WO2013020911A1 - Vorrichtung und verfahren zum schutz von objekten - Google Patents

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WO2013020911A1
WO2013020911A1 PCT/EP2012/065238 EP2012065238W WO2013020911A1 WO 2013020911 A1 WO2013020911 A1 WO 2013020911A1 EP 2012065238 W EP2012065238 W EP 2012065238W WO 2013020911 A1 WO2013020911 A1 WO 2013020911A1
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WO
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ammunition
partial
weapon
salvos
assault
Prior art date
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PCT/EP2012/065238
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English (en)
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Inventor
Oliver TANNER
Original Assignee
Rheinmetall Air Defence Ag
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/04—Aiming or laying means for dispersing fire from a battery ; for controlling spread of shots; for coordinating fire from spaced weapons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/14—Indirect aiming means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02—Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for protecting objects against flying attack ammunition, in particular in the vicinity of the object.
  • Flying assault ammunition can in particular be rockets and artillery and mortar shells (referred to as RAM threats) or cruise missiles, aircraft, helicopters, unmanned missiles or even parachute objects and the like.
  • Objects to be protected are, for example, infrastructure facilities such as buildings, roads, bridges, energy supply facilities, oil and gas conveyors and power plants or even military facilities such as camps, ammunition depots and other facilities or even mobile objects such as convoys or other military units.
  • DE 102 29 273 A describes an object self-protection device with a fixed object monitoring device and a launching container for particular fragmentation grenades.
  • the device comprises a radar device for target tracking when approaching a missile to be defended.
  • the target tracking device and the monitoring device are interconnected with a directional drive for the firing salaries.
  • An expensive search radar is replaced by an inexpensive passive sensor device.
  • the passive sensor device is used i.a. for sensor fusion with a simple radar missile warner for a clear close range detection - 200 to 300 m. Thus, it is no longer necessary that the beaker must be swung immediately in the event of a threat.
  • US 5,814,756 A discloses a method and apparatus for determining the breaking time of a programmable bullet.
  • a given optimal decomposition distance between a disintegration point of the projectile and a meeting point of the target is kept constant by correcting the disassembly time of the projectile.
  • the bullet velocity difference is formed from the difference between the actual measured projectile velocity and the projectile velocity of the bullet.
  • the rate of advancement is calculated from the mean of a number of previous successive projectile velocities. It is thereby achieved that a given decomposition distance is independent of the currently measured projectile velocity, so that a permanent optimum Teff or launch probability can be achieved.
  • a method and a device for controlling an attack ammunition launcher are known.
  • the attacking munitions are located, the trajectory and the shooting site determined.
  • a computer unit is then determined whether the defense ammunition is fired from the main weapon or a secondary weapon.
  • the defensive munitions are fired according to the selection.
  • the ranges of coverage of the main and the secondary weapon (s) are interwoven, so that the largest possible distance range can be covered, namely in the near and far range.
  • DE 100 24 320 A discloses a radar device for object self-protection. It is arranged by a frequency-scanning surveillance radar directly on the object-fixed base of the leveling drive for the launching container. Thus, the launching container can be pre-oriented in the direction of attack. Then a high-resolution tracking radar comes into effect to start the launching container and thus the grenade in an optimal approach situation.
  • EP 0 547 391 A relates to a method for increasing the probability of success in missile defense by means of a fernzerlegbaren projectile.
  • the bullet is individualized on firing. However, the dismantling order will be communicated to the projectile as late as possible.
  • CH 688 727 A5 describes a spin-stabilized bullet fired from a gun as a defensive ammunition. Due to the high web speeds of assault ammunition and defense ammunition body in some combat cases, the last bullet of a salvo is already fired from the gun, even before the first bullet hits the assault ammunition.
  • the invention is based on the consideration that in the fight against assault ammunition in the vicinity of the danger that can be done by the fight itself, for example by splinters and other ammunition parts of the attack and defense ammunition, damage to the objects to be protected. Therefore, for close and near range protection of objects, it should be considered that the location of the combat maintains a minimum distance from the object to be protected. So an attack ammunition body should be able to approach the object only up to a minimum distance - this is also called the stopping distance. For example, this distance forms the radius of a hemisphere called the retention volume around the object.
  • the retention volume can deviate from the shape of the hemisphere, in particular if the geographical conditions (mountains, valleys, structures, etc.) in the vicinity of the objects to be protected require this. Therefore, the retention volume may take any form and is not limited to the shape of a hemisphere. Rather, the respective definition defines stop distance in each spatial direction around the object to be protected around the retention volume.
  • the combat of the assault ammunition can take place at different times after determining the relevant railway and flight parameters.
  • the attack ammunition body is kept far away from the detention volume at a very early combat, the uncertainty of the orbit calculation is still great and the weapon's natural dispersion has a stronger effect.
  • the likelihood of successful control decreases.
  • the track of the assault ammunition is indeed known and the natural dispersion of the defense weapon has less influence, so that the probability of control increases.
  • the probability of successful combat is highest when the last single shot or the last round from a salvo can exert its control effect in the immediate vicinity of the edge of the hold volume. That's what calculations and experiments have shown. Therefore, the latest combat should therefore take place directly in front of the fictitious point of penetration of the trajectory of the attack ammunition by the (fictitious) shell of the retention volume.
