NO306580B1

NO306580B1 - Device for controlling target assignment to and launch of a plurality of airborne vehicles

Info

Publication number: NO306580B1
Application number: NO905283A
Authority: NO
Inventors: John R Peoples; Brock G Mccamen; William A Yates; David W Stubbs
Original assignee: Raytheon Co
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1990-12-06
Publication date: 1999-11-22
Also published as: NO905283D0; EP0431892A2; NO905283L; EP0431892A3; TR26799A; IL96331A; CA2029752A1; JPH03217797A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for å styre målti Idel ing til og utskyting av et flertall av luftbårne farkoster. The present invention relates to a device for controlling the targeting and launching of a majority of airborne vehicles.

Tradisjonelle våpensystemer innbefatter en sensor, et kommunikasjonssystem, et våpen, en sentral behandlingsenhet, og en avfyringsstyredatamaskin. Et enkelt våpensystem kan f.eks. innbefatte øynene til en observatør som en sensor, pekefingeren til observatøren som, kommunikasjonssystem, en rifle som et våpen og operatørens hjerne som en sentral behandlingsenhet og avfyringsstyredatamaskin. Et komplekst våpensystem kan innbefatte et radarsystem som en sensor, et sett av radiofrekvenssendere og -mottakere som et kommunikasjonssystem, en missil som et våpen, en sentral enhet og avfyringsstyredatamaskin for dette formål. Uavhengig av kompleksiteten plasseres og opereres tradisjonelle våpensystemer uavhengig av hverandre, bortsett fra en felles deling av sensorinformasjonen. Traditional weapon systems include a sensor, a communication system, a weapon, a central processing unit, and a fire control computer. A single weapon system can e.g. include the eyes of an observer as a sensor, the index finger of the observer as a communication system, a rifle as a weapon, and the operator's brain as a central processing unit and fire control computer. A complex weapon system may include a radar system as a sensor, a set of radio frequency transmitters and receivers as a communication system, a missile as a weapon, a central unit and fire control computer for this purpose. Regardless of the complexity, traditional weapon systems are positioned and operated independently of each other, apart from a joint sharing of the sensor information.

I dagens multi-trussel miljø er tradisjonelle våpensystemer blitt gammeldagse. Tekniske utviklinger innenfor våpenteknik-ken har redusert tiden innenfor hvilken man kan motta og analysere informasjonen. Når tradisjonelle våpensystemer anvendes vil en sentral kommandoautoritet ha vanskeligheter med å styre hvert våpensystem. På grunn av at komponentene til disse tradisjonelle systemene, er lokalisert sammen ødelegges disse systemene lett. Et fast antall tradisjonelle våpensystemer kan dessuten kun dekke et begrenset geografisk område. In today's multi-threat environment, traditional weapon systems have become old-fashioned. Technical developments in weapons technology have reduced the time within which one can receive and analyze the information. When traditional weapon systems are used, a central command authority will have difficulty controlling each weapon system. Because the components of these traditional systems are located together, these systems are easily destroyed. A fixed number of traditional weapon systems can also only cover a limited geographical area.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et fordelt utskytningsnettverk. Nettverket er av modulform og anvender komponenter som lett kan tillegges eller fjernes etter behovet, med hensyn til størrelse og antall geografiske arealer som skal bli dekket. Det anvender en eller flere målsensorer som samler målposisjonsinformasjon og mater det inn i et måldatanett. Måldatanettet integrerer målposisjons informasjonen fra hver målsensor for å danne et sammendrag av flere målaktiviteter. Et styresenter eller flere styresentra er koblet til måldatanettet for å motta målposisjonsinformasjon. Hvert avfyringsstyresenter sender ut utskytnings- og styreordrer til en eller flere luftbårne farkoster via utskytningsinnretninger som er anvist til dets styring. Ved den foretrukne utførelsesformen er de luftbårne fartøyene "Advanced Medium Range Air-to-Air Missile (AMRAAM)", en luft-til-luft missil anvendt i en overflate-til-luft modus. Etter utskytningen sender avfyringsstyresentrene oppdatert målposisjonsinformasjon til de luftbårne farkostene som er under deres kontroll. In accordance with the present invention, a distributed launch network is provided. The network is modular and uses components that can be easily added or removed as needed, with regard to the size and number of geographical areas to be covered. It uses one or more target sensors that collect target position information and feed it into a target data network. The target data network integrates the target position information from each target sensor to form a summary of multiple target activities. A control center or control centers are connected to the target data network to receive target position information. Each launch control center issues launch and control orders to one or more airborne vehicles via launch devices assigned to its control. In the preferred embodiment, the airborne craft is the "Advanced Medium Range Air-to-Air Missile (AMRAAM)", an air-to-air missile used in a surface-to-air mode. After launch, the launch control centers send updated target position information to the airborne vehicles under their control.

