[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen eines Fahrzeugs vor einem Angriff
durch einen von einer Laserquelle ausgehenden Laserstrahl.
[0002] Mit Hochenergielasern lassen sich sehr hohe Leistungen über mehrere Kilometer und
über eine längere Zeitdauer übertragen. Mit solchen Leistungen können empfindliche
Teile von Fahrzeugen innerhalb von einigen Sekunden so schwer beschädigt oder zerstört
werden, dass die Funktionsfähigkeit der Fahrzeuge gefährdet ist. So können beispielsweise
Luftfahrzeuge vom Boden aus angegriffen werden, wobei insbesondere langsam fliegende
Verkehrsflugzeuge mit verhältnismäßig geringer Manövrierfähigkeit besonders gefährdet
sind.
[0003] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wirkungsvolles Verfahren
zum Schützen eines Fahrzeugs vor einem Angriff durch einen Laserstrahl anzugeben.
[0004] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem
erfindungsgemäß die Position der Laserquelle bestimmt wird und ein Lenkflugkörper
gestartet und zur Laserquelle gelenkt wird. Der Flugkörper kann die Laserquelle anfliegen
und bekämpfen und während des Anflugs auf die Laserquelle das Fahrzeug abschatten.
Dies geschieht zweckmäßigerweise so zügig, dass die am Fahrzeug deponierte Laserenergie
noch nicht zu bedrohlichen Schäden geführt hat. Ein schneller Schutz kann durch ein
Starten des Flugkörpers vom Fahrzeug aus erreicht werden, da dann der Flugkörper bereits
vor Ort ist und zur Abschattung in den Laserstrahl eintauchen und zur Bekämpfung der
Laserquelle zügig auf diese zufliegen kann. Hierzu ist der Lenkflugkörper zweckmäßigerweise
mit einem Raketenmotor ausgerüstet. Der Lenkflugkörper kann bei einem Anflug auf die
Laserquelle diese mittels eines Wirkteils mechanisch zerstören, beispielweise durch
eine kegelförmig nach vorne gerichtete Splitterladung.
[0005] Das Verfahren ist besonders geeignet zum Einsatz gegen eine Hochenergielaserquelle
beziehungsweise einen Hochenergielaserstrahl. Ebenfalls vorteilhaft ist eine Abwehr
eines Störlasers. Hierfür ist ein Sensor eines Sensorsystems des Fahrzeugs und/oder
des Lenkflugkörpers zweckmäßigerweise in einem Strahlungsspektrum sensitiv, das üblicherweise
für Hochenergielaser oder Störlaser verwendet wird. Um die Erkennung von Streustrahlung
zu vereinfachen, kann das Spektrum, in dem der Sensor sensitiv ist, auf ein Band um
eine Laserwellenlänge beschränkt werden, die üblicherweise für Hochenergielaser verwendet
wird. Beispielsweise liegt das Band maximal ± 100 nm um die Wellenlänge von 3800 nm
herum. Außerdem erkennt der Sensor zweckmäßigerweise für Laserstrahlung typische Charakteristiken,
wie beispielsweise das Vorliegen von kohärenter Strahlung. Weiter ist es vorteilhaft,
wenn mittels bildverarbeitender Methoden eine Laserquelle als solche erkannt wird,
beispielsweise anhand eines Bilds des Laserstrahls in der Luft oder anhand von Restwärmestrahlung
bei ausgeschalteter Laserquelle. Hierfür ist vorteilhafterweise ein Bildsensor vorhanden,
beispielsweise mit einem Matrixdetektor.
[0006] Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Luftfahrzeug, wobei die Erfindung auch zum Schützen
eines Landfahrzeugs oder eines Wasserfahrzeugs vorteilhaft anwendbar ist. Eine Steuereinheit
des Fahrzeugs kann eine oder mehrere Recheneinheiten aufweisen, die im Fahrzeug an
einer Stelle oder über das Fahrzeug verteilt angeordnet sein können. Die Steuereinheit
erkennt den Laserstrahl zweckmäßigerweise als solchen und leitet einen Start des Flugkörpers
in Abhängigkeit vom Erkennungsergebnis ein. Ist ein Laserstrahl als solcher erkannt
und ist er zudem als bedrohlich für das Fahrzeug eingestuft, so wird der Flugkörper
gestartet, insbesondere vom Fahrzeug aus. Wird ein Laserstrahl nicht als solcher erkannt
oder als nicht bedrohlich klassifiziert, unterbleibt das Starten des Flugkörpers zweckmäßigerweise.