  • the cloud of sub-projectiles of the last shot in the immediate vicinity of the determined or determined "fictitious" piercing point of its trajectory is generated by the "fictitious" shell of the retention volume.
  • the ignition of a Zerlegeladung can still be done within the retention volume itself.
  • the ignition itself can thus take place within the retention volume, provided that only its effect on the attack ammunition takes place on or from the object to be protected from behind the fictitious strike-through point of the trajectory of the attack ammunition body through the shell of the retention volume.
  • the weapon system includes, for example, the components sensor, fire control and weapon.
  • the type of ammunition and the number of shots for each type of assault ammunition can be determined.
  • About the basically known parameters such as the cadence of the weapon, the muzzle velocity of the projectile, distance, orbit and speed of an assault ammunition body and the size of the retention volume is therefore fundamental a time (Ta) can be calculated or known, at which the triggering of the weapon should take place, so that the last shot of a volley consisting of one or more shots can develop its control effect in the immediate vicinity of the retention volume.
  • Ta time
  • the direct triggering of a fire command on the weapon takes place either in a fully automatic or in a manual mode.
  • the weapon system automatically and autonomously performs the tasks without intervention, but at least under the supervision of an operator (allowing veto or manual intervention by the operator at any time): monitoring of the space inside and outside the hold-off volume, threat analysis, coordination of the mission , if necessary taking into account the maxims, target tracking, aiming and firing as well as ending the firing sequence.
  • Tf time of fire command
  • the number of shots set for a threat type is not delivered in a salvo, but preferably split into several partial salvos.
  • the partial salvos can each have the same but also different number of shots at defensive ammunition.
  • a total number of shots, for example, thirty-six rounds can be divided into two partial salvos per eighteen shots, three partial salvos per twelve shots or in any other combinations of partial salvo number and shots per partial salvo.
  • a fire break of up to a few seconds is preferred.
  • the minimum length of the individual fire breaks is influenced by different framework conditions.
  • the residual gases of the cutting charge, the fragments and constituents of the defensive ammunition of an earlier partial salvo must have moved out of the target area at least partially, so that detection of the attack ammunition with the sensors of the weapon system is safe and accurate again. If there is sufficient visibility, the activation of the sensor system on the attack ammunition body requires further time, and finally the fire readiness of the weapon or of the weapons, if several weapons are used, must be restored. Then the weapon, if necessary. Refocused on the target and triggered. It is also possible to pre-set a fixed value for the duration of the fire breaks, for example a value of two seconds.
  • the target acquisition, the alignment as well as the triggering of the weapon for another salvo are carried out fully automatically by the fire control, whereby, if necessary, a veto of an operator is possible at any time.
  • the probability of a successful combat can be calculated for each type of attack body depending on the number of partial salvos and their respective numbers of shots.
  • the fire control unit selects the optimum combination of partial salvos and their respective numbers of shots. A reconciliation of this automatic decision by an operator is possible at any time, as well as a fixed pre-selection of the number and length of the salvo.
  • the assault ammunition Unless the assault ammunition has been destroyed, it may be analyzed during the fire break and fired another part of the salvo. The control effect of this additional partial salve can also be analyzed in a subsequent break. But even with a split of the salvo on several partial salvos, the fight against the attack ammunition body must be completed at the limit of the retention volume. Therefore, in this preferred embodiment, the time of triggering the weapon to be chosen so that the last shot of a salvo consisting of several partial salvos can develop its control effect in the immediate vicinity of the retention volume.
  • the direct triggering of a fire command to the weapon is also in a salvo consisting of several partial salvoes either in a fully automatic or in a manual mode.
  • the stall volume or stall distance is not the same for all types of assault ammo bodies. Rather, a stall distance is selected for each type (e.g., missiles, artillery shells, mortars) to achieve the same level of control for each type.
  • a stall distance is selected for each type (e.g., missiles, artillery shells, mortars) to achieve the same level of control for each type.
  • horizontal and vertical extent of the containment volume are defined separately to account for different types of assault ammunition in terms of trajectory and reduction of potential collateral damage;
  • Mortars are basically classified as targets with trajectories "from above”, whereas missiles basically represent objectives "from the side”. This classification can then be taken into account, inter alia, in the orientation of the weapon (s).
  • 1 is a schematic representation for controlling an attack ammunition body outside a retention volume of an object to be protected
  • FIG. 2 shows a schematic illustration for the combat of the assault ammunition body with a single salvo
  • Fig. 3 is a schematic representation of the combat of the attack ammunition body with a salve consisting of two partial salvos
  • Fig. 4 is a schematic representation of the combat of the assault ammunition body with a salve consisting of three partial salvos.
  • FIG. 1 Around a protected object 1 around a Abhaltevolumen 2 is defined (Fig. 1), in which the attack ammunition body 3 should not penetrate.
  • a fictitious piercing point 4a of the trajectory 4 of the assault ammunition body 3 by the fictitious outer shell 20 of the retention volume 2 is the place where the last possible combat of the assault ammunition body 3 by a number of weapons 5 (whose fire control and sensors are not shown) from within and / or or outside the retention volume 2 can take place.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration for the combat of an assault ammunition body 3 with a single salvo between the track points 10a and 10b, the end of the combat at the track point 10b coinciding with the notional pierce point 4a of the trajectory 4 of the assault ammunition body 3 by the retention volume 2.
