WO2007012371A1 - Verfahren und vorrichtung zur täuschung infrarot -, radar- als auch dual mode -gelenkter flugkörper - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur täuschung infrarot -, radar- als auch dual mode -gelenkter flugkörper Download PDF

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Definitions

  • Infrared, radar and dual mode guided missiles may become a. used for example to combat sea targets, such as ships, or other objects on land and air. After launch, these missiles or rockets initially fly inertially (eg DE 196 01 165 A1) or GPS steered into the target area. The missile then goes into a search phase (search phase) when it has approached the target accordingly. In addition, a missile turns on the target (lock-on) and pursues this until the impact (track phase).
  • a "track gate" depth D is about 150 m for older missiles, and only a few meters for modern aircraft.
  • decoys are used to prevent the protection of objects missiles by disturbance in / at their function.
  • Some decoys emit electromagnetic noise signals (DE 100 16 781 C2) upon detection of a threat, others build up "clouds" of floating dipoles (chaff clouds), which are tuned to the radar frequency of the missile.
  • Variants of these floating dipoles are, for example, (radar) confusion decoys, (radar) seduction decoys or (radar) distraction decoys.
  • a Confusion decoy is usually deployed at a great distance between the object to be protected (ship) and the attacker before the attack of the missile. Through a variety of these decoys is achieved that the enemy's enlightenment is confused, since in addition to the actual object other goals are generated.
  • a seduction decoy is deployed to the target in a missile attack after the missile is "detonated.” For example, to achieve a missile deflection, these decoys have a higher radar beam cross section than the object itself Decoys are brought into action within a "track gate", in order to unfold their effect there.
  • Distraction bodies are detected early in a missile attack, in any case before the "lock-on" activated.
  • the distance from the object must be greater than the "track gate” of the missile, thereby ensuring that the missile first receives the decoy as its target on its way to the object.
  • the use of dipole and flare compounds in a certain ratio ensures that the dipoles are swirled by the flares being burned off.
  • the masses are fired in submunitions so that the setting of the delay times of the decomposition or blowing out at a distance of about 10 m to 60 m from the launcher, so that the effective masses within the reduced viewing window of Zielsuchkmü come into effect.
  • a corresponding decoy is disclosed in DE 199 51 767 C2.
  • Other IR and / or radar reflecting masses etc. are u. a. listed in the prior art of DE 102 30 939 A1.
  • the invention has the object of demonstrating a method and a device for deceiving guided missiles, with which a successful distraction is also made possible by modern infrared, radar and dual mode-guided missile.
  • the problem is solved by the features of claim 1 and 8.
  • Advantageous embodiments are contained in the subclaims.
  • the invention is based on the idea of creating a distraction illusion even by modern infrared, radar and dual mode-guided missiles by generating a decoy chain.
  • the chain is formed by several, successively connected decoys, for example, by firing individual Chaff submunitions.
  • the application occurs before or during the search phase of the missile and can be done, for example, in the reverse walk-off principle or simultaneously or succedan and in the form of a pattern. It is ensured that the decoys with the largest set distance range from the target are the first ones to act.
  • the deception chain thus created causes the missile to perform a series of time-consuming analyzes on its way to the target, with the false analyzes typically taking approximately 2 to 4 seconds each. By this measure, the method for directing opposing seekers to false targets is already optimized in the search phase before the "lock-on".
  • the effectiveness of the chain is determined by its correct training, which can be defined by the parameters application direction, effective distance, number of decoys, time of effective deployment and / or the radar return cross section.
  • the number of decoys expands the reaction or analysis time of the missile. Therefore, the number should be as large as possible, in practice, a number of 5 decoys has been found to be sufficient.
  • the device for implementing this method can be realized with known decoy systems / carriers. However, in contrast to these known systems u. a. all submunitions 100% filled with chaff or the like.
  • FIG. 1 shows a distraction ammunition 1, in this case with a plurality of radar submunitions 2 (2.1-2.5), which serves to protect an object 3, which is also shown in FIG. 2, against a missile 4 that is radar-steered, for example.
