DE4115384C2 - Verfahren zum Schützen von eine IR-Strahlung abgebenden Objekten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen von eine IR-Strahlung abgebenden Objekten, insbesondere Schiffen, gegen Flugkörper, die mit intelligenten, insbesondere scannenden, abbildenden, korrelierenden und/oder spektral filternden IR-Suchköpfen ausgerüstet sind, wobei das zu schützende Objekt den Flugkörper ortet und dessen Geschwindigkeit und Flugrichtung sowie seinen augenblicklichen Abstand vom Objekt ermittelt und dann zeitlich aufeinanderfolgend mehrere großflächige und homogene pyrotechnische, der IR-Signatur des Objekts in etwa ähnelnde Infrarot- Scheinzielwolken derart zusammenhängend nebeneinander, ausgehend von einer Position benachbart dem zu schützenden Objekt, erzeugt werden, daß sie den Suchkopf und damit den Flugkörper schrittweise im wesentlichen quer zur Anflugrichtung vom Objekt wegführen. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der EP 0240819 A2 beschrieben.

Das Anbieten eines derartigen spektral attraktiven Scheinzieles ist zwar im Fall eines relativ unintelligenten Suchkopfes erfolgversprechend, wobei also vom Beginn des Schützvorganges an dem Suchkopf zwei Ziele angeboten werden, jedoch ergeben sich Schwierigkeiten bei relativ intelligenten Suchköpfen, die anhand anderer Kriterien, wie beispielsweise der optischen Signatur durchaus das Echt- und das Scheinziel unterscheiden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit dessen Hilfe es gelingt, auch mit intelligenten Suchköpfen ausgestattete Flugkörper vom Ziel abzulenken.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 gelöst.

Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die zeitlichen Abstände, in der bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mehrere großflächige Störstrahlungswolken nebeneinander zwischen zu schützendem Objekt und Flugkörper erstellt werden, können in der Größenordnung von einer Sekunde liegen.

Die Wirkmasse des die Störstrahlungswolke erzeugenden Wurfkörpers besteht vorzugsweise aus einem Gemisch aus großflächigen Phosphorflares, kleinflächigen Phosphorflares und Phosphorgranulat. Weiter bevorzugt kann die Wirkmasse des Wurfkörpers aus etwa 10% großflächiger Phosphorflares, etwa 50% kleinflächiger Phosphorflares und etwa 40% Phosphorgranulat bestehen. In bevorzugter Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung wird gleiches Kaliber für die Erstellung von Störstrahlungswolken und die Erstellung von Scheinzielwolken verwendet.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß es gelingt, einen zuverlässigen Schutz auch gegenüber relativ intelligenten Suchköpfen zu gewährleisten, indem in einem Zustand, in welchem der Flugkörper bereits auf das zu schützendes Objekt aufgeschaltet ist, durch die Störstrahlungswolke zunächst eine "Blendung" des Flugkörpers erfolgt, welche die Aufschaltung beseitigt, und anschließend durch die Störstrahlungswolke eine "weiße Wand" zwischen dem Flugkörper und dem Objekt erzeugt wird, die verhindert, daß der Flugkörper erneut auf das zu schützende Objekt aufschaltet, so daß der Flugkörper stattdessen auf die erste der Scheinzielwolken aufschaltet und anschließend mittels der Wegbewegung der aufeinanderfolgenden Scheinzielwolken von dem zu schützenden Objekt weggeführt wird.

Die Erfindung geht also von dem Grundgedanken aus, daß eine Ablenkung intelligenter Suchköpfe nur dann möglich ist, wenn zuerst der Empfang der Schiffsignatur für den Suchkopf beträchtlich gestört wird, also - vom Suchkopf her gesehen - eine anhaltende Zerstörung der Schiffsignatur erfolgt, so daß der Suchkopf daraufhin eine neue Zielbestimmung vornehmen muß. Erst zu diesem Zeitpunkt wird dann mittels bekannter, für den Suchkopf attraktiver IR-Scheinzielwolken eine Ablenkung vorgenommen, indem den Suchkopf auf die Scheinzielwolken aufschalten läßt. Dies setzt voraus, daß zu diesem Zeitpunkt das eigentliche Ziel derart "abgedeckt" ist, daß der Suchkopf nicht wieder auf dieses aufschaltet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Auf der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Unwirksamkeit üblicher IR-Scheinzielwolken gegenüber einen Suchkopf mit adaptivem "tracking gate",

Fig. 2 eine grafische Darstellung ähnlich derjenigen von Fig. 1, zur Erläuterung der Wirksamkeit des Erfindungsverfahrens auch bei einem Suchkopf mit adaptivem "tracking gate",

Fig. 3 eine Grafik des Strahlstärkeverlaufs bei einer Störstrahlungswolke nach der Erfindung, und

Fig. 4 eine Schemaskizze der Ablenkung eines an­ fliegenden Flugkörpers mit intelligentem Suchkopf.

