EP3702720B1 - Dircm mit vereinfachter übergabe zwischen modulen - Google Patents

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EP3702720B1
EP3702720B1 EP20157227.8A EP20157227A EP3702720B1 EP 3702720 B1 EP3702720 B1 EP 3702720B1 EP 20157227 A EP20157227 A EP 20157227A EP 3702720 B1 EP3702720 B1 EP 3702720B1
Authority
EP
European Patent Office
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target
module
region
tracking
modules
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP20157227.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3702720A1 (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
Application filed by Diehl Defence GmbH and Co KG filed Critical Diehl Defence GmbH and Co KG
Publication of EP3702720A1 publication Critical patent/EP3702720A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3702720B1 publication Critical patent/EP3702720B1/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
    • 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
  • the protection system uses high-tech sensors from the manufacturer Elbit Systems to be able to fend off seeker-controlled guided missiles. Such missiles, used by portable air defense systems, pose a great danger, especially during takeoff and landing.
  • a method for operating a DIRCM system for protecting a platform against IR-guided missiles comprising a plurality of DIRCM subsystems operable to track and jam IR-guided missiles; and the DIRCM subsystems comprising a first DIRCM subsystem and a second DIRCM subsystem installed on the platform such that: the first DIRCM subsystem is operable to track and jam IR-guided missiles in a first coverage area; the second DIRCM subsystem is operable to jam IR-guided missiles in a second coverage area; and both the first and second DIRCM subsystems are operable to track and jam IR-guided missiles in an overlap area comprising a first handoff subsection adjacent to the first coverage area and a second handoff subsection adjacent to the second coverage area.
  • the method includes an overlap operation and a handoff operation.
  • the object of the invention is to provide improvements in DIRCMs.
  • the object is achieved by a method according to patent claim 1 for combating an approaching target by means of a DIRCM system, a DIRCM system according to patent claim 12 for carrying out the method and an object according to patent claim 15 with said DIRCM system.
  • 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 attack the target in a beam mode (so-called “jamming").
  • Tracking means locating the target, in particular the above-mentioned IR seeker head, so that targeted irradiation is possible.
  • combating is carried out by irradiation, i.e. emitting radiation, in particular the above-mentioned laser beam, which is beamed into the seeker head in a targeted manner, i.e.
  • the module contains in particular a tracking unit that carries out the tracking and a beam unit that carries out the irradiation.
  • the beam unit contains in particular a jamming laser for irradiating the target.
  • Each module or its tracking/beam units are housed in so-called “turrets" or are structurally concentrated or integrated.
  • Each of the modules has a total area for tracking and/or fighting targets. In particular, tracking and fighting is possible in the total area. However, it is also conceivable that - especially at the edge of the total area - only tracking or fighting is possible. However, these edge areas are so small 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 track and/or fight or irradiate.
  • the overall area usually contains a solo area in which the relevant module alone is available for tracking and/or fighting the target. Alternatively or additionally and also usually, the overall area contains an intersection area with at least one, in particular exactly one, of the other modules.
  • the procedure consists of the following steps:
  • a step A) is carried out when the target is reported by the warning system.
  • the modules In this case, exactly one of the modules is selected as the active module for this target.
  • the tracking mode and the beam mode are activated for the target. All other modules remain deactivated for this target.
  • the module in question therefore begins tracking and irradiating or attacking the target and continues to do so until further notice.
  • the statements below always apply to a specific target. The system can attack other targets in parallel. However, this will not be taken into account here.
  • step A a specific module is activated based on the detection of a target by the warning system. This applies in particular to the case where a target is newly reported in the defense area. This means that a target is detected in the defense area for the first time or is detected again after being lost (e.g. if the pursuit is accidentally broken off).
  • step B) is carried out if the target is in one of the solo areas.
  • the tracking mode and the beam mode are switched or remain switched on for the active module associated with the solo area in question. activated.
  • the modes are already activated and therefore remain activated, so they do not need to be reactivated.
  • the active module continues to track and engage the target. Tracking mode and beam mode on all other modules are or remain deactivated (depending on the previous state).
  • a step C) is carried out if the target is in the intersection area 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 because the target was either detected in the intersection area and exactly one module was activated according to step A) or the target enters the intersection area from a solo area, in which case the only module responsible in the solo area according to step B) is the currently active module.
  • step C either a step C2) (see below) or a step C1) is carried out as follows: In a first step C1a), the tracking mode and the beam mode are deactivated on the first module. In a subsequent step C1b), after the first module has been deactivated, the tracking mode and the beam mode are activated on the second module. In particular, in step C1), by deactivating the first module and then activating the second module, the target or its tracking and combat is transferred from the first to the second module. The second module is now the active module.
  • Step C1 After the active module changes from the first to the second module according to step C1), the following applies: The second module now becomes the "active" and thus the "first” module in the next step C). As a result, i.e. when a step C1) is carried out again, a handover back to the previous (but now "second” module) or a handover to a third (previously uninvolved, now "second") module can also take place if other modules are responsible in the cutting area. Step C1 can therefore be carried out again if required or desired.
