielgerichtetes Bestrahlen möglich ist. Das Bekämpfen erfolgt durch Bestrahlen, also das Aussenden einer Strahlung, insbesondere des o. g. Laserstrahls, der zielgerichtet in den Suchkopf eingestrahlt wird, d. h. dass der Suchkopf bestrahlt wird. Das Modul enthält insbesondere eine Verfolgeeinheit, die die Verfolgung bewerkstelligt, und eine Strahleinheit, die die Bestrahlung bewerkstelligt. Die Strahleinheit enthält insbesondere einen Störlaser zur Bestrahlung des Ziels. Ein jeweiliges Modul bzw. deren Verfolge-/Strahleinheiten sind insbesondere in sogenannten "Turrets" untergebracht bzw. baulich konzentriert bzw. integriert.
  • Jedes der Module weist einen Gesamtbereich zum Verfolgen und/oder Bekämpfen von Zielen auf. Insbesondere ist im Gesamtbereich ein Verfolgen und Bekämpfen möglich. Denkbar ist es jedoch auch, dass - insbesondere am Rand des Gesamtbereiches - lediglich ein Verfolgen oder ein Bekämpfen ermöglicht ist. Diese Randbereiche sind jedoch insbesondere so klein, dass diese vernachlässigt werden können. Der Gesamtbereich ist also der gesamte Raumbereich, in dem - insbesondere bei einem an einer zu schützenden Plattform installierten Modul - das Modul potentielle Ziele verfolgen und/oder bekämpfen bzw. bestrahlen kann. Der Gesamtbereich enthält in der Regel einen Solobereich, in dem alleine das betreffende Modul zum Verfolgen und/oder Bekämpfen des Ziels verfügbar ist. Alternativ oder zusätzlich und ebenfalls in der Regel enthält der Gesamtbereich einen Schnittbereich mit mindestens einem, insbesondere genau einem, anderen der Module. In diesem Schnittbereich sind alle betreffenden Module, insbesondere also zwei, zum Verfolgen und/oder Bekämpfen des Ziels verfügbar. Die Gesamtheit bzw. Vereinigungsmenge aller Gesamtbereiche bildet einen Abwehrbereich, in dem also das DIRCM-System mit Hilfe mindestens eines Moduls in der Lage ist, Ziele zu verfolgen und/oder zu bekämpfen. Aktivieren eines Moduls bedeutet Beginnen und Fortführen des Bestrahlens bzw. Verfolgens, Deaktivieren bedeutet das Beenden und beendet Lassen des Bestrahlens bzw. Verfolgens.
  • Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
    Ein Schritt A) wird ausgeführt, wenn das Ziel vom Warnsystem gemeldet wird. In diesem Fall wird genau eines der Module als aktives Modul für dieses Ziel gewählt. Bei dem aktiven Modul wird der Verfolgemodus und der Strahlmodus für das Ziel aktiviert. Alle anderen Module bleiben für dieses Ziel deaktiviert. Das betreffende Modul beginnt also mit der Verfolgung und Bestrahlung bzw. Bekämpfung des Ziels und führt diese bis auf weiteres fort. Generell gelten die Aussagen im Folgenden stets für ein bestimmtes Ziel. Das System kann parallel hierzu weitere Ziele bekämpfen. Dies soll hier jedoch außer Betracht gelassen werden.
  • Im Schritt A) erfolgt also insbesondere eine Aktivierung eines bestimmten Moduls aufgrund der Detektion eines Ziels durch das Warnsystem. Dies betrifft insbesondere den Fall, dass ein Ziel im Abwehrbereich neu gemeldet wird. Hierunter ist zu verstehen, dass ein Ziel im Abwehrbereich erstmalig erkannt wird oder nach Verlieren (z. B. ungewolltes Abreißen der Verfolgung) wieder erkannt wird.
  • Fortan, also nachdem Schritt A) ausgeführt wurde, also ein aktives Modul sich im Verfolgemodus und Strahlmodus befindet, werden wahlweise folgende Schritte ausgeführt:
    Ein Schritt B) wird ausgeführt, wenn sich das Ziel in einem der Solobereiche befindet. In diesem Schritt werden oder bleiben bei demjenigen aktiven Modul, das zum betreffenden Solobereich zugehörig ist, der Verfolgemodus und der Strahlmodus aktiviert. Insbesondere sind die Modi bereits aktiviert und bleiben daher aktiviert, müssen also nicht nochmals neu aktiviert werden. Insbesondere fährt also das aktive Modul fort, das Ziel zu verfolgen und zu bekämpfen. Verfolgemodus und Strahlmodus bei allen anderen Modulen werden oder bleiben (je nach vorherigem Zustand) deaktiviert.
  • Ein Schritt C) wird ausgeführt, wenn sich das Ziel im Schnittbereich zwischen dem aktiven Modul und einem zweiten der Module befindet. In diesem Fall bildet das (einzige) aktive Modul ein erstes Modul. Ein einziges aktives Modul liegt insbesondere bzw. regelmäßig vor, da das Ziel entweder im Schnittbereich detektiert wurde und gemäß Schritt A) genau ein Modul aktiviert wurde oder das Ziel aus einem Solobereich in den Schnittbereich eintritt, wobei dann das im Solobereich gemäß Schritt B) einzig zuständig Modul das aktuell aktive Modul ist.
  • Innerhalb des Schrittes C) wird entweder ein Schritt C2) oder C3) (siehe unten) oder ein Schritt C1) wie folgt ausgeführt: Dieser Schritt wird nur ausgeführt, falls der Verfolgemodus beim zweiten Modul nicht aktiviert ist. Beim ersten (aktiven) Modul bleiben der Verfolgemodus und der Strahlmodus aktiviert und beim zweiten Modul deaktiviert. Insbesondere wird also das Ziel weiterhin vom ersten Modul verfolgt und bestrahlt bzw. bekämpft. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass sich ein Ziel aus einem Solobereich, in dem es vom ersten Modul bereits verfolgt und bestrahlt wurde bzw. wird, in den angrenzenden Schnittbereich bewegt. Das erste bzw. aktive Modul fährt dabei ununterbrochen mit der Verfolgung und Bestrahlung fort.
  • Alternativ wird ein Schritt C2) ausgeführt. Auch dieser Schritt wird nur ausgeführt, falls der Verfolgemodus beim zweiten Modul nicht aktiviert ist. Der Verfolgemodus beim zweiten Modul wird aktiviert und beim ersten Modul bleiben der Verfolgemodus und der Strahlmodus aktiviert bleiben. Somit erfolgt eine Doppelverfolgung des Ziels durch erstes und zweites Modul.
  • Alternativ wird ein Schritt C3) ausgeführt. Dieser Schritt wird nur ausgeführt, falls der Verfolgemodus beim ersten und beim zweiten Modul aktiviert ist. Bei diesem Schritt wird der Strahlmodus beim zweiten Modul aktiviert, und wird der Strahlmodus beim ersten Modul deaktiviert und bleiben die Verfolgemodi beim ersten und beim zweiten Modul aktiviert. Es wird also bei fortdauernder Doppelverfolgung das Bestrahlen vom ersten auf das zweite Modul übergeben. Das Deaktivieren des ersten und Aktivieren des zweiten Strahlmodus können in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden.
  • Insbesondere wird also im Schritt C3) durch Deaktivieren des Strahlmodus beim ersten und anschließendes Aktivieren beim zweiten Modul das Ziel bzw. dessen Bekämpfung vom ersten an das zweite Modul übergeben. Nun ist das zweite Modul das aktive Modul.