  • FIG. 3 is a schematic representation for combating an assault ammunition body 3 with a salvo consisting of two partial salvos between the track points 1 1 a and 1 1 b and 1 1 c and 1 1 d and a fire break between the track points 1 1 b and 1 c shown. If the assault ammunition 3 was deflected from its original orbit by the first partial salvo 11a to 11b, the combat between the trajectory points 11c and 11d is adapted to the changed path of the assault ammunition body 3 (not shown). The end of the fight at the track point 1 d 1 coincides with the fictitious piercing point 4 a of the trajectory 4 of the assault ammunition 3 by the retention volume 2.
  • FIG. 4 shows a schematic illustration for combating an assault ammunition body 3 with a salvo consisting of three partial salvos between the track points 12a and 12b, 12c and 12d as well as 12e and 12f and a respective fire break between the track points 12b and 12c as well as 12d and 12e.
  • the assault ammunition 3 was deflected by the first or second partial salvo from its original orbit, the combat is adapted by the later partial salvo or later partial salvos on the changed track of the assault ammunition body 3 (not shown).
  • the end of the fight at the track point 12f coincides with the fictitious pierce point 4a of the trajectory 4 of the assault ammunition body 3 by the retention volume 2.

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Abstract

Um sicherzustellen, dass die Wahrscheinlichkeit zur erfolgreichen Bekämpfung von RAM-Bedrohungen wesentlich erhöht wird, wird vorgeschlagen, zum Schutz von Objekten (1) vor Angriffsmunitionskörpern (3) durch Abwehrgeschosse ein Abhaltevolumen (2) um das Objekt (1) herum und / oder eine Abhaltedistanz zum Angriffsmunitionskörper (3) zu bestimmten und zu überwachen. Dazu wird wenigstens ein fiktiver Durchstosspunktes (4a) der Flugbahn (4) des Angriffsmunitionskörpers (3) bestimmt, an dem die letztmögliche Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers (3) durch ein oder mehrere Waffen (5) von innerhalb und / oder von ausserhalb des Abhaltevolumens (2) und / oder der Abhaltedistanz erfolgen kann. Dieser Bereich wird überwacht. Bei Erkennen einer Bedrohung erfolgt eine Bedrohungsanalyse sowie die anschließende Koordination des Einsatzes, ggfs. unter Berücksichtigung einer Einsatzmaxime, Zielverfolgung, Zielen sowie das Auslösen eines Einzelschusses, einer Salve und/oder mehrerer Teilsalven mit bevorzugten Feuerpausen.

Description

BESCHREIBUNG
Vorrichtung und Verfahren zum Schutz von Objekten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz von Objekten gegen fliegende Angriffsmunitionskörper, insbesondere im Nahbereich des Objektes.
Fliegende Angriffsmunitionskörper können insbesondere Raketen sowie Artillerie- und Mörsergeschosse (als RAM-Bedrohungen bezeichnet) oder auch Marschflugkörper, Flugzeuge, Helikopter, unbemannte Flugkörper oder auch Fallschirmobjekte und dergleichen sein. Zu schützende Objekte sind beispielsweise Infrastruktureinrichtungen wie Gebäude, Strassen, Brücken, Energieversorgungseinrichtungen, Öl- und Gasfördereinrichtungen und Kraftwerke oder auch militärische Einrichtungen wie Feldlager, Munitionsdepots und sonstige Einrichtungen oder auch mobile Objekte wie Konvois oder andere militärische Einheiten.
Die DE 102 29 273 A beschreibt eine Objekt- Selbstschutzvorrichtung mit einer objektfesten Überwachungseinrichtung und einem Abschussbehälter für insbesondere Splittergranaten. Die Vorrichtung umfasst eine Radareinrichtung zur Zielverfolgung bei Annäherung eines abzuwehrenden Flugkörpers. Die Zielverfolgungseinrichtung und die Überwachungseinrichtung sind mit einem Richtantrieb für die Abschussgehälter zusammengeschaltet. Dabei wird ein teures Suchradar durch eine preiswerte passive Sensoreinrichtung ersetzt. Die passive Sensoreinrichtung dient u.a. zur Sensorfusion mit einem einfachen Radar-Missile Warner für eine eindeutige Nahbereichsdetektion - 200 bis 300 m. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, dass der Abchussbehälter bei einer Bedrohung sofort geschwenkt werden muss.
Die US 5,814,756 A offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Zerlegungszeit eines programmierbaren Geschosses. Hierbei wird eine gegebene optimale Zerlegungsdistanz zwischen einem Zerlegungspunkt des Geschosses und einem Treffpunkt des Zieles durch Korrektur der Zerlegungszeit des Geschosses gleichbleibend gehalten. Die Ge- schossgeschwindigkeitsdifferenz wird aus der Differenz der aktuellen gemessenen Geschossgeschwindigkeit und der Vorhaltegeschwindigkeit des Geschosses gebildet. Die Vorhaltegeschwindigkeit wiederum wird aus dem Mittelwert einer Anzahl vorhergehender, aufei- nanderfolgender Geschossgeschwindigkeiten errechnet. Dadurch wird erreicht, dass eine gegebene Zerlegungsdistanz von der aktuell gemessenen Geschossgeschwindigkeit unabhängig ist, sodass eine dauernde optimale Teff- bzw. Abschusswahrscheinlichkeit erzielt werden kann.