  • one of the modules is to be selected in step C1) or C1b) which is to then take over tracking and/or irradiating the target as the second module.
  • step C2) is carried out as follows:
  • the tracking mode and beam mode remain activated for the first (active) module.
  • the target continues to be tracked and irradiated or attacked by the first module. This applies in particular if a target moves from a solo area in which it has already been or is being tracked and irradiated by the first module into the adjacent cutting area.
  • the first or active module continues to track and irradiate without interruption.
  • Steps C1) and C2) can therefore also be carried out alternately or repeatedly as long as the target is in the intersection area or has not been successfully attacked, i.e. if either the active module is to remain active or a further handover to another module is to take place.
  • the target is in particular a missile or rocket.
  • the warning system is in particular a missile warning system (MWS).
  • MFS missile warning system
  • the invention is based in particular on a DIRCM system that is mounted on a platform/object to be protected. This means that the alignments, placements, relative positions, location, shape and orientation of the resulting overall, solo, intersection areas and the defense area on an object to be protected are fixed and known, since the modules are fixed or arranged on the object in a known manner.
  • a module when activated, its tracking unit, which carries out the tracking, and its beam unit, which carries out the irradiation, must be "free" or available in order to be able to track and irradiate the target in question.
  • any module that is not occupied by tracking and/or irradiation at a certain point in time is free at any time to track and/or irradiate another target.
  • this provides a possibility for controlling or managing a multiple DIRCM system (with two, three or more modules).
  • step C1 it is not necessary to transfer from one module (in particular turret) to another (in particular other turret) according to step C1), a parallel tracking by the first and second modules.
  • the second tracking unit and beam unit are activated according to step C1b) and the target is irradiated by the second module.
  • an approach range of the target provided by the warning system can be used in particular (see below).
  • the DIRCM systems according to the invention are installed in particular, for example, in aircraft and are used to defend against infrared-guided missiles (targets) that are fired either from the ground (so-called MAN-PADs, Man Portable Air Defense Systems) or from other aircraft (so-called air-to-air missiles).
  • targets 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 spatial angle and thus 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 emits it (beam unit) is referred to in particular as a turret.
  • the aircraft are equipped with missile warning systems (warning system) that detect the incoming threat (target) and forward the coordinates (approach area) to the DIRCM system (via the interface).
  • the DIRCM system calculates the best positioned turret (so-called selection criterion, see below), which then swivels towards the target, takes over the track (tracking) and uses a laser to disrupt (irradiate) the seeker head of the approaching missile, thus deflecting (combating) the missile.
  • the DIRCM system selects a second turret, which is in particular better positioned.
  • the invention is concerned in particular with with the transfer of the target from one turret to the second turret, possibly to a third turret, etc., if available.
  • the invention is also based on the following findings: Particularly in agile encounter situations between an aircraft (object to be protected) and an approaching missile (target), it may be necessary to combat the threat (target) from one turret to the next because the target moves out of the effective range (total range) of the first turret.
  • the DIRCM system decides (handover criterion) on the change from one turret to the next (selection criterion). If a handover becomes necessary, the newly selected (second) turret swivels towards the incoming threat, e.g. based on the information from the warning system regarding the approach area, without activating its tracking mode.
  • the first turret switches off the laser (beam mode) and then the second turret switches on its laser and begins to jam (irradiate) the seeker head of the approaching missile.
  • the DIRCM system commands the third turret to move to the top of the aircraft.
  • the laser of the second turret is switched off as soon as the third turret has reached the threat with its field of view (detection range of the swiveled-in tracking unit) or vice versa.
  • the active module is selected according to a selection criterion.
  • a selection criterion A wide range of options are available to the expert for such selection criteria, which can be selected or adapted depending on the combat tactics, threat situation, object to be protected, etc.
  • a corresponding selection criterion can also be used if there are more than two modules in the intersection area, which could take over the target from a first module as a second module.
  • the selection criterion can be used to determine which of the existing modules should be responsible for taking over the combat as the second module.
  • the basic condition that the module is free and ready for tracking and/or irradiation must 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 attack is initiated by the module responsible there. started. If the target is detected by the warning system in the intersection area, a tracking and combat module is selected according to the selection criteria.
  • an interface to a warning system for reporting a respective approach area of an approaching target is used as the interface.
  • the warning system is able to output an approach area for the target and 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 for a specific deflection.
  • the target area indicates the accuracy within which the target is successfully tracked by the module. This is small enough that irradiating the target in the target area results in the interference beam being precisely beamed into the target's IR seeker head.
  • the detection area is the area in which the target must be in order for the module to be able to track it successfully, i.e. to be able to successfully detect the target within the target area.
  • the module enables sufficiently precise targeting to reliably irradiate the target.
  • the warning system on the other hand, only provides a rough direction or rough position of the target, so that targeted irradiation is not always guaranteed.
  • Step C1 is only carried out if a transfer criterion is met.
  • the transfer criterion is also checked further.
