WO2014060189A1 - Waffenverbundsystem und verfahren zur steuerung desselben - Google Patents

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WO2014060189A1
WO2014060189A1 PCT/EP2013/069690 EP2013069690W WO2014060189A1 WO 2014060189 A1 WO2014060189 A1 WO 2014060189A1 EP 2013069690 W EP2013069690 W EP 2013069690W WO 2014060189 A1 WO2014060189 A1 WO 2014060189A1
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WO
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composite
active
control
observation
data
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PCT/EP2013/069690
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English (en)
French (fr)
Inventor
Philipp GLÖSMANN
Boris Trouvain
Original Assignee
Cassidian Airborne Solutions Gmbh
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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
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/30—Command link guidance systems
    • F41G7/301—Details
    • F41G7/303—Sighting or tracking devices especially provided for simultaneous observation of the target and of the missile
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G9/00—Systems for controlling missiles or projectiles, not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0038—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement by providing the operator with simple or augmented images from one or more cameras located onboard the vehicle, e.g. tele-operation

Definitions

  • the present invention relates to a weapons composite system and a method for controlling a weapons composite system.
  • Observation systems can be stationary or mobile, such as drones or KZOs (small aircraft targeting). They include an observer, such as an unmanned aerial vehicle (UAV), and an observer control station that controls the observer. The observer may also perform the function of a target commander marking a target, for example by means of a laser designator.
  • Effective systems are systems that have a military effect on a target. Examples of active systems are loiterable ammunition and end-phase-guided ammunition, but also armed manned or unmanned aerial vehicles.
  • An action system includes a caster and an activity control station that controls the caster.
  • Both the observing and acting systems have the ability to transmit data to, for example, their condition (self-position, self-location, sensor data, sub-data, and the like), as well as, where appropriate, target location data with systemic latency to a suitable receiving device a corresponding system can be monitored.
  • Both the observational and the acting systems have a direct (for example radio) or indirect (for example by means of a laser designator) ability to influence with a given latency on their actions (such as in particular their navigation), so to lead.
  • a last possible time for the termination of the use of an active system should be delayed as far as possible.
  • the interference with the effect taking into account the latest situation information with the aim of avoiding collateral damage is in the foreground.
  • the basis of the present invention is to create an instance that has both the decision-relevant information of the participating observation and active systems with minimal latency and also the instruction of an active system with minimum latency is feasible. This gives the operator the maximum decision time to manage the operation of an agent so that the likelihood of collateral damage can be reduced to the technically possible minimum.
  • the present invention comprises a weapon composite system comprising at least one observation system with an observation system control station, at least one active system with an active system control station and a compound control system connected to the control stations of the observation and active systems.
  • the compound control system comprises a computing unit and a display device, which are adapted to receive data from the Display control stations of the observation and action systems and display at least one input field for instructions to the control center of an active system.
  • a compound system interface computer data from both an observation system and an active system can be simultaneously detected and evaluated by an operator.
  • the operator thus has access to target information, such as electro-optical and / or infrared real-time images, sensor target information such as radar or acoustic intensity diagrams, position, behavior, signature or environment, of all systems involved.
  • the composite control system is preferably set up to display a subset of the data that can be provided by the control stations of the observation and active systems on the display device. This corresponds to a filtering of the available data. Thus, not all available data is displayed, but in particular only the decision-relevant data, which simplifies the detection of the situation by the operator.
  • the filtering of the data occurs in the data providing system prior to transmission to the compound control system, upon receipt in the compound control system or as a combination thereof.
  • the compound control system is adapted to display input fields for a subset of the instructions executable by an active system control station on the display device. Thus, a reduced amount of instructions can be transmitted to the active system control station via the compound control system.
  • the subset of the data and / or the instructions is determined on the basis of criteria stored in a database.
  • the database includes a plurality of criteria records, wherein an appropriate criteria record is retrieved from the database and used to filter the data and / or available instructions.
  • the subset of the data and / or instructions is determined on the basis of at least one of the type of an observation system, the type of an active system or the deployment scenario of the weapon composite system.
  • a rule can be specified for the determination of the subset of the data and / or instructions.
  • the abovementioned parameters are used to search for an associated criterion data record in the database.
  • the compound control system has an interface for establishing a data connection to a guidance system, wherein the composite control system is adapted to display data from the guidance system on the display device.
  • the guidance system which may be, for example, a fire control system, commands the use of the weapons composite system and, for example, gives clearance for the use of an active system.
  • the compound control system indicates in particular on its display device whether the release has been issued or the application is to be terminated.
  • an observation system has a work station container housing its control station and an active system has a work station container housing its control station.
  • a workstation container which can also be mobile, contains at least one workstation for an operator of the corresponding observation or active system.
  • the Verbundkontrolisystem two arithmetic units and two display devices, wherein in each of the two workstation an arithmetic unit and a display device are housed.
  • the composite system interface computer is thus divided into two workplaces, which are arranged in the respective workstation containers of the observation and active systems involved.
  • the compound control system is configured to display on the display device at least one input field for instructions to the control station of an observation system.
  • an observation system can be at least partially controlled by the compound control system.
  • input fields for a subset of the instructions executable by the observation system are displayed on the display device. The determination of the subset takes place in an advantageous manner as described above for the instructions for the active system.
