DE3902129C2

DE3902129C2 -

Info

Publication number: DE3902129C2
Application number: DE19893902129
Authority: DE
Inventors: Gunther Dr. 8012 Ottobrunn De Sepp; George Prof. Dr. 8000 Muenchen De Stroke; Horst Dipl.-Ing. 8012 Ottobrunn De Prem; Robert Dr. 8028 Taufkirchen De Knopp
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1989-01-25
Filing date: 1989-01-25
Publication date: 1991-07-18
Also published as: DE3902129A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Panzerbekämpfungssystem für Tiefflie ger gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an anti-tank system for low fly ger according to the preamble of claim 1.

Solche Panzerbekämpfungssysteme für Vertikalballistikwaffen sind an sich bekannt. Bei einer Ausführungsform wird durch eine sogenannte Syndrom sensorik mit einem Infrarotdetektor (IR-line scanner), einem mm-Wel len-Radiometer und einem Laserentfernungsmesser und mit zugeordneter Scan-Einrichtung die Anwesenheit, die Zielform, Zielrichtung und Ziel entfernung des Panzers bestimmt. Sodann werden ein oder mehrere Flugkör per (FK), die in mit leicht unterschiedlichen Richtungen schräg nach hinten bezüglich der Flugrichtung des Trägerflugzeugs gerichteten Ab schußrohren eines Waffenbehälters gelagert sind, nach unten abgeschos sen. Das oder die abzuschießenden Waffenrohre und der Abschußzeitpunkt werden derart ausgewählt, daß ein FK infolge der Überlagerung der Flug zeugvorwärtsgeschwindigkeit und der Rückwärtskomponente des FK sowie der Flugzeuglage nahezu senkrecht nach unten fliegt und damit das Ziel unab hängig von der jeweiligen Flughöhe treffen soll. Bei diesen bekannten Systemen ist der Kampfwert dadurch eingeschränkt, daß jeweils zwei bis drei VBW-Geschosse (Vertikalballistikwaffen-Geschosse) gleichzeitig ab geschossen werden müssen, da die Syndromsensorik zwar die Richtung der Panzerlängsachse, jedoch nicht die Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Panzers feststellen kann. Diese Systeme weisen noch weitere Nachteile auf, so zum Beispiel, wenn ein Panzer dicht neben einem Busch oder einer Hütte fährt. Hier erkennt die Syndromsensorik zwar durch ihr mm-Wel len-Radiometer das Metall des Zieles und durch ihren IR-line-scanner den sogenannten "Hot Spot" des Zieles, der Laserentfernungsmesser erkennt jedoch nicht eindeutig die Panzerform. Da bei den bisherigen Ausfüh rungsformen dann ein "Panzersyndrom" dann eindeutig nicht vorliegt, wird im vorliegenden Fall ein Abschuß der Geschosse nicht initiiert und damit der Panzer auch nicht bekämpft. Such anti-tank systems for vertical ballistic weapons are in themselves known. In one embodiment, there is a so-called syndrome sensors with an infrared detector (IR-line scanner), a mm wel len radiometer and a laser rangefinder and with associated Scan setup the presence, the target shape, target direction and target distance of the tank determined. Then one or more missiles by (FK), which slants in with slightly different directions Ab directed towards the direction of flight of the carrier aircraft shot tubes of a weapon case are stored, shot down sen. The gun barrel (s) to be fired and the time of firing are chosen such that a FK due to the superimposition of the flight tool forward speed and the backward component of the FK and the Aircraft position flies almost vertically down and therefore the target regardless depending on the respective flight altitude. With these known Systems the combat value is limited by the fact that two to three VBW projectiles (vertical ballistic weapon projectiles) at the same time have to be shot since the syndrome sensor system admittedly the direction of the Longitudinal axis of the tank, but not the direction and speed of the Panzers can determine. These systems have other disadvantages on, for example when a tank is close to a bush or one Hut drives. Here, the syndrome sensors recognize through their mm wel len-Radiometer the metal of the target and through their IR-line scanner so-called "hot spot" of the target, which recognizes the laser range finder but not clearly the shape of the tank. As with the previous versions then a "tank syndrome" is clearly not present in the present case, a shot at the projectiles was not initiated and thus the tank did not fight either.

Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik ist darin zu sehen, daß die Syndromsensorik zur Messung des Vektors der Flugzeuggeschwindigkeit einen Radar-Doppler-Sensor benutzt, dessen Meßwerte zumeist nicht ge nügend genau sind, damit selbst ein stehendes Ziel nur mit einem einzi gen FK sicher getroffen werden kann.Another disadvantage of the prior art is that the syndrome sensor system for measuring the vector of the aircraft speed uses a radar Doppler sensor, the measured values mostly not ge are sufficiently precise so that even a standing target can only be reached with one against FK can be taken safely.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Panzerbe kämpfungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das die vorge schriebenen Nachteile vermeidet und mit dem der Kampfwert des Waffen systems wesentlich gesteigert werden kann, indem auf ein Ziel in der Re gel jeweils nur mehr ein einziges Geschoß abgefeuert werden muß, sowie auch bei unklarer Panzerform ein bewegter Panzer als Ziel erkannt und bekämpft und somit die Mission eines Einsatzfluges erweitert und ihr Kampfwert bis zu mehr als verdreifacht werden kann.The present invention has for its object a tank heir to create fighting system of the type mentioned that the pre written disadvantages and with which the combat value of weapons systems can be increased significantly by targeting in the Re gel only a single floor has to be fired, as well even if the shape of the tank is unclear, a moving tank is recognized as a target and fought and thus expanded the mission of a mission flight and you Combat value up to more than tripled.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen ge löst. In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben, und in der Beschreibung sind Ausführungsbeispiele erläutert. Die Figuren der Zeichnung ergänzen diese Erläuterungen. Es zeigen:This object is achieved by the measures outlined in claim 1 solves. Refinements and developments are in the subclaims specified, and exemplary embodiments are explained in the description. The figures in the drawing complete these explanations. Show it:

Fig. 1 ein Szenenbild mit Anordnung des Waffensystems, d.h. von Syn drom- und Dopplersensorik und Waffenbehälter am Trägerflugzeug in schematischer Darstellung, Fig. 1 shows a scene image with arrangement of the weapon system, ie Syn drom- and Doppler sensors and weapons container on the carrier aircraft in a schematic representation;

Fig. 2 ein Szenenbild in Draufsicht auf das Trägerflugzeug mit zugeord netem Scanbereich der Syndrom- und Dopplersensorik in schema tischer Darstellung, Fig. 2 is a scene image in plan view of the carrier aircraft with zugeord NetEm scanning area of the syndrome and Doppler sensor in a schematic representation;

Fig. 3 ein Blockschaltbild in vereinfachter Darstellung des Waffen systems, Fig. 3 is a block diagram of the system in a simplified view of the weapon,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Meßanordnung für einen Doppler-Sensor auf der Basis eines diodengepumpten Festkörperlasers, Fig. 4 is a block diagram of an embodiment of the measuring arrangement for a Doppler sensor based on a diode pumped solid state laser,

Fig. 5 ein Schemabild bezüglich der verschiedenen Vektoren und Winkel von Trägerflugzeug und Ziel, Fig. 5 is a schematic diagram relating the various vectors and angle of carrier aircraft and target,

Fig. 6 ein Schemabild von Doppler-Lasersensor, Scan-Einrichtung und zusätzlichem Scan-Spiegel. Fig. 6 is a schematic image of the Doppler laser sensor, scan device and additional scan mirror.

Das Grundkonzept zur Lösung der gestellten Aufgabe - nämlich die Kampf wertsteigerung von Vertikal-Ballistik-Waffen (VBW) - sieht vor, daß das VBW-System mit einem Doppler-Lasersensor (DLS) ausgerüstet wird. Aus der durch die Syndrom-Sensorik gemessenen Zielform, die die Ziellängsachse bestimmt, den vom Doppler-Lasersensor gemessenen Dopplerfrequenzen des Zieles und seiner Umgebung, deren Differenz die Radialkomponente der Zielgeschwindigkeit ergibt, sowie dem Ablenkwinkel des Scanners, wird der Geschwindigkeitsvektor des Zieles relativ zum Flugzeug abgeleitet und aus dem Waffensystem vorzugsweise ein einziger entsprechender Flug körper zur Zielbekämpfung ausgewählt und abgeschossen.The basic concept for solving the task - namely the fight increase in value of vertical ballistics weapons (VBW) - provides that the VBW system is equipped with a Doppler laser sensor (DLS). From the target shape measured by the syndrome sensor technology, which is the target longitudinal axis determines the Doppler frequencies of the measured by the Doppler laser sensor Target and its surroundings, the difference of which is the radial component of the Target speed results, as well as the deflection angle of the scanner the speed vector of the target relative to the aircraft is derived and preferably a single corresponding flight from the weapon system Body selected to fight the target and shot down.