  • the transfer criterion is checked permanently, continuously or repeatedly for fulfillment. As long as it is not met, the first module remains active based on step C2) and the transfer criterion is still checked. If it is met, step C1) is carried out and the target is passed on to the second module, which then becomes the first active module in terms of tracking and irradiation and the previously first becomes the second.
  • step C1 is carried out and the target is passed on to the second module, which then becomes the first active module in terms of tracking and irradiation and the previously first becomes the second.
  • the transfer criterion as above for the selection criterion.
  • the expert has a variety of options at his disposal.
  • Certain tactics for target tracking and irradiation can be implemented using appropriate handover criteria.
  • a handover takes place as soon as, i.e. immediately after, the second module is ready.
  • the basic condition that the second module is free and ready for tracking and/or irradiation must be met, especially for all variants of the handover criterion.
  • a handover criterion is used as follows.
  • step C1) before step C1a), the second module is roughly aligned with the target so that the target comes into the detection range of the second module. In an optional embodiment, this is done using the approach range provided by the warning system. This variant assumes that the above-mentioned approach range for the target is available and used by the warning system.
  • the rough alignment ensures that the target safely reaches the (potential) detection range of the second module or is ultimately located in it, so that successful tracking (successful detection of the target in the target range in order to track it precisely) by the second module is possible.
  • the handover criterion is therefore used: that the second module is ready for successful target tracking and/or irradiation when the target reaches the detection range of the second module - in particular of its tracking unit.
  • step C1 it is particularly not necessary, when transferring from one module (first module, in particular turret) to another (in particular second, other turret) according to step C1), to carry out parallel tracking by first and second module.
  • first module first module, in particular turret
  • second module in particular second, other turret
  • the tracking mode of the second module is still deactivated.
  • the second tracking unit and beam unit are activated according to step C1b) and the target is then precisely tracked and irradiated by the second module.
  • the approach range of the target provided by the warning system or any other information is optionally used to guide the second detection range to the target with sufficient accuracy.
  • the first and second modules emit a predeterminable signal pattern to combat the target.
  • the signal pattern has a time profile.
  • the signal patterns of the first and second modules are phase-synchronized with respect to the time profile.
  • Phase-synchronized means the following: In general, the irradiation or attack of the target is carried out using a jamming or irradiation code.
  • the code is a specific pattern of radiation pulses/waveforms, whereby the pattern is emitted according to a certain schedule.
  • Phase-synchronized modules generate the same pattern at the same time and in the same time sequence or offset by a constant time. This means that they emit radiation of the same or different amplitudes simultaneously or with a time delay, but over time they are the same signals or sections of a signal that runs according to the desired time sequence.
  • the missile is irradiated by the first and second modules at the same time, no destructive interference occurs, but the two signals arriving at the target are added together there. In this case, the amplitude of the individual signals emitted by the modules can be reduced.
  • the missile will be permanently hit by the continuous jamming code.
  • the code can be paused for the respective time dT.
  • 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.
  • the execution of the code is then paused for the time dT and then continued at the same phase.
  • the jamming code phase continues in real time, i.e. the first module ends the irradiation in step C1a) with the code phase P0, after the time interval dT the second module continues the irradiation in the phase P0 + dT.
  • the code part is then skipped during the time interval dT, the code is irradiated with a "gap" but otherwise in continuous real time. The corresponding procedure can again be selected depending on the combat tactics.
  • step C1 before step C1a), the beam mode, but not the tracking mode, is activated on the second module, with the second module deliberately aiming past the target.
  • the target can either be deliberately aimed past the target or the target can be deliberately aimed at.
  • step C1b the beam mode then remains activated on the second module and the second module deliberately aims at the target.
  • Targeting can be based on the approach range of the warning system - especially if the tracking mode is deactivated on the associated module.
  • the target will then continue to be targeted if the target has already been targeted previously.
  • double or multiple irradiation can generally be carried out - i.e. both within the scope of step C2) or step C1) - as soon as the target can be irradiated by at least two beam units:
  • exactly one beam can always be aimed exactly at the target and the other beams can deliberately miss the target, as explained above.
  • any number of phase-synchronized beams can also be aimed at the target simultaneously. or at least not deliberately miss the target. This means that exactly one beam of the module with activated tracking mode can be aimed precisely, while the others can be aimed in other ways, e.g. based on the approach area, since their tracking mode is not activated.
  • the second module aims past the target by aiming at an edge or outside the approach area provided by the warning system, or it aims (in connection with the embodiment of phase-synchronized modules) not past the target by aiming at the edge or inside the approach area, in particular at the center of the approach area. In this way, both aiming and aiming past can be carried out without using the active tracking mode on the corresponding module.
  • Step D) is carried out when the target is in a solo area starting from step B) and then moves directly from the current solo area, which then represents a "previous solo area", to another solo area. Then in the previous solo area, the tracking mode and the beam mode are deactivated for the associated module. Then in the other solo area, the tracking mode and the beam mode are activated for the associated module as the active module. This makes 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 changes from the previous to another solo area, bypassing the intersection areas.