  • the compound control system is set up to display on the display device the latest possible time for canceling the use of an active system.
  • the latest possible time is calculated from at least one of the latency of the communication of the compound control system with the knitter, the properties of the knitter and the application scenario of the knitter.
  • the compound control system is adapted to display a Eingefeid an order to cancel the use of an active system. This allows an operator of the compound control system to directly command the use of the active system.
  • the Verbundkontrolisystem is set up to display on the display device a map with the positions of the knitter, the observer and any goals and / or the situation situation.
  • the compound control system when the compound control system is set up to perform a function, this means that the arithmetic unit of the compound control system is set up to perform the function or is arranged to instruct the performance of the function.
  • the present invention further relates to a method for controlling a weapon composite system comprising at least one observation system with an observation system control station, at least one active system with an active system control station and a compound control system connected to the control stations of the observation and active systems, wherein the composite control system comprises a computing unit and a Display device, wherein on the display device data from the control stations of the observation and active systems and at least one input field for instructions to the control station of an active system are displayed.
  • a subset of the data that can be provided by the monitoring stations of the monitoring and active systems is displayed on the display device.
  • the subset of the data is determined, for example, based on criteria stored in a database.
  • the subset of the data is determined on the basis of at least one of the type of an observation system, the type of an active system or the deployment scenario of the weapon composite system.
  • the latest possible time for canceling the use of an active system is displayed on the display device.
  • Figure 1 is a schematic representation of an inventive
  • Figure 2 is an exemplary screen display on a
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a weapons composite system 1 which contains a composite control system 2, an observation system 3 and an active system 4.
  • the composite control system 2 and thus the weapon composite system 1 is connected to a guide system 5.
  • the weapon composite system 1 is used in a scenario to enlighten and combat at least one target, so to perform an operation.
  • the observation system 3 consists of an observer 32, for example an unmanned mounting drone, and an observation system control station 31, between which a wireless, bi-directional data connection exists.
  • the observation system control station 31 controls the observer 32. This sends sensor data and telemetry data to the observation system control station 31.
  • the observation system serves to capture information about the target, that is, to clarify the goal.
  • the active system 4 consists of a kneader 42, for example loiter-capable or end-phase-controlled ammunition, and an active-system control station 41, between which there is a wireless, bidirectional data connection.
  • the control system control station 41 controls the kneader 42, which is also referred to as active agent, in particular with regard to the navigation and the triggering of the effect.
  • the knitter 42 sends sensor data and telemetry data to the active system control station 41.
  • the action system serves to combat the target.
  • the observer 32 and the creater 42 are also referred to as unmanned aerial vehicles (UAVs).
  • the Verbundkontroilsystem consists of a computing unit 21, which is connected to a display device 22, such as a monitor or a projector, and three interfaces 23, 24 and 25.
  • the interfaces 23 to 25 may be separate interfaces or a common interface.
  • the composite control system 2 is connected to the control station 31 of the observation system 3.
  • the composite control system 2 is connected to the control station 41 of the active system 4.
  • the composite control system 2 is connected to the guide system 5, for example a fire control system.
  • the guide system 5 is part of the weapon composite system 1.
  • the composite control system 2 transmits data on the situation of the scenario to the guidance system 5 and receives commands and information from the guidance system 5, ie is guided by the guidance system 5.
  • the arithmetic unit 21 includes, among other things, a processor, a graphics adapter, an input device, a main memory and a mass memory.
  • the processor processes and outputs data, such as through interfaces 23 through 25 or the graphics adapter.
  • the graphics adapter calculates an image for display on the display device 22.
  • the input device for example a mouse, a keyboard or a touch-sensitive surface of the display device 22, serves for the input of data.
  • the main memory contains the program code to be processed by the processor and stores the data to be processed and processed.
  • the mass storage is used to store larger amounts of data and the program code permanently
  • the arithmetic unit 21 receives and transmits data via the interfaces 23 to 25, processes the received data and displays the processed data on the display device 22. Since the control stations 31 and 41 of the observation system 3 and the active system 4 have a plurality of data, however, not all of which are relevant to the operator of the compound control system 2, only a subset of the available data is displayed on the display device 22. The filtering of the available data on the subset of the data takes place either in the compound control system 2 or in the respective control station 31 or 41, in that the compound control system 2 only selectively retrieves data from the respective control station 31 or 41 or notifies the respective control station 31 or 41 which Subset of the data are in particular regularly transferred to the compound control system.
  • the subset of data is defined by filter criteria, which in turn depend on one or more parameters. Examples of these parameters are the type of observation system 3, the type of the active system 4, the type of target and the scenario.
  • filter criteria are the type of observation system 3, the type of the active system 4, the type of target and the scenario.
  • a database with filter criteria records deposited which is searched on the basis of the parameters for a suitable record with filter criteria.
  • a record also includes a scheme for arranging the subset of the data on the display device 22.
  • the operator of the compound control system may enter or change the filter criteria via the input device.
  • the observer 32 and the creater 42 are interconnected via a bidirectional wireless data link. This connection can also be made via a relay.
  • sensor data of the observer 32 are shown, for example, an infrared or electro-optical video image, which is preferably enriched with further information, for example on the target.