Hierzu wird nun in einem Ausführungsbeispiel der Syndrom-Sensorik 12 des Trägerflugzeugs 9 ein im Homodynbetrieb arbeitender Doppler-Lasersensor 13 mit einer Doppler-Auswerte-Einheit 14 zugeordnet, wobei dem Dopp ler-Lasersensor 13 selbst eine Scan-Einrichtung 15 zugeschaltet ist. Diese Scan-Einrichtung 15 lenkt das Meßgesichtsfeld 13a des Doppler-La sersensors 13 quer zur Flugzeug-Längsachse 9a und schräg nach unten und nach vorne blickend ab und zwar in der gleichen Weise wie bei den Ein zelsensoren der Syndrom-Sensorik 12, d.h. beim Laserentfernungsmesser, Infrarot-Detektor und mm-Wellen-Radiometer (Fig. 1 bis Fig. 3).For this purpose, a Doppler laser sensor 13 working in homodyne mode and a Doppler evaluation unit 14 is assigned to the syndrome sensor system 12 of the carrier aircraft 9 in an exemplary embodiment, the Doppler laser sensor 13 itself being connected to a scanning device 15 . This scanning device 15 deflects the measuring field of view 13 a of the Doppler laser sensor 13 transversely to the longitudinal axis 9 a of the aircraft and looking obliquely downwards and forwards, in the same way as for the individual sensors of the syndrome sensor system 12 , ie laser rangefinder, infrared detector and mm-wave radiometer ( Fig. 1 to Fig. 3).

Der DLS 13 mit dem Scan quer zur Flugzeuglängsachse 9a liefert durch die Auswerte- und Steuereinheit 16 die Radialgeschwindigkeitskomponente des Zieles Z, das vorzugsweise ein Panzer sein wird. Durch die Feststellung eines gegenüber dem Boden bewegten Zieles Z durch die Dopplerauswertung in der Doppler-Auswerteeinheit 14 wird also die Radialkomponente der Zielbewegung und durch die Scan-Einrichtung 15 wird die Richtung zum Ziel ermittelt. Die Syndrom-Sensorik 12 mißt die Form des erfaßten Zie les Z sowie die Richtung der Längsachse ZL dieser Zielform. Die Auswer tung aus Dopplerfrequenz und Zielform in der Auswerte- und Steuereinheit 16 ergibt, da der Panzer nur in Richtung seiner Längsachse ZL fahren kann, den tatsächlichen Ziel-Geschwindigkeitsvektor v_Z des Zieles (Panzer) relativ zum Bodenuntergrund, und daraus resultierend wählt die Abschußrohr-Auswahleinheit 17 ein einziges der Waffenrohre 11a bis 11n an und aktiviert dieses zum optimalen Zeitpunkt.The DLS 13 with the scan transverse to the longitudinal axis 9 a of the aircraft supplies, through the evaluation and control unit 16, the radial speed component of the target Z, which will preferably be a tank. The radial component of the target movement is thus determined by the determination of a target Z moving relative to the ground by the Doppler evaluation in the Doppler evaluation unit 14 and the direction to the target is determined by the scanning device 15 . The syndrome sensor system 12 measures the shape of the target Z and the direction of the longitudinal axis ZL of this target shape. The evaluation of Doppler frequency and target shape in the evaluation and control unit 16 results in the fact that the tank can only travel in the direction of its longitudinal axis ZL, the actual target speed vector v _{Z of} the target (tank) relative to the ground, and as a result selects the launch tube -Selection unit 17 a single one of the gun barrels 11 a to 11 n and activates this at the optimal time.

Die Auswerte- und Steuereinheit 16 berechnet also aus den bei der Quer abtastung vom Boden stammenden Dopplerfrequenzen fortlaufend die Größe und die Richtung des echten Fluggeschwindigkeitsvektors "Über Grund" re lativ zur Flugzeuglängsachse 9a, sowie den Roll- und den Gierwinkel ρ und γ des Trägerflugzeugs 9. Durch Hinzunahme der durch die Syn drom-Sensorik 12 gemessenen Bodenentfernung in Scanrichtung und der mit einem gesonderten Höhenmesser 17 gemessenen Flughöhe wird der Nickwinkel ν des Trägerflugzeugs 9 bestimmt und damit dessen (9) Orientierung re lativ zum Ziel Z angegeben. Bei bekannter Auslenkung des Meßgesichtsfel des 13a durch die Scaneinrichtung 15 ergeben sich der Rollwinkel ρ und der Gierwinkel γ des Trägerflugzeugs 9 (Fig. 5) aus dem Verlauf der Dopplerfrequenz mit dem Scanwinkel α und dem Vorwärts-Blickwinkel β.The evaluation and control unit 16 thus calculated from the sample at the cross originating from the bottom of Doppler frequencies continuously the size and the direction of the true airspeed vector "groundspeed" concentration relative to the aircraft longitudinal axis 9 a, and ρ the roll and yaw angle and γ the carrier aircraft 9 . By adding the ground distance measured by the syn drom sensor system 12 in the scanning direction and the flight altitude measured with a separate altimeter 17 , the pitch angle ν of the carrier aircraft 9 is determined and thus its ( 9 ) orientation is given relative to the target Z. With known deflection of the measuring face of 13 a by the scanning device 15 , the roll angle ρ and the yaw angle γ of the carrier aircraft 9 ( FIG. 5) result from the course of the Doppler frequency with the scan angle α and the forward viewing angle β.