  • Nach einem Wechsel des aktiven Moduls vom ersten zum zweiten Modul gemäß Schritt C3) gilt also: Das zweite Modul wird nun zum "aktiven" und damit zum "ersten" Modul in einen nächsten erneuten Schritt C3). In der Folge, d. h. bei einer erneuten Ausführung eines Schrittes C3) kann auch ggf. eine Rückübergabe an das vorherige (jetzt aber "zweites" Modul) oder eine Übergabe an ein drittes (bisher unbeteiligtes, jetzt "zweites") Modul erfolgen, falls noch weitere Module im Schnittbereich zuständig sind. Schritt C3) kann also bei Bedarf bzw. falls gewünscht erneut ausgeführt werden.
  • Wenn auch in der Praxis unüblich, wäre es auch denkbar, dass sich in einem Schnittbereich drei oder mehr Module hinsichtlich ihrer Möglichkeit zur Verfolgung und/oder Bestrahlung überlappen. In diesem Fall ist im Schritt C2) bzw. C3) eines der Module auszuwählen, das als zweites Modul anschließend die Verfolgung und/oder Bestrahlung des Ziels übernehmen soll.
  • Da nach der einmaligen Ausführung des Schrittes C2 der Verfolgemodus bei erstem und zweiten Modul aktiviert ist und auch durch (auch wiederholte) Ausführung des Schrittes C3 keiner der Verfolgemodi wieder deaktiviert wird, wird nicht mehr zu Schritt C1 oder C2 zurückgekehrt, so lange das Ziel den Schnittbereich nicht verlässt. Wurden also einmal die Verfolgemodi bei zwei Modulen im Schnittbereich aktiviert, wird so lange nicht mehr zu einem einzigen Verfolgemodus zurückgekehrt, bis das Ziel den Schnittbereich verlassen hat oder erfolgreich bekämpft wurde. Dies bietet den Vorteil, dass die Bestrahlung innerhalb des Schnittbereiches jederzeit wieder von einem anderen Modul aufgenommen werden kann, insbesondere wieder vom ursprünglich ersten aktiven Modul zurückübernommen werden kann. Außerdem ergibt sich eine Redundanz bei der Verfolgung durch mindestens zwei Verfolgeeinheiten.
  • Die Schritte C1, C2, C3 beschreiben in dieser Reihenfolge ein Eskalationsverfahren, um keine Änderung an der Bekämpfung vorzunehmen - dann eine Übergabe an ein anderes Modul vorzubereiten - und dann die Übergabe durchzuführen.
  • Das Ziel ist insbesondere ein Flugkörper oder eine Rakete. Das Warnsystem ist insbesondere ein Raketenwarnsystem (Flugkörperwarner oder MWS: Missile Warning System).
  • Die Erfindung geht insbesondere von einem DIRCM-System aus, das an einer zu schützenden Plattform / Objekt montiert ist. D. h., Ausrichtungen, Platzierungen, Relativpositionen, Lage, Gestalt und Orientierung der sich ergebenden Gesamt-, Solo-, Schnittbereiche und des Abwehrbereiches an einem zu schützenden Objekt sind festgelegt und bekannt, da die Module fest bzw. in bekannter Weise am Objekt angeordnet sind.
  • Insbesondere gilt, dass bei einer Aktivierung eines Moduls dessen Verfolgeeinheit, die die Verfolgung bewerkstelligt, und dessen Strahleinheit, die die Bestrahlung bewerkstelligt, "frei" bzw. verfügbar sein muss, um das betreffende Ziel verfolgen und bestrahlen zu können. Weiterhin gilt insbesondere, dass jedes zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht durch Verfolgung und/oder Bestrahlung belegte Modul jederzeit frei ist, um ein weiteres Ziel zu verfolgen und/oder zu bestrahlen.
  • Gemäß der Erfindung ergibt sich damit eine Möglichkeit zur Steuerung bzw. zum Management eines Mehrfach-DIRCM-Systems (mit zwei, drei oder mehreren Modulen).
  • Gemäß der Erfindung ist es möglich, bei einer Übergabe von einem Modul (insbesondere Turret) auf ein anderes (insb. anderen Turret) gemäß Schritt C3), ein paralleles Verfolgen (Tracking) durch erstes und zweites Modul durchzuführen.
  • Insbesondere sind gemäß der Erfindung folgende Ausführungsformen möglich:
    Die erfindungsgemäßen DIRCM-Systeme werden insbesondere z. B. in Flugzeugen installiert und dienen zur Abwehr von Infrarot-gelenkten Flugkörpern (Ziel), die entweder vom Boden (sog. MAN-PADs, Man Portable Air Defense Systems) oder von anderen Flugzeugen (sog. Air-to-Air-Missiles) abgeschossen werden. In größeren Flugzeugen inklusive Hubschraubern (Plattform, zu schützendes Objekt) wird mehr als ein DIRCM-Gerät (Modul) installiert, um einen größeren Raumwinkel abdecken zu können und damit mehr Schutz bieten zu können. Mehrere DIRCM-Geräte bilden ein DIRCM-System. Das Teil des DIRCM-Gerätes (Moduls), das den Laserstrahl steuert (Verfolgeeinheit) und aussendet (Strahleinheit), wird insbesondere als Turret bezeichnet.
  • Die Flugzeuge besitzen insbesondere Flugkörperwarner (Warnsystem), die die ankommende Bedrohung (Ziel) erkennen und die Koordinaten (Anflugbereich) an das DIRCM-System (über die Schnittstelle) weiterleiten. Anhand der Koordinaten berechnet das DIRCM-System (bzw. dessen Steuer- und Auswerteeinheit, siehe unten) insbesondere den am besten positionierten Turret (sogenanntes Auswahlkriterium, siehe unten), der dann auf das Ziel einschwenkt, den Track (das Verfolgen) übernimmt und den Suchkopf des anfliegenden Flugkörpers mittels Laser stört (bestrahlt) und somit den Flugkörper ablenkt (bekämpft).
  • Sollte während des Bekämpfungsvorgangs der Flugkörper den Wirkungsbereich (Gesamtbereich) des gerade agierenden (aktiven) Turrets verlassen (sogenanntes Übergabekriterium, siehe unten), wählt das DIRCM-System einen zweiten Turret aus, der insbesondere besser positioniert ist. Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit der Übergabe des Ziels von einem Turret auf den zweiten Turret, gegebenenfalls auf einen Dritten Turret usw., sofern vorhanden.
  • Die Erfindung beruht noch auf folgenden Erkenntnissen: Insbesondere bei agilen Begegnungssituationen zwischen Flugzeug (zu schützendes Objekt) und anfliegendem Flugkörper (Ziel) kann es geschehen, dass die Bekämpfung der Bedrohung (Ziel) von einem Turret auf den nächsten notwendig wird, weil sich das Ziel aus dem Wirkbereich (Gesamtbereich) des ersten Turrets bewegt. Das DIRCM-System entscheidet (Übergabekriterium) über den Wechsel von einem Turret zum nächsten (Auswahlkriterium). Wird eine Übergabe notwendig, schwenkt der neu ausgewählte (zweite) Turret auf die ankommende Bedrohung ein, z. B. anhand der Information des Warnsystems hinsichtlich des Anflugbereiches, und aktiviert seinen Verfolgemodus. Sobald das Sichtfeld des zweiten Turrets (Erfassungsbereich der eingeschwenkten Verfolgeeinheit) das Ziel erfasst bzw. eine Erfassung möglich wird, schaltet der erste Turret den Laser (Strahlmodus) ab und danach oder davor schaltet der zweite Turret seinen Laser an und beginnt mit dem Stören (Bestrahlen) des Suchkopfes des anfliegenden Flugkörpers. Der erste Turret verfolgt das Ziel weiterhin, um Redundanz zu bieten bzw. ggf. die Bestrahlung des Ziels sofort wieder zurückübernehmen zu können. Sofern ein dritter Turret am zu schützenden Flugzeug installiert ist und die Bedrohung das Sichtfeld (Gesamtbereich) des zweiten Turrets zu verlassen droht, kommandiert das DIRCM-System den dritten Turret entsprechend zu oben auf den Flugkörper. Auch in diesem Fall wird der Laser des zweiten Turrets abgeschaltet, sobald der dritte Turret mit seinem Sichtfeld (Erfassungsbereich der eingeschwenkten Verfolgeeinheit) die Bedrohung erreicht hat bzw. umgekehrt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt A) das aktive Modul nach einem Auswahlkriterium gewählt. Für derartige Auswahlkriterien stehen dem Fachmann eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung, die z. B. je nach Bekämpfungstaktik, Bedrohungssituation, zu schützendem Objekt usw. wählbar sind bzw. angepasst werden können. Ein entsprechendes Auswahlkriterium kann auch verwendet werden, wenn im Schnittbereich mehr als zwei Module vorhanden sind, die als jeweiliges zweites Modul das Ziel von einem ersten Modul übernehmen könnten. Auch hier kann per Auswahlkriterium bestimmt werden, welches der vorhandenen Module als zweites Modul für die zusätzliche Verfolgung und ggf. für die Übernahme der Bekämpfung zuständig sein soll. Die Grundbedingung, dass das Modul frei und bereit für eine Verfolgung und/oder Bestrahlung ist, muss jedoch insbesondere für alle Varianten des Auswahlkriteriums erfüllt sein.