In Fig. 1 ist das Sehfeld A eines abbildenden IR-Suchkopfs dargestellt. In diesem Sehfeld A befindet sich das anzu­ greifende Schiff. Nach dem Aufschalten des Suchkopfs auf das Ziel (Schiff) verkleinert sich das Suchfeld auf ein der Größe des Schiffs in etwa entsprechendes Fenster B, und zwar mit automatischer Anpassung unabhängig von der Entfernung zwischen Suchkopf und Schiff. Werden nun vom Schiff aus, wie bisher üblich, seitliche Scheinzielwolken gesetzt, wie dies in der Figur dargestellt ist, dann bleiben diese offensichtlich wirkungslos, weil sie sich außerhalb des Fensters B befinden. Würde man aber die Scheinzielwolken innerhalb des Fensters B errichten, also an einer Stelle zwischen Schiff und anfliegendem Flugkörper, würde es zu keiner Ablenkung des Flugkörpers vom Schiff kommen, das heißt, der Flugkörper würde seine - beabsichtigte - Flugbahn ein­ halten.

Im Gegensatz dazu wird nun gemäß der Erfindung so verfahren, daß zwischen Schiff und anfliegendem Flugkörper großflächige, vorzugsweise nacheinander nach außen "wandernde" Störstrah­ lungswolken erzeugt werden, die zunächst einmal den Empfang der Schiffssignatur stören und so einen Zielverlust des Suchkopfs herbeiführen (Fig. 2). Der Suchkopf schaltet auf den nach außen wandernden Strahlungsschwerpunkt auf; ein erneutes "Erkennen der Schiffssignatur" wird durch die anhaltende Tarnwirkung der Störstrahlungswolke verhin­ dert. Durch den Einsatz herkömmlicher IR-Scheinzielwolken D kann nun der Suchkopf schrittweise vom Schiff abgelenkt werden. Wie dieser Ablenkvorgang im einzelnen abläuft, wird nachfolgend noch erläutert werden.

Der Strahlungsverlauf der Störstrahlungswolke soll so sein, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Genauer gesagt, die Strahl­ stärke soll sehr schnell auf einen hohen Wert ansteigen, um so eine möglichst verzögerungsfreie Wirkung zu erhalten, nämlich dahingehend, daß im IR-Suchkopf Störungen der Schiffssignatur hervorgerufen werden, die einen Zielver­ lust zur Folge haben. Ebenso soll der Abfall der Strahl­ stärke auf einen vergleichsweise niedrigen Wert sehr schnell erfolgen, um eine anhaltende Attraktion des Suchkopfs zu vermeiden. Die Phase starker Strahlung soll eine Dauer von maximal zwei bis vier Sekunden haben. An diese Phase hoher Strahlungsstärke schließt sich dann eine Phase vergleichs­ weise niedriger Strahlungsstärke an, für die eine Zeitdauer von zumindest 15 Sekunden anzusetzen ist. Diese Phase geringer Strahlstärke dient dazu, für eine anhaltende Modi­ fikation der Schiffssignatur zu sorgen. Die Modifikation wird durch zeitlich und räumlich variierende Dämpfungs- und Überstrahlungseffekte der Wirksubstanz hervorgerufen.

Der erwähnte Strahlungsstärkenverlauf kann durch Wurfkörper erreicht werden, deren Wirkmasse ein Gemisch aus folgenden Bestandteilen ist:

kleinflächige Phosphorflares:
etwa 50%
großflächige Phosphorflares:	etwa 10%
Phosphorgranulat:	etwa 40%

Eine Optimierung kann anhand von Radiometermessungen für die relevanten Wellenlängenbereiche erfolgen.