[0007] Der Lenkflugkörper ist zweckmäßigerweise ein unbemannter Lenkflugkörper insbesondere
mit einem Raketenmotor. Ebenfalls möglich ist ein Lenkflugkörper ohne einen eigenen
Motor, beispielsweise in Form eines Lenkgeschosses. Der Lenkflugkörper umfasst zweckmäßigerweise
eine Steuereinheit, die den Lenkflugkörper zur Laserquelle hin lenkt.
[0008] Die Position der Laserquelle kann auf verschiedene Weisen bestimmt werden. In einer
ersten Möglichkeit nimmt ein Sensor des Sensorsystems des Fahrzeugs und/oder des Flugkörpers
ein Bild des Laserstrahls auf. Mittels bildverarbeitender Methoden kann hieraus der
Standort der Laserquelle des Laserstrahls ermittelt werden, beispielsweise, weil die
Laserquelle aus dem Bild als solche sichtbar ist. Eine andere Möglichkeit besteht
darin, dass aus dem Bild eine gerade Linie des Laserstrahls in der Umgebung und ein
definiertes Ende des Laserstrahls beziehungsweise der Linie bestimmt wird. Dies kann
durch eine Steuereinheit des Fahrzeugs oder eine Steuereinheit des Lenkflugkörpers
geschehen. Dieses Ende kann als Ort der Laserquelle bestimmt bzw. definiert werden,
und der Lenkflugkörper kann diese Position ansteuern. Aus weiteren Parametern, beispielsweise,
dass das Ende ein unteres Ende ist oder das Ende ein abruptes Ende ist, wohingegen
der Laserstrahl in die andere Richtung kontinuierlich schwächer wird, kann davon ausgegangen
werden, dass die Laserquelle an diesem Strahlende angeordnet ist. Entsprechend kann
dieser Ort für die Lenkung des Lenkflugkörpers verwendet werden, der das Ende des
Laserstrahls beziehungsweise den Ort anfliegt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin,
dass der Ort der Laserquelle mittels eines nichtoptischen Sensors ermittelt wird,
wie eines Radarsensors oder dergleichen.
[0009] Die Position der Laserquelle kann vom Fahrzeug aus ermittelt und dem Lenkflugkörper
übergeben werden. Der Ort kann alternativ oder zusätzlich vom Lenkflugkörper ermittelt
werden. Die Position der Laserquelle kann als absolute, geografische Koordinaten oder
relativ zum Fahrzeug und/oder des Lenkflugkörpers bestimmt werden.
[0010] Der Lenkflugkörper fliegt zur Laserquelle hin und nutzt hierbei zweckmäßigerweise
den Laserstrahl als Leitstrahl zum Ansteuern der Laserquelle. Generell stehen auch
hierfür mehrere Möglichkeiten zur Verfügung.
[0011] In einer ersten Möglichkeit bestimmt eine Steuereinheit des Flugkörpers die Position
der Laserquelle und steuert diese an. Die Bestimmung kann mittels Bildverarbeitung
erfolgen, wie oben beschrieben ist, wobei der Lenkflugkörper die Position eigenständig
ermittelt oder die Position vom Fahrzeug ermittelt wird und dem Flugkörper übergeben
wird.
[0012] In einer zweiten Möglichkeit wird die Stärke von aus der Laserquelle in direkter
Linie zum Flugkörper emittierte Strahlung als Messgröße aufgenommen. Ein Sensor wird
auf die Laserquelle gerichtet und nimmt die von der Laserquelle in direkter Linie
auf den Sensor geworfene Laserstrahlung auf. Durch Beugung und Streuung in der Laserquelle
wird der Laserstrahl zu einem geringen Teil aufgeweitet, wobei die detektierte Laserintensität
mit zunehmender Nähe zum Laserstrahl, also mit abnehmendem Winkel zur Raumrichtung
des Laserstrahls, zunimmt. Ein Ansteigen der gemessenen Intensität der Laserstrahlung
ist daher ein Zeichen für eine Annäherung an den Laserstrahl. Diese Methode erfordert
eine Vorwärtssensorik, die den Nachteil aufweist, dass sie vom Laserstrahl direkt
getroffen und zerstört werden kann. Ein Eintauchen in den Laserstrahl sollte daher
vermieden werden.
