NO327291B1

NO327291B1 - Device for combating combat template

Info

Publication number: NO327291B1
Application number: NO20032967A
Authority: NO
Inventors: Ralf-Joachim Herrmann; Wolfgang Seidel
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition
Priority date: 2002-08-31
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2009-06-02
Also published as: NO20032967D0; IL157599A0; DE50301073D1; EP1394495B1; EP1394495A1; DE10240314A1; CA2437374C; CA2437374A1

Description

Anordning for å bekjempe kampmål Device for defeating combat targets

Oppfinnelsen angår en anordning for å bekjempe kampmål innenfor et område som skal overvåkes, med en bakkemontert innrettbar avfyringsanordning, en målregistreringsanordning som står i forbindelse med avfyringsanordningen, og minst ett flygelegeme som kan avfyres fra avfyringsanordningen. The invention relates to a device for combating combat targets within an area to be monitored, with a ground-mounted adjustable firing device, a target registration device that is connected to the firing device, and at least one aircraft body that can be fired from the firing device.

Bakgrunn Background

For eksempel er det fra DE 31 40 728 C2 kjent å bekjempe pansrete kjøretøyer ved hjelp av en nøyaktig fastsettelse av målstedet med en kombinasjon av passive og aktive sensorer. Her brukes de passive sensorene (for eksempel akustiske sensorer) for fastsettelse av retningen mot målet, og de aktive sensorene for fastsettelse av målets hastighet. Ved hjelp av endringen av retningen mot målet og målets hastighet, kan målets bevegelsesbane og således avfyringstidspunktet for flygelegemet bestemmes. For example, from DE 31 40 728 C2 it is known to combat armored vehicles by means of an accurate determination of the target location with a combination of passive and active sensors. Here, the passive sensors (for example acoustic sensors) are used to determine the direction towards the target, and the active sensors to determine the speed of the target. By means of the change of the direction towards the target and the target's speed, the target's trajectory and thus the firing time for the aircraft body can be determined.

En ulempe med denne kjente anordningen er blant annet, at for bestemmelsen av målets bane og den etterfølgende innrettingen av avfyringsanordningen til flygelegemet, trengs det relativt mye tid, slik at reaksjonstiden til anordningen, fra mottak av de akustiske karakteristiske signalene, til avfyringen av flygelegemet for bekjempelse av meget raske mål, så som helikoptre, er for lang. Dessuten, ved bruk av aktive sensorer i målregistreringsanordningen, er det en fare for at motstanderen kan peile og ødelegge den bakkemonterte avfyringsanordningen. A disadvantage of this known device is, among other things, that for the determination of the target's path and the subsequent alignment of the firing device to the aircraft body, a relatively large amount of time is needed, so that the reaction time of the device, from receiving the acoustic characteristic signals, to the firing of the aircraft body for combating very fast targets, such as helicopters, is too long. Also, with the use of active sensors in the target acquisition device, there is a danger that the adversary could target and destroy the ground-mounted launcher.

Formål Purpose

Formålet med oppfinnelsen er å angi en anordning som nevnt innledningsvis, som er bygget enkelt og kostnadsgunstig, har en kort reaksjonstid, og hvis avfyrings- og målregistreringsanordning, ved bruk av passende sensorer, ikke lar seg peile. The purpose of the invention is to specify a device as mentioned at the outset, which is built simply and cost-effectively, has a short reaction time, and whose firing and target registration device, when using suitable sensors, cannot be gauged.

Oppfinnelsen The invention

Dette formålet nås med de karakteristiske trekkene i samsvar med oppfinnelsen, som angitt i patentkrav 1. Ytterligere, spesielt fordelaktige utførelser av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkravene. This purpose is achieved with the characteristic features in accordance with the invention, as stated in patent claim 1. Further, particularly advantageous embodiments of the invention appear from the independent patent claims.