  • sensor data of the warper 42 are displayed, for example an infrared or electro-optical video image, which is preferably enriched with further information, for example about the destination.
  • field F02 data on the status and / or the mission of the observer 32, such as the position, the direction of flight, the airspeed and the fuel remaining amount, are displayed.
  • data about the status and / or the mission of the warper 42 such as the position, the flight direction, the airspeed and the fuel remaining amount, are displayed.
  • the remaining time is displayed in the field F06, during which the use of the warper 42 can be canceled.
  • Field F03 displays a table or list of the status of one or more destinations, for example, for n destinations.
  • the status of the target is, for example, the speed, the direction of movement or the Condition of the target.
  • field F07 a table or list is displayed with the status of one or more active agents, for example for m effectors.
  • Field F04 is divided into three subfields, each representing release by one of three instances.
  • the field F09 is an input field through which the operator of the compound control system 2 can command or cancel the attack by the operator 42. Depending on the status of the warper 42, the field is deposited in different colors. If the attack is possible, but not yet commanded, the field F09 is deposited with a first color, for example green. An actuation of the field F09 in this state initiates the attack, ie the use of the razor 42. If the attack is ordered, but can still be canceled, the field F09 with a second color, such as red, deposited. Actuation of the field F09 in this state aborts the attack by the caster 42. If the attack is ordered and can no longer be aborted, the field F09 is deposited with a third color, for example black. Actuating field F09 in this state has no effect.
  • the composite control system 2 on the display device 22 is preferably a selection field, via which the type of termination of the attack can be selected.
  • the available types of demolition are shown, for example, return of the razor 42, self-destruction of the razor 42, rerouting of the razor 42 to an uncritical target area or intercepting flight.
  • the operator of the compound control system 2 has all decision essentials information and data with the smallest possible latency, since data of both an observation system and an active system are displayed on the same display device. Since the operator can also influence the action system, for example commanding or canceling the attack, guidance also takes place with the lowest possible latency. Thus, the time until which an operation can be effectively canceled, as far as possible delayed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Waffenverbundsystem (1) aufweisend mindestens ein Beobachtungssystem (3) mit einer Beobachtungssystem-Kontrollstation (31), mindestens ein Wirksystem (4) mit einer Wirksystem-Kontrollstation (41) und ein Verbundkontrollsystem (2), das mit den Kontrollstationen (31, 41) der Beobachtungs- (3) und Wirksysteme (4) verbunden ist, wobei das Verbundkontrollsystem (2) eine Recheneinheit (21) und eine Anzeigeeinrichtung (22) aufweist, die dazu eingerichtet sind, Daten von den Kontrollstationen (31, 41) der Beobachtungs- (3) und Wirksysteme (4) anzuzeigen und mindestens ein Eingabefeld (F09) für Instruktionen an die Kontrollstation (41) eines Wirksystems (4) anzuzeigen.

Description

B E S C H R E I B U N G
Waffenverbundsystem und Verfahren zur Steuerung desselben Die vorliegende Erfindung betrifft ein Waffenverbundsystem und ein Verfahren zur Steuerung eines Waffenverbundsystems.
In modernen militärischen Umfeldern ist der Einsatz von Beobachtungssystemen, insbesondere von unbemannten Beobachtungssystemen, von zunehmender Bedeutung. Beobachtungssysteme können stationär oder mobil sein, wie zum Beispiel Drohnen oder KZOs (Kleinfluggerät Zielortung). Sie enthalten einen Beobachter, wie zum Beispiel ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV), und eine Beobachter-Kontrollstation, die den Beobachter kontrolliert. Der Beobachter kann auch die Funktion eines Zieleinweisers ausüben, der ein Ziel markiert, beispielsweise mittels eines Laser Designators. Als Wirksysteme werden Systeme bezeichnet, die eine militärische Wirkung auf ein Ziel ausüben. Beispiele für Wirksysteme sind loiterfähige Munition und endphasengelenkte Munition, aber auch bewaffnete bemannte oder unbemannte Luftfahrzeuge. Ein Wirksystem enthält einen Wirker und eine Wirksystem-Kontrollstation, die den Wirker kontrolliert.
Sowohl das beobachtende als auch das wirkende System verfügen über die Fähigkeit, Daten, beispielsweise über ihren Zustand (Eigen-Position, Eigen-Lage, Sensordaten, Teiemetriedaten, und dergleichen) sowie gegebenenfalls Zielortungsdaten mit einer systembedingten Latenz an ein geeignetes Empfangsgerät zu übermitteln, wodurch ein entsprechendes System überwacht werden kann. Sowohl das beobachtende als auch das wirkende System verfügen über eine direkte (zum Beispiel Funk) oder indirekte (zum Beispiel mittels eines Laser-Designators) Fähigkeit, mit einer gegebenen Latenz auf ihre Aktionen (wie zum Beispiel insbesondere ihre Navigation) Einfluss zu nehmen, also zu führen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, es einem Bediener zu ermöglichen, mindestens ein Beobachtungssystem und mindestens ein damit zusammenwirkendes Wirksystem zu koordinieren, sodass ein Wirksystem oder mehrere Wirksysteme bis zum (physikalisch) letztmöglichen Zeitpunkt geführt und/oder überwacht werden können. Insbesondere soll ein letztmöglicher Zeitpunkt für den Abbruch des Einsatzes eines Wirksystems möglichst weit hinausgezögert werden. Dabei steht insbesondere der Eingriff in die Wirkung unter Berücksichtigung neuester Lageinformationen mit dem Ziel, Kollateralschäden zu vermeiden, im Vordergrund.
