DE3142704C2

DE3142704C2 -

Info

Publication number: DE3142704C2
Application number: DE3142704A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. 2392 Flensburg De John
Original assignee: Elektro-Optik & Co Kg 2392 Gluecksburg De GmbH
Current assignee: Elektro-Optik & Co Kg 2392 Gluecksburg De GmbH
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1990-02-01
Also published as: DE3142704A1

Description

Die Erfindung betrifft ein IR-Ziel- und Steuergerät für die Zielerkennung und -verfolgung im wehrtechnischen Bereich.

Geräte der vorstehend bezeichneten Art müssen für eine universelle Verwendbarkeit mehrere Geräteeigenschaften in sich vereinigen. Es sind dies die Eigenschaften eines Zielgerätes (Fliege-Flir), mit dem das Ziel erfaßt wird; eines Verfolgungsgerätes (Goniometers), mit dem die Ablagekoordinaten eines auf das Ziel abge feuerten Geschosses (Rakete) vom Ziel gemessen werden und das Geschoß entsprechend gesteuert wird; eines Entfernungsmeßgerätes (Range-Finder) zur Bestimmung der Entfernung und eines Abfragegerätes für die Freund/Feind-Erkennung (Responder-Beacon).

Einschlägige Geräte nach dem Stand der Technik haben bisher den Nachteil, daß in ihnen nur ein, höchstens zwei dieser Grundeigenschaften verwirklicht sind. Die Geräte sind nur als Wärmebildgeräte zur Zieler kennung mit anhängendem Goniometer ausgerüstet. Zur besseren Reichweite der Detektierung fehlt das Freund/Feind-Erkennungsgerät oder es fehlt das Entfernungsmeßgerät.

Es ist aber unbestritten, daß die beste Leistung bei einem Ziel- und Steuergerät z.B. für Panzerabwehrraketen dann erreicht wird, wenn dieses Ziel- und Steuergerät alle vier der obengenannten Eigenschaften in sich vereinigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein solches universelles Gerät anzugeben.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch ein Gerät gelöst, das die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale aufweist.

Die wesentlichsten Merkmale des erfundenen Gerätes bestehen darin, daß alle Geräte im gleichen Spektral bereich von 560 nm bis zu 20 µm arbeiten, daß für alle die gleiche Eintrittsoptik vorhanden ist, so daß alle die gleiche Eintrittspupille haben, und daß die Einzel geräte in Modulbauweise zum Gesamtgerät zusammengesetzt sind.

Als Material für die allen Geräten gemeinsame Eintritts optik wird entweder Zinksulfid, Farbe: wasserklar, mit dem Brechungsindex n=2,3 und dem Spektralbereich 360 nm-10 µm oder Zinkselenid, Farbe: trübgelb, ebenfalls mit dem Brechungsindex n=2,3 und dem Spek tralbereich 560 nm-10 µm vorgeschlagen.

dadurch ist die Möglichkeit gegeben, in das Gesamtgerät auch ein TV-Videogerät zu integrieren, da das genannte Material sowohl im Bereich des sichtbaren Lichtes als auch im IR-Bereich arbeitet.

Das vom TV-Videogerät erzeugte Bild kann dann dem IR-Bild überlagert werden, woraus sich ein erheblicher Vorteil in der Ziel-Erkennbarkeit während der Dämmerung ergibt.

Dabei wird insbesondere vorgeschlagen, das IR-Bild nach TV-Norm aufzubauen, d.h. für das IR-Bild die gleiche Zeilenzahl, Bildpunktzahl sowie das Halbbild verfahren zur Anwendung zu bringen. In diesem Falle können das IR-Bild und das TV-Bild auf einem gemein samen TV-Monitor wiedergegeben werden. Ist dieser TV-Monitor ein Farbmonitor, so können in einem IR-Bild den Isothermen Farben zugeordnet werden, die über die einzelnen Temperaturen eine Aussage machen.

Durch die Verwendung eines Responder-Beacon-Moduls im Gesamtgerät wird die Gefahr des Freundabschusses herabgesetzt. Zugleich erhöht sich die Reichweite für das Entdecken eines Feindes, da man von der Identifi kation abgehen kann zur Detektion, was einen sehr großen Gewinn in der Reichweite des IR-Gerätes mit sich bringt. Die Reichweite liegt dann etwa zwischen 10 und 20 km.

In der Zeichnung ist der Aufbau des erfundenen Gerätes in einem Schemabild dargestellt.