Aus der DE 10 2007 018 507 A sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bekämpfung einer Angriffsmunition- Abschussvorrichtung bekannt. Dazu wird die Angriffsmunition geortet, die Flugbahn sowie der Abschussort ermittelt. Mittels einer Rechnereinheit wird dann festgestellt, ob die Abwehrmunition von der Hauptwaffe oder einer Nebenwaffe abzufeuern ist. Nach Feststellung dieser Abfrage wird die Abwehrmunition gemäß der Auswahl abgefeuert. Hierbei werden die Reichweitenbereiche der Haupt- und der Nebenwaffe(n) miteinander verwoben, derart, dass ein möglichst großer Entfernungsbereich abgedeckt werden kann, nämlich im Nah- als auch Fernbereich.
Mit der DE 100 24 320 A wird eine Radareinrichtung für den Objektselbstschutz publiziert. Dabei wird durch ein frequenzscannendes Überwachungsradar direkt am objektfesten Unterbau des Richtantriebes für den Abschussbehälter angeordnet. Damit kann der Abschussbehälter in die Angriffsrichtung vororientiert werden. Danach kommt ein hochauflösendes Zielverfolgungsradar zur Wirkung, um den Abschussbehälter und damit die Granate in optimaler Annäherungssituation zu starten.
Die EP 0 547 391 A betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Erfolgswahrscheinlichkeit bei der Flugkörperabwehr mittels eines fernzerlegbaren Geschosses. Das Geschoss wird beim Ab- schuss individualisiert. Der Zerlegungsbefehl wird dem Geschoss jedoch möglichst spät mitgeteilt.
Zur Abwehr fliegender Angriffsmunitionskörper ist beispielsweise aus der DE 10 2007 007 403 A1 ein Verfahren bekannt, bei welchem nach Bestimmung der Bahn des Angriffsmunitionskörpers aus einer grosskalibrigen Waffe ein Sprenggeschoss abgefeuert und in der Nähe des Angriffsmunitionskörpers zur Explosion gebracht wird. Dadurch wird dieser entweder beschädigt oder aus seiner ursprünglichen Flugbahn abgelenkt. Ein weiteres Abwehrverfahren unter Verwendung von Abwehrmunitionskörpern mit Splitterwirkung ist des Weitern aus der DE 44 26 014 A1 bekannt. Nach Zündung der Splitterladung des Abwehrmunitionskörpers wird der Angriffsmunitionskörper durch Auftreffen auf einen oder mehreren Splitter bekämpft. Nachteilig ist hier, dass die Anzahl, Form und Grösse der Splitter unwillkürlich ist. Zudem breitet sich die Splitterwirkung nicht isotrop im Raum aus. Vielmehr wird sich auf einen ausgedehnten Kegelmantel um die Flugbahn des Angriffsmunitionskörpers konzentriert. Es sind weiterhin Verfahren bekannt, bei denen der Angriffsmunitionskörper dadurch abgewehrt wird, dass in seine Flugbahn eine Vielzahl von nicht-explosiven Subprojektilkörpern gebracht wird und der Angriffsmunitionskörper durch Zusammenprall mit diesen Körpern entweder beschädigt, aus seiner Angriffsflugbahn abgelenkt oder vorzeitig zur Zündung gebracht wird. Auf ein derartiges Verfahren bezieht sich unter anderem die EP 821 215 A2. Hierbei werden die Subprojektilkörper aus einer rotationsstabilisierten Abfangrakete ausge- stossen.
Die CH 688 727 A5 beschreibt ein aus einer Rohrwaffe abgefeuertes, drallstabilisiertes Ge- schoss als Abwehrmunitionskörper. Aufgrund der hohen Bahngeschwindigkeiten von Angriffsmunitionskörper und Abwehrmunitionskörper ist in einigen Bekämpfungsfällen das letzte Geschoss einer Salve bereits aus der Rohrwaffe abgefeuert, noch bevor das erste Geschoss auf den Angriffsmunitionskörper trifft.
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren und eine dazugehörende Vorrichtung bereitzustellen, mit welchem die Wahrscheinlichkeit zur erfolgreichen Bekämpfung von RAM-Bedrohungen wesentlich erhöht wird.