[0013] Dieser Nachteil kann durch eine dritte Möglichkeit umgangen werden, die auf der Messung
in der Luft gestreuter Laserstrahlung beruht. Die Laserstrahlung wird auf ihrem Weg
durch die Luft zu einem geringen Teil räumlich gestreut, sodass der Laserstrahl als
Linie in der Landschaft sichtbar ist. Diese Intensität der Streustrahlung kann gemessen
werden und nimmt mit abnehmender Entfernung zum Laserstrahl zu. Die Intensität kann
als Steuergröße zur Lenkung des Lenkflugkörpers verwendet werden. Diese Methode hat
den Vorteil, dass an der Umgebungsluft gestreute Laserstrahlung mit einer Seitwärtssensorik
oder Rückwärtssensorik detektierbar ist, die beide nach vorne hin geschützt werden
können. Unter einer Seitwärtssensorik wird im Folgenden eine ausschließlich in eine
Seitenrichtung relativ zur Längsachse des Flugkörpers gerichtet Sensorik verstanden,
die also nicht in Flugrichtung ausgerichtet ist, und eine Rückwärtssensorik ist genau
entgegen der Flugrichtung des Lenkflugkörpers gerichtet, in der Regel auch in Seitenrichtung,
jedoch ebenfalls nicht nach vorne.
[0014] Die Messung der Streustrahlung hat den weiteren Vorteil, dass sie sowohl von außerhalb
des Laserstrahls als auch von innerhalb des Laserstrahls erfolgen kann und in beiden
Fällen jeweils zur Lenkung des Lenkflugkörpers geeignet ist.
[0015] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Entfernung der Laserquelle
zum Fahrzeug bestimmt. Hierfür wird zweckmäßigerweise die Richtung des Laserstrahls
bestimmt, die eine absolute Richtung, beispielsweise in geografischen Koordinaten,
oder eine Relativrichtung zur Ausrichtung oder Flugrichtung des Fahrzeugs sein kann.
Die Bestimmung der Entfernung der Laserquelle kann besonders einfach unter Verwendung
einer Flughöhe des Fahrzeugs und der Richtung geschehen. Hierfür werden zweckmäßigerweise
topografische Daten einer vom Fahrzeug überflogenen Landschaft einbezogen. Alternativ
oder zusätzlich kann die Entfernung durch Triangulation mithilfe mehrerer voneinander
beabstandeter Sensoren erfolgen. Beispielsweise ist das Fahrzeug mit mehreren Sensoren
ausgestattet, die den Laserstrahl und/oder die Laserquelle detektieren. Aus der Ausrichtung
der Laserquelle zu einer Bezugsrichtung der jeweiligen Sensoren und der Ausrichtung
der Bezugsrichtungen der Sensoren zueinander kann mithilfe von Triangulation der Abstand
in einfacher Weise errechnet werden.
[0016] Der Lenkflugkörper fliegt zweckmäßigerweise im Laserstrahl und wird hierbei so gesteuert,
dass er im Laserstrahl bleibt, sodass hierdurch das Fahrzeug während dieses Flugs
zumindest teilweise vom Laserstrahl abgeschattet bleibt. Der Lenkflugkörper kann hierfür
zumindest im Wesentlichen parallel zum Laserstrahl fliegen, worunter auch ein Pendeln
im Laserstrahl verstanden werden kann, sodass der Laserstrahl zumindest teilweise
auf den Lenkflugkörper gerichtet bleibt. Als auf den Lenkflugkörper gerichteter Laserstrahl
kann ein den Lenkflugkörper treffender Laserstrahlkern verstanden werden, dessen Leistung
pro Querschnittsfläche zumindest beispielsweise 30% der Maximalleistung pro Querschnittsfläche
beträgt, wobei die Maximalleistung pro Querschnittsfläche am Ort des Lenkflugkörpers
zu sehen ist, da die Leistung pro Querschnittsfläche mit wachsender Entfernung zur
Laserquelle abnimmt.
