Verfahren zum Lenken einer Unterwasser-Abwehrwaffe

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lenken einer Unterwasser-Abwehrwaffe in den Nahbereich einer sich im Wasser bewegenden Angriffswaffe.

[0002] Spezielle Angriffsverfahren für Unterwasser-Abwehrwaffen gegen angreifende Torpedos sind nicht bekannt, obwohl ein Bedarf erkennbar ist.

[0003] Bei der Bekämpfung schwimmender Ziele durch Torpedos ist das Angriffsziel im Regelfall ein größeres Schiff mit entsprechend großer Trägheit beim Manövrieren; der angreifende Torpedo hat dagegen eine vergleichsweise sehr geringe Masse und ebenfalls geringe Abmessungen, so daß die Wendigkeit der Angriffswaffe wesentlich größer als diejenige des Zieles ist und die Erfolgsaussichten für den ein manövrierendes Ziel angreifenden Torpedo gut sind.

[0004] Für derartige Fälle kennt man an Angriffsverfahren vor allem die direkt zielorientierten Verfahren, wie z. B. eine Hundekurvenlenkung mit und ohne Ablage oder ein Zieldeckungsverfahren sowie verschiedene vorhaltbedingte Verfahren, beispielsweise die Proportionalnavigationsarten mit und ohne Ablage sowie Tiefenregelungsverfahren mit Begrenzung.

[0005] Die Verwendung eines dieser Verfahren zum Lenken einer Unterwasser-Abwehrwaffe in den Nahbereich eines angreifenden Torpedos erbringt nicht den gewünschten geringen Passierabstand der Abwehrwaffe zur Angriffswaffe. Die unerwünscht großen Passierabstände ergeben sich im Falle der zielorientierten oder Zielverfolgungsverfahren in der Nahphase des Angriffes durch die sogenannten Hundekurvenklemmer und im Falle der Vorhalteverfahren durch den Zeitbedarf für den Abbau eines einmal angelegten Vorhaltes beim Angriff auf horizontal und/oder vertikal manövrierende Torpedos.

[0006] Man muß sich dabei vergegenwärtigen, daß die hier angesprochenen Unterwasser-Abwehrwaffen klein, leicht, wendig und besonders schnell sein müßten, wenn man bei Anwendung einer der beiden Verfahrensarten gute Abwehrerfolge realisieren will. Alternativ oder additiv müßte man die Größe des Gefechtskopfes erhöhen, was jedoch insbesondere die Wendigkeit und Geschwindigkeit beeinträchtigen würde. Alle diese Anforderungen erhöhen den Aufwand erheblich.

[0007] Ziel der Erfindung ist es, vor diesem Hintergrund ein spezielles Angriffsverfahren für eine Unterwasser-Abwehrwaffe anzugeben, welches es ermöglicht, die technischen und materiellen Anforderungen an die Unterwasser-Abwehrwaffe gegenüber dem vorstehend erörterten theoretischen Fall zu senken.

[0008] Die erfindungsgemäße Lösung besteht in einem Angriffsverfahren für die Unterwasser-Abwehrwaffe, bei dem die Abwehrwaffe nach Erfassung von Peilung und Distanz der Angriffswaffe (Zieldaten) dieser zunächst im Zielverfolgungsverfahren unter wiederholter Neuermittlung der Zieldaten entgegengesteuert und anhand der sich ändernden Zieldaten ermittelt wird, ob die Angriffswaffe einen konstanten Kurs läuft oder manövriert, bei dem weiterhin das Lenkverfahren der Abwehrwaffe bei Feststellung eines weitgehend konstanten Kurses der Angriffswaffe auf ein Vorhalteverfahren umgestellt und die Abwehrwaffe auf einen nach diesem Verfahren errechneten Kollisionskurs zur Angriffswaffe eingesteuert wird und bei dem schließlich das Zielverfolgungsverfahren der Abwehrwaffe bei Feststellung einer manövrierenden Angriffswaffe zunächst beibehalten und in Abhängigkeit von der Distanz zur Angriffswaffe sowie ggf. in Abhängigkeit von der horizontalen und/oder vertikalen Breite des von der Angriffswaffe durchlaufenen Wasserstreifens auf ein Vorhalteverfahren umgestellt und die Abwehrwaffe auf einen nach dem Vorhalteverfahren errechneten Kollisionskurs zur Angriffswaffe eingesteuert wird, sobald die Distanz kleiner als einige 100 Meter ist.