  • At least one or several or all of the areas are defined in a coordinate system as a mathematical model/models. Decisions concerning these areas are then made based on the mathematical model/models.
  • 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.
  • a DIRCM system 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 engaging the target in a beam mode, wherein each of the modules has an overall area for tracking and/or engaging targets, and the overall area contains a solo area in which the relevant module alone is available for tracking and engaging, and the overall area contains an intersection area with at least one other of the modules in which all relevant modules are available for tracking and/or engaging, wherein a defense area is the union of all overall areas, and with a control and evaluation unit for carrying out the method steps of the method according to the invention.
  • the beam mode and the tracking mode can be activated and deactivated independently of each other.
  • the control and evaluation unit contains in particular the mathematical models mentioned above or a corresponding device for implementing and processing the models.
  • the warning system is integrated into the DIRCM system as part of the system, although the warning system may still be an independent system.
  • the interface is an interface to a warning system for reporting a respective approach area of an approaching target, or the warning system is one for outputting the approach area.
  • At least two of the modules are designed to emit a predeterminable signal pattern having a time profile in order to combat the target, and the modules can be phase-synchronized with respect to the time profile or, if necessary, phase-synchronized during operation, as described above.
  • the object of the invention is also achieved by an object according to claim 16, 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 aircraft or a helicopter, in particular a transport and/or passenger aircraft or helicopter.
  • Figure 1 shows a DIRCM system 2 engaging an approaching target 4.
  • the system 2 is mounted on or at 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 intends 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 is used to report approaching targets and is an MWS in this case. It is also used 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 this does not allow exact or safe location or tracking of the target. In particular, it is therefore not possible to precisely irradiate the IR seeker head of the missile with a laser.
  • the specific target 4 is always referred to as a representative of all potential targets 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, i.e. locating it precisely, and for irradiating it in a beam mode MS and thus attacking it.
  • each module 12a,b contains a tracking unit 16, and to carry out the beam mode MS, a beam unit 18.
  • the target 4 can be tracked by the module 12b, i.e. located so precisely that a laser beam 20 can be beamed into the IR seeker head of the target 4 with the help of the beam unit 18 in order to attack the target 4 by directing the target 4 away from the object 6. Thanks to this precise location, it is possible to beam a laser beam into the IR seeker head of the missile.
  • Each of the modules 12a,b is assigned a respective overall area BGa,b in which the respective module 12a,b is able to track and attack the target 4.
  • Figure 1 the edges of the total areas BGa,b are thickened and shown dashed for BGb.
  • Each of the total areas BGa,b in turn contains a solo area BOa,b.
  • In the solo area BOa only module 12a is able to track and attack target 4, in the solo area BOb only module 12b.
  • both modules 12a,b are able to track and attack target 4.
  • a defense area BA is formed by the union of the total areas BGa,b; in this, defense of target 4 is possible by at least one of the modules 12a,b or by system 2.
  • the system 2 also contains a control and evaluation unit 14, which is designed to carry out the following procedure for combating the approaching target 4 by the system 2: Initially, no target 4 flies towards the 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, according to the method exactly one of the modules 12a,b is selected as the active module and the tracking mode MV and the beam mode MS are activated for the target 4. The selection is made here using a selection criterion KA.
  • the selection criterion KA consists in selecting the module 12a,b that is closest to the target 4, in this case the module 12b.
  • the target 4 is tracked by the module 12b and attacked by shining the laser beam 20 into the IR seeker head of the target 4 in order to direct the target 4 away from the object 6.
  • the procedure continues to check whether the target 4 is 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 moving there, the tracking mode MV and the beam mode MS would remain activated in the currently active module 12b.
  • the active module 12b is defined as the first module and the other module 12a as the second module, which would alternatively be capable of tracking and irradiating the target 4. According to the method, either the tracking mode MV and the beam mode MS remain activated in the currently active module 12b or it is transferred to the other module 12a, as explained below.
  • the selection of these two variants is decided based on a handover criterion KÜ, which is continuously monitored and checked.
  • the handover criterion KÜ is that target 4 reaches a boundary surface 21.
  • target 4 moves - as shown by arrow 22 - in the defense area BA.
  • target 4 actually reaches boundary surface 21.
  • the tracking mode MV and the beam mode MS are deactivated in the first, currently active module 12b.
  • the second module 12a then becomes the active module and its tracking mode MV and beam mode MS are activated.
  • the transfer criterion KÜ continues to be checked continuously.
  • target 4 then moves into the solo area BOa, which is why the handover 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 above procedural condition.
  • the attack is successful and target 4 turns away from object 6.
  • Figure 1 also shows how the target 4 migrates at a later point in time along the arrow 24 from 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 modulated in its amplitude in order to deflect the target 4.
  • Figure 2a shows the desired course of the signal pattern over a longer period of time.
  • the module 12b generates the laser beam 20 according to Figure 2a .
  • the target 4 reaches the point P in Fig.1 , so that from this point in time t0 onwards the laser beam no longer comes from the module 12b, but according to Fig. 2b is emitted by the module 12a.
  • the signal patterns of the laser beams 20 of the modules 12a,b are phase-synchronized.