  • Insbesondere ergibt sich also folgendes Vorgehen: Wenn das Ziel vom Warnsystem im Solobereich detektiert wird, wird die Bekämpfung mit dem dort zuständigen Modul gestartet. Wenn das Ziel vom Warnsystem im Schnittbereich detektiert wird, wird ein verfolgendes und bekämpfendes Modul nach dem Auswahlkriterium gewählt.
  • In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird als Auswahlkriterium alternativ oder in beliebiger Kombination z. B. genutzt:
    • Bei einem Ziel, das sich in einem Solobereich aufhält: das zugehörige Modul zum Solobereich.
    • Bei einem Ziel im Schnittbereich: das Modul aus denen, die im Schnittbereich verfügbar sind nach folgenden Kriterien:
    • Dasjenige in einem vorgebaren Entfernungsbereich zum Ziel, insbesondere dasjenige, das dem Ziel am nächsten ist. Hier kann von einer möglichst guten Bekämpfung ausgegangen werden.
    • Dasjenige mit der wenigsten Abweichung der aktuellen Verfolgungs- und/oder Bekämpfungs-ausrichtung der Verfolgeeinheit und Strahleinheit von einer Mittelstellung bezüglich eines Verfolgungs- und/oder Bekämpfungsbereiches des Moduls, der insbesondere der Gesamtbereich ist. Dies beruht auf der Überlegung, dass ein Modul bzw. dessen bewegliche Verfolge-/Strahleinheit aus einer Mittelstellung ausgelenkt werden muss, um Ziele bis zu einem Rand des Gesamtbereiches erfassen zu können.
  • Optimal erscheint es daher, ein Modul auszuwählen, für das die aktuelle Ausrichtung der Komponenten zur Bekämpfung des Ziels aktuell möglichst nahe der Mittelstellung liegt. So verbleibt ein maximaler "Reservebereich" bis zum Rand des Gesamtbereiches, um das Ziel bei entsprechenden Bewegungen möglichst lange durch Auslenkung der Komponenten verfolgen zu können.
    • Dasjenige mit einem vorgebbaren (d. h. bestimmten vorgebbaren Eigenschaften eines) Gesamtbereich oder Schnittbereich, insbesondere einem möglichst großen entsprechenden Bereich. So ist eine möglichst lange weitere Bekämpfung durch das betreffende Modul zu erwarten.
    • Dasjenige mit einer vorgebbaren Erfolgsprognose zur erfolgreichen Bekämpfung, insbesondere mit der besten Erfolgsprognose. Eine solche Erfolgsprognose kann beispielsweise aus einer zu erwartenden Flugbahn des Ziels und einer voraussichtlichen Bestrahlungsdauer zur effektiven Bekämpfung des Ziels ermittelt werden. So ist ein besonders guter und/oder schneller Bekämpfungserfolg zu erwarten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Schnittstelle eine Schnittstelle zu einem Warnsystem zur Meldung eines jeweiligen Anflugbereiches eine anfliegenden Ziels verwendet. Mit anderen Worten ist das Warnsystem in der Lage, einen Anflugbereich für das Ziel auszugeben und an das System zu übermitteln. Der Anflugbereich ist insbesondere ein Bereich, der größer ist als der Zielbereich bzw. größer als oder gleich wie der Erfassungsbereich eines Moduls bei einer bestimmten Auslenkung. Der Zielbereich gibt dabei die Genauigkeit an, innerhalb der das Ziel vom Modul erfolgreich verfolgt wird. Dieser ist klein genug, dass ein Bestrahlen des Ziels im Zielbereich dazu führt, dass der Störstrahl zielgenau in den IR-Suchkopf des Ziel eingestrahlt wird. Der Erfassungsbereich ist derjenige Bereich, in dem sich das Ziel befinden muss, damit dem Modul ein erfolgreiches Verfolgen gelingen kann, d. h. das Ziel erfolgreich im Rahmen des Zielbereiches zielgenau erfassen kann. Mit anderen Worten ist anhand des Moduls ein ausreichend genaues Zielen möglich, um das Ziel sicher zu bestrahlen. Das Warnsystem liefert dagegen lediglich eine Grobrichtung bzw. Groblage des Ziels, so dass ein zielgerichtetes Bestrahlen nicht immer sichergestellt ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird Schritt C2 nur bei Erfüllung eines Aktivierungskriteriums ausgeführt. Für das Aktivierungskriteriums gelten sinngemäß die gleichen Aussagen wie oben zum Auswahlkriterium. Auch hier stehen dem Fachmann eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung.
  • In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird als Aktivierungskriterium genutzt:
    • dass das zweite Modul zu einer erfolgreichen Zielverfolgung bereit wird. Dies bedeutet, dass derjenige Moment abgewartet wird, ab dem das zweite Modul überhaupt in der Lage ist, die Zielverfolgung zu bewerkstelligen, z. B. da es zuvor wegen der Verfolgung und/oder Bestrahlung eines anderen Ziels belegt war.
    • dass ein vorgebbarer Grenzparameter beim ersten und/oder zweiten Modul erreicht (über oder unterschritten) ist. Mögliche Grenzparameter sind z. B. Grenztemperatur, Grenzbelastung, Grenzbetriebsdauer, Grenzentfernung zum Ziel usw. Insbesondere soll so z. B. das betreffende Modul geschützt werden oder Belastungen auf die Module verteilt werden.
    • dass das erste Modul das Ziel nicht mehr erfolgreich verfolgt. Eine sichere Zielbekämpfung durch das erste Modul ist dann nicht mehr möglich.
    • dass das Ziel eine vorgebbare Grenzfläche im Schnittbereich erreicht. Dies ist ein geometrisch besonders einfaches Kriterium.
    • dass das Ziel eine vorgebbare Entfernung zum zweiten Solobereich unterschreitet. Im zweiten Solobereich könnte das erste Modul das Ziel ohnehin nicht mehr bekämpfen, eine vorherige Bereitschaft zur Übergabe durch Verfolgung anhand des zweiten Moduls ermöglicht eine schnelle Übergabe bzw. nahtlose Bekämpfung, falls das Ziel tatsächlich in den zweiten Solobereich auswandert.
    • dass das Ziel den Schnittbereich zum zweiten Solobereich hin verlässt, insbesondere in den zweiten Solobereich eintritt. Spätestens dann ist das erste Modul nicht mehr in der Lage, das Ziel zu bekämpfen und die Bekämpfung muss an das dann zuständige (hier zweite) Modul übergeben werden.