Der Vorgang der Ablenkung eines anfliegenden Flugkörpers wird nun anhand von Fig. 4 erläutert. In Fig. 4 ist mit 10 das zu schützende Schiff, mit 11 der auf das Schiff zufliegen­ de Flugkörper, der mit einem intelligenten IR-Suchkopf 11a ausgerüstet ist, bezeichnet. 12 deutet die Flugbahn des Flug­ körpers 11 an, und die gestrichelten Linien 13 entsprechen der Begrenzung des Blickfensters des bereits auf das Schiff 10 aufgeschalteten Suchkopfs 11a, also etwa das Fenster B von Fig. 1. Sobald nun vom Schiff 10 aus der Anflug des Flug­ körpers 11 festgestellt worden ist, werden dessen Abstand zum Schiff und dessen Geschwindigkeit ermittelt. In Abhängig­ keit von diesen Werten werden nun vom Schiff aus in kurzen zeitlichen Abständen, beispielsweise mit einem Abstand von einer Sekunde, drei Wurfkörper abgeschossen, die dann an den Stellen 1, 2 und 3 von Fig. 4 Störstrahlungswolken er­ zeugen, also an Stellen, die zwischen Schiff 10 und Flugkör­ per 11 nebeneinanderliegen und im wesentlichen den Bereich zwischen den Begrenzungen 13 abdecken. Die Wurfkörper geben ihre Wirkmasse etwa in Schiffshöhe, also etwa in einer Höhe von 30 Metern, frei, und zwar unter Anzünden der Wirkmasse. Durch die drei Störstrahlungswolken 1, 2, 3 werden in der er­ wähnten ersten Strahlungsphase Störsignale in den elektroni­ schen Suchkopfkomponenten, etwa dem "target reference detector", dem "gate generator" und/oder dem Korrelationscomputer indu­ ziert, die zu einer Vernichtung der Schiffssignatur führen, mit anderen Worten, zu einem Zielverlust des Suchkopfs.

Unmittelbar nach Erstellung der letzten Störstrahlungswolke wird die erste Scheinzielwolke 4 ausgebracht, und zwar im Randbereich der von den gestrichelten Linien 13 begrenzten Sichtfenster des Suchkopfs 11a. Die in herkömmlicher Art ebenfalls von einem vom Schiff 10 abgeschossenen Wurfkörper erzeugte Scheinzielwolke 4 soll großflächig sein und eine hohe Strahlstärke in allen relevanten Wellenlängenbereichen aufweisen.

Durch weitere Scheinzielwolken 5, 6, 7, 8 und 9, erstellt jeweils in Zeitabständen von beispielweise 4 Sekunden, wird in der Projektion des Suchkopfes ein strahlender, horizon­ taler, schiffsähnlicher "Schlauch" gebildet, dessen Strah­ lungsschwerpunkt kontinuierlich nach außen (von 4 nach 9) wandert.

Der Suchkopf 11a wird dem nach außen wandernden Strah­ lungsschwerpunkt der Scheinzielwolken folgen, da diese bezüglich Strahlstärke und Fläche ein wesentlich attrak­ tiveres Ziel darstellen als das Schiff 10, zumal dessen IR-Signatur durch die Tarnwirkung der Störstrahlungswolken 1, 2, 3 anhaltend "verwischt" wird bzw. nicht mehr gegen­ über der Strahlung des Hintergrundes unterschieden werden kann.

Der anfliegende Flugkörper 11 wird somit immer weiter vom Schiff 10 abgelenkt.

Die Scheinzielwolken 4 bis 9 werden, wie schon erwähnt, mit­ tels herkömmlicher Wirkmassen erstellt, die im allgemeinen aus Phosphorflares bestehen. Die Höhe der Flarezerlegung soll am oberen Rand des Fensters B, also in Schiffshöhe, erfolgen. Legt man eine Höhe von 30 Meter und eine Sink­ geschwindigkeit von 2,5 m/s zugrunde, so ergibt sich eine Flarewirkungsdauer von 12 Sekunden. Eine solche Wirkungs­ dauer in Verbindung mit der oben angegebenen Erzeugungs­ folge von 4 Sekunden der Wolken 4 bis 9, der großflächigen Dimension der Wolken und der Bevorzugung einer der Schiffs­ strahlung angepaßten Strahlungsfrequenz, führt zu einer optimalen Ablenkung des Suchkopfs und damit des Flugkörpers.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, liegen die Störstrahlungs­ wolken 1 bis 3 und die Scheinzielwolken 4 bis 9 im wesent­ lichen auf einem Teilkreis um einen Mittelpunkt, der sich auf dem Schiff 10 befindet. Dies hat den Vorteil, daß alle die Wolken 1 bis 9 erzeugenden Wurfkörper von einer ein­ zigen Abschußplattform nacheinander abgefeuert werden können, wobei es lediglich erforderlich ist, die Plattform schritt­ weise zu verschwenken. Dabei ist meist eine Höhenverstellung der Plattform während dieser Schwenkbewegung nicht erfor­ derlich, es sei denn, das Schiff 10 führt während des Vorgangs der Abschüsse starke Bewegungen (Seegang) durch. Ein wei­ terer großer Vorteil der erläuterten Erstellung der Schein­ zielwolken 4 bis 9 auf einem Teilkreis besteht darin, daß aus der Perspektive des Flugkörpers ein zusammenhängendes "Scheinzielband" entsteht, und zwar mit Bildung eines Strahlungsschwerpunkts am vom Schiff vom weitesten entfern­ ten Punkt.