Oppfinnelsen baserer seg i hovedsak på tanken om at anordningen skal omfatte en målregistreringsanordning som utelukkende bruker passive sensorer, og som bare fastsetter retningen mot målet, men ikke bevegelsesbanen til målet som skal bekjempes, før avfyringen av det tilhørende flygelegemet, og at flygelegemet til anordningen har et søkehode, som etter avfyring av flygelegemet i retningen mot målet, på egen hånd finner målet (for eksempel ved hjelp av en infrarød sensor) og ødelegger dette. En peilbar forbindelse eksisterer ikke mellom flygelegemet og avfyringsanordningen, henholdsvis målregistreringsanordningen, under flygefasen til flygelegemet. The invention is essentially based on the idea that the device should comprise a target registration device that exclusively uses passive sensors, and that only determines the direction towards the target, but not the movement path of the target to be combated, before the firing of the associated flying body, and that the flying body of the device has a search head, which, after firing the aircraft body in the direction of the target, finds the target on its own (for example with the help of an infrared sensor) and destroys it. A traceable connection does not exist between the flight body and the firing device, respectively the target registration device, during the flight phase of the flight body.

Anordningen i samsvar med oppfinnelsen fremviser en fordel, ved at den kan installeres som en relativt liten egen enhet, for eksempel manuelt, innenfor et område som skal overvåkes, og kan overvåke dette romlige området i lengre tid. For dette formålet er anordningen forsynt med for eksempel en akustisk overvåkingssensor. Målregistreringsanordningen gjennomfører en permanent frekvensanalyse av de mottatte akustiske signalene. Så snart det akustiske frekvensspektret tyder på et mål som skal bekjempes, blir peilesensoren aktivert og peilevinkelen til målet bestemt. Avfyringsanordningen blir innrettet i peileretningen og flygelegemet (for eksempel en "Stinger"-rakett) avfyres. Rakettens infrarøde sensor søker så en varmekilde (mål) i romsegmentet som er angitt av den akustiske peilingen, og raketten blir ført mot målet med en hensiktsmessig styreanordning. The device according to the invention presents an advantage, in that it can be installed as a relatively small separate unit, for example manually, within an area to be monitored, and can monitor this spatial area for a longer period of time. For this purpose, the device is provided with, for example, an acoustic monitoring sensor. The target registration device carries out a permanent frequency analysis of the received acoustic signals. As soon as the acoustic frequency spectrum indicates a target to be engaged, the bearing sensor is activated and the bearing angle of the target is determined. The firing device is aligned in the bearing direction and the airframe (for example a "Stinger" missile) is fired. The rocket's infrared sensor then searches for a heat source (target) in the space segment indicated by the acoustic bearing, and the rocket is guided towards the target with an appropriate guidance device.

Ved en fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen omfatter den akustiske peilesensoren minst fire mikrofoner, som hver er anordnet på hjørnepunkter til et tetraeder. In an advantageous embodiment of the invention, the acoustic bearing sensor comprises at least four microphones, each of which is arranged at corner points of a tetrahedron.

Ved overvåkingssensoren dreier det seg fortrinnsvis om en av mikrofonene til peilesensoren. In the case of the monitoring sensor, it is preferably one of the microphones of the bearing sensor.

Eksempel Example

Ytterligere detaljer og fordeler ved oppfinnelsen fremgår av det følgende utførelseseksemplet, forklart ved hjelp av figurene, der Figur 1 viser et skjematisk sideriss av en anordning i samsvar med oppfinnelsen, for bekjempelse av luftmål; Further details and advantages of the invention appear from the following embodiment, explained with the help of the figures, where Figure 1 shows a schematic side view of a device in accordance with the invention, for combating air targets;

Figur 2 viser en plantegning av anordningen i figur 1, og Figure 2 shows a floor plan of the device in Figure 1, and

Figur 3 viser et blokkskjema av en målregistreringsanordning. Figure 3 shows a block diagram of a target registration device.