  • Durch entsprechende Aktivierungskriterien können bestimmte Taktiken der Zielverfolgung und -bestrahlung umgesetzt werden. Insbesondere erfolgt also eine Übergabe, sobald, also unverzüglich nachdem, das zweite Modul bereit ist. Die Grundbedingung, dass das zweite Modul frei und bereit für eine Verfolgung und/oder Bestrahlung ist, muss jedoch insbesondere für alle Varianten des Aktivierungskriteriums erfüllt sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird Schritt C3 nur bei Erfüllung eines Übergabekriteriums ausgeführt. In Schritt C3 wird zusätzlich das Übergabekriterium weiterhin geprüft. Insbesondere wird also in Schritt C3) das Übergabekriterium permanent, dauerhaft bzw. wiederholt auf Erfüllung geprüft. So lange es nicht erfüllt ist, bleibt das erste Modul unverändert aktiv und das Übergabekriterium wird weiterhin geprüft. Bei dessen Erfüllung wird Schritt C3) ausgeführt und das Ziel bezüglich Bestrahlung an das zweite Modul übergeben, das daraufhin hinsichtlich Verfolgung und Bestrahlung zum ersten aktiven Modul wird und das vormals erste zum zweiten. Für das Übergabekriterium gelten sinngemäß die gleichen Aussagen wie oben zum Auswahlkriterium. Auch hier stehen dem Fachmann eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung.
  • In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird als Übergabekriterium alternativ oder in beliebiger Kombination genutzt:
    • dass das zweite Modul zu einer erfolgreichen Zielbestrahlung bereit wird. Dies bedeutet, dass derjenige Moment abgewartet wird, ab dem das zweite Modul überhaupt in der Lage ist, die Zielbestrahlung zu bewerkstelligen, z. B. da es zuvor wegen der Verfolgung und/oder Bestrahlung eines anderen Ziels belegt war.
    • dass ein vorgebbarer Grenzparameter beim ersten und/oder zweiten Modul erreicht (über- oder unterschritten) ist.
    • dass das erste Modul das Ziel nicht mehr erfolgreich verfolgt und/oder bestrahlt.
    • dass das Ziel eine vorgebbare Grenzfläche im Schnittbereich erreicht.
    • dass das Ziel eine vorgebbare Entfernung zum zweiten Solobereich unterschreitet.
    • dass das Ziel den Schnittbereich zum zweiten Solobereich hin verlässt, insbesondere in den zweiten Solobereich eintritt.
  • Durch entsprechende Übergabekriterien können bestimmte Taktiken der Zielverfolgung und -bestrahlung umgesetzt werden. Insbesondere erfolgt also eine Übergabe, sobald, also unverzüglich nachdem, das zweite Modul bereit ist. Die Grundbedingung, dass das zweite Modul frei und bereit für eine Verfolgung und/oder Bestrahlung ist, muss jedoch insbesondere für alle Varianten des Übergabekriteriums erfüllt sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform strahlen - insbesondere im Schritt C3) - das erste und das zweite Modul zum Bekämpfen des Ziels ein vorgebbares Signalmuster ab. Das Signalmuster weist einen Zeitverlauf auf. Im Schritt C3) werden die Signalmuster des ersten und des zweiten Moduls hinsichtlich des Zeitverlaufs phasensynchronisiert.
  • "Phasensynchronisiert" bedeutet dabei Folgendes: Im Allgemeinen wird das Bestrahlen bzw. Bekämpfen des Ziels anhand eines Stör- bzw. Bestrahlungscodes durchgeführt. Der Code ist ein spezifisches Muster von Strahlungspulsen /-signalformen, wobei das Muster nach einem bestimmten Zeitplan ausgestrahlt wird. Phasensynchronisierte Module erzeugen jeweils zur gleichen Zeit und im gleichen Zeitverlauf bzw. um einen konstanten Zeitversatz versetzt das gleiche Muster. Das heißt, sie geben gleichzeitig oder zeitversetzt Strahlung gleicher oder unterschiedlicher Amplituden ab, jedoch handelt es sich im Zeitverlauf um die gleichen Signale bzw. jeweils um Abschnitte eines nach dem gewünschten Zeitverlauf verlaufenden Signals.
  • Wenn der Flugkörper gleichzeitig vom ersten und vom zweiten Modul bestrahlt wird, tritt demnach keine destruktive Interferenz auf, sondern die beiden am Ziel eintreffenden Signale werden dort addiert. Daher kann in diesem Fall insbesondere die Amplitude der einzelnen abgestrahlten Signale der Module reduziert werden.
  • Wenn die Bestrahlung des Ziels in Schritt C3) vom ersten Modul auf das zweite Modul ohne Pause bzw. Unterbrechung wechselt, wird der Flugkörper permanent von dem ununterbrochenen Störcode getroffen. Wenn dagegen während des Wechsels vom ersten zum zweiten Laserstrahl im Schritt C3) eine Pause eines Zeitintervalls dT auftritt (der Flugkörper wird während der Pause weder vom ersten noch vom zweiten Modul bestrahlt), kann in einer ersten Ausführungsform der Code für die jeweilige Zeit dT angehalten werden. Das erste Modul beendet seine Bestrahlung dann in der Codephase P0 und nach dem Zeitintervall dT setzt das zweite Modul sein Signal bei der gleichen Phase P0 fort. Im Ziel wird dann der Ablauf des Codes für die Zeit dT pausiert, danach bei der gleichen Phase fortgesetzt.
  • In einer alternativen Ausführungsform läuft die Phase des Störcodes in Echtzeit weiter, d. h. das erste Modul beendet die Bestrahlung im Schritt C3) mit der Codephase P0, nach dem Zeitintervall dT setzt das zweite Modul die Bestrahlung bei der Phase P0 + dT fort. Im Ziel wird dann der Codeteil während des Zeitintervalls dT übersprungen, der Code wird zwar mit einer "Lücke", ansonsten aber in fortlaufender Echtzeit eingestrahlt. Das entsprechende Vorgehen kann wieder je nach Bekämpfungstaktik gewählt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt C3) folgendes ausgeführt: der Strahlmodus wird beim zweiten Modul aktiviert, bevor der Strahlmodus beim ersten Modul deaktiviert wird, wobei vom zweiten Modul bewusst am Ziel vorbeigezielt wird. In Verbindung mit der Ausführungsform synchronisierter Codes gemäß oben kann hier auch ausgewählt werden: Es kann entweder bewusst am Ziel vorbeigezielt werden oder auch bewusst auf das Ziel gezielt werden. In Schritt C3) bleibt dann der Strahlmodus beim zweiten Modul nach dem Deaktivieren beim ersten Modul aktiviert und vom zweiten Modul wird bewusst auf das Ziel gezielt.