[0017] Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Lage eines Abschattungskorridors zwischen der
Laserquelle und dem Fahrzeug bestimmt wird. Die Lage des Abschattungskorridors kann
aus dem Ort der Laserquelle und dem Ort des Fahrzeugs berechnet werden. Der Abschattungskorridor
kann alle Punkte umfassen, an denen der Lenkflugkörper sein kann, um das Fahrzeug
abzuschatten. Das Ende des Abschattungskorridors an der Laserquelle bleibt fix im
Raum oder wandert mit der Bewegung der Laserquelle mit. Das andere Ende wandert mit
dem bewegten Fahrzeug mit. Ist die Lage des Abschattungskorridors bekannt, so kann
der Lenkflugkörper in Abhängigkeit von seiner Position zum Abschattungskorridor gesteuert
werden. Beispielsweise wird der Lenkflugkörper innerhalb des Abschattungskorridors
gehalten, sodass er das Fahrzeug hierbei stets abschattet.
[0018] Der Abschattungskorridor kann von der Laserquelle bis zum Fahrzeug reichen und in
seiner Geometrie so ausgeführt sein, dass er sämtliche gedachte Linien von der Laserquelle
zu allen Punkten des Fahrzeugs umfasst. Linien von der Laserquelle zu Raumpunkten,
die nicht im Fahrzeug liegen oder um mehr als einen vorgegebenen Abstand vom Fahrzeug
entfernt sind, liegen nicht innerhalb des Abschattungskorridors. Die Bereiche eines
Fahrzeugs sind in der Regel unterschiedlich laserhart, und auch weniger laserharte
Stellen sind vorhanden, deren Zerstörung nicht zu einem kritischen Zustand des Fahrzeugs
allgemein führt. Es ist daher vorteilhaft, wenn ein Abschattungsschutz auf ein oder
mehrere lasersensible Stellen des Fahrzeugs beschränkt wird. Hierdurch können diese
Stellen effektiver geschützt werden. Eine lasersensible Stelle kann eine solche Stelle
bzw. ein solcher Bereich sein, dessen Bestrahlung mit einem Hochenergielaser für einen
Dauer von weniger als 5 Sekunden zu einem kritischen Zustand des Fahrzeugs allgemein
führt
[0019] Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn der Abschattungskorridor auf einen Raum zwischen
einer lasersensiblen Stelle des Fahrzeugs und der Laserquelle beschränkt wird. Als
Stelle ist hierbei nicht nur ein geometrischer Punkt zu verstehen, sondern ein räumlich
ausgedehnter Bereich, der vor Bestrahlung durch Hochenergielaserstrahlung zu schützen
ist. Die Summe der lasersensiblen Stellen des Fahrzeugs beschränkt sich zweckmäßigerweise
auf maximal 25% der von der Laserquelle sichtbaren Silhouettenfläche des Fahrzeugs.
[0020] Eine Möglichkeit der Verteidigung eines Lasersystems gegen einen anfliegenden Lenkflugkörper
besteht darin, dass der Laserstrahl so verschwenkt wird, dass ein Folgen des Lenkflugkörpers
den Lenkflugkörper vom Abschattungskorridor weglenkt. Durch ein schnelles Zurückschwenken
des Laserstrahls auf das Fahrzeug und die massebedingte Trägheit des Lenkflugkörpers
kann das Fahrzeug erneut bestrahlt werden, ohne dass der Lenkflugkörper das Fahrzeug
abschatten kann. Um diese Verteidigung möglichst zu vereiteln, wird vorgeschlagen,
dass ein Flugraum bestimmt wird, innerhalb dessen sich der Lenkflugkörper bewegt.
Der Flugraum wird beispielsweise aus dem Abstand zwischen der Laserquelle und dem
Fahrzeug bestimmt. Der Lenkflugkörper wird nun so gesteuert, dass er innerhalb des
Flugraums verbleibt.