Die Grundlage der vorliegenden Erfindung ist es, eine Instanz zu schaffen, der sowohl die entscheidungsrelevanten Informationen der beteiligten Beobachtungs- und Wirksysteme mit minimaler Latenz vorliegen als auch die Instruierung eines Wirksystems mit minimaler Latenz durchführbar ist. Dadurch verfügt der Bediener über die maximale Entscheidungsfrist, um die Operation eines Wirkmittels so zu führen, dass die Wahrscheinlichkeit für Kollateralschäden auf das technisch mögliche Minimum reduziert werden kann.
Dazu umfasst die vorliegende Erfindung ein Waffenverbundsystem aufweisend mindestens ein Beobachtungssystem mit einer Beobachtungssystem-Kontrollstation, mindestens ein Wirksystem mit einer Wirksystem-Kontrollstation und ein Verbundkontrollsystem, das mit den Kontrollstationen der Beobachtungs- und Wirksysteme verbunden ist. Das Verbundkontrollsystem weist eine Recheneinheit und eine Anzeigeeinrichtung auf, die dazu eingerichtet sind, Daten von den Kontrollstationen der Beobachtungs- und Wirksysteme anzuzeigen und mindestens ein Eingabefeld für Instruktionen an die Kontroilstation eines Wirksystems anzuzeigen. Somit sind an dem Verbundkontrollsystem, das auch als Verbundsystemschnittstellenrechner bezeichnet wird, Daten sowohl eines Beobachtungssystems als auch eines Wirksystems gleichzeitig von einem Bediener erfassbar und bewertbar. Dem Bediener stehen somit Zielinformationen, wie elektro-optische und/oder Infrarot-Echtzeitbilder, Sensor-Zielinformationen wie Radar- oder Schallecho- Intensitätsdiagramme, Position, Verhalten, Signatur oder Umgebung, aller beteiligten Systeme zur Verfügung.
Bevorzugt ist das Verbundkontrolisystem dazu eingerichtet, eine Teilmenge der von den Kontrollstationen der Beobachtungs- und Wirksysteme bereitstellbaren Daten auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Dies entspricht einer Filterung der bereitstellbaren Daten. Somit werden nicht alle verfügbaren Daten dargestellt, sondern insbesondere nur die entscheidungsrelevanten Daten, was die Erfassung der Lage durch den Bediener vereinfacht. Die Filterung der Daten erfolgt in dem die Daten bereitstellenden System vor der Übertragung an das Verbundkontrollsystem, nach dem Empfang in dem Verbundkontrollsystem oder als Kombination daraus. In einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Verbundkontrollsystem dazu eingerichtet, Eingabefelder für eine Teilmenge der von einer Wirksystem-Kontrollstation ausführbaren Instruktionen auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Somit kann über das Verbundkontrollsystem eine reduzierte Menge an Instruktionen an die Wirksystem-Kontrollstation übermittelt werden. Dadurch wird eine übersichtlichere Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung des Verbundkontroilsystems erreicht. In einer Ausgestaltungsform der Erfindung wird die Teilmenge der Daten und/oder der Instruktionen anhand von in einer Datenbank hinterlegten Kriterien bestimmt. Die Datenbank enthält insbesondere eine Vielzahl von Kriteriendatensätzen, wobei ein geeigneter Kriteriendatensatz aus der Datenbank abgerufen und für die Filterung der Daten und/oder verfügbaren Instruktionen verwendet wird.
Alternativ oder zusätzlich wird die Teilmenge der Daten und/oder Instruktionen anhand mindestens eines aus dem Typ eines Beobachtungssystems, dem Typ eines Wirksystems oder des Einsatzszenarios des Waffenverbundsystems bestimmt. So kann für eine Vielzahl von Konstellationen aus Typen von Beobachtungs- und Wirksystemen sowie Einsatzszenarien eine Regel für die Bestimmung der Teilmenge der Daten und/oder Instruktionen vorgegeben sein. Insbesondere dienen die vorgenannten Parameter zur Suche eines zugehörigen Kriteriendatensatzes in der Datenbank.
Bevorzugt weist das Verbundkontrollsystem eine Schnittstelle zur Herstellung einer Datenverbindung zu einem Führungssystem auf, wobei das Verbundkontrollsystem dazu eingerichtet ist, Daten vom Führungssystem auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Das Führungssystem, das zum Beispiel ein Feuerleitsystem sein kann, befehligt den Einsatz des Waffenverbundsystems und erteilt beispielsweise die Freigabe für den Einsatz eines Wirksystems. Das Verbundkontrollsystem zeigt auf seiner Anzeigeeinrichtung insbesondere an, ob die Freigabe erteilt wurde oder der Einsatz abzubrechen ist.