  • Das Zielen einer der Bestrahlungen kann dabei - falls gewünscht - auf Basis des Anflugbereiches des Warnsystems erfolgen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann generell - also sowohl im Rahmen von Schritt C1) bis C3) - eine Doppel- oder Mehrfachbestrahlung durchgeführt werden, sobald das Ziel von mindestens zwei Strahleinheiten bestrahlbar ist: Dabei kann in einer ersten Variante stets genau ein Strahl exakt auf das Ziel gerichtet sein und die anderen Strahlen bewusst am Ziel vorbeizielen, wie oben erläutert wurde. In einer alternativen Variante, kann aber - bei phasensynchronisierten Strahlen - eine beliebige Anzahl phasensynchronisierter Strahlen auch gleichzeitig auf das Ziel einstrahlen bzw. zumindest nicht bewusst am Ziel vorbeistrahlen. D. h. genau ein Strahl des Moduls mit aktiviertem Verfolgemodus kann durch exaktes Zielen einstrahlen, die anderen können auf sonstige Weise einstrahlen, z. B. anhand des Anflugbereiches oder des aktivierten Verfolgemodus.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform - nur in Verbindung mit dem o. g. Anflugbereich - zielt das zweite Modul dadurch am Ziel vorbei, dass es auf einen Rand oder nach außerhalb des vom Warnsystem bereitgestellten Anflugbereiches zielt, oder es zielt (in Verbindung mit der Ausführungsform phasensynchronisierter Module) dadurch nicht am Ziel vorbei, dass es auf den Rand oder nach innerhalb des Anflugbereiches, insbesondere auf das Zentrum des Anflugbereiches, zielt. So kann sowohl das Zielen als auch das Vorbeizielen ohne Nutzung des aktiven Verfolgemodus beim entsprechenden Modul durchgeführt werden. In der Regel steht im Verfahren jedoch für das Zielen auch eine entsprechend genauere Information durch eine Verfolgeeinheit bereit, so dass der Anflugbereich hierfür nicht genutzt werden muss.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein zusätzlicher Verfahrensschritt D) vorgesehen: Schritt D) wird ausgeführt, wenn sich das Ziel ausgehend von Schritt B) in einem Solobereich befindet und anschließend direkt vom aktuellen Solobereich, der dann einen "vorherigen Solobereich" darstellt, zu einem anderen Solobereich bewegt. Dann werden im vorherigen Solobereich beim zugehörigen Modul der Verfolgemodus und der Strahlmodus deaktiviert. Anschließend werden im anderen Solobereich beim zugehörigen Modul als aktivem Modul der Verfolgemodus und der Strahlmodus aktiviert. Damit wird das vorher aktive Modul (dasjenige des vorherigen Solobereiches) inaktiv und dasjenige des anderen Solobereiches wird zum aktiven Modul. Insbesondere findet also ein Wechsel des Ziels vom vorherigen zu einem anderen Solobereich unter Umgehung der Schnittbereiche statt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden wenigstens einer oder mehrere oder alle der Bereiche (Gesamt-, Solo-, Schnitt- und Abwehrbereich) in einem Koordinatensystem als mathematisches Modell/Modelle festgelegt. Entscheidungen, die diese Bereiche betreffen, werden dann anhand des mathematischen Modells/der Modelle getroffen. Die entsprechenden Bereiche können damit als Datenmodelle, insbesondere in einer Steuer- und Auswerteeinheit abgelegt und schnell und effektiv im Hinblick auf auszuführende Entscheidungen abgearbeitet werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein DIRCM-System nach Anspruch 12 zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer Schnittstelle zu einem Warnsystem zur Meldung anfliegender Ziele, mit mindestens zwei DIRCM-Modulen zum Verfolgen des Ziels in einem Verfolgemodus und zum Bekämpfen des Ziels in einem Strahlmodus, wobei jedes der Module einen Gesamtbereich zum Verfolgen und/oder Bekämpfen von Zielen aufweist, und der Gesamtbereich einen Solobereich enthält, in dem alleine das betreffende Modul zum Verfolgen und Bekämpfen verfügbar ist, und der Gesamtbereich einen Schnittbereich mit mindestens einem anderen der Module enthält, in dem alle betreffenden Module zum Verfolgen und/oder Bekämpfen verfügbar sind, wobei ein Abwehrbereich die Vereinigungsmenge aller Gesamtbereiche ist, und mit einer Steuer und Auswerteeinheit zur Ausführung der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Das DIRCM-System und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.
  • Der Strahlmodus und der Verfolgemodus sind unabhängig voneinander aktivierbar und deaktivierbar. Die Steuer- und Auswerteeinheit enthält insbesondere die oben genannten mathematische Modelle bzw. eine entsprechende Einrichtung zur Realisierung und Verarbeitung der Modelle.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Warnsystem als Teil des DIRCM-Systems in dieses systemtechnisch integriert, obschon es sich bei dem Warnsystem um ein nach wie vor eigenständiges System handeln kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schnittstelle eine Schnittstelle zu einem Warnsystem zur Meldung eines jeweiligen Anflugbereiches eines anfliegenden Zieles, bzw. ist das Warnsystem ein solches zur Ausgabe des Anflugbereiches.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens zwei der Module dazu eingerichtet, zum Bekämpfen des Ziels ein vorgebbares Signalmuster abzustrahlen, das einen Zeitverlauf aufweist, und die Module sind hinsichtlich des Zeitverlaufs phasensynchronisierbar bzw. im Betrieb bei Bedarf, wie oben beschrieben, phasensynchronisiert.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Objekt nach Anspruch 15, das vor einem anfliegenden Ziel zu schützen ist, mit einem erfindungsgemäßen DIRCM-System.
  • Das Objekt und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen DIRCM-System und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.
  • Insbesondere ist das Objekt ein Fahrzeug. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Luft-, Land-, oder Seefahrzeug, ein Flugzeug oder ein Hubschrauber, insbesondere ein Transport- und/oder Passagier-Flugzeug oder -Hubschrauber.
  • Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
    • Figur 1
    ein DIRCM-System bei der Bekämpfung eines anfliegenden Ziels,
    Figur 2
    einen Zeitverlauf von Signalmustern zur Bestrahlung des Ziels,
    Figur 3
    alternative Übergaben vom ersten zum zweiten Modul.
  • Figur 1 zeigt ein DIRCM-System 2 bei der Bekämpfung eines anfliegenden Ziels 4. Das System 2 ist auf bzw. an einem zu schützenden Objekt 6, hier einem nur symbolisch im Ausschnitt dargestellten Transportflugzeug, montiert. Das anfliegende Ziel 4 ist hier eine IR-gelenkte feindliche Rakete, die beabsichtigt, das Ziel 4 zu zerstören.
  • Das System 2 enthält eine Schnittstelle 8 zu einem Warnsystem 10, das ebenfalls am Objekt 6 angebracht ist. Das Warnsystem 10 dient zur Meldung anfliegender Ziele und ist hier ein MWS. Außerdem dient es zur Meldung eines jeweiligen Anflugbereiches 11 des jeweiligen Ziels. Der Anflugbereich 11 ist ein Grobbereich und gibt eine ungefähre Lage bzw. Richtung zum Ziel an, eine exakte bzw. sichere Ortung bzw. Verfolgung des Ziels ist hierdurch jedoch nicht möglich. Insbesondere ist es daher nicht möglich, den IR-Suchkopf der Rakete zielgenau mit einem Laser zu bestrahlen. Im Folgenden wird stellvertretend für die Gesamtheit aller potentiellen Ziele stets vom konkreten Ziel 4 gesprochen, um die Erfindung zu erläutern.
  • Das System 2 enthält außerdem zwei DIRCM-Module 12a,b, hier sogenannte Turrets, die am Transportflugzeug angebracht sind. Beide sind jeweils für sich dazu geeignet, das Ziel 4 in einem Verfolgemodus MV zu verfolgen, also zielgenau zu orten, und in einem Strahlmodus MS zu bestrahlen und dadurch zu bekämpfen. Zur Ausführung des Verfolgemodus MV enthält jedes Modul 12a,b eine Verfolgeeinheit 16, zur Ausführung des Strahlmodus MS eine Strahleinheit 18. Das Ziel 4 kann durch das Modul 12b verfolgt, d. h. so genau geortet werden, dass mit Hilfe der Strahleinheit 18 ein Laserstrahl 20 in den IR-Suchkopf des Ziels 4 eingestrahlt werden kann, um das Ziel 4 dadurch zu bekämpfen, dass das Ziel 4 vom Objekt 6 weggelenkt wird. Dank dieser zielgenauen Ortung gelingt also das gezielte Einstrahlen eines Laserstrahls in den IR-Suchkopf der Rakete.