Gelöst wird die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und der Vorrichtung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 1. Vorteilhafte Ausführungen können den Unteransprüchen entnommen werden.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einer Bekämpfung von Angriffsmunitionskörpern im Nahbereich grundsätzlich die Gefahr besteht, dass durch die Bekämpfung selbst, beispielsweise durch Splitter und andere Munitionsteile der Angriffs- und Abwehrmunition, eine Beschädigung der zu schützenden Objekte erfolgen kann. Daher sollte für den Nah- und Nächstbereichschutz von Objekten zu berücksichtigen sein, dass der Ort der Bekämpfung einen minimalen Abstand vom zu schützenden Objekt wahrt. So sollte sich ein Angriffsmunitionskörper nur bis zu einem minimalen Abstand - dieser wird auch Abhaltedistanz genannt - dem Objekt nähern können. Dieser Abstand bildet beispielsweise den Radius einer als Abhaltevolumen bezeichneten Hemisphäre um das Objekt herum. Das Abhaltevolumen kann von der Form der Hemisphäre abweichen, insbesondere, wenn die geographischen Bedingungen (Berge, Talsenken, Bauwerke etc.) im Umfeld der zu schützenden Objekte dies verlangen. Daher kann das Abhaltevolumen eine beliebige Form annehmen und ist nicht auf die Form einer Hemisphäre beschränkt. Vielmehr definiert die jeweilige Ab- haltedistanz in jeder Raumrichtung um das zu schützende Objekt herum das Abhaltevolumen.
Die Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers kann nach Bestimmung der relevanten Bahn- und Flugparameter zu unterschiedlichen Zeiten erfolgen. Bei einer sehr frühen Bekämpfung wird der Angriffsmunitionskörper zwar weit vom Abhaltevolumen ferngehalten, dabei ist aber die Unsicherheit der Bahnberechnung noch gross und die natürliche Streuung der Waffe wirkt sich stärker aus. Die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Bekämpfung nimmt ab. Bei einer späteren Bekämpfung ist die Bahn des Angriffsmunitionskörpers zwar genauer bekannt und die natürliche Streuung der Abwehrwaffe besitzt weniger Einfluss, sodass die Bekämpfungswahrscheinlichkeit zunimmt. Hier steht jedoch die Gefahr, dass der Angriffsmunitionskörper in das Abhaltevolumen eindringen könnte.
Bei der Bekämpfung mittels eines Einzelschusses oder mehrerer Einzelschüsse oder mittels einer Salve ist die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Bekämpfung dann am höchsten einzuschätzen, wenn jeweils der letzte Einzelschuss bzw. das letzte Geschoss aus einer Salve seine Bekämpfungswirkung in unmittelbarer Nähe des Randes des Abhaltevolumens entfalten kann. Das haben Berechnungen und Versuche ergeben. Die späteste Bekämpfung sollte daher also direkt vor dem fiktiven Durchstosspunkt der Flugbahn des Angriffsmunitionskörpers durch die (fiktive) Hülle des Abhaltevolumens stattfinden. Darunter ist zu verstehen, dass bei einem Abwehrmunitionskörper mit Subprojektilen die Wolke aus Subprojektilen des letzten Schusses in unmittelbarer Nähe des ermittelten bzw. bestimmten „fiktiven" Durchstosspunktes seiner Flugbahn durch die„fiktive" Hülle des Abhaltevolumens erzeugt wird. Die Zündung einer Zerlegeladung kann dabei noch innerhalb des Abhaltevolumens selbst erfolgen. Dasselbe gilt für Splitter- oder HE-Geschosse, tempierte oder durch Fernoder Annäherungszünder ausgelöste Geschosse. Die Zündung selbst kann also innerhalb des Abhaltevolumens erfolgen, sofern nur ihre Wirkung auf den Angriffsmunitionskörper erst am oder vom zu schützenden Objekt aus gesehen hinter dem fiktiven Durchstosspunkt der Flugbahn des Angriffsmunitionskörpers durch die Hülle des Abhaltevolumens stattfindet.
Das Waffensystem umfasst beispielsweise die Komponenten Sensorik, Feuerleitung und Waffe. Vor einer Bekämpfung kann entweder manuell oder durch Einsatz- und Systemparameter bedingt der Munitionstyp und die Anzahl der Schüsse für jeden Typ des Angriffsmunitionskörpers festgelegt werden. Über die grundsätzlich bekannten Parameter wie der Kadenz der Waffe, der Mündungsgeschwindigkeit der Projektile, Abstand, Bahn und Geschwindigkeit eines Angriffsmunitionskörpers und der Grösse des Abhaltevolumens ist damit grundsätzlich ein Zeitpunkt (Ta) berechenbar bzw. bekannt, an dem das Auslösen der Waffe erfolgen sollte, damit der letzte Schuss einer aus einem oder mehreren Schüssen bestehenden Salve seine Bekämpfungswirkung in unmittelbarer Nähe des Abhaltevolumens entfalten kann. Die direkte Auslösung eines Feuerbefehls an der Waffe erfolgt dabei entweder in einem vollautomatischen oder in einem manuellen Modus.
Im vollautomatischen Modus erfüllt das Waffensystem die Aufgaben autonom und automatisch ohne Zutun aber zumindest unter Aufsicht eines Bedieners (wobei ein Veto bzw, manueller Eingriff des Bedieners zu jeder Zeit zulässig ist): Überwachung des Raums innerhalb und ausserhalb des Abhaltevolumens, Bedrohungsanalyse, Koordination des Einsatzes, ggfs. unter Berücksichtigung der Einsatzmaxime, Zielverfolgung, Zielen und Schussauslösen sowie Beenden der Schussfolge.
