DE2922592A1 - Verfahren zur abwehr von flugkoerpern - Google Patents
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- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
- F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
- F41G7/24—Beam riding guidance systems
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Description
2S22592
-3 -
Verfaliren zur Abwehr von Flugkörpern
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ortung, Verfolgung
und Bekämpfung von angreifenden Plugkörpern oder Projektilen
unter Verwendung eines Doppler-Lidar-Systems und eines Bekämpfungsflugkörpers.
Durch die bisherigen Mittel der ¥ehrtechnik können eigene Stellungen und Fahrzeuge etc. gegen Angriffe von feindlichen
ballistischen oder gelenkten Flugkörpern nur unzureichend geschützt werden. Das Problem liegt in dieser Hinsichtin der
rechtzeitigen Entdeckung und Identifizierung der meist verhältnismäßig
kleinen Flugkörper oder Geschosse über Reichweiten, die es noch erlauben, Gegenmaßnahmen einzuleiten. Bei
der Abwehr von Interkontinentalraketen ergibt sich aus diesem Grunde ein äußerst hoher Aufwand, der zum großen Teil in den
erforderlichen Radaranlagen großer Reichweite liegt.
Bisher ist noch keine aktive Methode bekanntgeworden, mit der
ein Objekt, wie z.B. ein Panzer gegen feindliche ballistische oder gelenkte Flugkörper etc. verteidigt werden kann, weil
diese Projektile vorwiegend aus geringer Entfernung abgeschossen werden und somit vor dem Bodenhintergrund kaum mehr detektiert
werden können. Mit Radarsystemen ist es dann nicht möglich, die erforderlich kurzen Ortungszeiten zu erreichen, die
es erlauben, vor dem Auftreffen des Feindgeschosses Abwehrmaßnahmen
in wirkungsvoller Weise vorzunehmen. Außerdem fehlen geeignete Lenkverfahren, um angreifende Flugkörper mit einem
Anti-FK-FK zu treffen.
Diese bisherigen Mängel will die Erfindung beseitigen und ein Verfahren schaffen, mit dem es nunmehr ermöglicht wird, angreifende
Feindprojektile oder Flugkörper kurz vor dem Ziele zu bekämpfen.
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. Dies geschieht durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen,
wobei die UnteranSprüche vorteilhafte Ausbildungen
aufzeigen. In der Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Verfahrens abgehandelt und in der Zeichnung
schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schemaslcizze der Abwehrmaßnahmen ;
Fig. 2 ein Blockschaltbild mit dem schematischen Aufbau der Abwehrleitstelle.
Der Laserstrahl - vorzugsweise eines CO„-¥ellenleiterlasers
tastet den Raumwinkel ab, aus dem eine Bedrohung erwartet wird. Alle sich nähernden Projektile und Flugkörper werden detektiert,
deren Annäherungsgeschwindigkeit über einem vorgegebenen Wert liegt, d.h. bei dem die Dopplerverschiebung des reflektierten
Signals einen vorgegebenen Frequenzwert überschreitet. Diese sogenannte Suchphase kann auch durch ein passives
Wärmebild-Suchgerät eingeleitet werden. Zusätzlich wird mit dem' Lidar-System in an sich bekannter ¥eise auch die Entfernung
zum Ziel bestimmt und mit Hilfe eines Rechners automatisch wertmäßig ermittelt. Hieraus läßt sich erkennen, ob das
Projektil etc, eine Bedrohung darstellt.
Da bei einem Lidar-System die Dopplerverschiebung j\, f sehr
hoch ist - bei einer Annäherungsgeschwindigkeit von 3°o m/s liegt sie bei 6OMHz - ist auch die Meßzeit 1//\ f, über die
der Laserstrahl mindestens auf einem abgetasteten Raumwinkelelement verweilen muß, sehr kurz. Hierdurch gelingt es, den
gesamten interessierenden Raumwinkelbereich in einer Zeit abzutasten,
die viel kürzer ist als die Zeit, die der sich nähernde Flugkörper unterwegs ist. Gleichzeitig liefert die hohe
Dopplerverschiebung eine ausreichende Identifizierung des
Zieles aus der Tatsache heraus, daß sich nur feindliche Flugkörper mit Höchstgeschwindigkeit nähern.
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Nach, der Ortung bzw. Entdeckung eines als Bedrohung erkannten
Zieles, wird das Lidar-System in an sich, bekannter Weise auf
ein Zxelverfolgungsmode umgeschaltet, sobald der angreifende
Flugkörpex- in den ¥irkungsbereich der zur Verwendung ausgewählten
Abwehrwaffe eingedrungen ist. Nunmehr verfolgt der eng gebündelte Laserstrahl das sich nähernde Objekt. Hierzu
kann der Laserstrahl in an sich bekannter Weise aus 3 bis 4 sich teilweise überlappenden Sendekeulen aufgebaut sein, deren
Strahlung sich jeweils in der Frequenz, der Modulation oder der Polarisation unterscheidet. Die Verfolgungsachse bzw. die
Visierachse ist dann beispielsweise durch die Stelle im Strahlquerschnxtt-bestimmt,
an denen die Strahlung der Einzelkeulen gleiche Intensität besitzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht nun vor, den Zielverfolgungsstrahl
gleichzeitig als Leitstrahl für den abzuschießenden Anti-FK-FK einzusetzen, wobei der Flugkörper bereits vor
seinem Abschuß auf die Zielverfolgungsrichtung ausgerichtet
ist. Hierbei wird entsprechend der gemessenen Zielentfernung
und der Zielannäherungsgeschwindigkeit der Abschuß erst dann ausgelöst, wenn der Anti-FK-FK keine großen Flugstrecken mehr
zurücklegen muß, also bei einigen 1o bis 1oo m. Dadurch ist auch gewährleistet, daß der angreifende Flugkörper keine
großen Querbewegungen mehr ausführen kann, was sich natürlich günstig auf die Genauigkeit des Visierlxnxenlenkverfahrens
auswirkt.