I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere med henvisning til tegningen, hvor: Figuren viser et skjema over basiskomponentene til det fordelte utskytningsnettverket. Figuren viser utskytningsnettverket 10 konstruert på en modulær måte. På venstre siden av kretsskjemaet er vist en eller flere målsensorer 12a-c som tilveiebringer målposisjonsinformasjon. Selv om kun tre målsensorer er vist kan det anordnes ytterligere målsensorer eller færre, avhengig av størrelsen på det geografiske arealet som skal undersøkes. En type av mål sensor kan være et tredimensjonalt radarsystem. Målsensorene 12a-c er fortrinnsvis anbragt i posisjoner for optimal overvåkning, fjerntliggende fra de andre nettverk-komponentene og opererer uavhengig av hverandre. In what follows, the invention will be described in more detail with reference to the drawing, where: The figure shows a diagram of the basic components of the distributed launch network. The figure shows the launch network 10 constructed in a modular way. On the left side of the circuit diagram, one or more target sensors 12a-c are shown which provide target position information. Although only three target sensors are shown, additional target sensors or fewer can be arranged, depending on the size of the geographical area to be investigated. One type of target sensor can be a three-dimensional radar system. The target sensors 12a-c are preferably placed in positions for optimal monitoring, remote from the other network components and operate independently of each other.

Målposisjonsinformasjonen fra målsensorene 12a-c mates til et måldatanett 14. Måldatanettet 14 kombinerer målposisjonsinformasjonen fra hver målsensor 12 for å danne et integrert bilde av målaktiviteten. Selv om kun et av måldatanettene er vist for tydelighets skyld, kan flere måldatanett være tilføyet, avhengig av antall geografiske arealer som skal bli overvåket. The target position information from the target sensors 12a-c is fed to a target data network 14. The target data network 14 combines the target position information from each target sensor 12 to form an integrated picture of the target activity. Although only one of the target data grids is shown for clarity, several target data grids may be added, depending on the number of geographical areas to be monitored.

Den integrerte målposisjonsinformasjonen er tilgjengelig for bruk av avfyringsstyresentrene 16a-b. Kun to avfyringsstyresentre 16a-b er vist, men i samsvar med systemets modulære natur kan avfyringsstyresentre bli tilføyd eller tatt vekk etter behov med hensyn til den taktiske situa-sjonen. Avfyringsstyresentrene 16a-b er tildelt et bestemt geografisk ansvarsområde. Avfyringsstyresenteroperatøren overvåker deres ansvarsområde og sender utskytnings- og styreordre til deres tilknyttede utskytningsinnretninger 18a-e. The integrated target position information is available for use by the firing control centers 16a-b. Only two fire control centers 16a-b are shown, but in accordance with the modular nature of the system, fire control centers can be added or removed as needed with respect to the tactical situation. The launch control centers 16a-b are assigned a specific geographical area of responsibility. The launch control center operator monitors their area of responsibility and sends launch and control orders to their associated launch devices 18a-e.

Stedet for utskytningsinnretningene 18a-e registreres på et gittersystem. En felles referanse, fra hvilken vinkelmessig kursretning måles, er også anmerket på gittersystemet. Utskytningsinnretningene 18a-e er programmert for å motta styreordrer som er referert til deres egen posisjon på gittersystemet. Derfor blir målposisjonsinformasjonen omformet til utskytningskoordinater før de anvendes for å generere en utskytningsmelding. Utskytningsinnretningene 18a—e og de luftbårne fartøyene 20a-e mottar utskytnings- og styreordrene via en sikker kommunikasjonsforbindelse. Etter utskytningen fortsetter de luftbårne farkostene 20a-e å motta oppdaterte målinformasjoner via den sikre kommunikasjons-forbindelsen. The location of the launch devices 18a-e is recorded on a grid system. A common reference, from which the angular course direction is measured, is also marked on the grid system. The launchers 18a-e are programmed to receive control commands referenced to their own position on the grid system. Therefore, the target position information is transformed into launch coordinates before being used to generate a launch message. The launch devices 18a-e and the airborne vessels 20a-e receive the launch and control orders via a secure communication link. After launch, the airborne vehicles 20a-e continue to receive updated target information via the secure communication link.

I den foretrukne utførelsesformen er de luftbårne farkostene 20a-e nevnte "Advanced Medium Range Air-to-Air Missile (AMRAAM)". Disse missilene er tilpasset for bruk i andre omgivelser ved siden av luft-til-luft. Ved den foretrukne utførelsesformen av det fordelte utskytningsnettverket 10 blir den anvendt som et overflate-til-luft missil. Andre utførelsesformer kan gjøre bruk av missilet i en kombinasjon av omgivelser. Enhver utskytningsplattform som kan kommuni-sere med avfyringsstyresentrene 16a-b kan bli en del av utskytningsnettverket 10. In the preferred embodiment, the airborne vehicles 20a-e are said "Advanced Medium Range Air-to-Air Missile (AMRAAM)". These missiles are adapted for use in environments other than air-to-air. In the preferred embodiment of the distributed launch network 10, it is used as a surface-to-air missile. Other embodiments may make use of the missile in a combination of environments. Any launch platform that can communicate with the launch control centers 16a-b can become part of the launch network 10.