Bei vernachlässigbaren Winkeln γ und ν und symmetrischer Auslenkung z.B. ist der Rollwinkel ρ gleich dem Winkel zwischen der Hochachse des Flugzeugs 9 und der Blickrichtung mit maximaler Dopplerfrequenz. Dersel be Winkel ist bei vernachlässigbaren Winkeln ρ und ν gleich dem Gierwinkel γ.With negligible angles γ and ν and symmetrical deflection, for example, the roll angle ρ is equal to the angle between the vertical axis of the aircraft 9 and the direction of view with maximum Doppler frequency. At negligible angles ρ and ν, the same angle is equal to the yaw angle γ.

Sind die Winkel ρ, γ, ν alle gleichzeitig von Null verschieden, so hängt der Verlauf der Dopplerfrequenz mit dem Blickwinkel von allen drei Winkeln und vom Fluggeschwindigkeitsvektor v_F ab. Auch in diesem, also dem allgemeinen Fall, können alle 4 Größen rechnerisch bestimmt werden. da genügend viele Meßpunkte, d.h. gemessene Dopplerfrequenzen bei ver schiedenen Scanwinkeln α zur Verfügung stehen.If the angles ρ, γ, ν are all different from zero at the same time, the course of the Doppler frequency with the viewing angle depends on all three angles and on the airspeed vector v _F. In this, too, the general case, all 4 sizes can be determined mathematically. because there are enough measuring points, ie measured Doppler frequencies at different scanning angles α available.

Die ermittelte Information über eine tatsächlich festgestellte Bewegung des angemessenen Zieles ist als zusätzliche Zielverifizierung anzusehen, was bisher nicht gegeben ist, wie eingangs bereits ausgeführt wurde. The determined information about a movement actually detected the appropriate goal is to be seen as additional goal verification, which is not yet the case, as already stated at the beginning.

Durch den vorgeschlagenen Einsatz des DLS 13 wird eine gewisse Eindeu tigkeit dadurch geschaffen, daß, wenn sich ein mit der Syndrom-Sensorik 12 nicht eindeutig als Panzer identifiziertes angemessenes Objekt be wegt, es als Panzer und damit als zu bekämpfendes Ziel erkannt und das Geschoß darauf abgefeuert wird. In diesem Fall ist der tatsächliche Zielgeschwindigkeitsvektor aus dem Dopplersignal und der "kombinierten" Form von Ziel und Maskierung (Busch, Hütte etc.) nicht eindeutig ableit bar, denn durch die Meßergebnisse ist nicht eindeutig erkenntlich, was die Länge oder die Breite der erfaßten Objekte - also beispielsweise Hütte und Panzer - ist. In der Regel ergibt die Formauswertung dann zwei oder mehrere mögliche Längsrichtungen. Nun können für mehrere Möglich keiten, also für mehrere Werte der vermutlichen Längsrichtung und aus der Dopplermessung die möglichen Geschwindigkeitsvektoren berechnet wer den und die entsprechenden Abschußrohre 11a-11n ausgewählt und abge schossen werden. Die Syndrom-Sensorik 12 leitet also aus der gemessenen Form des vermuteten Zieles zwei oder mehrere mögliche Ziel-Längsachsen ZL ab und leitet diese der Auswerte- und Steuereinheit 16 zu. Diese be rechnet aus der gemessenen Dopplerfrequenz die entsprechenden möglichen Zielgeschwindigkeitsvektoren und übermittelt sie der Abschußrohr-Aus wahleinheit 17. Diese wählt dann jeweils entsprechende Waffenrohre 11a- 11n aus und feuert die einzelnen Flugkörper ab.The proposed use of the DLS 13 creates a certain unambiguity in that when an appropriate object that is not clearly identified as a tank moves with the syndrome sensor system 12 , it is recognized as a tank and thus as a target to be combated and the projectile on it is fired. In this case, the actual target speed vector from the Doppler signal and the "combined" form of target and masking (bush, hut, etc.) cannot be clearly derived, because the measurement results do not clearly indicate what the length or the width of the detected objects - for example hut and tank. As a rule, the shape evaluation then yields two or more possible longitudinal directions. Now can be used for several options available, that is, for several values of the putative longitudinal direction and from the Doppler measurement the possible velocity vectors calculated who a- and the respective ejection barrels 11 11 n selected and scored abge. The syndrome sensor system 12 therefore derives two or more possible longitudinal longitudinal axes ZL from the measured shape of the presumed target and forwards them to the evaluation and control unit 16 . This calculates the corresponding possible target speed vectors from the measured Doppler frequency and transmits them to the launch tube selection unit 17 . The latter then selects corresponding weapon barrels 11 a- 11 n and fires the individual missiles.