Üblicherweise weist ein Beobachtungssystem einen Arbeitsplatzcontainer auf, in dem seine Kontrollstation untergebracht ist, und ein Wirksystem weist einen Arbeitsplatzcontainer auf, in dem seine Kontrollstation untergebracht ist. Ein Arbeitsplatzcontainer, der auch mobil sein kann, enthält mindestens einen Arbeitsplatz für einen Bediener des entsprechenden Beobachtungs- oder Wirksystems. In einem Ausführungsbeispiel weist das Verbundkontrolisystem zwei Recheneinheiten und zwei Anzeigeeinrichtungen auf, wobei in jedem der beiden Arbeitsplatzcontainer eine Recheneinheit und eine Anzeigeeinrichtung untergebracht sind. Der Verbundsystemschnittsteilenrechner ist somit auf zwei Arbeitsplätze, die in den jeweiligen Arbeitsplatzcontainern der beteiligten Beobachtungs- und Wirksysteme angeordnet sind, aufgeteilt. Somit ist die direkte Kommunikation eines Bedieners des Verbundkontroüsystems mit dem Bediener des jeweiligen Beobachtungs- oder Wirksystems möglich.
Optional ist das Verbundkontrollsystem dazu eingerichtet, auf der Anzeigeeinrichtung mindestens ein Eingabefeld für Instruktionen an die Kontrollstation eines Beobachtungssystems anzuzeigen. Somit kann auch ein Beobachtungssystem von dem Verbundkontrollsystem aus zumindest teilweise gesteuert werden. Bevorzugt werden auf der Anzeigeeinrichtung Eingabefelder für eine Teilmenge der von dem Beobachtungssystem ausführbaren Instruktionen angezeigt. Die Bestimmung der Teilmenge erfolgt in vorteilhafter Weise wie vorstehend für die Instruktionen für das Wirksystem beschrieben.
Bevorzugt ist das Verbundkontrollsystem dazu eingerichtet, auf der Anzeigeeinrichtung den spätestmöglichen Zeitpunkt zum Abbruch des Einsatzes eines Wirksystems anzuzeigen. Somit ist der Bediener des Verbund kontrollsystems darüber informiert, bis wann er wirksam einen Abbruch des Einsatzes des Wirksystems befehlen kann. Der spätestmögliche Zeitpunkt berechnet sich aus mindestens einem aus der Latenzzeit der Kommunikation des Verbundkontrollsystems mit dem Wirker, den Eigenschaften des Wirkers und dem Einsatzszenario des Wirkers. Weiterhin bevorzugt ist das Verbundkontrollsystem dazu eingerichtet, ein Eingabefeid für einen Befehl zum Abbruch des Einsatzes eines Wirksystems anzuzeigen. Dadurch kann ein Bediener des Verbundkontrollsystems den Einsatz des Wirksystems unmittelbar befehlen.
Optional ist das Verbundkontrolisystem dazu eingerichtet, auf der Anzeigeeinrichtung eine Karte mit den Positionen der Wirker, der Beobachter und etwaiger Ziele und/oder die Lagesituation anzuzeigen.
Wenn das Verbundkontrollsystem dazu eingerichtet ist, eine Funktion auszuüben, dann bedeutet dies insbesondere, dass die Recheneinheit des Verbundkontrollsystems zur Ausübung der Funktion eingerichtet ist oder dazu eingerichtet ist, die Ausübung der Funktion anzuweisen.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung eines Waffenverbundsystems aufweisend mindestens ein Beobachtungssystem mit einer Beobachtungssystem-Kontrollstation, mindestens ein Wirksystem mit einer Wirksystem-Kontrollstation und ein Verbundkontrollsystem, das mit den Kontrollstationen der Beobachtungsund Wirksysteme verbunden ist, wobei das Verbundkontrollsystem eine Recheneinheit und eine Anzeigeeinrichtung aufweist, wobei auf der Anzeigeeinrichtung Daten von den Kontroilstationen der Beobachtungsund Wirksysteme und mindestens ein Eingabefeld für Instruktionen an die Kontrollstation eines Wirksystems angezeigt werden.
Bevorzugt wird eine Teilmenge der von den Kontrollstationen der Beobachtungs- und Wirksysteme bereitstellbaren Daten auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Die Teilmenge der Daten wird beispielsweise anhand von in einer Datenbank hinterlegten Kriterien bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird die Teilmenge der Daten anhand mindestens eines aus dem Typ eines Beobachtungssystems, dem Typ eines Wirksystems oder dem Einsatzszenario des Waffenverbundsystems bestimmt. In einer Ausgestaltungsform wird auf der Anzeigeeinrichtung der spätestmögliche Zeitpunkt zum Abbruch des Einsatzes eines Wirksystems angezeigt. Vorteile und weitere Ausprägungen der Ausgestaltungsformen und Optionen des Verfahren wurden bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung diskutiert, weshalb an dieser Stelle auf die vorstehend genannte Diskussion verwiesen wird. Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, einzelne Merkmale aus Ausführungsformen oder Ausgestaltungsformen oder optionale Merkmale miteinander zu kombinieren oder nicht erfindungswesentliche Merkmale einer Ausführungsform oder Ausgestaltungsform wegzulassen. Die vorliegende Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Waffenverbundsystems und
Figur 2 eine beispielhafte Bildschirmdarstellung auf einer
Anzeigeeinrichtung des Verbundkontrollsystems des Waffenverbundsystems.
