DE2918858C2

DE2918858C2 - Anordnung zur Zieleinweisung eines Suchkopfes

Info

Publication number: DE2918858C2
Application number: DE19792918858
Authority: DE
Inventors: Gunthard Dipl.-Phys. Dr.-Ing. 8021 Taufkirchen Born; Gunther Dipl.-Phys. Dr.Rer.Nat. 8012 Ottobrunn Sepp; Dieter Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 8013 Haar Siemsen
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1983-02-03
Also published as: DE2918858A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Einweisung eines Zielsuchkopfes eines zunächst durch Laserlettstrahl gesteuerten Flugkörpers mit einem Empfänger für die vom Ziel emittierte oder reflektierte Strahlung.

Zum Stand der Technik zählen Verfolgungs* und/ oder Lenksysteme mit einem Empfänger für Strahlungsenergie, die von einem Projektil reflektiert oder eo ausgestrahlt wird, wobei ein 4 Felder aufweisender Detektor die Signale liefert, welche den On des Projektils in einem Blickfeld angeben und eine Linsenanordnung die Strahlung auf den Detektor richtet, der selbst aus einer Anordnung von f'otosensoren besteht. Solch ein System ist beispielsweise aus der DEOS 24 28 704 bekanntgeworden.

Dieses Svstcm kennt jedoch keine Voreinweisung des Zielsuchkopfes mit Hilfe eines Laserstrahls. Das heißt, solche Systeme benötigen zusätzliche Leit- und Aussteuersysteme für den Flugkörper von einer Bodenstelle aus. Der hierzu erforderliche elektronische Aufwand ist sehr beträchtlich und obendrein mit dem Nachteil einer relativ hohen Störempfindlichkeit behaftet Insbesondere die Zielfolgegenauigkeit ist einer beeinträchtigenden Beeinflussung unterworfen, was verschiedene Systeme durch Anordnung von zusätzlichen Phasendetektoren mit Ritern eliminieren wollen, wie dies beispielsweise aus der DE-CS 22 55 373 hervorgeht

Durch die DE-OS 27 14 688 ist nun eine Vorrichtung zur Korrektur der Flugbahn eines Projektils bekanntgeworden, bei dem während der Endphase seiner ballistischen Flugbahn mit Hilfe eines Lasers ein Strahl auf das Ziel gerichtet wird, wobei das Projektil einen Zieldetektor aufweist der abhängig vom Echosignal des durch den Laser angestrahlten Zieles ein Signal überträgt und mittels eines Korrekturmotors die Flugbahn in Abhängigkeit dieses Signals korrigiert wird. Hierbei setzt sich der Zieldetektor aus mehreren Detektoren zusammen, deren Gesichtsfeld schräg nach vorne gerichtet ist so daß bei Annäherung des Projektils an das Ziel das Zielgebiet in Form einer Spirale abgetastet wird und dem Korrrkturmotor bei Annäherung des Projektils an einen Punkt neben dem durch den Laser gekennzeichneten Zielpunkt ein Zündsignal zugeführt wird, und zwar von demjenigen Detektor, der zuerst das Echosignal empfängt. Auch diese Anordnung ist sehr aufwendig und störanfällig, insbesondere, da der Zieldetektor ein großes Gesichtsfeld von beispielsweise mehr als 30° besitzen muß, damit sichergestellt wird, daß das Ziel auch in jenen Fällen erfaßt wird, in denen der Flugkörper stark gekrümmte Flugbahnen fliegt, und das Ziel unter einem entsprechend großen Winkel zur Flugkörperachse (15) erscheint. Naturgemäß erfordert die Aufschaltung auf ein Ziel,das in einem großen Raumw.pkel gesucht wird, einen großen Zeitaufwand. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit, daß eine Aufschaltung auf Falschziele erfolgt, also beispielsweise bei einem wärmesuchenden Suchkopf auf andere Wärmequellen, entsprechend hoch.

Der erfindungsgemäßen Anordnung liegt die Aufgabe zugrunde, Flugkörpern eine autonome Flugbahngestaltung zu verschaffen und durch engeres Gesichtsfeld des Zielsuchkopfes eine höhere Entdeckungsreichweite des Zieles zu erhalten.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 niedergelegten Maßnahmen erreicht. Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel beschrieben und in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Das auf ein Ziel — beispielsweise auf einen Panzer — gerichtete bzw. abgeschossene Projektil 11 weist am Heck einen Detektor 10 auf, der seine Signale an den Zielsuchkopf 12 leitet. Mittels eines Lasers 20 wird das bewegte Ziel angestrahlt und so ein Laserleitstrahl 13 gebildet. Der Detektor 10, der ein richtungsempfindlicher Quadrantendetektor sein kann, nimmt nun die räumliche Richtung des Laserleitstrahls auf und richtet danach die Blickrichtung des Zielsuchkopfes aus. Die Flugkörperachse 15, die mit der Achse des Heckdetektors 10 übereinstimmt, bildet mit dem Leitstrahl 13 einen Winkel <t. Der gleiche Winkel -x tritt zwischen der Flugkörperachse 15 und dem Zielsuchkopf 12 nach dessen Ausrichtung 17 auf das Ziel auf. Über die Detektorsteuerung wird also der Flugkörper -Zielsuch-