[0009] Die Lösung sieht also vor, daß die Abwehrwaffe zunächst während einer ersten Phase im Zielverfolgungsverfahren gesteuert wird. Diese Phase stellt gleichzeitig eine Meßfahrt dar, in der laufend aus Distanzmessungen und Peilungen erdfeste Positionen der Angriffswaffe bestimmt und ausgewertet werden. Das in dieser Phase eingesetzte Zielverfolgungsverfahren hat dabei den Vorteil, daß die Distanz zwischen den beiden Waffen schneller als mit anderen Verfahren verringert werden kann und dadurch Energie spart.

[0010] Die Auswertung der errechneten Positionen der Angriffswaffe während der ersten Phase läßt erkennen, ob sich die Angriffswaffe innerhalb vorgegebener Begrenzungen eines vertikalen oder horizontalen Wasserstreifens bzw. eines theoretischen Kanals bewegt oder diese Grenzen überschreitet. Im ersten Fall kann man schlußfolgern, daß der Kurs der Angriffswaffe weitgehend konstant ist, während die Angriffswaffe im zweitgenannten Fall auf wechselnden Kursen läuft, was üblicherweise als "manövrieren" bezeichnet wird.

[0011] Wenn während der ersten Phase bzw. der Meßfahrt der Abwehrwaffe festgestellt wird, daß die Angriffswaffe einen weitgehend konstanten Kurs läuft, wird das Lenkverfahren der Abwehrwaffe sofort auf ein Vorhalteverfahren umgestellt, was unter diesen Umständen einen optimal geringen Passierabstand von Abwehrwaffe zu Angriffswaffe bringt.

[0012] Wird während der Meßfahrt jedoch eine manövrierende Angriffswaffe festgestellt, so wird die Abwehrwaffe zunächst weiterhin im Zielverfolgungsverfahren gesteuert, und zwar solange, bis die anhaltenden Distanzmessungen eine vergleichsweise geringe Distanz von unter wenigen hundert Metern erbringen; wenn diese dem Rechner der Abwehrwaffe vorgegebene Distanz erreicht wird, schaltet sich das Lenkverfahren der Abwehrwaffe um auf ein Vorhalteverfahren, welches bei der nun noch vorhandenen geringen Distanz zum Angreifer einen für den Abwehrerfolg optimalen Passierabstand zum Ziel erbringt.

[0013] Untersuchungen haben ergeben, daß die erfindungsgemäße Kombination der beiden unterschiedlichen Lenkungsverfahren eine ganz erhebliche Vergrößerung des Abwehrerfolges bringt, insbesondere dann, wenn der Umschaltzeitpunkt vom Zielverfolgungsverfahren auf das Vorhalteverfahren bei einer Distanz der Abwehrwaffe zum Ziel in der Größenordnung von 100 m liegt. Tatsächlich kann man bei dieser für die Umschaltung optimalen Distanz eine starke prozentuale Zunahme des Abwehrerfolges erkennen.

[0014] Die Untersuchungen haben weiter ergeben, daß die optimale Umschaltdistanz von dem einen auf das andere Lenkverfahren von der Breite des Wasserstreifens bzw. dem Querschnitt des Kanals abhängt, in dem die angreifende Waffe läuft. Zur Optimierung wird deshalb vorgeschlagen, daß die die Umschaltung auslösende Distanz in Abhängigkeit von der ermittelten Breite in der Weise geändert wird, daß bei größerer Breite eine größere und bei verringerter Breite eine kürzere Distanz vorgegeben wird.

[0015] Vorteilhaft wird es im allgemeinen sein, die Unterwasser-Abwehrwaffe mit einem eigenen Aktivsonar auszurüsten und die Abwehrwaffe dadurch unabhängig von dem Trägerschiff zu machen, von dem aus sie abgeschossen wird. Wenn man die Unterwasser-Abwehrwaffe nämlich zum Selbstschutz eines mit diesen Unterwasserwaffen ausgerüsteten Schiffes einsetzt, dann sind diese Schiffe im Falle einer selbstlaufenden Unterwasserwaffe bei ihren eigenen Manövern völlig frei.