  • the irradiation by the module 12b ends at phase P0 of the entire signal path after Fig. 2a , the irradiation of module 12a is continued at phase P0.
  • target 4 is permanently illuminated with the continuous signal pattern according to Fig. 2a (solid and dashed section) irradiated, since the solid signal section in Fig. 2b exactly the dashed in Fig. 2a corresponds.
  • the irradiation is continued at time t0+dT by the module 12a with the phase P0 at which the irradiation of the module 12b ended. Accordingly, the target 4 is illuminated with the complete signal pattern according to Fig. 2a irradiated, but the signal pattern is paused or stretched for the time period dT.
  • the "code" according to Fig. 2a is completely radiated onto target 4, albeit with a time gap dT.
  • a mathematical model 26 of the areas BGa,b, BOa,b, BS and BA is present in the control and evaluation unit 14.
  • the target 4 is then also located in the corresponding model 26 as a virtual target. Decisions as to whether and where the target 4 is located in the relevant areas, whether Whether the criteria KA, KÜ are met or not, etc. are then decided - where necessary - using Model 26.
  • Figure 4 illustrates the following variant for transferring the target 4 or the tracking mode MV and beam mode MS from the first module 12a to the second module 12b.
  • the target 4 is successfully tracked by the module 12a (tracking mode MV activated), ie it is precisely located (symbolized by the cross on the target). In addition, it is successfully irradiated by the module 12a in beam mode MS.
  • the module 12b is deactivated (tracking mode MV and beam mode MS deactivated).
  • the detection areas 17a,b of the modules 12a,b or of their tracking units 16 are also shown. As soon as the target 4 is initially located within such a detection area 17a,b of the modules 12a,b, the target can be detected exactly in the respective target area when the tracking mode MV is activated (cross marking).
  • the warning system 10 provides the (rough) approach area 11 of the target 4.
  • This approach area 11 is now used to swivel the second module 12b - with the MV tracking mode and MS beam mode still deactivated - towards the target so far that the target comes into the detection range 17b of the module 12b or of its tracking unit 16.
  • the swiveling is shown by the arrow 28.
  • the tracking unit 16 has not yet swiveled far enough towards the target 4. Its detection range 17b is still far away from the target 4. Activating the MV tracking mode on the module 12b could not yet lead to successful tracking by the module 12b.

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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, ein DIRCM-System gemäß Patentanspruch 12 zur Ausführung des Verfahrens und ein Objekt gemäß Patentanspruch 15 mit besagtem DIRCM-System.
  • Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung 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) (siehe unten) oder ein Schritt C1) wie folgt ausgeführt: In einem ersten Schritt C1a) wird der Verfolgemodus und der Strahlmodus beim ersten Modul deaktiviert. In einem nachfolgenden Schritt C1b) wird - nach erfolgter Deaktivierung beim ersten Modul - der Verfolgemodus und der Strahlmodus beim zweiten Modul aktiviert. Insbesondere wird also im Schritt C1) durch Deaktivieren des ersten Moduls und anschließendes Aktivieren des zweiten Moduls das Ziel bzw. dessen Verfolgung und 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 C1) gilt also: Das zweite Modul wird nun zum "aktiven" und damit zum "ersten" Modul in einen nächsten erneuten Schritt C). In der Folge, d. h. bei einer erneuten Ausführung eines Schrittes C1) 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 C1 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 C1) bzw. C1b) eines der Module auszuwählen, das als zweites Modul anschließend die Verfolgung und/oder Bestrahlung des Ziels übernehmen soll.
  • Oder es wird anstelle des Schrittes C1) ein Schritt C2) wie folgt ausgeführt: Beim ersten (aktiven) Modul bleiben der Verfolgemodus und der Strahlmodus aktiviert. 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.
  • Die Schritte C1) und C2) können also auch im Wechsel bzw. wiederholt ausgeführt werden, so lange sich das Ziel im Schnittbereich aufhält bzw. nicht erfolgreich bekämpft ist, wenn also entweder das aktive Modul aktiv bleiben soll oder eine weitere Übergabe an ein anderes Modul erfolgen soll.
  • 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 nicht nötig, bei einer Übergabe von einem Modul (insbesondere Turret) auf ein anderes (insb. anderen Turret) gemäß Schritt C1), ein paralleles Verfolgen (Tracking) durch erstes und zweites Modul durchzuführen. Insbesondere ist es gemäß der Erfindung möglich, das Bestrahlen (und Verfolgen) des Ziels durch das erste Modul in Schritt C1a zu deaktivieren, kurz bevor das zweite Modul bzw. dessen Verfolgeeinheit das Ziel - durch Einschwenken der Verfolgeeinheit in die Grobrichtung des Ziels - in sein Sichtfeld (Erfassungsbereich der Verfolgeeinheit) bekommt. Sobald das Ziel im entsprechenden zweiten Sichtfeld eintrifft, wird gemäß Schritt C1b) die zweite Verfolgeeinheit und Strahleinheit aktiviert und das Ziel vom zweiten Modul bestrahlt. Zum Einschwenken, d. h. Grobausrichten der Verfolgeeinheit auf das Ziel kann insbesondere ein vom Warnsystem bereitgestellter Anflugbereich des Ziels genutzt werden (siehe unten).