Das Bild zeigt, daß das Gesamtgerät in der Modulbau weise aus mehreren Einzelgeräten zusammengesetzt ist, die alle eine gemeinsame Eintrittsoptik 1 haben und untereinander über teildurchlässige Spiegel 2, 3, 5 und 11 miteinander verbunden sind.

Hauptteil des Gerätes ist ein Scanner 4, der das IR-Bild für Fliege-Flir 6 und das Gonio 7 in ein sichtbares Bild umsetzt. Dieser Scanner ist somit für Fliege-Flir und das Gonio identisch.

Für das Fliege-Flir bzw. Wärmebildgerät und das Gonio werden zwei Detektoren benötigt. Hiervon ist der Detektor für das Fliege-Flir in seinem Raster speziell für eine Bildwiedergabe und Koordinatenerfassung ausgelegt. Hierbei bestimmt die Elementgröße die geometrische und thermische Auflösung.

Der Detektor für das Gonio unterscheidet sich vom Fliege-Flir-Detektor hauptsächlich in der Vergütung des Eintrittsfensters und in seiner Anzahl der Elemente. Die Vergütung ist entsprechend der Wellenlänge eines CO₂-Lasers sehr schmalbandig ausgelegt.

Die zu lenkende Rakete beinhaltet in diesem Fall den CO₂-Laser. Ein Überstrahlen des Wärmebildes durch den Laserstrahl der Rakete ist nicht möglich, da der CO₂-Laser wie vorab beschrieben sehr schmalbandig in seiner Wellenlänge ist und deshalb durch ent sprechende Vergütung der Umlenkspiegel 1 und 2 ausgeblendet werden kann.

Für den CO₂-Laser als Range-Finder und den CO₂-Laser als Responder-Beacon kann die Eintritts optik 1 des Gonios und des Fliege-Flir benutzt werden. Es können somit in dieser Modulbauweise durch ein und dieselbe Eintrittsoptik die Strahlengänge der einzelnen Bausteine geführt werden.

Vor dem Scanner werden die Strahlengänge für das TV-Gerät 10 und den Range-Finder 9 ausgespiegelt, wobei aus dem TV-Strahlengang noch die Strahlen für den Responder-Beacon 8 abgezweigt werden.

Claims

1. IR-Ziel- und Steuergerät für die Zielerkennung und die automatische Lenkung eines Flugkörpers, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) das Gerät arbeitet in einem Wellenlängenbereich vom sichtbaren Licht (ca. 560 nm) bis zum Bereich des infraroten Lichtes (ca. 10 µm) mit nur einer Ein trittsoptik (1),
b) an diese eine gemeinsame Eintrittsoptik (1) sind in Modulbauweise bis zu fünf verschiedene Module angeschlossen, nämlich:
- I. für die Zielerkennung und -identifizierung ein das Bild nach Fernsehnorm aufbauendes IR-Bildgerät (6),
- II. ein IR-Gerät (7) zur Lenkung des Flugkörpers,
- III. ein Laser-Entfernungsmesser (9),
- IV. ein Gerät zur Freund/Feind-Erkennung (8) und
- V. ein im Bereich des sichtbaren Lichtes arbeitendes TV-Gerät (10) zur Zielerkennung und -identifizierung vorzugsweise in Form einer CCD-Kamera.

2. IR-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Eintrittsoptik (1) aus Zinksulfid, Farbe: wasserklar, mit dem Brechungsindex n=2,3 und dem Spektralbereich 560 nm bis 10 µm besteht.

3. IR-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Eintrittsoptik (1) aus Zinkselenid, Farbe: trübgelb, mit dem Brechungsindex n=2,3 und dem Spektralbereich 560 nm bis 10 µm besteht.

4. IR-Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einfallende Strahlung durch teildurchlässige Spiegel (2; 3; 5; 11) auf die verschiedenen Module (4; ; 7; 8; 9; 10) gelenkt wird.

5. IR-Gerät nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekenn zeichnet, daß für das IR-Bildgerät (6) und das IR-Lenkgerät (7) in an sich bekannter Weise ein gemeinsamer Scanner (4) benutzt wird.

6. IR-Gerät nach Anspruch 1 (b, I), dadurch gekenn zeichnet, daß das IR-Bildgerät (6) das Bild hinsichtlich der Zeilenzahl, der Bildpunktzahl und des Halbbildverfahrens fernsehkompatibel aufbaut.