Eine vorteilhafte Lösung der Probleme bei Vorliegen der vorstehend be schriebenen "unzureichenden Formkriterien" ist dadurch gegeben, daß durch Zuordnung eines zusätzlichen Scan-Spiegels 15a zur Scan-Einrich tung 15 (Fig. 6) der Vorwärts-Blickwinkel β der Doppler-Sensorik 12a derart verkleinert wird, daß eine neue Abtastung der - bei der Ent deckung des bewegten Zieles - vorausgegangenen Abtastzeilen 15b in Quer richtung (Fig. 2) durchgeführt wird. Der Scan-Spiegel 15a wird also bei der Querabtastung (in Bezug auf die Flugrichtung) um einige Abtastzeilen zurückgesetzt. Nach einer gewissen Zeit Δt trifft der Abtaststrahl des DLS 13 wieder auf dieselbe Stelle des eventuell bewegten Zieles Z der vorangegangenen Abtastung. Da innerhalb der Zeitdifferenz Δt auch v_Z = const. gilt, ergibt sich aus Δt und den beiden zugehörigen Blick richtungen direkt die gesuchte Geschwindigkeit v_Z ("Range rate-Verfah ren"). Es wird also nur eines der Waffenrohre 11a-11n zur Zielbe kämpfung benötigt. An advantageous solution to the problems in the presence of the above-described "insufficient shape criteria" is given by the fact that by assigning an additional scan mirror 15 a to the scan device 15 ( FIG. 6), the forward viewing angle β of the Doppler sensor system 12 a is reduced in such a way that a new scanning of the preceding scanning lines 15 b in the transverse direction ( FIG. 2) is carried out in the detection of the moving target. The scan mirror 15 a is thus reset by a few scanning lines in the transverse scanning (in relation to the direction of flight). After a certain time .DELTA.t, the scanning beam of the DLS 13 again hits the same location of the possibly moving target Z of the previous scanning. Since within the time difference Δt also v _Z = const. applies, the desired speed v _Z (“range rate method”) results directly from Δt and the two associated viewing directions. So only one of the gun barrels 11 a- 11 n is needed to fight the target.

Als Doppler-Lasersensor zur Geschwindigkeitsmessung wird üblicherweise der mit mehr Aufwand verbundene Heterodynempfang verwendet, da dieser im Gegensatz zum Homodynempfang zwischen der Bewegung auf den Sensor zu und von ihm weg unterscheiden kann. Im vorliegenden Fall ist diese Unter scheidung jedoch wegen der Eigenbewegung des Sensors ebenfalls möglich, so daß der einfachere Homodynbetrieb vorgeschlagen wird.Usually used as a Doppler laser sensor for speed measurement the more expensive heterodyne reception used because this in Contrary to the homodyne reception between the movement towards the sensor and can distinguish away from him. In the present case, this is sub However, a distinction is also possible due to the sensor's own movement, so that the simpler homodyne operation is proposed.

Der Lasersensor mit Doppler-Homodyn-Auswertung 13 kann nun ein CO₂-La ser sein, ein Festkörperlaser oder eine Anordnung von frequenzstabilen Halbleiterlaserdioden. Es konnte nachgewiesen werden, daß ein diodenge pumpter Nd:YAG-Laser bei einer Entfernung von 200 m hinreichend frequenz stabil ist, d.h. ein Homodyn-Lasersensor mit diodengepumptem Nd:YAG-La ser ist als Zielgeschwindigkeitslaser für VBW-Systeme gut verwendbar. Wegen der augensicheren Laserwellenlänge ist jedoch entweder ein CO₂-Laser oder aber ein z.B. mit Erbium dotierter Festkörperlaser vor zuziehen, der ebenfalls durch Halbleiterlaserdioden gepumpt sein sollte, um einen hohen Wirkungsgrad bei der erforderlichen hohen Frequenzstabi lität zu haben. Bei Verwendung eines CO₂-Lasers ist es angesichts sei ner Leistungsreserven möglich, den Dopplerzielsuchstreifen weiter nach vorn (in Flugrichtung gesehen) zu verlegen und damit mehr Zeit für die Zielauswertung zu haben. Die Verwertung von Festkörperlasern erbringt den Vorteil, daß keine kryogen gekühlten Detektoren verwendet werden müssen. Ein einfaches Ausführungsbeispiel eines solchen Doppler-Laser sensors 13 ist in Fig. 4 skizziert, wobei zu dieser Ausführungsform nur bekannte Komponenten verwendet worden sind.The laser sensor with Doppler homodyne evaluation 13 can now be a CO ₂ laser, a solid-state laser or an arrangement of frequency-stable semiconductor laser diodes. It could be demonstrated that a diode-pumped Nd: YAG laser is sufficiently frequency stable at a distance of 200 m, ie a homodyne laser sensor with a diode-pumped Nd: YAG laser can be used well as a target speed laser for VBW systems. Because of the eye-safe laser wavelength, however, either a CO ₂ laser or, for example, a solid-state laser doped with erbium is preferred, which should also be pumped through semiconductor laser diodes in order to have a high efficiency with the required high frequency stability. When using a CO ₂ laser, it is possible in view of its power reserves to move the Doppler target search strip further forward (in the direction of flight) and thus have more time for the target evaluation. The use of solid-state lasers has the advantage that no cryogenically cooled detectors have to be used. A simple exemplary embodiment of such a Doppler laser sensor 13 is outlined in FIG. 4, only known components having been used for this embodiment.