    • 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, ohne dabei seinen Verfolgemodus zu aktivieren. 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 schaltet der zweite Turret seinen Laser an und beginnt mit dem Stören (Bestrahlen) des Suchkopfes des anfliegenden Flugkörpers. 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 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 eines 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 Ziels 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.
  • Schritt C1 wird nur bei Erfüllung eines Übergabekriteriums ausgeführt. In Schritt C2) wird zusätzlich das Übergabekriterium weiterhin geprüft. Insbesondere wird also in Schritt C) das Übergabekriterium permanent, dauerhaft bzw. wiederholt auf Erfüllung geprüft. So lange es nicht erfüllt ist, bleibt anhand Schritt C2) das erste Modul aktiv und das Übergabekriterium wird weiterhin geprüft. Bei dessen Erfüllung wird Schritt C1) ausgeführt und das Ziel 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 Zielverfolgung und/oder -bestrahlung bereit wird. Dies bedeutet, dass derjenige Moment abgewartet wird, ab dem das zweite Modul überhaupt in der Lage ist, die Zielverfolgung und/oder -bestrahlung zu bewerkstelligen, z. B. da es zuvor wegen der Verfolgung und/oder Bestrahlung eines anderen Ziels belegt war.
    • dass eine 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 und/oder bestrahlt. 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 Übergabe ermöglicht eine 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 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 Variante dieser Ausführungsform wird ein Übergabekriterium wie folgt genutzt.
  • In Schritt C1) wird vor Schritt C1a) das zweite Modul auf das Ziel hin grob ausgerichtet, so dass das Ziel in den Erfassungsbereich des zweiten Moduls gelangt. Dies geschieht in einer optionalen Ausführungsform anhand des vom Warnsystem bereitgestellten Anflugbereiches. Diese Variante setzt dabei voraus, dass vom Warnsystem der oben genannte Anflugbereich für das Ziel zur Verfügung steht und genutzt wird.
  • Durch die Grobausrichtung wird sichergestellt, dass das Ziel sicher in den (potentiellen) Erfassungsbereich des zweiten Moduls gelangt bzw. schlussendlich in diesem liegt, so dass ein erfolgreiches Verfolgen (erfolgreiches Erfassen des Ziels im Zielbereich, um es exakt zu verfolgen) durch das zweite Modul möglich wird. Als Übergabekriterium wird daher genutzt: dass das zweite Modul zu einer erfolgreichen Zielverfolgung und/oder -bestrahlung dadurch bereit wird, dass das Ziel in den Erfassungsbereich des zweiten Moduls - insbesondere von dessen Verfolgeeinheit - gelangt.
  • Gemäß dieser Ausführungsform ist es insbesondere nicht nötig, bei einer Übergabe von einem Modul (erstem Modul, insbesondere Turret) auf ein anderes (insb. zweites, anderer Turret) gemäß Schritt C1), ein paralleles Verfolgen (Tracking) durch erstes und zweites Modul durchzuführen. Insbesondere ist es so gemäß der Erfindung möglich, das Bestrahlen (und Verfolgen) des Ziels durch das erste Modul in Schritt C1a zu deaktivieren, kurz bevor oder in dem Moment oder nachdem das zweite Modul bzw. dessen Verfolgeeinheit das Ziel - durch Einschwenken der Verfolgeeinheit in die Grobrichtung des Ziels - in sein Sichtfeld (Erfassungsbereich der Verfolgeeinheit) bekommt. Dabei ist der Verfolgemodus des zweiten Moduls nach wie vor deaktiviert. Sobald das Ziel im entsprechenden zweiten Sichtfeld (Erfassungsbereich) wie oben erläutert eintrifft oder da das Ziel sich nun dort befindet, wird gemäß Schritt C1b) die zweite Verfolgeeinheit und Strahleinheit aktiviert und das Ziel vom zweiten Modul dann exakt verfolgt und bestrahlt. Zum Einschwenken, d. h. Grobausrichten der Verfolgeeinheit auf das Ziel wird dabei optional der vom Warnsystem bereitgestellte Anflugbereich des Ziels oder jede anderweitige Information genutzt, um den zweiten Erfassungsbereich ausreichend genau zum Ziel hin zu führen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform strahlen - insbesondere im Schritt C1) - das erste und das zweite Modul zum Bekämpfen des Ziels ein vorgebbares Signalmuster ab. Das Signalmuster weist einen Zeitverlauf auf. Im Schritt C1) 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 C1) 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 C1) 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 C1a) 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 C1) folgendes ausgeführt: vor dem Schritt C1a) wird beim zweiten Modul der Strahlmodus, nicht aber der Verfolgemodus, aktiviert, 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 C1b) bleibt dann der Strahlmodus beim zweiten Modul aktiviert und vom zweiten Modul wird bewusst auf das Ziel gezielt.