  • Jedem der Module 12a,b ist ein jeweiliger Gesamtbereich BGa,b zugeordnet, in dem das jeweilige Module 12a,b in der Lage ist, das Ziel 4 zu verfolgen und zu bekämpfen. Zur Verdeutlichung sind in Figur 1 die Ränder der Gesamtbereiche BGa,b verdickt und für BGb gestrichelt dargestellt. Jeder der Gesamtbereiche BGa,b enthält wiederum einen Solobereich BOa,b. Im Solobereich BOa ist lediglich das Modul 12a in der Lage, das Ziel 4 zu verfolgen und zu bekämpfen, im Solobereich BOb lediglich das Modul 12b. In einem Schnittbereich BS sind beide Module 12a,b in der Lage, das Ziel 4 zu verfolgen und zu bekämpfen. Ein Abwehrbereich BA ist durch die Vereinigungsmenge der Gesamtbereiche BGa,b gebildet; in diesem ist eine Abwehr des Ziels 4 durch. mindestens eines der Module 12a,b bzw. durch das System 2 möglich.
  • Das System 2 enthält außerdem eine Steuer- und Auswerteeinheit 14, die dazu eingerichtet ist, folgendes Verfahren zur Bekämpfung des anfliegenden Ziels 4 durch das System 2 durchzuführen:
    Zunächst fliegt kein Ziel 4 das Objekt 6 an. Das System 2 befindet sich daher zunächst in Bereitschaft. Beide Module 12a,b sind deaktiviert. Das Warnsystem 10 überwacht das Objekt auf anfliegende Ziele 4. Zu einem bestimmten Zeitpunkt meldet das Warnsystem 10 über die Schnittstelle 8 das anfliegende Ziel 4 und zusätzlich dessen Anflugbereich 11. Da nun das Ziel 4 vom Warnsystem 11 gemeldet wird, wird gemäß dem Verfahren genau eines der Module 12a,b als aktives Modul gewählt und bei diesem der Verfolgemodus MV und der Strahlmodus MS für das Ziel 4 aktiviert. Die Auswahl erfolgt hierbei durch ein Auswahlkriterium KA. Im vorliegenden Fall besteht das Auswahlkriterium KA darin, dasjenige Module 12a,b auszuwählen, welches dem Ziel 4 am nächsten ist, vorliegend also das Modul 12b.
  • Fortan wird das Ziel 4 also durch das Modul 12b verfolgt und durch Einstrahlen des Laserstrahls 20 in den IR-Suchkopf des Ziels 4 bekämpft, um das Ziel 4 vom Objekt 6 wegzulenken. Das Ziel bewegt sich dabei entlang des Pfeils 22.
  • Fortan wird gemäß dem Verfahren weiterhin geprüft, ob sich das Ziel 4 in einem der Solobereiche BOa,b oder im Schnittbereich BS befindet. Würde sich das Ziel 4 (hier nicht dargestellt) im Solobereich BOb befinden oder sich dorthin bewegen, würde beim derzeit aktiven Modul 12b der Verfolgemodus MV und der Strahlmodus MS aktiviert bleiben.
  • Gemäß dem Verfahren wird auch geprüft, ob sich das Ziel im Schnittbereich BS befindet, was vorliegend der Fall ist. Dabei wird das aktive Module 12b als erstes Modul und das andere Modul 12a als zweites Modul, welches alternativ zum Verfolgen und Bestrahlen des Ziels 4 fähig wäre, definiert. Gemäß dem Verfahren bleibt nun entweder nur beim derzeit aktiven Modul 12b der Verfolgemodus MV und der Strahlmodus MS aktiviert oder es wird zusätzlich der Verfolgemodus MV beim Modul 12a aktiviert oder es wird auf das andere Modul 12a übergeben, wie weiter unten erläutert wird.
  • Vorliegend wird zunächst anhand eines Aktivierungskriteriums KK entschieden, welches fortlaufend überwacht bzw. geprüft wird, ob der Verfolgemodus MV beim Modul 12a aktiviert wird: Das Aktivierungskriteriums KK ist hier das Erreichen eines Mindestabstandes von den Solobereichen BOa,b, wie durch die Linien 28 angedeutet ist. Zunächst befindet sich das Ziel 4 jenseits der Linien 28, also weiter entfernt von den Solobereichen BOa,b als es der Mindestabstand erfordert. Daher wird auch der Verfolgemodus MV beim Modul 12a aktiviert.
  • Weiterhin wird anhand eines Übergabekriteriums KÜ entschieden, welches fortlaufend überwacht bzw. geprüft wird, ob die Bestrahlung an das Modul 12a übergeben werden soll. Vorliegend ist das Übergabekriterium KÜ, dass das Ziel 4 eine Grenzfläche 21 erreicht. Im weiteren Verlauf der Situation bewegt sich das Ziel 4 - wie durch den Pfeil 22 dargestellt - im Abwehrbereich BA. Am Punkt P erreicht das Ziel 4 tatsächlich die Grenzfläche 21.
  • Nun wird die oben genannte Übergabe wie folgt durchgeführt: der Strahlmodus MS wird beim ersten, derzeit aktiven Modul 12b deaktiviert. Anschließend wird das zweite Modul 12a zum aktiven Modul und dessen Strahlmodus MS wird aktiviert. Das Übergabekriterium KÜ wird weiterhin fortlaufend geprüft. Der Verfolgemodus VM beim Modul 12b bleibt aktiviert, so dass zu jedem Zeitpunkt schnell eine Rückübergabe an das Modul 12b erfolgen könnte und außerdem Redundanz hinsichtlich der Verfolgung geschaffen ist.
  • Das Ziel 4 bewegt sich jedoch anschließend in den Solobereich BOa, weshalb das Übergabekriterium KÜ nicht erneut erfüllt wird. Auch in diesem Solobereich BOa bleibt gemäß der obigen Verfahrensbedingung das derzeit aktive Modul 12a hinsichtlich Verfolgemodus MV und Strahlmodus MS aktiviert. Der Verfolgemodus MV beim Modul 12b wird im Solobereich BOa deaktiviert. Schlussendlich ist die Bekämpfung erfolgreich und das Ziel 4 dreht vom Objekt 6 ab.
  • Figur 1 zeigt außerdem, wie das Ziel 4 zu einem späteren Zeitpunkt entlang des Pfeils 24 aus dem Solobereich BOa unter Umgehung des Schnittbereiches BS direkt in den Solobereich BOb wandert. Für diesen Fall werden Verfolgemodus MV und Strahlmodus MS direkt vom Modul 12a auf das Modul 12b umgeschaltet, d. h. beim Modul 12a deaktiviert und beim Modul 12b aktiviert.
  • Figur 2 zeigt nur beispielhaft und schematisch im Verlauf über der Zeit t ein Signalmuster, gemäß dem der Laserstrahl 20 ausgesendet bzw. in seiner Amplitude moduliert wird, um das Ziel 4 abzulenken. Figur 2a zeigt dabei den Soll-Verlauf des Signalmusters über einen längeren Zeitraum.
  • In Bezug auf die Situation gemäß Figur 1 erzeugt zunächst das Modul 12b den Laserstrahl 20 gemäß Figur 2a. Das Ziel 4 erreicht zum Zeitpunkt t0 den Punkt P in Fig. 1, so dass der Laserstrahl ab diesem Zeitpunkt t0 nicht mehr vom Modul 12b, sondern gemäß Fig. 2b vom Modul 12a abgestrahlt wird. Die Signalmuster der Laserstrahlen 20 der Module 12a,b sind hierbei phasensynchronisiert. In einer ersten Variante endet die Bestrahlung durch das Modul 12b bei Phase P0 des gesamten Signalverlaufs nach Fig. 2a, die Bestrahlung des Moduls 12a wird bei Phase P0 fortgesetzt. Im Ergebnis wird das Ziel 4 dauerhaft mit dem durchgehenden Signalmuster gemäß Fig. 2a (ausgezogener und gestrichelter Abschnitt) bestrahlt, da der ausgezogene Signalabschnitt in Fig. 2b exakt dem gestrichelten in Fig. 2a entspricht.