  • the radar submunitions 2 are 100% filled with chaff.
  • the application direction is also important for the effectiveness of a decoy chain 20 thus created. It is envisaged to deploy the decoy chain 20 through the ammunition 1 in the direction of the missile 4 (line of sight) or in the opposite direction after the search phase of the missile 4. If the search process of the missile 4 is unknown, a simultaneous application in both directions is recommended. In order to prevent two (dummy) targets from being located in the "track gate” of the missile 4 at the same time, a minimum distance from object 3 (ship) as well as from one another to greater D must be maintained.
  • the time of the active development of the individual decoys 2.1 - 2.5 is governed by the fact that the decoys 2.1 to 2.5 of the decoy chain 20 should be effective at an early stage. It is preferred that the decoys 2.1 - 2.5 are still used preventively in the search phase of the missile 4.
  • the Radarschreibstrahlquerrough the individual decoys 2.1 to 2.5 can be kept relatively low, that is, much smaller than the Radarschreibstrahlquerrough the object 3, and must be only above the Aufschaltschwelle the missile 4.
  • a return flow cross section of approx. 500 sqm is usually sufficient.
  • the decoy chain 20 may be integrated in a known decoy system, here in the 130 mm ammunition 1.
  • the decoys 2.1- 2.5 are released, which can be done simultaneously and with a time delay.
  • the decoy 2.1 unfolds preferably but not necessarily first as its effect at about 250 m, the decoy 2.2 as the second at 200 m to the decoy 2.5, which in turn unfolds its last effect at about 50 m, ie they are in turn effective.

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Abstract

Vorgeschlagen wird, durch Erzeugung einer Täuschkörperkette (20) eine Distraktionstäu- schung auch von modernen infrarot -, radar- als auch Dual Mode -gelenkten Flugkörpern (4) zu realisieren. Die Kette (20) wird durch mehrere, nacheinander geschaltete Scheinziele, beispielsweise durch Verschuss einzelner Chaff - Submunitionen (2.1- 2.5), gebildet. Die Ausbringung erfolgt vor oder während der Suchphase des Flugkörpers und kann dabei beispielsweise im umgekehrten walk-off Prinzip oder gleichzeitig simultan bzw. sukzedan und in Form eines Musters erfofgen. Sichergestellt wird dabei, dass die Täuschkörper (2.1 -2.5) mit dem größten eingestellten Entfernungsbereich vom Ziel (3) entfernt als erste wirken. Die so geschaffene Täuschkette (20) bewirkt, dass der Flugkörper (4) auf seinem Weg zum Ziel (3) eine Reihe zeitraubender Analysen durchführen muss.

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren und Vorrichtung zur Täuschung infrarot -, radar- als auch Dual Mode - gelenkter Flugkörper
Infrarot -, radar- als auch Dual Mode- gelenkte Flugkörper werden u. a. zur Bekämpfung beispielsweise von Seezielen, wie Schiffen, oder anderen Objekten zu Land und Luft eingesetzt. Nach Abschuss fliegen diese Flugkörper bzw. Raketen anfänglich inertialgestützt (z. B. DE 196 01 165 A1) oder GPS gelenkt in das Zielgebiet. Der Flugkörper geht danach in eine Suchphase (search- Phase) über, wenn er sich dem Ziel entsprechend angenähert hat. Als weiteres schaltet sich ein Flugkörper auf das Ziel auf (lock-on) und verfolgt dieses bis zum Einschlag (track -Phase). Eine „Track- gate" Tiefe D beträgt bei älteren Flugkörpern ca. 150 m, bei modernen nur wenige Meter.
Zur Täuschung derart gelenkter Flugkörper werden unterschiedliche Täuschkörper eingesetzt, um zum Schutz von Objekten die Flugkörper durch Störung in / an ihrer Funktion zu hindern. Einige Täuschkörper senden bei Erkennung einer Bedrohung elektromagnetische Täuschsignale (DE 100 16 781 C2) aus, andere bauen „Wolken" von schwebenden Dipolen (Chaff -Wolken) auf, welche auf die Radarfrequenz des Flugkörpers abgestimmt sind.