Für die Fälle, wo der angreifende Flugkörper starke Manövrierungsbewegungen
ausführt, ist vorgesehen, daß mit dem Laserstrahl zusätzlich Informationen über die Querbewegungen an
den Anti-FK-FK übertragen werden, der dann entsprechend dieser Informationen "vorhalt". Zum Empfang des Leitstx-ahls und der
weiteren Übertragung ist der Anti-FK-FK mit geeigneten bzw.
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entsprechenden Sensoren ausgerüstet. An Bord sind außerdem Einrichtungen, die den Abwehrflug-körper auf der Visierlinie
halten» Dies können beispielsweise aerodynamische Steuerflächen oder Ruckstoßeinrichtungen sein.
Um nun eine hohe Treffergenauigkeit zu bekommen, ist unter
anderem vorgesehen, den Anti-PK-FK in seinem geometrischen
Querschnitt möglichst groß zu halten, damit der Aufschlag auch gewährleistet isto Unter Umständen ist es auch wertvoll,
wenn der Anti-FK-FK nicht mit einer Sprengladung versehen ist,
sondern mit einer mechanischen Einrichtung zur Aktivierung des feindlichen Zünders im Flugkörper.
Das vorgeschlagene Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen auf. Einer davon ist darin zu sehen, daß wegen der kurzen erforderlichen
Flugweite bzw. Reichweite die Antriebsmasse für den Anti-FK-FK klein gehalten werden kann, wodurch es ermöglicht
wird, mehr Sprengladung und eine dementsprechend, große Zahl von Flugkörpern mitzuführen. Während der kurzen Dauer
der Anti-FK-Mission ist es möglich, eine Vielzahl solcher Einsätze
in kürzester Zeit durchzuführen und dadurch mehrere angreifende Flugkörper nahezu gleichzeitig zu bekämpfen. Das
vorgeschlagene System läßt sich selbstverständlich durch Einsatz mehrerer Laserstrahlen zur gleichzeitigen Abwehr mehrerer
anfliegender Feindgeschosse auslegen. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß bei gleichzeitigem Angriff durch
mehrere Flugkörper der Laserstrahl die gleichzeitige Steuerung mehrerer Anti-FK-FK in einem Zeitmultiplexverfahren übernimmt,
also im Zeitturnus zwischen den verschiedenen Angriffsrichtungen
hin- und herspringt.
Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß bei der Zielverfolgung
an der Leitstelle ein mit dem angreifenden Flugkörper mitgeführtes Entfernungstor Anwendung findet, damit das Doppler-
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signal, welches vom Ziel kommt, von Fehl- oder Fremdsignalen
unterschieden wird, die beispielsweise durch die ausgestoßenen Antriebsgase des Anti-FIC-FK verursacht werden, die ja
ebenso wie der sich nähernde Flugkörper etc» eine Radialgeschwindigkeit in Richtung zum Laser besitzen„ In einer vorteilhaften
Ausführung ist das Lasersystem möglichst zentral am zu schützenden Objekt angeordnet, beispielsweise am Turm
eines Panzers, damit große Parallaxen und dementsprechend hohe Querbeschleunigungswerte für den Anti-FK-FK vermieden
werden.
Das vorgeschlagene Verfahren besitzt den besonderen Vorteil, daß mit dem sehr eng gebündelten Laserstrahl sehr hoher Frequenz
sehr kleine Ziele äußerst schnell - auch vor dem Bodenhintergrund - aufgefaßt und. mit so hoher Geschwindigkeit und
Genauigkeit vermessen werden können, daß sehr kurze Reichweiten für den Abwehrflugkörper ausreichend sind. Daher ist es
möglich, für die Abwehr nur kleine und billige Flugkörper zu verwenden. ¥esentlich ist auch, daß diese Art der Selbstverteidigung
autonom und ohne menschliche Eingriffe durchgeführt werden kann.
Die Figur 2 zeigt den Aufbau des Abwehrleitsystems, zu dem
weitere Ausführungen sich erübrigen.
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Claims (6)
- Patentansprüche1, Verfahren zur Ortung, Verfolgung und Bekämpfung von angreifenden Flugkörpern oder Projektilen unter Verwendung eines Doppler-Lidar-Systems und eines Bekämpfungsflugkörpers , dadurch gekennzeichnet , daß zur Ortung und Verfolgung des Flugkörpers ein an sich bekanntes Doppler-Lidar-Si^steni eingesetzt wird, dessen zielverfolgender Laserstrahl gleichzeitig den Leitstrahl für
einen Bekämpfungsflugkörper (Anti-FK-FK) bildet, der zur Angriffsflugkörperbekämpfung abgeschossen wird,130017/0004 - 2. Verfaliren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der Bekämpfungsflugkörper (Anti-FK-FK) mit einem Annäherungszünder und einem .. Sensor ausgerüstet ist, der den Sprengsatz in unmittelbarer Nähe des angreifenden Flugkörpers während des Vorbeifluges zur Zündung bringt.
- 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Doppler-Lidarsystem mit einem CO?-Vellenleiterlaser betrieben -wird.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet , daß die Reichweite des Anti-FK-FK einige 1o bis 1oo m beträgt.
- 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der geometrische Querschnitt des Bekämpfungsflugkörpers groß gehalten wird.
- 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet , daß dem Bekämpfungsflugkörper zur Signalidentifikation ein Entfernungstor beigegeben ist.130017/0004
Priority Applications (3)
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