  • Das Zielen kann dabei - insbesondere falls beim zugehörigen Modul der Verfolgemodus deaktiviert ist - auf Basis des Anflugbereiches des Warnsystems erfolgen. In Schritt C1b wird dann gegebenenfalls weiterhin auf das Ziel gezielt, falls bereits vorher schon auf das Ziel gezielt wurde.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann generell - also sowohl im Rahmen von Schritt C2) oder Schritt C1) - 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, da deren Verfolgemodus nicht aktiviert ist.
  • 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 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 13 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 mathematischen 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 16, 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 4
    eine weitere alternative Übergabe 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.
  • 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 beim derzeit aktiven Modul 12b der Verfolgemodus MV und der Strahlmodus MS aktiviert oder es wird auf das andere Modul 12a übergeben, wie weiter unten erläutert wird.
  • Vorliegend wird die Auswahl dieser beider Varianten anhand eines Übergabekriteriums KÜ entschieden, welches fortlaufend überwacht bzw. geprüft wird. 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 Verfolgemodus MV und der Strahlmodus MS werden beim ersten, derzeit aktiven Modul 12b deaktiviert. Anschließend wird das zweite Modul 12a zum aktiven Modul und dessen Verfolgemodus MV und Strahlmodus MS werden aktiviert. Das Übergabekriterium KÜ wird weiterhin fortlaufend geprüft.
  • 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. 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. 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 der Strahlmodus MS, nicht jedoch der Verfolgemodus MV aktiviert. Anhand des vom Warnsystem 10 gemeldeten Anflugbereiches 11 zielt das Modul 12b 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 - zumindest grob - auf das Ziel 4 anhand des Anflugbereiches 11, indem es auf das Zentrum des Anflugbereiches 11 zielt (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 vollständig (Verfolgemodus MV und Strahlmodus MS) deaktiviert und der Verfolgemodus MV für das Modul 12b gestartet. 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 nun 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, KÜ erfüllt sind oder nicht, usw. werden dann - wo nötig - anhand des Modells 26 getroffen.
  • Figur 4 illustriert folgende Variante zur Übergabe des Ziels 4 bzw. des Verfolgemodus MV und Strahlmodus MS vom ersten Modul 12a auf das zweite Modul 12b. In Fig. 4a wird das Ziel 4 vom Modul 12a erfolgreich verfolgt (aktivierter Verfolgemodus MV), d. h. zielgenau geortet (symbolisiert durch das Kreuz auf dem Ziel). Außerdem wird es vom Modul 12a im Strahlmodus MS erfolgreich bestrahlt. Das Modul 12b ist deaktiviert (Verfolgemodus MV und Strahlmodus MS deaktiviert). In Fig. 4a sind auch die Erfassungsbereiche 17a,b der Module 12a,b bzw. von deren Verfolgeeinheiten 16 dargestellt. Sobald sich das Ziel 4 anfänglich innerhalb eines solchen Erfassungsbereiches 17a,b der Module 12a,b befindet, kann bei Aktivierung des Verfolgemodus MV das Ziel exakt im jeweiligen Zielbereich erfasst werden (Kreuzmarkierung).
  • Das Warnsystem 10 liefert parallel dazu den (groben) Anflugbereich 11 des Ziels 4. Dieser Anflugbereich 11 wird nun genutzt, um das zweite Modul 12b - bei weiterhin deaktiviertem Verfolgemodus MV und Strahlmodus MS - so weit auf das Ziel einzuschwenken, dass das Ziel in den Erfassungsbereich 17b des Moduls 12b bzw. von dessen Verfolgeeinheit 16 gelangt. Das Einschwenken ist durch den Pfeil 28 dargestellt. Derzeit ist die Verfolgeeinheit 16 noch nicht weit genug auf das Ziel 4 eingeschwenkt. Deren Erfassungsbereich 17b ist noch vom Ziel 4 entfernt. Ein Aktivieren des Verfolgemodus MV beim Modul 12b könnte noch nicht zum erfolgreichen Verfolgen durch das Modul 12b führen.