[0016] Der Einsatz einer erfindungsgemäß ausgelegten Unterwasser-Abwehrwaffe wird im allgemeinen von Schiffen bzw. Booten aus geschehen, kann aber zum Fremdschutz von Schiffen oder U-Booten auch von Flugzeugen oder Hubschraubern erfolgen.

[0017] Unmittelbar vor dem Abschuß der Unterwasser-Abwehrwaffe wird diese zumindest mit groben Zieldaten durch das abschießende Trägerfahrzeug versorgt. Falls es sich um eine gelenkte Unterwasser-Abwehrwaffe handelt, kann die Zieldatenversorgung ganz oder teilweise weiterhin vom Trägerfahrzeug aus kommen. Im Falle einer selbstlaufenden Abwehrwaffe ist diese mit einem Aktivsonar ausgerüstet, um in der erwähnten ersten Phase sowie anschließend selbst für die Beschaffung der Zieldaten zu sorgen; in diesem Fall ist die Abwehrwaffe auch mit der erforderlichen Rechnerleistung ausgerüstet.

[0018] Je nachdem, ob der Angreifer manövriert oder nicht, wird das während der ersten Phase eingesetzte Zielverfolgungsverfahren für die Unterwasser-Abwehrwaffe bis zu der erwähnten vorgegebenen Distanz beibehalten und dann auf ein Vorhalteverfahren umgeschaltet. Bei einem nicht manövrierenden Angreifer findet die Umschaltung auf das Vorhalteverfahren bereits dann statt, wenn die Auswertung der Zieldaten ergibt, daß der Angreifer nicht manövriert.

Ansprüche

1. Verfahren zum Lenken einer Unterwasser-Abwehrwaffe in den Nahbereich einer sich im Wasser bewegenden Angriffswaffe,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Abwehrwaffe nach Erfassung von Peilung und Distanz der Angriffswaffe (Zieldaten) dieser zunächst im Zielverfolgungsverfahren unter wiederholter Neuermittlung der Zieldaten entgegengesteuert und anhand der sich ändernden Zieldaten ermittelt wird, ob die Angriffswaffe einen konstanten Kurs läuft oder manövriert, daß das Lenkverfahren der Abwehrwaffe bei Feststellung eines weitgehend konstanten Kurses der Angriffswaffe auf ein Vorhalteverfahren umgestellt und die Abwehrwaffe auf einen nach diesem Verfahren errechneten Kollisionskurs zur Angriffswaffe eingesteuert wird und daß das Zielverfolgungsverfahren der Abwehrwaffe bei Feststellung einer manövrierenden Angriffswaffe zunächst beibehalten und in Abhängigkeit von der Distanz zur Angriffswaffe sowie ggf. in Abhängigkeit von der horizontalen und/oder vertikalen Breite des von der Angriffswaffe durchlaufenen Wasserstreifens auf ein Vorhalteverfahren umgestellt und die Abwehrwaffe auf einen nach dem Vorhalteverfahren errechneten Kollisionskurs zur Angriffswaffe eingesteuert wird, sobald die Distanz kleiner als einige 100 Meter ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet daß die Umschaltung vom Zielverfolgungsverfahren auf ein Vorhalteverfahren bei einer Distanz der Abwehrwaffe zur Angriffswaffe zwischen etwa 70 und 130 m vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß aus den wiederholt ermittelten Zieldaten die ungefähre vertikale und horizontale Breite des von der Angriffswaffe durchlaufenen Wasserstreifens ermittelt und die vorgegebene, die Umschaltung auslösende Distanz in Abhängigkeit von der ermittelten Breite in der Weise geändert wird, daß bei größerer Breite eine größere und bei verringerter Breite eine kürzere Distanz vorgegeben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abwehrwaffe während ihres Betriebes nach dem Zielverfolgungsverfahren weitgehend entlang der Zentralachse des ermittelten Wasserstreifens gesteuert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Zieldaten mit einem eigenem Aktivsonar der Unterwasser-Abwehrwaffe vorgenommen wird.