DE2922592C2

DE2922592C2 - Verfahren zur Abwehr von Flugkörpern

Info

Publication number: DE2922592C2
Application number: DE19792922592
Authority: DE
Inventors: Gunthard Dr.-Ing. 8021 Taufkirchen Born
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1979-06-02
Filing date: 1979-06-02
Publication date: 1981-11-26
Also published as: GB2057217A; GB2057217B; FR2458044B1; DE2922592A1; FR2458044A1

Description

a) in einer vollautonomen Rundumsuchphase alle Objekte, deren Dopplerverschiebung der reflektierten Signale einen vorgegebenen Frequenzwert überschreiten, detektiert und

b) verfolgt werden, wobei gleichzeitig der Bekämpfungsflugkörper in Zielverfolgungsrichtung ausgerichtet wird und

c) bei Zielannäherung der Abschuß des Bekämpfungsflugkörpers innerhalb dessen Reichweite von einten 10 bis 100 m erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geometrische Querschnitt des Bekämpfungsflugkörpers (Anti-FK-FK) groß gehalten wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppler-Lidar-System zentral am zu schützenden Objekt, beispielsweise am Turm eines Panzers, angeordnet ist

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bekämpfungsflugkörper mit einem Annäherungszünder und einem Sensor ausgerüstet ist, der den Sprengsatz in unmittelbarer Nähe des angreifenden Flugzeugs während des Vorbeiflugs zur Zündung bringt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppler-Lidarsystem mit einem CO2-WelIenleiterlaser betrieben wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bekämpfungskörper zur Signalidentifizierung ein Entfernungstor beigegeben ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ortung, Verfolgung und Bekämpfung von angreifenden Flugkörpern oder Projektilen unter Verwendung eines Doppler- Lidar-Systems und eines Bekämpfungsflugkörpers (Anti-FK-FK).

Durch die bisherigen Mittel der Wehrtechnik können eigene Stellungen und Fahrzeuge etc. gegen Angriffe von feindlichen ballistischen oder gelenkten Flugkörpern nur unzureichend geschützt werden. Das Problem liegt in dieser Hinsicht in 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 bekannt geworden, 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 detektion werden können. Mit Radarsystemen ist es dann nicht möglich, die erforderlich kurzen Ortungszeiten zu erreichen, die es erlauben, vor dem Auftreffeti 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.

Dies geschieht durch die im Anspruch 1 niedergelegten Maßnahmen, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausbildungen aufzeigen. In der Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Verfahrens abgehandelt und in der Zeichnung schematisch darge-

stellt Es zeigt

F i g. 1 eine Schemaskizze der Abwehrmaßnahmen, Fig.2 ein Blockschaltbild mit dem schematischen Aufbau der Abwehrleitstelle.

Der Laserstrahl — vorzugsweise eines (XVWellen-

leiterlasers tastet den Raumwinkel ab, aus dem eine Bedrohung erwartet wird. Alle sich nähernden Projektile und Flugkörper werden detektiert, deren Annäherungsgeschwindigkeil 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 Weise 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 Af sehr hoch ist — bei einer Annäherungsgeschwindig-

keit von 300 m/s liegt sie bei 60MHz — ist auch die Meßzeit WAf, 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 Höchstgeschwindig keit nähern.

Nach der Ortung bzw. Entdeckung eines als Bedrohung erkannten Zieles, wird das Lidar-System in an sich bekannter Weise auf ein Zielverfolgungsmode umgeschaltet, sobald der angreifende Flugkörper in den Wirkungsbereich 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

μ aufgebaut sein, deren Strahlung sich jeweils in der Frequenz, der Modulation oder der Polarisation unterscheidet. Die Verfolgungsachsc bzw. die Visierachse ist dann beispielsweise durch die Stelle im Strahlquerschnitt 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 IO bis 100 m. Dadurch ist auch gewährleistet, daß der angreifende Flugkörper keine großen Querbewegungen mehr ausführen kann, was sich natürlich günstig auf die Genauigkeit des Visierlinienlenkverfahrens auswirkt to

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 Leitstrahls und der weiteren Übertragung ist der Anti-FK-FK mit geeigneten bzw. entsprechenden Sensoren ausgerüstet. An Bord sind außerdem Einrichtungen, die den Abwehrflugkörper auf der Visierlinie halten. Dies können beispielsweise aerodynamische Steuerflächen oder Rückstoßeinrichtungen sein.

Um nun eine hohe Treffergenauigkeit zu beUommc-n, ist unter anderem vorgesehen, den Anti-FK-FK in seinem geometrischen Querschnitt möglichst groß zu halten, damit der Aufschlag auch gewährleistet ist. 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 Einsntz 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 Dopplersignal, welches vom Ziel kommt, von Fehl- oder Fremdsignalen unterschieden wird, die beispielsweise durch die ausgestoßenen Antriebsgase des Anti-FK-FK verursacht werden, die ja ebenso wie der sich nähernde Flugkörper etc. eine Radialgeschwindigkeit in Richtung zum Laser besitzen. In einer vorteilhaften Ausführung ist ^as Lasersystem möglichst zentral am zu schützenden Obiekt 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 Voueil, 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. Wesentlich ist auch, daß diese Art der Selbstverteidigung autonom und ohne menschliche Eingriffe durchgeführt werden kann.

Die F i g. 2 zeigt den Aufbau des Abwehrleitsystems, zu dem weitere Ausführungen sich erübrigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Ortung, Verfolgung und Bekämpfung von angreifenden Flugkörpern oder Projektilen unter Verwendung eines Doppler-Lidar-Systems und eines Bekämpfungsflugkörpers, wobei der zielverfolgende Laserstrahl gleichzeitig den Leitstrahl für den Bekämpfungsflugkörper bildet, d a -durch gekennzeichnet, daß