In einem semi-automatischen Modus wird ein Feuerbefehl zu einem Zeitpunkt (Tf =Zeitpunkt des Feuerbefehls) durch einen Bediener ausgelöst. Damit sind in Bezug auf die Zeitpunkte (Tf) und (Ta =optimaler Auslösezeitpunkt) mehrere Fälle zu unterscheiden:
1 . (Tf) früher als (Ta): Der manuelle Feuerbefehl wird vor dem optimalen Zeitpunkt zur Auslösung der Waffe gegeben. Dann wird die Waffe nicht direkt ausgelöst, vielmehr wird durch die Feuerleitung das Auslösen bis zum Erreichen des Zeitpunktes (Ta) verzögert
2. (Tf) zeitgleich mit (Ta): Der manuelle Feuerbefehl erfolgt zeitgleich mit dem optimalen Auslösezeitpunkt. Dann wird das Feuer verzugslos eröffnet.
3. (Tf) später als (Ta): Der manuelle Feuerbefehl erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem der optimale Auslösezeitpunkt für die Waffe zur Abgabe der vollen Salve bereits verstrichen ist. Dann wird das Feuer verzugslos eröffnet, die Salve aber verkürzt, sodass wieder der letzte Schuss der verkürzten Salve seine Bekämpfungswirkung in unmittelbarer Nähe des Abhaltevolumens entfalten kann. Eine Bekämpfung innerhalb des Abhaltevolumens findet nicht statt.
Wenn bei einem bestimmten Typus des Angriffsmunitionskörpers keine direkte Zerstörung oder Explosion ausgelöst wird, sondern der Angriffsmunitionsflugkörper beispielsweise durch die ersten Schüsse der Salve aus seiner ursprünglichen Flugbahn abgelenkt wird, würden die letzten Schüsse derselben Salve den Angriffsmunitionskörper verfehlen und für die Be- kämpfung keine Wirkung entfalten.
Es ist daher für bestimmte Typen von Angriffsmunitionskörpern von Vorteil, in einem ersten Schritt eine bezüglich der Schussanzahl verkürzte Salve abzufeuern und die Wirkung in der Bekämpfung auf den Angriffsmunitionskörper zu analysieren. Entsprechend wird in einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform die für einen Bedrohungstyp festgelegte Anzahl von Schüssen nicht in einer Salve abgegeben, sondern bevorzugt auf mehrere Teilsalven aufgeteilt. Die Teilsalven können jeweils die gleiche aber auch unterschiedliche Anzahl Schüsse an Abwehrmunition aufweisen. Eine Gesamtschusszahl von beispielsweise sechsunddreis- sig Schuss kann aufgeteilt werden in zwei Teilsalven je achtzehn Schuss, drei Teilsalven je zwölf Schuss oder aber in beliebige weitere Zusammenstellungen aus Teilsalvenanzahl und Schüssen je Teilsalve.
Zwischen den einzelnen Teilsalven wird bevorzugt eine Feuerpause von bis zu einigen Sekunden eingelegt. Die minimale Länge der einzelnen Feuerpausen wird durch verschiedene Rahmenbedingungen beeinflusst. Es müssen sich die Restgase der Zerlegeladung, die Bruchstücke und Bestandteile der Abwehrmunitionskörper einer früheren Teilsalve aus dem Zielgebiet zumindest teilweise herausbewegt haben, damit eine Erfassung des Angriffsmunitionskörpers mit der Sensorik des Waffensystems wieder sicher und präzise möglich ist. Bei ausreichend freier Sicht bedarf das Aufschalten der Sensorik auf den Angriffsmunitionskörper weiterer Zeit und schliesslich muss die Feuerbereitschaft der Waffe oder auch der Waffen, sofern mehrere Waffen eingesetzt werden, wieder hergestellt sein. Dann wird die Waffe ggfs. auf das Ziel neu ausgerichtet und ausgelöst. Es ist gleichfalls möglich, für die Zeitdauer der Feuerpausen einen festen Wert vorab einzustellen, beispielsweise einen Wert von zwei Sekunden. Die Zielerfassung, das Ausrichten sowie das Auslösen der Waffe für eine weitere Salve werden durch die Feuerleitung vollautomatisch vollzogen, wobei bedarfsweise jederzeit ein Veto eines Bedieners möglich ist.
Anhand vordefinierter Bekämpfungsmodelle kann für jeden Typ von Angriffskörper die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Bekämpfung in Abhängigkeit der Anzahl der Teilsalven und ihrer jeweiligen Schussanzahlen berechnet werden. Bei einer konkreten Bedrohung wählt die Feuerleiteinheit dann die optimale Kombination der Teilsalven und ihrer jeweiligen Schusszahlen aus. Eine Überstimmung dieser automatischen Entscheidung durch einen Bediener ist jederzeit möglich, ebenso eine feste Vorauswahl über die Anzahl und Länge der Salven.