Die Figur 1 zeigt schematisch die Struktur eines Waffenverbundsystems 1 , das ein Verbundkontrollsystem 2, ein Beobachtungssystem 3 und ein Wirksystem 4 enthält. Das Verbundkontrollsystem 2 und damit das Waffenverbundsystem 1 ist mit einem Führungssystem 5 verbunden. Das Waffenverbundsystem 1 dient dazu, in einem Szenario mindestens ein Ziel aufzuklären und zu bekämpfen, also eine Operation auszuführen.
Das Beobachtungssystem 3 besteht aus einem Beobachter 32, beispielsweise einer unbemannten Aufkiärungsdrohne, und einer Beobachtungssystem-Kontrollstation 31 , zwischen denen eine drahtlose, bidirektionale Datenverbindung besteht. Die Beobachtungssystem- Kontrollstation 31 steuert den Beobachter 32. Dieser sendet Sensordaten und Telemetriedaten an die Beobachtungssystem-Kontroilstation 31 . Das Beobachtungssystem dient dazu, Informationen über das Ziel zu erfassen, also das Ziel aufzuklären.
Das Wirksystem 4 besteht aus einem Wirker 42, beispielsweise loiterfähiger oder endphasengesteuerter Munition, und einer Wirksystem- Kontroilstation 41 , zwischen denen eine drahtlose, bidirektionale Datenverbindung besteht. Die Wirksystem-Kontrollstation 41 steuert den Wirker 42, der auch als Wirkmittel bezeichnet wird, insbesondere im Hinblick auf die Navigation und die Auslösung der Wirkung. Der Wirker 42 sendet Sensordaten und Telemetriedaten an die Wirksystem- Kontrollstation 41. Das Wirksystem dient dazu, das Ziel zu bekämpfen. Der Beobachter 32 und der Wirker 42 werden auch als unbemanntes Luftfahrzeug (unmanned aerial vehicle, UAV) bezeichnet.
Das Verbundkontroilsystem besteht aus einer Recheneinheit 21 , die mit einer Anzeigeeinrichtung 22, wie beispielsweise einem Monitor oder einem Projektor, sowie drei Schnittstellen 23, 24 und 25 verbunden ist. Bei den Schnittstellen 23 bis 25 kann es sich um separate Schnittstellen oder eine gemeinsame Schnittstelle handeln. Über die Schnittstelle 23 ist das Verbundkontrollsystem 2 mit der Kontrollstation 31 des Beobachtungssystems 3 verbunden. Über die Schnittstelle 24 ist das Verbundkontrollsystem 2 mit der Kontrollstation 41 des Wirksystems 4 verbunden. Über die Schnittstelle 25 ist das Verbundkontrollsystem 2 mit dem Führungssystem 5, beispielsweise einem Feuerleitsystem, verbunden. Optional ist das Führungssystem 5 Bestandteil des Waffenverbundsystems 1 . Das Verbundkontrollsystem 2 überträgt Daten über die Lage des Szenarios an das Führungssystem 5 und empfängt Befehle und Informationen vom Führungssystem 5, wird also von dem Führungssystem 5 geführt. Die Recheneinheit 21 umfasst unter anderem einen Prozessor, einen Grafikadapter, eine Eingabeeinrichtung, einen Arbeitsspeicher und einen Massenspeicher. Der Prozessor verarbeitet Daten und gibt diese aus, beispielsweise über die Schnittstellen 23 bis 25 oder den Grafikadapter. Der Grafikadapter berechnet ein Bild zur Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung 22. Die Eingabeeinrichtung, beispielsweise eine Maus, eine Tastatur oder eine berührungsempfindliche Oberfläche der Anzeigeeinrichtung 22, dient der Eingabe von Daten. Der Arbeitsspeicher enthält den von dem Prozessor abzuarbeitenden Programmcode und speichert die zu verarbeitenden und verarbeiteten Daten zwischen. Der Massenspeicher dient dazu, größere Datenmengen und den Programmcode dauerhaft zu speichern
Die Recheneinheit 21 empfängt und sendet Daten über die Schnittstellen 23 bis 25, bereitet die empfangenen Daten auf und stellt die aufbereiteten Daten auf der Anzeigeeinrichtung 22 dar. Da die Kontrollstationen 31 und 41 des Beobachtungssystems 3 und des Wirksystems 4 über eine Vielzahl von Daten verfügen, die jedoch nicht alle für den Bediener des Verbundkontrollsystems 2 relevant sind, wird nur eine Teilmenge der verfügbaren Daten auf der Anzeigeeinrichtung 22 dargestellt. Die Filterung der verfügbaren Daten auf die Teilmenge der Daten erfolgt entweder in dem Verbundkontrollsystem 2 oder in der jeweiligen Kontrollstation 31 beziehungsweise 41 , indem das Verbundkontrollsystem 2 nur gezielt Daten von der jeweiligen Kontrollstation 31 oder 41 abruft oder der jeweiligen Kontrollstation 31 oder 41 mitteilt, welche Teilmenge der Daten insbesondere regelmäßig an das Verbundkontrollsystem zu übertragen sind.