Die Einrichtung zur Entfernungsmessung 18, bestehend aus dem akustoop tischen Modulator 18a mit zugehörigem Treiber, dem Phasendetektor 18b sowie einem diese Komponenten aussteuernden Oszillator, sind ebenfalls angegeben. Diese Einrichtung 18 arbeitet nach dem bekannten am/cw-Ver fahren (Amplitudenmodulation mit Phasendetektion).The device for distance measurement 18 , consisting of the acousto-optic modulator 18 a with associated driver, the phase detector 18 b and an oscillator that controls these components are also specified. This device 18 operates in accordance with the known method on / cw-Ver (amplitude modulation with phase detection).

Claims

1. Panzerbekämpfungssystem für Tiefflieger, das mit einer Syn drom-Sensorik zur Ermittlung der Anwesenheit, der Richtung, der Ent fernung und der Form des zu bekämpfenden Panzers versehen ist und einen Waffenbehälter mit mehreren durch diese Sensorik ansteuerbaren Waffen rohren für nahezu senkrecht auf das Ziel abfeuerbare Flugkörper (FK) aufweist dadurch gekennzeichnet, daß

a) dem Waffensystem (10) mit der Syndrom-Sensorik (12) eine Dopp ler-Sensorik (12a) mit einem im Homodynbetrieb arbeitenden Dopp ler-Lasersensor (13), einer Doppler-Auswertungseinheit (14), einer Scan-Einrichtung (15) sowie einer Auswerte- und Steuereinheit (16) zugeordnet ist,
b) die Scan-Einrichtung (15) das Meßgesichtsfeld (13a) des Doppler-La sersensors (13) quer zur Flugrichtung und schräg nach unten vorne blickend in der gleichen Weise wie bei den Einzelsensoren der Syn drom-Sensorik (12) ablenkt.
c) Die Auswerte- und Steuereinheit (16) aus den bei der Querabtastung vom Boden stammenden, durch die Doppler-Auswerteinheit (14) gemes senen Dopplerfrequenzen und den zugehörigen Blickrichtungen des Meß gesichtsfeldes (13a) fortlaufend die Größe und Richtung des wahren ("Über-Grund-") Fluggeschwindigkeitsvektor (v_F) relativ zur Flug zeuglängsachse (9a) sowie den Rollwinkel (ρ) und den Gierwinkel (γ) des Trägerflugzeugs (9) berechnet und durch Hinzunahme der mittels der Syndrom-Sensorik (12) gemessenen Bodenentfernung in Blickrichtung und der mittels eines Flughöhenmessers (17) gemessenen Flughöhe den Nickwinkel (ν) des Trägerflugzeugs (9) bestimmt und damit dessen Orientierung relativ zum Ziel (Z) angibt.
d) die Auswerte- und Steuereinheit (16), die den jeweiligen Blickrich tungen des Meßgesichtsfeldes (13a) entsprechenden Dopplerfrequenzen fortlaufend überprüft, ob sie der berechneten Fluggeschwindigkeit (v_F) entsprechen und damit von einem unbewegten Flächenelement des Bodens herrühren,
e) bei Feststellung eines Ziels (Z) durch die Syndrom-Sensorik (12) diese der Auswerte- und Steuereinheit (16) die Form des Zieles (Z) und die Blickrichtung des Zieles (Z), ferner bei Feststellung einer einem Panzer entsprechenden Form auch die Ausrichtung der Panzer längsachse (PL) übermittelt,
f) bei Feststellung eines Zieles (Z) durch die Syndrom-Sensorik (12) die Auswerte- und Steuereinheit (16) die der Radialkomponente einer eventuellen Zielbewegung entsprechende Dopplerfrequenz als Differenz der in Zielrichtung gemessenen und der in dieser Richtung einem un bewegten Flächenelement des Bodens entsprechenden Dopplerfrequenz berechnet, damit und mit der Blickrichtung zum Ziel (Z) und dessen Längsachsen-Ausrichtung (Längsachse PL) den tatsächlichen Geschwin digkeitsvektor (v_Z) des Zieles relativ zum Boden bestimmt und die sen einer Abschußrohr-Auswahleinheit (17) übermittelt
g) und die Abschußrohr-Auswahleinheit (17) aus der ihr von der Syn drom-Sensorik (12) übermittelten Blickrichtung zum Ziel (Z) dem Ge schwindigkeitsvektor (v_F) und der Orientierung des Trägerflugzeugs (9) relativ zum Ziel (Z) sowie der Entfernung und des Zieles (Z), dessen Geschwindigkeitsvektor (v_Z) vorzugsweise ein einziges Ab schußrohr (11a-11n) des Waffenbehälters (11) gemäß der höchsten Trefferwahrscheinlichkeit auswählt und zum optimierten Zeitpunkt ab feuert.