Sofern der Angriffsmunitionskörper also nicht zerstört wurde, wird dessen ggfs. von der ur- sprünglichen Bahn abweichende Bahn während der Feuerpause analysiert und ein weiterer Teil der Salve abgefeuert. Auch die Bekämpfungswirkung dieser weiteren Teilsalve kann in einer nachfolgenden Pause analysiert werden. Aber auch bei einer Aufteilung der Salve auf mehrere Teilsalven muss die Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers an der Grenze des Abhaltevolumens abgeschlossen sein. Daher ist auch in dieser bevorzugten Ausführungsform der Zeitpunkt der Auslösung der Waffe so zu wählen, dass der letzte Schuss einer aus mehreren Teilsalven bestehenden Salve seine Bekämpfungswirkung in unmittelbarer Nähe des Abhaltevolumens entfalten kann. Die direkte Auslösung eines Feuerbefehls an die Waffe erfolgt auch bei einer aus mehreren Teilsalven bestehenden Salve entweder in einem vollautomatischen oder in einem manuellen Modus. Bei verspätetem Feuerbefehl erfolgt wiederum eine automatische Verkürzung der Salven durch das Feuerleitgerät, wobei bevorzugt die frühere(n) Teilsalven gekürzt oder gar nicht abgegeben werden und angestrebt wird, dass die letzte(n) Teilsalve mit der höchsten Bekämpfungswahrscheinlichkeit volle Teilsalven umfasst.
In einer weiteren Ausführungsform werden das Abhaltevolumen bzw. die Abhaltedistanz nicht für alle Typen von Angriffsmunitionskörpern gleich gewählt. Vielmehr wird eine Abhaltedistanz jeweils für einen Typ (z.B. Raketen, Artilleriegeschosse, Mörser) gewählt, um für jeden Typ eine gleich grosse Bekämpfungswahrscheinlichkeit zu erreichen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden horizontale und vertikale Ausdehnung des Abhaltevolumens getrennt voneinander definiert, um unterschiedlichen Typen von Angriffsmunitionskörpern hinsichtlich ihrer Flugbahn und der Verringerung potentieller Kollateralschäden Rechnung zu tragen; dabei werden Mörser grundsätzlich als Ziele mit Flugbahnen„von oben" klassifiziert, wohingegen Raketen grundsätzlich Ziele„von der Seite" darstellen. Diese Klassifizierung kann dann unter anderem bei der Ausrichtung der Waffe(n) berücksichtigt werden.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Bekämpfung eines Angriffsmunitionskörpers ausserhalb eines Abhaltevolumens eines zu schützenden Objektes,
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers mit einer einzelnen Salve,
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers mit einer aus zwei Teilsalven bestehenden Salve,
Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers mit einer aus drei Teilsalven bestehenden Salve.
Um ein zu schützendes Objekt 1 herum wird ein Abhaltevolumen 2 definiert (Fig. 1 ), in welches der Angriffsmunitionskorper 3 nicht eindringen soll. Ein fiktiver Durchstosspunkt 4a der Flugbahn 4 des Angriffsmunitionskörpers 3 durch die fiktive äussere Hülle 20 des Abhaltevolumens 2 ist der Ort, an dem die letztmögliche Bekämpfung des Angriffsmunitionskörpers 3 durch eine Anzahl von Waffen 5 (deren Feuerleitung und Sensoren nicht dargestellt sind) von innerhalb und / oder ausserhalb des Abhaltevolumens 2 erfolgen kann.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung zur Bekämpfung eines Angriffsmunitionskörpers 3 mit einer einzelnen Salve zwischen den Bahnpunkten 10a und 10b, wobei das Ende der Bekämpfung am Bahnpunkt 10b mit dem fiktiven Durchstosspunkt 4a der Flugbahn 4 des Angriffsmunitionskörpers 3 durch das Abhaltevolumen 2 übereinstimmt.
In Fig. 3 ist eine schematische Darstellung zur Bekämpfung eines Angriffsmunitionskörpers 3 mit einer aus zwei Teilsalven bestehenden Salve zwischen den Bahnpunkten 1 1 a und 1 1 b sowie 1 1 c und 1 1 d und einer Feuerpause zwischen den Bahnpunkten 1 1 b und 1 1 c dargestellt. Sofern der Angriffsmunitionskorper 3 durch die erste Teilsalve 1 1 a bis 1 1 b aus seiner ursprünglichen Bahn abgelenkt wurde, wird die Bekämpfung zwischen den Bahnpunkten 1 1 c und 1 1 d auf die veränderte Bahn des Angriffsmunitionskörpers 3 angepasst (nicht dargestellt). Das Ende der Bekämpfung am Bahnpunkt 1 1 d stimmt mit dem fiktiven Durchstosspunkt 4a der Flugbahn 4 des Angriffsmunitionskörpers 3 durch das Abhaltevolumen 2 überein.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung zur Bekämpfung eines Angriffsmunitionskörpers 3 mit einer aus drei Teilsalven bestehenden Salve zwischen den Bahnpunkten 12a und 12b, 12c und 12d sowie 12e und 12f und jeweils einer Feuerpause zwischen den Bahnpunkten 12b und 12c sowie 12d und 12e. Sofern der Angriffsmunitionskorper 3 durch die erste oder zweite Teilsalve aus seiner ursprünglichen Bahn abgelenkt wurde, wird die Bekämpfung durch die spätere Teilsalve bzw. späteren Teilsalven auf die veränderte Bahn des Angriffsmunitionskörpers 3 angepasst (nicht dargestellt). Das Ende der Bekämpfung am Bahnpunkt 12f stimmt mit dem fiktiven Durchstosspunkt 4a der Flugbahn 4 des Angriffsmunitionskörpers 3 durch das Abhaltevolumen 2 überein.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Schutz von Objekten (1 ) vor Angriffsmunitionskörpern (3), wie Raketen, Artillerie- und Mörsergeschosse, Marschflugkörper, Flugzeuge, Helikopter, unbemannte Flugkörper sowie Fallschirmobjekte und dergleichen, durch Abwehrgeschosse, die von wenigstens einer Waffe (5) abgegeben werden, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