Foreliggende oppfinnelse har flere fordeler i forhold til tidligere kjent teknikk, og som vil være åpenbart for fagmannen på området. Oppfinnelsen gir slagmarkkommandøren fleksibilitet med hensyn til anbringelse av målsensorer 12a-c på optimale overvåkningssteder og anbringelse av utskytningsinnretninger 18a-e på optimale steder for å forsvare taktiske posisjoner. Antallet av utskytningsinnretninger 18a-e og målsensorer 12a-c kan varieres, og utskytningsinnretnings-anvisninger kan bli endret fra et avfyringsstyresenter 16 til et annet. De stiplede og hel trukne linjene mellom avfyringsstyresentrene 16a-b og utskytningsinnretningene 20a-e viser denne omvekslingsmuligheten. Den relative størrelsen og avfyringseffekten i nettverket 10 kan baseres på skjønn og tillater en kontinuerlig justering når taktiske forhold varierer. The present invention has several advantages compared to prior art, which will be obvious to the person skilled in the art. The invention provides the battlefield commander with flexibility in placing target sensors 12a-c at optimal surveillance locations and placing launchers 18a-e at optimal locations to defend tactical positions. The number of launchers 18a-e and target sensors 12a-c can be varied, and launcher instructions can be changed from one launch control center 16 to another. The dashed and solid lines between the firing control centers 16a-b and the launch devices 20a-e show this possibility of switching. The relative size and firing power of the network 10 can be based on discretion and allows for continuous adjustment as tactical conditions vary.

Det fordelte utskytningsnettverket 10 er mindre sårbart med hensyn til ødeleggelser enn tradisjonelle våpensystemer. Anbringelsen av utskytningsinnretningene 18a-e fjerntliggende fra målsensorene 12a-e gjør disse mye mindre sårbare med hensyn til ødeleggelse fra et våpen som er tiltrukket av tilstedeværelsen av en utstrålende målsensor. På grunn av det fordelte nettverkets 10 egenart er det mye mindre sannsynlig at utskytningsinnretningene 12a-e skal bli funnet ved luftrekognosering, idet det er mye mindre tungt utstyr samlet på ett og samme sted. På grunn av at det er mindre sårbart med hensyn til ødeleggelse, gir det et mye større forsvar av et gitt område enn et tradisjonelt våpensystem. The distributed launch network 10 is less vulnerable to destruction than traditional weapon systems. The location of the launchers 18a-e remote from the target sensors 12a-e makes them much less vulnerable to destruction by a weapon attracted by the presence of a radiating target sensor. Due to the nature of the distributed network 10, it is much less likely that the launchers 12a-e will be found by aerial reconnaissance, as there is much less heavy equipment gathered in one and the same place. Because it is less vulnerable to destruction, it provides a much greater defense of a given area than a traditional weapon system.

Det fordelte utskytningsnettverket 10 har dessuten andre fordeler. Det har større bevegelsesfrihet enn hva et tradisjonelt våpensystem har. Istedenfor å måtte koble ut hele utskytningsbatteriet og miste all bruksmulighet i løpet av taktisk bevegelse, kan forskjellige moduler bli frakoblet og beveget uavhengig, hvorved resten av systemet etterlates i operasjonsdyktig tilstand. Det er også bedre mulighet for å koordinere avfyringseffekten. Flere samtidige utskytninger av luftbårne farkoster for å forsvare mot fiendens angrepsbølge er mulig. Hver utskytningsinnretning har en full 360° asimut-mulighet. The distributed launch network 10 also has other advantages. It has greater freedom of movement than a traditional weapon system. Instead of having to disconnect the entire launch battery and lose all usability during tactical movement, different modules can be disconnected and moved independently, leaving the rest of the system in an operational state. There is also better opportunity to coordinate the firing effect. Several simultaneous launches of airborne vehicles to defend against the enemy's attack wave are possible. Each launcher has a full 360° azimuth capability.

Claims

Device (10) for controlling target assignment to and launch of a plurality of airborne vehicles, characterized by) a plurality of geographically distributed launch devices (18), each launch device being operative to effect the launch of airborne vehicles (20) and including a device for to send updated target position information to the airborne vehicles after the launch, b) a plurality of geographically distributed control centers (16), which communicate with a designated part of said plurality of launch devices to control the launch devices and launch of the airborne vehicles, c) a plurality of geographically distributed target position sensors (12), each sensor being capable of generating three-dimensional target position information and delivering the target position information to an integration device, d) integration device (14) for receiving the target position information from said plurality of target position sensors to integrate such information for to provide an inte integrated set of target information and to deliver the integrated target information to said multiple control centers, and e) in that the control of a particular launch device is reassignable to a desired one of said control centers whereby any launch device can be controlled by any desired control center and thus destruction of a control center will not result in loss of control of its launch devices.