I figurene 1 og 2 er en anordning for bekjempelse av helikoptre 2, innenfor en forutbestemt rom som skal overvåkes, betegnet med 1. Anordningen 1 omfatter et hus 3, i hvilket det er anordnet både en energiforsyningsenhet og en elektronisk analyseanordning 4 til en målregistreringsanordning 5 (se også figur 3). In figures 1 and 2, a device for combating helicopters 2, within a predetermined space to be monitored, is denoted by 1. The device 1 comprises a housing 3, in which both an energy supply unit and an electronic analysis device 4 for a target registration device 5 are arranged. (see also figure 3).

På huset 3 står en innretningsanordning 6, med hjelp av hvilken en avfyringsanordning 7 kan innrettes i asimut- og høyderetning. On the housing 3 is an alignment device 6, with the help of which a firing device 7 can be aligned in azimuth and height direction.

På siden av huset 3 er det anordnet tre ben 8 som står på bakken 9 og på hvilke det er festet tre mikrofoner 10 til en akustisk peilesensor 11. En fjerde mikrofon 10, til den akustiske peilesensoren 11, er anordnet på innretningsanordningen 6, slik at de fire mikrofonene 10 til peilesensoren 11 danner hjørnepunktene i et tetraeder. Alle mikrofonene 10 til peilesensoren 11 er forbundet med den elektroniske analyseanordningen 4 med elektriske ledninger 12. Analyseanordningen 4 har en mikroprosessor 13. On the side of the housing 3, there are arranged three legs 8 which stand on the ground 9 and on which are attached three microphones 10 to an acoustic bearing sensor 11. A fourth microphone 10, for the acoustic bearing sensor 11, is arranged on the device device 6, so that the four microphones 10 of the bearing sensor 11 form the corner points of a tetrahedron. All the microphones 10 of the bearing sensor 11 are connected to the electronic analysis device 4 with electrical wires 12. The analysis device 4 has a microprocessor 13.

I avfyringsanordningen 7 er det anordnet minst ett flygelegeme 14 som er forsynt med et målsøkende IR-søkehode og en ikke vist styreanordning. In the firing device 7, there is arranged at least one flying body 14 which is provided with a target-seeking IR search head and a control device, not shown.

I det følgende vil virkemåten til anordningen i samsvar med oppfinnelsen beskrives. In the following, the operation of the device in accordance with the invention will be described.

Etter installeringen av anordningen 1 blir den slått på. Deretter står anordningen 1 i en såkalt lyttemodus, dvs. det er bare aktivert en akustisk overvåkingskobling, som kun er forbundet med én av mikrofonene 10. Den elektroniske analyseanordningen 4 gjennomfører hele tiden en Fast Fourier Transform (FFT) av de akustiske signalene som til enhver tid mottas i mikrofonen 10. Så snart frekvensspektret likner på den akustiske signaturen til et helikopter, blir målregistreringsanordningen satt i den såkalte peilemodusen. After the installation of the device 1, it is switched on. Then the device 1 is in a so-called listening mode, i.e. only an acoustic monitoring link is activated, which is only connected to one of the microphones 10. The electronic analysis device 4 constantly performs a Fast Fourier Transform (FFT) of the acoustic signals as for any time is received in the microphone 10. As soon as the frequency spectrum resembles the acoustic signature of a helicopter, the target registration device is put into the so-called bearing mode.

I peilemodusen er alle fire mikrofonene 10 aktivert, og den elektroniske analyseanordningen 4 bestemmer den romlige retningen til målet 2. Her blir de akustiske signalene fra målet 2 tidsforskjøvet målt av mikrofonene 10. Med denne faseforskyvningen kan så den romlige retningen til målet 2 bestemmes ved hjelp av mikroprosessoren 13. In the bearing mode, all four microphones 10 are activated, and the electronic analysis device 4 determines the spatial direction of the target 2. Here, the acoustic signals from the target 2 are time-shifted measured by the microphones 10. With this phase shift, the spatial direction of the target 2 can then be determined using of the microprocessor 13.