Varianten dieser schwebenden Dipole sind beispielsweise (Radar -) Confusion - Täuschkörper, (Radar -) Seduktions -Täuschkörper oder (Radar -) Distraktions- Täuschkörper. Ein Confusion - Täuschkörper wird in großer Entfernung zwischen dem zu schützenden Objekt (Schiff) und dem Angreifer in der Regel präventiv vor dem Angriff des Flugkörpers eingesetzt. Durch eine Vielzahl dieser Täuschkörper wird erreicht, dass die gegnerische Aufklärung verwirrt wird, da hierbei außer dem eigentlichen Objekt auch andere Ziele erzeugt werden. Ein Seduktions (Ablenk-)-Täuschkörper wird bei einem Flugkörperangriff nach dem „lock- on" des Flugkörpers auf das Ziel ausgebracht. Um eine Ablenkung des Flugkörpers zu erreichen, weisen diese Täuschkörper beispielsweise einen höheren Radar -Rückstrahlquerschnitt als das Objekt selbst auf. Diese Täuschkörper werden innerhalb eines „Trackgates" zur Wirkung gebracht, um dort ihre Wirkung zu entfalten. Distraktions -Täuschkörper hingegen werden frühzeitig bei einem Flugkörperangriff, in jedem Fall vor dem „lock -on" aktiviert. Die Entfernung vom Objekt muss dabei größer als das „Track- gate" des Flugkörpers sein. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Flugkörper auf seinem Weg zum Objekt zunächst den Täuschkörper als Ziel angeboten bekommt.
Bekannt ist ein Verfahren zum Bereitstellen eines Scheinzieles aus der DE 196 17 701 A1. Mit diesem werden sowohl infrarot -, radar- als auch Dual Mode -gelenkte Flugkörper von dem eigentlichen Ziel weg auf ein Scheinziel gelenkt. Durch die Verwendung von Dipol - und Flaremassen in einem bestimmten Verhältnis wird erreicht, dass die Dipole durch den Ab- brand der Flares verwirbelt werden. Die Massen werden in Submunitionen so verschossen, dass über die Einstellung der Verzögerungszeiten der Zerlegungs- bzw. Ausblasvorgang in einer Entfernung von ca. 10 m bis 60 m von der Abschussanlage erfolgt, so dass die Wirkmassen innerhalb der reduzierten Sehfenster der Zielsuchköpfe zur Wirkung kommen. Ein entsprechender Täuschkörper wird in der DE 199 51 767 C2 offenbart.
Aus der DE 102 30 939 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz von Gefechtsfeldfahrzeugen vor bedrohenden Waffen bekannt, welche zur Zielerkennung und / oder Zielerfassung und / oder Waffenlenkung das elektromagnetische Spektrum vom ultravioletten über den sichtbaren, den infraroten Bereich bis zum Radarbereich nutzen.
Einen Düppel mit einer breitbandigen Wirkung über die gesamte Radarfrequenz von 0.1 - 1000 GHz, bestehend aus leitfähigen oder nichtleitfähigen Fasern mit einer leitfähigen Be- schichtung, offenbart die DE 101 02 599 A1. Weitere IR - und / oder Radar reflektierende Massen etc. sind u. a. im Stand der Technik der DE 102 30 939 A1 aufgeführt.
Moderne gelenkte Flugkörper sind jedoch in der Lage, Chaff -Wolken oder dergleichen von echten Zielen unterscheiden zu können. Dies erfolgt in der Regel mittels unterschiedlicher, hinlänglich bekannter Verfahren, wie beispielsweise durch Polarisation- und Fluktuationsanalysen. Die Wirksamkeit insbesondere der Distraktions - Täuschkörper ist in diesen Fällen deswegen nicht mehr gewährleistet.