Die Teilmenge der Daten wird durch Filterkriterien definiert, die wiederum von einem oder mehreren Parametern abhängen. Beispiele für diese Parameter sind die Art des Beobachtungssystems 3, die Art des Wirksystems 4, die Art des Ziels und das Szenario. In diesem Ausführungsbeispiei ist in dem Massenspeicher des Verbundkontrollsystems 2 eine Datenbank mit Filterkriteriendatensätzen hinterlegt, die anhand der Parameter nach einem geeigneten Datensatz mit Filterkriterien durchsucht wird. Bevorzugt enthält ein Datensatz auch ein Schema zur Anordnung der Teilmenge der Daten auf der Anzeigeeinrichtung 22. Optional kann der Bediener des Verbundkontrollsystems die Filterkriterien über die Eingabeeinrichtung eingeben oder ändern.
Optional sind der Beobachter 32 und der Wirker 42 über eine bidirektionale, drahtlose Datenverbindung miteinander verbunden. Diese Verbindung kann auch über ein Relais erfolgen.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Bildschirmdarstellung auf der Anzeigeeinrichtung 22 des Verbundkontrollsystems 2. In dem Feld F01 werden Sensordaten des Beobachters 32 dargestellt, beispielsweise ein infrarotes oder elektro-optisches Videobild, das bevorzugt mit weiteren Informationen beispielsweise über das Ziel angereichert ist. In dem Feld F05 werden Sensordaten des Wirkers 42 dargestellt, beispielsweise ein infrarotes oder elektro-optisches Videobild, das bevorzugt mit weiteren Informationen beispielsweise über das Ziel angereichert ist.
In dem Feld F02 werden Daten über den Status und/oder die Mission des Beobachters 32, beispielsweise die Position, die Flugrichtung, die Fluggeschwindigkeit und die Treibstoffrestmenge, angezeigt. In dem Feld F06 werden Daten über den Status und/oder die Mission des Wirkers 42, beispielsweise die Position, die Flugrichtung, die Fluggeschwindigkeit und die Treibstoffrestmenge, angezeigt. Bevorzugt wird im Feld F06 ebenfalls die Restzeit angezeigt, während der der Einsatz des Wirkers 42 abgebrochen werden kann. In dem Feld F03 wird eine Tabelle oder Liste mit dem Status eines oder mehrerer Ziele, beispielsweise für n Ziele, dargestellt. Der Status des Ziels ist beispielsweise die Geschwindigkeit, die Bewegungsrichtung oder der Zustand des Ziels. In dem Feld F07 wird eine Tabelle oder Liste mit dem Status eines oder mehrerer Wirkmittel, beispielsweise für m Wirker, dargestellt. Das Feld F04 ist in drei Teilfelder unterteilt, die jeweils die Freigabe durch einer von drei Instanzen darstellen.
Das Feld F09 ist ein Eingabefeld, über das der Bediener des Verbundkontrollsystems 2 den Angriff durch den Wirker 42 befehlen oder abbrechen kann. Je nach Status des Wirkers 42 ist das Feld verschiedenfarbig hinterlegt. Ist der Angriff möglich, aber noch nicht befohlen, ist das Feld F09 mit einer ersten Farbe, beispielsweise Grün, hinterlegt. Eine Betätigung des Feldes F09 in diesem Zustand initiiert den Angriff, also den Einsatz des Wirkers 42. Ist der Angriff befohlen, kann aber noch abgebrochen werden, so ist das Feld F09 mit einer zweiten Farbe, beispielsweise Rot, hinterlegt. Eine Betätigung des Feldes F09 in diesem Zustand bricht den Angriff durch den Wirker 42 ab. Ist der Angriff befohlen und kann nicht mehr abgebrochen werden, so ist das Feld F09 mit einer dritten Farbe, beispielsweise Schwarz, hinterlegt. Eine Betätigung des Feldes F09 in diesem Zustand hat keinen Effekt.
Ist der Angriff befohlen und kann noch abgebrochen werden, und wird daraufhin das Feld F09 betätigt, so stellt das Verbundkontrollsystem 2 auf der Anzeigeeinrichtung 22 bevorzugt ein Auswahlfeld dar, über das die Art des Abbruchs des Angriffs ausgewählt werden kann. Dabei werden insbesondere nur die verfügbaren Abbrucharten dargestellt, beispielsweise Rückkehr des Wirkers 42, Selbstzerstörung des Wirkers 42, Umleitung des Wirkers 42 auf ein unkritisches Zielgebiet oder Abfangflug.
Mit dem Waffenverbundsystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung stehen dem Bediener des Verbund kontrollsystems 2 alle Entscheidungswesentlichen Informationen und Daten mit der kleinstmögiichen Latenz zur Verfügung, da Daten sowohl eines Beobachtungssystems als auch eines Wirksystems auf derselben Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. Da der Bediener auch Einfluss auf das Wirksystem nehmen kann, zum Beispiel den Angriff befehlen oder abbrechen kann, erfolgt auch die Führung mit der geringstmöglichen Latenz. Somit kann der Zeitpunkt, bis zu dem eine Operation wirksam abgebrochen werden kann, weitestmöglich hinausgezögert werden.
Bestehende Beobachtungssysteme und Wirksysteme verfügen über Schnittstellen, über die Daten mit dem Verbundkontrollsystem 2 ausgetauscht werden können. Somit ist kein Eingriff in diese Systeme notwendig, wodurch auch keine neue Zulassung dieser Systeme notwendig ist.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1.