Så snart peilingen er stabil, og frekvensspektret er identifisert som den akustiske signaturen til et helikopter, blir avfyringsanordningen 7 innrettet i asimut- og høyderetningen ved hjelp av innretningsanordningen 6, på en slik måte at flygelegemet 14 peker i retning mot den akustiske peilingen. Samtidig blir IR-sensoren til søkehodet 15 til flygelegemet 14 kjølt ned til driftstemperatur, en venn-fiende-identifisering blir avlest, og ved fiende-avlesning blir flygelegemet 14 avfyrt. Flygelegemet 14 blir akselerert opp til en supersonisk hastighet, og IR-søkehodet 15 søker etter et mål (varmekilde) i det romsegmentet som ble fastsatt av den akustiske peilingen. Etter registrering av målet 2, blir flygelegemet 14 ført på målet ved hjelp av IR-søkehodet 15 og en styreanordning. As soon as the bearing is stable, and the frequency spectrum is identified as the acoustic signature of a helicopter, the firing device 7 is aligned in the azimuth and elevation direction by means of the alignment device 6, in such a way that the aircraft body 14 points in the direction of the acoustic bearing. At the same time, the IR sensor of the search head 15 of the wing body 14 is cooled down to operating temperature, a friend-enemy identification is read, and upon enemy reading, the wing body 14 is fired. The aircraft body 14 is accelerated up to a supersonic speed, and the IR search head 15 searches for a target (heat source) in the space segment determined by the acoustic bearing. After registration of the target 2, the flying body 14 is guided onto the target by means of the IR search head 15 and a control device.

Oppfinnelsen er selvfølgelig ikke begrenset til det ovenfor beskrevne utførelseseksemplet. For eksempel kan det ved søkehodet til flygelegemet dreie seg om et radar-søkehode. The invention is of course not limited to the embodiment described above. For example, the search head of the aircraft body may be a radar search head.

Ved bruk av et passivt IR-søkehode, kan det dessuten gjøres slik at flygelegemet først blir avfyrt når søkehodet har detektert målet i romsegmentet som er angitt av den akustiske peilingen. When using a passive IR search head, it can also be made so that the aircraft body is only fired when the search head has detected the target in the space segment indicated by the acoustic bearing.

Claims

1. Device for combating combat targets (2), within an area to be monitored, with a ground-mounted adjustable firing device (7), a target registration device (5) which is connected to the firing device (7), and at least one flying body (14) which can be fired from the firing device (7), characterized in that a) the flight body (14) has a target-seeking search head (15); b) the target registration device (5) comprises an electronic analysis device (4), a passive, acoustic monitoring sensor (10) which is connected to the analysis device (4), and a passive acoustic bearing sensor (11) which is connected to the analysis device (4) for determining the direction to the target; c) the individual components of the device (1) are in active connection with each other in such a way that the electronic analysis device (4), after receiving target characteristic signals using the monitoring sensor (10), activates the bearing sensor (11), determines signal values for alignment of the firing device in the direction towards the target, and controls the associated adjustment mechanism of the alignment device (6) to the firing device (7), and that the flying body (14) is then fired and itself takes over the target search with its search head (15).

2. Device in accordance with claim 1, characterized in that the acoustic bearing sensor (11) comprises at least four microphones (10), which are arranged on each of the corner points of a tetrahedron.

3. Device in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the monitoring sensor (10) is one of the microphones of the bearing sensor (11).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electronic analysis device (4) performs a Fourier analysis of the measured sound signals from the monitoring sensor (10) with a microprocessor (13), and that these signal values are compared with signal values stored in the analysis device (4), which are characteristic of the target (2).

5. Device in accordance with one of claims 1 to 4, characterized in that the search head (15) of the wing body (14) is an infrared search head with a passive infrared sensor.

6. Device in accordance with one of claims 1 to 4, characterized in that the search head (15) of the aircraft body (14) is a radar search head.