  • Für den Fall, dass der Umschaltvorgang zwischen der Bestrahlung durch die Module 12a,b eine Zeitdauer dT in Anspruch nimmt, existieren in einer zweiten Alternative nochmals zwei Varianten der Phasensynchronisierung:
    Gemäß einer ersten Variante und Fig. 2a,c endet die Bestrahlung des Ziels durch das Modul 12b bei der Phase P0. Dann erfolgt während der Zeitdauer dT keine Bestrahlung des Ziels 4; dessen Bestrahlung wird jedoch mit der Phase P0+dT wieder aufgenommen. Im Ergebnis wird das Ziel 4 mit dem lückenhaften Signalmuster gemäß Figur 2a bestrahlt, wobei eine Lücke zwischen den Phasen P0 und P0+dT verbleibt, in der keine Bestrahlung erfolgt bzw. dieser Abschnitt des Signalverlaufs ausgelassen wird. Der "Code" gemäß Fig. 2a wird also zwar in zeitlich "durchgängigem" Ablauf, aber nicht vollständig, d. h. lückenhaft auf das Ziel 4 eingestrahlt.
  • Gemäß einer zweiten Variante nach Fig. 2a,d wird die Bestrahlung zum Zeitpunkt t0+dT vom Modul 12a mit der Phase P0 fortgesetzt, bei der die Bestrahlung des Moduls 12b endete. Demgemäß wird das Ziel 4 mit dem vollständigen Signalmuster gemäß Fig. 2a bestrahlt, jedoch wird das Signalmuster für die Zeitdauer dT pausiert bzw. zeitlich gestreckt oder gedehnt. Der "Code" gemäß Fig. 2a wird - wenn auch mit einer zeitlichen Lücke dT - vollständig auf das Ziel 4 eingestrahlt.
  • Figur 3 zeigt einen Ausschnitt aus dem System 2 und eine alternative Bekämpfungs-Situation und alternative Varianten der Übergabe im Schnittbereich BS zwischen den Modulen 12a und 12b. Das Ziel 4 wandert hierbei entlang des Pfeils 22 und wird zunächst vom aktiven ersten Modul 12a verfolgt und bestrahlt sowie vom zweiten Modul 12b verfolgt. Noch vor Erreichen des Punktes P (dort Erfüllung des Übergabekriteriums KÜ) - hier ab einem frühestmöglichen Zeitpunkt, an dem das Modul 12b dazu bereit ist - wird beim zweiten Modul 12b auch der Strahlmodus MS aktiviert. Anhand der exakten Verfolgung durch die Verfolgeeinheit 16 des Moduls 12b zielt das Modul 12b bewusst am Ziel 4 vorbei, z. B. mit einem vorgebbaren Raumwinkel WR. Alternativ nutzt das Modul 12b zum Vorbeizielen den vom Warnsystem 10 gemeldeten Anflugbereich 11 und zielt bewusst am Ziel 4 vorbei, in dem es hier auf dessen Rand zielt (Situation I in Fig. 3).
  • Für den alternativen Fall, dass eine Phasensynchronisierung der Signalmuster gemäß Figur 2 stattfindet, wäre dies ebenso möglich (Situation I), aber in einer hier gezeigten Variante zielt das Modul 12b ebenfalls exakt auf das Ziel 4 anhand seiner Verfolgeeinheit 16 (alternative Situation II in Fig. 3). Aufgrund der Phasensynchronisierung sind beide Signalmuster zeitgleich, so dass keine gegenseitige Auslöschung der Laserstrahlen 20 im Ziel 4, sondern deren Addition hinsichtlich des Signalmusters stattfindet.
  • Am Punkt P wird dann das Modul 12a hinsichtlich Strahlmodus MS deaktiviert und der Verfolgemodus MV für das Modul 12b beibehalten. Für den Fall des vorherigen Vorbeizielens wird außerdem der Laserstrahl 20 dann auf das Ziel 4 eingeschwenkt, was aufgrund des aktivierten Verfolgemodus MV im Modul 12b zielgenau möglich ist.
  • Um die entsprechenden Entscheidungen bezüglich der genannten Bereiche treffen zu können, ist in einer alternativen Ausführungsform in der Steuer- und Auswerteeinheit 14 ein mathematisches Modell 26 der Bereiche BGa,b, BOa,b, BS und BA vorhanden. Auch das Ziel 4 wird dann im entsprechenden Modell 26 als virtuelles Ziel verortet. Entscheidungen, ob und wo sich das Ziel 4 in den betreffenden Bereichen befindet, ob Kriterien KA, KK, KÜ erfüllt sind oder nicht, usw. werden dann - wo nötig - anhand des Modells 26 getroffen.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    System (DIRCM-)
    4
    Ziel
    6
    Objekt
    8
    Schnittstelle
    10
    Warnsystem
    11
    Anflugbereich
    12a,b
    Modul (DIRCM-)
    14
    Steuer- und Auswerteeinheit
    16
    Verfolgeeinheit
    18
    Strahleinheit
    20
    Laserstrahl
    21
    Grenzfläche
    22
    Pfeil
    24
    Pfeil
    26
    Modell
    28
    Linie
    BGa,b
    Gesamtbereich
    BOa,b
    Solobereich
    BS
    Schnittbereich
    BA
    Abwehrbereich
    MV
    Verfolgemodus
    MS
    Strahlmodus
    KA
    Auswahlkriterium
    KK
    Aktivierungskriterium
    KÜ
    Übergabekriterium
    P
    Punkt
    t
    Zeit
    t0
    Zeitpunkt
    P0
    Phase
    dT
    Zeitdauer
    WR
    Raumwinkel

Claims (15)

  1. Verfahren zur Bekämpfung eines anfliegenden Ziels (4) durch ein DIRCM-System (2), wobei das DIRCM-System (2) enthält:
    - eine Schnittstelle (8) zu einem Warnsystem (10) zur Meldung anfliegender Ziele (4),
    - mindestens zwei DIRCM-Module (12a,b) zum Verfolgen des Ziels (4) in einem Verfolgemodus (MV) und zum Bekämpfen durch Bestrahlen des Ziels (4) in einem Strahlmodus (MS),
    - wobei jedes der Module (12a,b) einen Gesamtbereich (BGa,b) zum Verfolgen und/oder Bekämpfen von Zielen (4) aufweist,
    - und der Gesamtbereich (BGa,b) einen Solobereich (BOa,b) enthält, in dem alleine das betreffende Modul (12a,b) zum Verfolgen und/oder Bekämpfen verfügbar ist,
    - und der Gesamtbereich (BGa,b) einen Schnittbereich (BS) mit mindestens einem anderen der Module (12a,b) enthält, in dem alle betreffenden Module (12a,b) zum Verfolgen und/oder Bekämpfen verfügbar sind,
    - wobei ein Abwehrbereich (BA) die Vereinigungsmenge aller Gesamtbereiche (BGa,b) ist,
    bei dem:
    - A) wenn das Ziel (4) vom Warnsystem (10) gemeldet wird:
    genau eines der Module (12a,b) als aktives Modul gewählt wird und bei diesem der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) für das Ziel (4) aktiviert werden,
    und fortan:
    - B) wenn sich das Ziel (4) in einem der Solobereiche (BOa,b) befindet:
    beim dem, dem Solobereich (BOa,b) zugehörigen aktiven Modul (12a,b) der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) aktiviert werden oder bleiben, und Verfolgemodus (MV) und Strahlmodus (MS) bei allen anderen Modulen (12a,b) deaktiviert werden oder bleiben,
    - C) wenn sich das Ziel (4) im Schnittbereich (BS) zwischen dem aktiven Modul als erstem Modul (12a,b) und einem zweiten der Module (12a,b) befindet:
    - C1) entweder, falls der Verfolgemodus (MV) beim zweiten Modul (12a,b) nicht aktiviert ist:
    - beim ersten Modul (12a,b) der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) aktiviert und beim zweiten Modul (12a,b) deaktiviert bleiben,
    - C2) oder, falls der Verfolgemodus (MV) beim zweiten Modul (12a,b) nicht aktiviert ist:
    - der Verfolgemodus (MV) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert wird und beim ersten Modul (12a,b) der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) aktiviert bleiben,
    - C3) oder, falls der Verfolgemodus (MV) beim ersten und zweiten Modul (12a,b) aktiviert ist:
    - der Strahlmodus (MS) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert wird, und
    - der Strahlmodus (MS) beim ersten Modul (12a,b) deaktiviert wird, und die Verfolgemodi (MV) beim ersten und beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert bleiben.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in Schritt A) das aktive Modul (12a,b) nach einem Auswahlkriterium (KA) gewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Auswahlkriterium (KA) genutzt wird:
    - bei dem Ziel (4) im Solobereich (BOa,b): das zugehörige Modul (12a,b) zum Solobereich (BOa,b),
    - bei dem Ziel (4) im Schnittbereich (BS): das Modul (12a,b) aus denen des Schnittbereiches (BS):
    - in einem vorgebaren Entfernungsbereich zum Ziel (4),
    - mit der wenigsten Abweichung der aktuellen Verfolgung und/oder Bekämpfung von einer Mittelstellung bezüglich eines Verfolgungs- und/oder Bekämpfungsbereiches des Moduls (12a,b),
    - mit einem vorgebbaren Gesamtbereich (BGa,b) oder Schnittbereich (BS),
    - mit einer vorgebbaren Erfolgsprognose zur erfolgreichen Bekämpfung.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Schritt C2) nur bei Erfüllung eines Aktivierungskriteriums (KK) ausgeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Aktivierungskriterium (KK) genutzt wird:
    - dass das zweite Modul (12a,b) zu einer erfolgreichen Zielverfolgung bereit wird,
    - dass ein vorgebbarer Grenzparameter beim ersten und/oder zweiten Modul (12a,b) erreicht ist,
    - dass das erste Modul (12a,b) das Ziel (4) nicht mehr erfolgreich verfolgt,
    - dass das Ziel (4) eine vorgebbare Grenzfläche (21) im Schnittbereich (BS) erreicht,
    - dass das Ziel (4) eine vorgebbare Entfernung zum zweiten Solobereich (BOa,b) unterschreitet
    - dass das Ziel (4) den Schnittbereich (BS) zum zweiten Solobereich (BOa,b) hin verlässt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Schritt C3) nur bei Erfüllung eines Übergabekriteriums (KÜ) ausgeführt wird, und in Schritt C3) das Übergabekriterium (KÜ) weiterhin geprüft wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Übergabekriterium (KÜ) genutzt wird:
    - dass das zweite Modul (12a,b) zu einer erfolgreichen Zielbestrahlung bereit wird,
    - dass ein vorgebbarer Grenzparameter beim ersten und/oder zweiten Modul (12a,b) erreicht ist,
    - dass das erste Modul (12a,b) das Ziel (4) nicht mehr erfolgreich verfolgt und/oder bestrahlt,
    - dass das Ziel (4) eine vorgebbare Grenzfläche (21) im Schnittbereich (BS) erreicht,
    - dass das Ziel (4) eine vorgebbare Entfernung zum zweiten Solobereich (BOa,b) unterschreitet,
    - dass das Ziel (4) den Schnittbereich (BS) zum zweiten Solobereich (BOa,b) hin verlässt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens zwei der Module (12a,b) zum Bekämpfen des Ziels (4) ein vorgebbares Signalmuster abstrahlen, das einen Zeitverlauf aufweist, und im Schritt C3) die Signalmuster des ersten und zweiten Moduls (12a,b) hinsichtlich des Zeitverlaufs phasensynchronisiert werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in Schritt C3)
    - der Strahlmodus (MS) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert wird, bevor der Strahlmodus (MS) beim ersten Modul (12a,b) deaktiviert wird, wobei vom zweiten Modul (12a,b) bewusst am Ziel (4) vorbeigezielt wird oder - in Verbindung mit Anspruch 8 - bewusst am Ziel (4) vorbeigezielt wird oder bewusst auf das Ziel (4) gezielt wird,
    - nach Deaktivieren des Strahlmodus (MS) beim ersten Modul (12a,b) der Strahlmodus (MS) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert bleibt und vom zweiten Modul (12a,b) bewusst auf das Ziel (4) gezielt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - D) wenn sich das Ziel (4) ausgehend von Schritt B) direkt vom aktuellen als vorherigem Solobereich (BOa,b) zu einem anderen Solobereich (BOa,b) bewegt:
    - im vorherigen Solobereich (BOa,b) beim zugehörigen Modul (12a,b) der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) deaktiviert werden,
    - im anderen Solobereich (BOa,b) beim zugehörigen Modul (12a,b) als aktivem Modul der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) aktiviert werden.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens einer oder mehrere oder alle der Bereiche Gesamt-, Solo-, und Schnitt- und Abwehrbereich (BGa,b; BOa,b; BS; BA) in einem Koordinatensystem als mathematisches Modell (26) festgelegt werden und Entscheidungen, die diese Bereiche betreffen, anhand des mathematischen Modells (26) getroffen werden.
  12. DIRCM-System (2) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit
    - einer Schnittstelle (8) zu einem Warnsystem zur Meldung anfliegender Ziele (4),
    - mindestens zwei DIRCM-Modulen (12a,b) zum Verfolgen des Ziels (4) in einem Verfolgemodus (MV) und zum Bekämpfen des Ziels (4) in einem Strahlmodus (MS),
    - wobei jedes der Module (12a,b) einen Gesamtbereich (BGa,b) zum Verfolgen und/oder Bekämpfen von Zielen (4) aufweist,
    - und der Gesamtbereich (BGa,b) einen Solobereich (BOa,b) enthält, in dem alleine das betreffende Modul (12a,b) zum Verfolgen und Bekämpfen verfügbar ist,
    - und der Gesamtbereich (BGa,b) einen Schnittbereich (BS) mit mindestens einem anderen der Module (12a,b) enthält, in dem alle betreffenden Module (12a,b) zum Verfolgen und/oder Bekämpfen verfügbar sind,
    - wobei ein Abwehrbereich (BA) die Vereinigungsmenge aller Gesamtbereiche (BGa,b) ist,
    - einer Steuer und Auswerteeinheit (14) zur Ausführung der Verfahrensschritte des Verfahrens.
  13. DIRCM-System (2) nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schnittstelle (8) eine Schnittstelle (8) zu einem Warnsystem (10) zur Meldung eines jeweiligen Anflugbereiches (11) eines anfliegenden Zieles (4) ist.
  14. DIRCM-System (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens zwei der Module (12a,b) dazu eingerichtet sind, zum Bekämpfen des Ziels (4) ein vorgebbares Signalmuster abzustrahlen, das einen Zeitverlauf aufweist, und die Module (12a,b) hinsichtlich des Zeitverlaufs phasensynchronisierbar sind.
  15. Objekt (6), das vor einem anfliegenden Ziel (4) zu schützen ist, mit einem DIRCM-System (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 14.
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