kopf mit dem Zentrum seines Gesichtsfeldes immer auf das bewegte Ziel gehalten. Dadurch ist es möglich, das Gesichtsfeld des Suchkopfes sehr klein zu wählen, wodurch in vielen Fällen auf einen zeitraubenden Abtastvorgang zur Zielerfassung verzichtet werden kann, zumindest wird dieser Abtastvorgang nur auf das kleine Gesichtsfeld beschränkt, was den wesentlichen Vorteil ergibt, daß bei gegebener Empfangsapertur und Detektorempfindlichkeit des Zielsuchkopfes eine erhöhte Empfindlichkeit für die Detektion des Zieles gegeben ist, so daß eine größere Reichweite zur Zielerfassung erreicht wird. Aber auch die Schlechtwettertauglichkeit wird durch die vorgeschlagenen Maßnahmen verbessert und es ist möglich, wesentlich geringere Zielkontraste festzustellen. Darüber hinaus wird die Gefahr der Aufschaltung auf Falschziele drastisch reduziert.

Das abgeschossene Projektil »reitet« in der Anfangsphase gewissermaßen auf dem Laserleitstrahl, der von der Leitstelle 21 aus auf das bewegte Ziel gerichtet ist und mit diesem mitgeht. Der Heckcletektor überträgt die Laserleitstrahlrichtung auf den Suchkopf und hält diesen stets in seiner Gesichtsfeldmitte aul' das Ziel ausgerichtet. Sobald der Suchkopf 12 sich auf das Ziel aufgeschaltet hat, übernimmt der Flugkörper autonom auf der Grundlage der vom Suchkopf gelieferten Zielablage relativ zur Flugkörperachse 15 die Flugbahnsteuerung zu diesem Ziel. Damit wird der Flugkörper

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15 unabhängig vom Leitstrahl 13 und die Leitsielle 21 wird für andere Aufgaben freigestellt. In der zweiten Flugphasc korrigiert also der SuehKopi bis zum Zielaufschlag. Da der Flugkörper direkt vom Laserleitstrahl über den richtungsempfindlichen Quadrantendetektor die Werte für die Einweisung des Zielsuchkopfes erhält, benötigt dieser daher nur mehr ein sehr geringes Gesichtsfeld, das keine Störziele in der Umgebung des Zieles mehr erfaßt. Die Übergabe von Leitstrahllenkung an die Zielsuchkopflenkung erfolgt infolgedessen wesentlich früher und reibungsloser, so daß der Schütze schon kurz nach dem Abschuß neue Ziele zur Bekämpfung annehmen kann.

Schon kurz nach Zielerfassung des Laserleitstrahles und des ihm folgenden Projektils ist also der Zielsuchkopf auf das Ziel ausgerichtet, schaltet sich selbst auf und folgt der Bewegung des Zieles kontinuierlich, so daß dann von der Leitstelle 21 aus neue Ziele erfaßt werden können.

In einer weiteren Ausbildung der Anordnung ist eine Rückmeldung des Aufschaltvorgan^is des Suchkopfes auf das Ziel vom Flugkörper zur Leitste'Je vorgesehen, worauf der Leitstrahl abgeschaltet werden kann. Hierdurch wird die Zeit, in welcher der Leitstrahl 13 vom Ziel detektiert werden kann, weiter verkürzt und die Gefährdung der Leitstelle durch gegnerische Eingriffe wesentlich reduziert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Einweisung eines Zielsuchkopfes eines zunächst durch Laserleitstrahl gesteuerten Flugkörpers mit einem Empfänger für die vom Ziel emittierte oder reflektierte Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Detektors (10) am Heck des Flugkörpers (11) die räumliche Richtung des aufgenommenen Leitstrahls (13) des Lasers (20) gemessen wird, daß der Winkel zwischen der Flugkörperachse (15) und dem aufgenommenen Leitstrahl ermittelt und danach die Achse des Zielsuchkopfes (12) parallel zum Leitstrahl (13) ausgerichtet wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als richtungsempfindlicher Detektor (10) eine Anordnung eingesetzt ist, bei der der Laserstrahl in einem positionsempfindlichen Detektor — beispielsweise einem Quadrantendetektor — fokussiert wird.

3. Anordnung nach den Ansprüchen ! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zielsuchkopf (12) ein kleines Gesichtsfeld mil einer Winkelausdehnung von einigen Grad — beispielsweise 3° — aufweist.

4. Anordnung nach einem dpr Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sender für den Laserstrahl (13) ein CO₂-Laser verwendet wird.

5. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Detektor (10; ein oder mehrere pyroelektrische Detektoren verwendet werden

6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die spektrale Empfindlichkeit des Suchkopfes (12) die Wellenlänge des Laserstrahls (13) einschließt und der Suchkopf bei der Aufschaltung auf das Ziel die vom Ziel reflektierte modulierte Laserstrahlung mit auswertet.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Suchkopf (12) im Wärmebild-Spektralbereich empfindlich ist

8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschaltung des Suchkopfes (12) auf das Ziel an die Leitstelle (21) zurückgemeldet und der Leitstrahl (13) aufgrund dieser Meldung abgeschaltet wird.