Hier greift die Erfindung die Aufgabe auf, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Täuschung gelenkter Flugkörper aufzuzeigen, mit welchen eine erfolgreiche Distraktion auch von modernen infrarot -, radar- als auch Dual Mode -gelenkter Flugkörper ermöglicht wird. Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 8. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, durch Erzeugung einer Täuschkörperkette eine Distraktionstäuschung auch von modernen infrarot -, radar- als auch Dual Mode -gelenkten Flugkörpern zu realisieren. Die Kette wird durch mehrere, nacheinander geschaltete Scheinziele, beispielsweise durch Verschuss einzelner Chaff - Submunitionen, gebildet. Die Ausbringung erfolgt vor oder während der Suchphase des Flugkörpers und kann dabei beispielsweise im umgekehrten walk-off Prinzip oder gleichzeitig simultan bzw. sukzedan und in Form eines Musters erfolgen. Sichergestellt wird dabei, dass die Täuschkörper mit dem größten eingestellten Entfernungsbereich vom Ziel entfernt als erste wirken. Die so geschaffene Täuschkette bewirkt, dass der Flugkörper auf seinem Weg zum Ziel eine Reihe zeitraubender Analysen durchführen muss, wobei die Falschanalysen jeweils typischerweise ca. 2 bis 4 Sekunden in Anspruch nehmen. Durch diese Maßnahme wird das Verfahren zum Lenken gegnerischer Suchköpfe auf Falschziele bereits in der Suchphase vor dem „lock-on" optimiert.
Für die Wirksamkeit der Kette ist ihre richtige Ausbildung ausschlaggebend, welche durch die Parameter Ausbringungsrichtung, Wirkentfernung, Anzahl der Täuschkörper, Zeitpunkt der Wirkentfaltung und / oder dem Radarrückstrahlquerschnitt definiert werden kann. Insbesondere die Anzahl der Täuschkörper dehnt die Reaktions- bzw. Analysezeit des Flugkörpers aus. Daher soll die Anzahl möglichst groß sein, wobei in der Praxis eine Anzahl von 5 Täuschkörpern sich als ausreichend gezeigt hat.
Die Vorrichtung zur Umsetzung dieses Verfahrens lässt sich mit bekannten Täuschkörpersystemen / -trägem realisieren. Hierbei sind jedoch im Gegensatz dieser bekannten Systeme u. a. alle Submunitionskörper zu 100 % mit Chaff oder dergleichen gefüllt.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine Distraktionsmunition mit Radar - Submunitionen,
Fig. 2 das Verfahren zum Schutz eines Objektes.
In Fig. 1 ist eine Distraktionsmunition 1 , hier mit mehreren Radar - Submunitionen 2 (2.1 - 2.5), dargestellt, welche zum Schutz eines auch in Fig. 2 dargestellten Objektes 3 gegen einen beispielsweise radargelenkten Flugkörper 4 dient. Die Radar - Submunitionen 2 sind zu 100% mit Chaff gefüllt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel befinden sich fünf Submunitionen / Täuschkörper 2.1 bis 2.5 in der Munition 1 , (da für die meisten Szenarien fünf Täuschkörper 2.1 bis 2.5 ausreichend sind), die eine Täuschkette 20 bzw. verschiedene Scheinziele bilden.
Wie bereits ausgeführt, ist für die Wirksamkeit einer so geschaffenen Täuschkörperkette 20 auch die Ausbringungsrichtung wichtig. Vorgesehen ist, die Täuschkörperkette 20 durch die Munition 1 in Richtung des Flugkörpers 4 (line of sight) oder in die entgegengesetzte Richtung nach der Search - Phase des Flugkörpers 4 auszubringen. Falls das Search- Verfahren des Flugkörpers 4 unbekannt ist, empfiehlt sich eine simultane Ausbringung in beide Richtungen. Um zu verhindern, dass sich gleichzeitig zwei (Schein-) Ziele im „Track - gate" des Flugkörpers 4 befinden, muss ein Mindestabstand vom Objekt 3 (Schiff) als auch untereinander von größer D eingehalten werden.