Waffenverbundsystem (1) aufweisend mindestens ein Beobachtungssystem (3) mit einer Beobachtungssystem-Kontrollstation (31), mindestens ein Wirksystem (4) mit einer Wirksystem-Kontrollstation (41) und ein Verbundkontroflsystem (2), das mit den Kontrollstationen (31 , 41) der Beobachtungs- (3) und Wirksysteme (4) verbunden ist, wobei das Verbundkontrollsystem (2) eine Recheneinheit (21) und eine Anzeigeeinrichtung (22) aufweist, die dazu eingerichtet sind, Daten von den Kontrollstationen (31 , 41) der Beobachtungs- (3) und Wirksysteme (4) anzuzeigen und mindestens ein Eingabefeld (F09) für Instruktionen an die Kontrollstation (41) eines Wirksystems (4) anzuzeigen.
2.
Waffenverbundsystem (1) nach Anspruch 1 , wobei das Verbundkontrollsystem (2) dazu eingerichtet ist, eine Teilmenge der von den Kontrollstationen (31 , 41) der Beobachtungs- (3) und Wirksysteme (4) bereitstellbaren Daten auf der Anzeigeeinrichtung (22) anzuzeigen.
3.
Waffenverbundsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verbundkontrollsystem (2) dazu eingerichtet ist, Eingabefelder (F09) für eine Teilmenge der von einer Wirksystem-Kontroiistation (31) ausführbaren Instruktionen auf der Anzeigeeinrichtung (22) anzuzeigen.
4.
Waffenverbundsystem (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Teilmenge der Daten und/oder der Instruktionen anhand von in einer Datenbank hinterlegten Kriterien bestimmt wird.
5.
Waffenverbundsystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Teilmenge der Daten und/oder Instruktionen anhand mindestens eines aus dem Typ eines Beobachtungssystems (3), dem Typ eines Wirksystems (4) oder des Einsatzszenarios des Waffenverbundsystems
(1) bestimmt wird.
6.
Waffenverbundsystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (25) des Verbundkontrollsystems
(2) zur Herstellung einer Datenverbindung zu einem Führungssystem (5), wobei das Verbundkontrollsystem (2) dazu eingerichtet ist, Daten von dem Führungssystem (5) auf der Anzeigeeinrichtung (22) anzuzeigen..
7.
Waffenverbundsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beobachtungssystem (3) einen Arbeitsplatzcontainer aufweist, in dem seine Kontrollstation (31) untergebracht ist, ein Wirksystem (4) einen Arbeitsplatzcontainer aufweist, in dem seine Kontrollstation (41 ) untergebracht ist, und das Verbundkontrollsystem (2) zwei Recheneinheiten und zwei Anzeigeeinrichtungen aufweist, wobei in jedem der beiden Arbeitspiatzcontainer eine Recheneinheit und eine Anzeigeeinrichtung untergebracht sind.
8.
Waffenverbundsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundkontrollsystem (2) dazu eingerichtet ist, auf der Anzeigeeinrichtung (22) mindestens ein Eingabefeld für Instruktionen an die Kontrollstation (31) eines Beobachtungssystems (3) anzuzeigen.
9.
Waffenverbundsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundkontrollsystem (2) dazu eingerichtet ist, auf der Anzeigeeinrichtung (22) den spätestmöglichen Zeitpunkt zum Abbruch des Einsatzes eines Wirksystems (4) anzuzeigen.
10.
Waffenverbundsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundkontrollsystem (2) dazu eingerichtet ist, ein Eingabefeld (F09) für einen Befehl zum Abbruch des Einsatzes eines Wirksystems (4) anzuzeigen.
11.
Verfahren zur Steuerung eines Waffenverbundsystems (1) aufweisend mindestens ein Beobachtungssystem (3) mit einer Beobachtungssystem- Kontrollstation (31), mindestens ein Wirksystem (4) mit einer Wirksystem- Kontrollstation (41) und ein Verbundkontrollsystem (2), das mit den Kontrollstationen (31 , 41) der Beobachtungs- (3) und Wirksysteme (4) verbunden ist, wobei das Verbundkontrollsystem (2) eine Recheneinheit (21) und eine Anzeigeeinrichtung (22) aufweist, wobei auf der Anzeigeeinrichtung (22) Daten von den Kontrollstationen (31 , 41) der Beobachtungs- (3) und Wirksysteme (4) und mindestens ein Eingabefeld (F09) für Instruktionen an die Kontrollstation (41) eines Wirksystems (4) angezeigt werden.
12.
Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei eine Teilmenge der von den Kontrollstationen (31 , 41) der Beobachtungs- (3) und Wirksysteme (4) bereitstellbaren Daten auf der Anzeigeeinrichtung (22) angezeigt wird.
13.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Teilmenge der Daten anhand von in einer Datenbank hinterlegten Kriterien bestimmt wird.
14.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Teilmenge der Daten anhand mindestens eines aus dem Typ eines Beobachtungssystems (3), dem Typ eines Wirksystems (4) oder des Einsatzszenarios des Waffenverbundsystems (1) bestimmt wird.
15.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Anzeigeeinrichtung (22) der spätestmögliche Zeitpunkt zum Abbruch des Einsatzes eines Wirksystems (4) angezeigt wird.
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