• Bestimmen eines minimalen Abstandes des jeweiligen Angriffsmunitionskörpers (3) zum Objekt (1 ) um das Objekt (1 ) herum,
• Ermittlung eines Abhaltevolumens (2) und / oder einer Abhaltedistanz zum Angriffsmunitionskörper (3), in dem bzw. in der sich der Angriffsmunitionskörper (3) während seiner Bekämpfung befinden darf,
• Definition einer fiktiven Hülle (20) des Abhaltevolumens (2) / der Abhaltedistanz,
• Überwachung des Raumes innerhalb und ausserhalb des ermittelten Abhaltevolumens (2) / Abhaltedistanz,
• Durchführen einer Bedrohungsanalyse mit Ermittlung der Flugbahn (4) des Angriffsmunitionskörpers (3),
• Definition wenigstens eines fiktiven Durchstosspunktes (4a) der Flugbahn (4) des Angriffsmunitionskörpers (3) durch die fiktive Hülle (20) des Abhaltevolumens (2) / Abhaltedistanz,
• manuelles oder systembedingtes Auslösen, beispielsweise mittels einer Feuerleitung und / oder einem Rechner, der wenigstens einen Waffe (5) zur Abgabe wenigstens eines Abwehrgeschosses.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Abhaltevolumen (2) / die Abhaltedistanz für alle Angriffsmunitionskorpertypen (3) unterschiedlich wählbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Abhaltevolumens (2) / der Abhaltedistanz anhand der größtmöglichen Bekämpfungswahrscheinlichkeit des einzelnen Typs der Angriffsmunitionskörper (3) bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine horizontale und vertikale Ausdehnung des Abhaltevolumens (2) getrennt voneinander definiert werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abhaltevolumen (2) / die Abhaltedistanz abhängig von der Form der Hemisphäre bzw. geographischen Umgebung des Objektes sein kann.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt der Auslösung der wenigstens einen Waffe (5) so gewählt wird, dass der letzte abgegebene Schuss seine Bekämpfungswirkung in unmittelbarer Nähe des Durchstosspunktes (4a) entfalten kann.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit Kenntnis der Parameter, wie der Kadenz der Waffe (5), der Mündungsgeschwindigkeit des Abwehrgeschosses, Abstand, Bahn und Geschwindigkeit des Angriffsmunitionskörpers (3) und der Grösse des Abhaltevolumens (2) / der Abhaltedistanz ein Zeitpunkt (Ta) berechenbar bzw. bekannt ist, an dem das Auslösen der Waffe (5) erfolgen sollte, damit der letzte Schuss einer aus einem oder mehreren Schüssen bestehenden Salve seine Bekämpfungswirkung in unmittelbarer Nähe des Abhaltevolumens entfalten kann.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl abzufeuernder Abwehrgeschosse in einer einzelnen Salve oder in mehreren Teilsalven verschossen werden, wobei die Teilsalven jeweils eine gleiche oder unterschiedliche Anzahlen von Abwehrgeschossen umfassen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Teilsalven eine Analyse der Bekämpfungswirkung früherer Teilsalven auf den Angriffsmunitionskörpers (3) durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Teilsalven eine Feuerpause von bis zu einigen Sekunden eingelegt wird, wobei die minimale Länge der einzelnen Feuerpause durch verschiedene Rahmenbedingungen, wie Restgase der Zerlegeladung im Bekämpfungsraum, Bruchstücke und Bestandteile einer ersten Teilsalve, Erfassung des Angriffsmunitionskörpers (3) mit der Sensorik des Waffen (5). bestimmt wird.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Teilsalven eine Feuerpause von bis zu einigen Sekunden eingelegt wird, wobei die Zeitdauer der Feuerpausen als fester Wert vorab eingestellt werden kann.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass anhand vordefinierter Bekämpfungsmodelle für jeden Typ von Angriffsmunitionskörper (3) die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Bekämpfung in Abhängigkeit der Anzahl der Teilsalven und ihrer jeweiligen Schussanzahlen berechnet wird, wobei bei einer konkreten Bedrohung eine Feuerleiteinheit die optimale Kombination der Salven und ihrer jeweiligen Schusszahlen auswählt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Bekämpfung entweder manuell oder durch Einsatz- und Systemparameter bedingt der Munitionstyp und die Anzahl der Schüsse für jeden Typ des Angriffsmunitionskörpers festgelegt werden.
H. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend wenigstens eine Sensorik, eine Feuerleitung und eine Waffe (5), die innerhalb und / oder ausserhalb des Abhaltevolumens (2) um das Objekt (1 ) angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffsmunitionskörper (3) Raketen, Artillerie- und Mörsergeschosse oder auch Marschflugkörper, Flugzeuge, Helikopter, unbemannte Flugkörper sowie Fallschirmobjekte und dergleichen sind.
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