Der Zeitpunkt der Wirkentfaltung der einzelnen Täuschkörper 2.1 - 2.5 regelt sich danach, dass die Täuschkörper 2.1 bis 2.5 der Täuschkörperkette 20 zu einem frühen Zeitpunkt wirksam werden sollen. Bevorzugt wird, dass die Täuschkörper 2.1 - 2.5 noch in der Search -Phase des Flugkörpers 4 präventiv eingesetzt werden.
Der Radarrückstrahlquerschnitt der einzelnen Täuschkörper 2.1 bis 2.5 kann relativ gering gehalten sein, d.h., wesentlich geringer als der Radarrückstrahlquerschnitt des Objektes 3, und muss lediglich über der Aufschaltschwelle des Flugkörpers 4 liegen. Ein Rückstrahlquerschnitt von ca. 500 qm ist in der Regel ausreichend.
- A - Die Täuschkörperkette 20 kann in einem bekannten Täuschkörpersystem, hier in der 130 mm Munition 1 , integriert sein. Durch entsprechende Kombinationen von Treibladung 5 und Verzögerungselement 6 (nicht näher dargestellt) der Submunitionen 2 bzw. Täuschkörper 2.1 -2.5 lässt sich eine vorgebbare bzw. erwünschte Entfernungsstaffelung für die unterschiedlichen Analysezeiten erreichen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Entfernungsstaffelung der fünf Täuschkörper 2 von 2.1 bei 250 m, 2.2 bei 200 m, 2.3 bei 150 m, 2.4 bei 100 m sowie 2.5 bei 50 m eingestellt. Nach Verschuss der Munition 1 werden die Täuschkörper 2.1- bis 2.5 freigegeben, wobei dies zeitgleich als auch zeitversetzt geschehen kann. Der Täuschkörper 2.1 entfaltet dabei vorzugsweise jedoch nicht notwendiger Weise als erster seine Wirkung bei ca. 250 m, der Täuschkörper 2.2 als zweiter bei 200 m bis hin zum Täuschkörper 2.5, der seinerseits als letzter seine Wirkung bei ca. 50 m entfaltet, d. h. sie werden der Reihe nach wirksam.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Schutz von Objekten (3) vor infrarot -, radar- als auch Dual Mode - gelenkten Flugkörpern (4) mittels Submunitionen (2), welche als Täuschkörper (2.1 - 2.5) eine Täuschkörperkette (20) bilden und durch eine Munition (1 ) verbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Täuschkörper (2.1 - 2.5) der Täuschkörperkette (20) derart ausgebracht werden, dass sie in einer vorgebbaren Entfernung zum Objekt (3) ihre Wirkung entfalten und somit dem Flugkörper (4) in unterschiedlichen Entfernungen entgegenwirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbringen der Täuschkörper (2.1 - 2.5) zeitgleich oder zeitlich gestaffelt erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Wirksamkeit der Täuschkörperkette (20) durch die Parameter Ausbringungsrichtung, Wirkentfernung, Anzahl der Täuschkörper, Zeitpunkt der Wirkentfaltung und / oder dem Radarrückstrahlquerschnitt definiert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Täuschkörper (2.1- 2.5) der Täuschkörperkette (20) in Richtung des Flugkörpers (4) und / oder in die entgegengesetzte Richtung vor oder während der Search - Phase des Flugkörpers (4) ausgebracht werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entfernungsstaffelung der Täuschkörper (2.1- 2.5) in der Munition (1 ). programmiert ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Entfernungsstaffelung zwischen den Täuschkörpern 20 m beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Radarrückstrahlquerschnitt der einzelnen Täuschkörper (2.1 bis 2.5) über der Aufschaltschwelle des Flugkörpers (4) liegt. Vorrichtung zum Schutz von Objekten (3) vor radargelenkten Flugkörpern (4) mittels Täuschkörpern (2), welche durch eine Munition (1) verbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Täuschkörper (2) eine Täuschkörperkette (2.1- 2.5) bilden, wobei die Täuschkörper (2.1 -2.5) durch entsprechende Kombinationen von Treibladungs- und Verzögerungselementen in einer vorgebbaren Entfernung vom Objekt (3) und somit zum Flugkörper (4) wirken.
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