1. anti-tank system for low-flying aircraft, which is provided with a Syn drom sensor system for determining the presence, direction, distance and shape of the tank to be combated and a weapon container with several controllable weapons tubes by this sensor system for almost perpendicular to the target firable missile (FK), characterized in that

a) the weapon system ( 10 ) with the syndrome sensor system ( 12 ), a double sensor system ( 12 a) with a double laser sensor ( 13 ) working in homodyne mode, a Doppler evaluation unit ( 14 ), a scanning device ( 15 ) and an evaluation and control unit ( 16 ) is assigned,
b) the scanning device ( 15 ) deflects the measuring field of view ( 13 a) of the Doppler laser sensor ( 13 ) transversely to the direction of flight and looking obliquely downwards in the same manner as for the individual sensors of the syn dome sensor system ( 12 ).
c) The evaluation and control unit ( 16 ) from the Doppler frequencies originating from the ground during the transverse scanning, measured by the Doppler evaluation unit ( 14 ) and the associated viewing directions of the measuring field of view ( 13 a) continuously determine the size and direction of the true (" Above-ground ") airspeed vector (v _F ) relative to the aircraft longitudinal axis ( 9 a) as well as the roll angle (ρ) and the yaw angle (γ) of the carrier aircraft ( 9 ) are calculated and measured using the syndrome sensor system ( 12 ) Ground distance in the direction of view and the flight height measured by means of an altitude ( 17 ) determines the pitch angle (ν) of the carrier aircraft ( 9 ) and thus indicates its orientation relative to the target (Z).
d) the evaluation and control unit ( 16 ), which continuously checks the Doppler frequencies corresponding to the respective lines of sight of the measuring field of view ( 13 a), to determine whether they correspond to the calculated flight speed (v _F ) and thus originate from a stationary surface element of the ground,
e) upon detection of a target (Z) by the syndrome sensor system ( 12 ), the evaluation and control unit ( 16 ) determines the shape of the target (Z) and the direction of view of the target (Z), and also upon detection of a shape corresponding to a tank also the orientation of the tanks longitudinal axis (PL) transmitted,
f) upon detection of a target (Z) by the syndrome sensor system ( 12 ), the evaluation and control unit ( 16 ) the Doppler frequency corresponding to the radial component of a possible target movement as the difference between the surface element of the ground measured in the target direction and that of a non-moving surface element corresponding Doppler frequency calculated so that and with the line of sight to the target (Z) and its longitudinal axis orientation (longitudinal axis PL) determines the actual Geschwin speed vector (v _Z ) of the target relative to the ground and the sen a launch tube selection unit ( 17 ) transmitted
g) and the launch tube selection unit ( 17 ) from the direction of view transmitted to it by the syn dome sensor system ( 12 ) to the target (Z), the speed vector (v _F ) and the orientation of the carrier aircraft ( 9 ) relative to the target (Z) and the distance and the target (Z), the speed vector (v _Z ) preferably selects a single shot tube ( 11 a- 11 n) from the weapon container ( 11 ) according to the highest probability of success and fires at the optimized time.

2. Panzerbekämpfungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein als Panzer vermutetes Ziel (Z), das durch die Syndrom-Sensorik (12) nur wegen des nicht zutreffenden Formkriteriums (d.h. Ungefährmaße für Länge und Breite) nicht identifiziert und zur Bekämpfung vorgesehen ist, dann als Echtziel behandelt wird, wenn die Auswerte- und Steuer einheit (16) der Doppler-Sensorik (12a) eine Zielbewegung relativ zum Boden feststellt.2. Anti-tank system according to claim 1, characterized in that a target (Z) suspected of being a tank, which is not identified by the syndrome sensor system ( 12 ) only because of the non-applicable form criterion (ie approximate dimensions for length and width) and is intended for combat, is then treated as a real target when the evaluation and control unit ( 16 ) of the Doppler sensor system ( 12 a) detects a target movement relative to the ground.

3. Panzerbekämpfungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Syndrom-Sensorik (12) bei unklarem Formkriterium mehrere (d.h. 2-4) mögliche Panzerlängsachsen (PL) aus der gemessenen Form des Zieles (Z) ableitet und der Auswerte- und Steuereinheit (16) übermittelt, und daß diese (16) aus der gemessenen Dopplerfrequenz die entsprechenden möglichen Zielgeschwindigkeitsvektoren (v_Z) berechnet und der Abschußrohr-Auswahleinheit (17) übermittelt, welche die ent sprechenden Waffenrohre (11a-11n) des Waffenbehälters (11) auswählt und abfeuert.3. anti-tank system according to claim 1 or 2, characterized in that the syndrome sensor system ( 12 ) derives several (ie 2-4) possible longitudinal axes of the tank (PL) from the measured shape of the target (Z) and the evaluation with an unclear shape criterion and control unit ( 16 ), and that this ( 16 ) calculates the corresponding possible target speed vectors (v _Z ) from the measured Doppler frequency and transmits it to the launch tube selection unit ( 17 ), which corresponds to the corresponding weapon tubes ( 11 a- 11 n) of the weapon container ( 11 ) selects and fires.

4. Panzerbekämpfungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Feststellung "unzureichender Formkriterien" (Ungefährmaße für Länge und Breite des vermuteten Zieles) durch einen zusätzlichen Spiegel (15a) der Scan-Einrichtung (15) der Vorwärts-Blick winkel β der Doppler-Sensorik (12a) derart verringert wird, daß die Abtastung erneut bei den der Entdeckung des bewegten Ziels (Z) vorausge gangenen Abtastzeilen (15b) in Querrichtung beginnt, wobei die Auswer te- und Steuereinheit (16) aus dem erneut aufgefundenen bewegten Ziel (Z), dem "Zurücksetzwinkel" der Doppler-Sensorik (12a), der Zielentfer nung und der Zeitdifferenz zwischen erstem und zweitem Auffinden des be wegten Zieles (Z) dessen Geschwindigkeitsvektor (v_Z) relativ zum Boden berechnet und das entsprechende Waffenrohr (11a-11n) auswählt.4. anti-tank system according to claims 1 to 3, characterized in that when determining "insufficient shape criteria" (approximate dimensions for length and width of the presumed target) by an additional mirror ( 15 a) of the scanning device ( 15 ) the forward view angle β of the Doppler sensor system ( 12 a) is reduced in such a way that the scanning starts again in the transverse direction at the preceding scanning lines ( 15 b) in the discovery of the moving target ( 15 b), the evaluation and control unit ( 16 ) from the Retrieved moving target (Z), the "reset angle" of the Doppler sensor system ( 12 a), the target distance and the time difference between the first and second location of the moving target (Z) calculates its speed vector (v _Z ) relative to the ground and select the appropriate weapon barrel ( 11 a - 11 n).

5. Panzerbekämpfungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppler-Lasersensor (13) mit einem CO₂-Laser arbeitet. 5. anti-tank system according to claims 1 to 4, characterized in that the Doppler laser sensor ( 13 ) works with a CO ₂ laser.

6. Panzerbekämpfungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, daß der Doppler-Lasersensor (13) mit einem augensicheren, diodengedämpften Fest körperlaser arbeitet.6. anti-tank system according to claims 1 to 4, that the Doppler laser sensor ( 13 ) works with an eye-safe, diode-damped solid body laser.

7. Panzerbekämpfungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppler-Sensorik (12a) mit einer zusätzlichen Einrichtung zur Entfernungsmessung (18) ausgestattet ist und den zur Messung von Entfernung und Form des Zieles (Z) vorge sehenen Sensor der Syndrom-Sensorik (12) ersetzt.7. anti-tank system according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the Doppler sensor system ( 12 a) is equipped with an additional device for distance measurement ( 18 ) and the for measuring the distance and shape of the target (Z) seen sensor of the syndrome sensor system ( 12 ) replaced.

8. Panzerbekämpfungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die Einrichtung zur Entfernungsmessung (18) einen akustoop tischen Modulator (18a) und einen Phasendetektor (18b) aufweist und nach dem am/cw-Verfahren arbeitet.8. anti-tank system according to claim 7, characterized in that the device for distance measurement ( 18 ) has an acousto-optical modulator ( 18 a) and a phase detector ( 18 b) and works on the / cw method.