  • In Figur 4b ist das Einschwenken des zweiten Moduls 12b soweit fortgeschritten, dass das Ziel 4 in den Erfassungsbereich 17b eintritt. Ab diesem Moment kann das Aktivieren des Verfolgemodus MV beim Modul 12b zur erfolgreichen zielgenauen Erfassung des Ziels 4, d. h. erfolgreichem Verfolgen führen. Daher wird nun das Modul 12a deaktiviert (Verfolgemodus MV und Strahlmodus MS) und anschließend das Modul 12b aktiviert (Verfolgemodus MV und Strahlmodus MS). Damit ist das Ziel 4 an das Modul 12b übergeben.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    System (DIRCM-)
    4
    Ziel
    6
    Objekt
    8
    Schnittstelle
    10
    Warnsystem
    11
    Anflugbereich
    12a,b
    Modul (DIRCM-)
    14
    Steuer- und Auswerteeinheit
    16
    Verfolgeeinheit
    17a,b
    Erfassungsbereich
    18
    Strahleinheit
    20
    Laserstrahl
    21
    Grenzfläche
    22
    Pfeil
    24
    Pfeil
    26
    Modell
    BGa,b
    Gesamtbereich
    BOa,b
    Solobereich
    BS
    Schnittbereich
    BA
    Abwehrbereich
    MV
    Verfolgemodus
    MS
    Strahlmodus
    KA
    Auswahlkriterium
    KÜ
    Übergabekriterium
    P
    Punkt
    t
    Zeit
    t0
    Zeitpunkt
    P0
    Phase
    dT
    Zeitdauer

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 geprüft wird, ob sich das Ziel (4) in einem der Solobereiche (Boa,b) oder im Schnittbereich (BS) befindet, und:
    - 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 deaktiviert werden oder bleiben,
    und
    - C) wenn sich das Ziel (4) im Schnittbereich (BS) zwischen dem aktiven Modul (12a,b) als erstem Modul (12a,b) und einem zweiten der Module (12a,b) befindet:
    - ein Übergabekriterium (KÜ) geprüft wird, und
    - C1) bei Erfüllung des Übergabekriteriums (KÜ)
    - C1a) der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) beim ersten Modul (12a,b) deaktiviert wird,
    - C1b) nach erfolgter Deaktivierung beim ersten Modul (12a,b): der Verfolgemodus (MV) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert wird und der Strahlmodus (MS) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert wird oder aktiviert bleibt,
    - C2) und bei Nicht-Erfüllung des Übergabekriteriums (KÜ) beim ersten Modul (12a,b) der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) aktiviert bleiben, und das Übergabekriterium (KÜ) in Schritt C) weiterhin geprüft wird, so lange es nicht erfüllt ist.
  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),
    oder
    - bei dem Ziel (4) im Schnittbereich (BS): das Modul (12a,b) aus denen des Schnittbereiches (BS):
    - in einem vorgebaren Entfernungsbereich zum Ziel (4), und/oder
    - mit der wenigsten Abweichung der aktuellen Verfolgung und/oder Bekämpfung von einer Mittelstellung bezüglich eines Verfolgungs- und/oder Bekämpfungsbereiches des Moduls (12a,b), und/oder
    - mit einem vorgebbaren Gesamtbereich (BGa,b) oder Schnittbereich (BS), und/oder
    - mit einer vorgebbaren Erfolgsprognose zur erfolgreichen Bekämpfung.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Schnittstelle (8) eine Schnittstelle (8) zu einem Warnsystem (10) zur Meldung eines jeweiligen Anflugbereiches (11) eines anfliegenden Ziels (4) verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Übergabekriterium (KÜ) genutzt wird:
    - dass das zweite Modul (12a,b) zu einer erfolgreichen Zielverfolgung und/oder - bestrahlung bereit wird, und/oder
    - dass ein vorgebbarer Grenzparameter beim ersten und/oder zweiten Modul (12a,b) erreicht ist, und/oder
    - dass das erste Modul (12a,b) das Ziel (4) nicht mehr erfolgreich verfolgt und/oder bestrahlt, und/oder
    - dass das Ziel (4) eine vorgebbare Grenzfläche (21) im Schnittbereich (BS) erreicht, und/oder
    - dass das Ziel (4) eine vorgebbare Entfernung zum zweiten Solobereich (BOb) unterschreitet, und/oder
    - dass das Ziel (4) den Schnittbereich (BS) zum zweiten Solobereich (BOb) hin verlässt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in Schritt C1):
    - vor Schritt C1a) das zweite Modul (12a,b) auf das Ziel (4) hin grob ausgerichtet wird,
    und als Übergabekriterium (KÜ) genutzt wird:
    - dass das zweite Modul (12a,b) zu einer erfolgreichen Zielverfolgung und/oder - bestrahlung dadurch bereit wird, dass das Ziel (4) in einen Erfassungsbereich (17a,b) des zweiten Moduls (12a,b) gelangt.
  7. 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 C1) - falls dieser ausgeführt wird - die Signalmuster des ersten und zweiten Moduls (12a,b) hinsichtlich des Zeitverlaufs phasensynchronisiert werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in Schritt C1) - falls dieser ausgeführt wird -
    - vor dem Schritt C1a) beim zweiten Modul (12a,b) der Strahlmodus (MS), nicht aber der Verfolgemodus (MV), aktiviert 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,
    - in Schritt C1b) der Strahlmodus (MS) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert bleibt und vom zweiten Modul (12b) bewusst auf das Ziel (4) gezielt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8 in Verbindung mit Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite Modul (12b) dadurch am Ziel (4) vorbeizielt, dass
    - es auf einen Rand oder nach außerhalb des vom Warnsystem (10) bereitgestellten Anflugbereiches (11) zielt, oder
    - es - in Verbindung mit Anspruch 7 - dadurch nicht am Ziel (4) vorbeizielt, dass es auf den Rand oder nach innerhalb des Anflugbereiches (11) zielt.
  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 (BGa,b; BOa,b; BS; BA) 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 (10) 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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