Mit Hilfe des zirkularen Ausbringungsverfahrens ist ferner ein schneller, jeweils optimal auf die Bedrohungsrichtung abgestimmter Einsatz der Wurfkörper gewährleistet, und zwar mit einer Ablenkrichtung stets rechtwinkelig zur Bedrohungs­ richtung.

Es ist nicht erforderlich, daß alle Scheinzielwolken 4 bis 9 IR-Scheinziele sind, vielmehr ist eine Kombination aus IR-Scheinzielwolken, also Wolken aus Phosphorflares, und RF-Wolken, also Wolken aus Düppeln zweckmäßig, um auch Such­ köpfe mit Radarsteuerung entsprechend stören bzw. ablenken zu können.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das darge­ stellte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr sind zahl­ reiche Abwandlungen möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Dies betrifft die Zahl der zu erstellenden Störstrahlungs- und Scheinzielwolken, deren zeitliche und räumliche Abstände, die Zusammensetzung ihrer Wirkmassen, das Kaliber der Wurfkörper und die Zahl und Bewegung der Abschußrohre (Werfer). Darüberhinaus sind viele Möglich­ keiten der Steuerung der Werfer auf der Basis vorprogrammier­ ter oder bedrohungsabhängiger Computeranlagen gegeben. Auf jeden Fall aber muß gewährleistet sein, daß zunächst die Schiffssignatur zerstört wird, weil es erst dann möglich ist, einen Ablenkvorgang einzuleiten.

Claims (8)

1. Verfahren zum Schützen von eine IR-Strahlung abgebenden Objekten, insbesondere Schiffen, gegen Flugkörper, die mit intelligenten, insbesondere scannenden, abbildenden, korrelierenden und/oder spektral filternden IR-Suchköpfen ausgerüstet sind, mit den folgenden, vom zu schützenden Objekt aus durchzuführenden Verfahrensschritten:

• - Ortung des Flugkörpers und Ermittlung seiner Geschwindigkeit, Flugrichtung und seines augenblicklichen Abstandes vom Objekt;
• - Erzeugung mindestens einer großflächigen und homogenen pyrotechnischen Störstrahlungswolke in Objektnähe zwischen diesem und dem Flugkörper, die zunächst kurzzeitig eine starke Infrarot-Strahlung, welche den Empfang der charakteristischen IR-Signatur des Objekts durch den Suchkopf verhindert und dessen Aufschalt- und Verfolgungselektronik stört, und anschließend vergleichsweise langzeitig eine schwach, transmissionsvermindernde und eine Hintergrundstrahlung in etwa simulierende Infrarot-Strahlung abgibt;
• - nacheinander erfolgende Erzeugung mehrerer großflächiger und homogener pyrotechnischer, der IR-Signatur des Objekts in etwa ähnelnder Infrarot-Scheinzielwolken derart zusammenhängend nebeneinander, daß sie den Suchkopf und damit den Flugkörper schrittweise im wesentlichen quer zur Anflugrichtung vom Objekt wegführen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarot-Scheinzielwolken unmittelbar nach Beendigung der starken Strahlungsphase der Störstrahlungswolke(n), zumindest aber noch während deren schwacher Strahlungsphase, beginnt und ausgehend von einer Stelle benachbart der Störstrahlungswolke erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in kurzen zeitlichen Abständen mehrere großflächige Störstrahlungswolken nebeneinander zwischen zu schützendem Objekt und Flugkörper erstellt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheinzielwolken in zeitlichen Abständen von zwei bis zehn Sekunden, vorzugsweise vier Sekunden, erstellt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase starker Infrarot-Strahlung der Störstrahlungswolke(n) auf etwa zwei Sekunden, die Phase der anschließenden schwachen Strahlung und Transmissionsminderung auf zumindest 10 Sekunden bemessen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Infrarot-Scheinzielwolken Radar-Scheinzielwolken erstellt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Scheinzielwolken auf einem Teilkreis erzeugt werden, dessen Mittelpunkt auf dem zu schützenden Objekt liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheinzielwolken-Teilkreis in etwa ein Viertelkreis ist.