[0021] Der Flugraum kann bei einer kleinen zu schützenden Stelle auf einen sehr dünnen Korridor
beschränkt werden, der entsprechend der Bewegung des Fahrzeugs durch den Raum mit
wandert. Allerdings kann es durch Steuerungsungenauigkeiten und durch Ungenauigkeiten
bei der Bestimmung der Position der Laserquelle, des Fahrzeugs und/oder des Lenkflugkörpers
zu Ungenauigkeiten bei der Steuerung des Lenkflugkörpers kommen. Diese Unsicherheit
kann dort am größten sein, wo der Abstand zur Laserquelle und zum Fahrzeug am größten
ist, mithin in einem Bereich in der Mitte zwischen Fahrzeug und Laserquelle. Es ist
daher vorteilhaft, wenn ein Flugraum des Lenkflugkörpers zwischen der Laserquelle
und dem Fahrzeug bestimmt wird, der sowohl zur Laserquelle als auch zum Fahrzeug hin
verjüngt ist. Allgemein ist der Flugraum zweckmäßigerweise rotationssymmetrisch und
kann beispielsweise die Form eines Football-Eis aufweisen.
[0022] Der Flugraum wird zweckmäßigerweise unter Verwendung des Abschattungskorridors bestimmt.
Hierbei reicht der Flugraum zweckmäßigerweise über den Abschattungskorridor hinaus,
insbesondere in der Weise, dass er in einem mittleren Bereich zwischen Fahrzeug und
Laserquelle am weitesten über den Abschattungskorridor hinausreicht. Der Abschattungskorridor
kann sich hierbei auf eine Abschattung des gesamten Fahrzeugs oder nur einer oder
mehrerer lasersensibler Stellen beschränken. Bei mehreren lasersensiblen Stellen wird
ein Raum zwischen den entsprechenden Abschattungskorridoren zweckmäßigerweise als
gesamter Abschattungskorridor mit verwendet, sodass ein einziger Abschattungskorridor
entsteht. Dieser kann zur Bestimmung des Flugraums verwendet werden.
[0023] Um eine unerwünschte Ablenkung des Lenkflugkörpers aus einer Abschattungsposition
zu erreichen, verbleibt der Lenkflugkörper zweckmäßigerweise in einem vorbestimmten
Flugraum, wenn der Laserstrahl aus einem Abschattungskorridor verschwindet. Das Verschwinden
kann hierbei ein Verschwenken des Laserstrahls aus dem Abschattungsraum oder Flugraum
oder ein Abschalten sein. Der Lenkflugkörper folgt einem aus dem Abschattungskorridor
verschwenkten Laserstrahl nur teilweise und verbleibt zweckmäßigerweise stets im Flugraum
beziehungsweise wird entsprechend gesteuert.
[0024] Weiter ist es vorteilhaft, wenn das Fahrzeug die Position des fliegenden Lenkflugkörpers
überwacht. Eine Fehlsteuerung des Lenkflugkörpers durch einen Steuerungsfehler oder
einen zerstörten Sensor, kann vermieden werden. Die Überwachung ist nicht nur dann
zweckmäßig, wenn die Steuerung des Lenkflugkörpers vollständig vom Fahrzeug aus erfolgt.
Insbesondere wenn die Flugsteuerung des Lenkflugkörpers durch eine Steuereinheit des
Lenkflugkörpers selbst erfolgt, kann ein Eingreifen des Fahrzeugs in die Lenkungssteuerung
vorteilhaft sein. Verlässt beispielsweise der Lenkflugkörper den Flugraum, sodass
eine Abschattung des Fahrzeugs gefährdet ist, kann ein Eingreifen in die Flugsteuerung
den Lenkflugkörper in den Flugraum zurückholen, sodass das Fahrzeug zuverlässig abgeschattet
werden kann.
[0025] Der Lenkflugkörper wird zweckmäßigerweise unter Verwendung der Position des Fahrzeugs
und der Position der Laserquelle in seinem Flug gesteuert. Diese Steuerung kann vom
Fahrzeug ausgehen und/oder von einer Steuereinheit des Lenkflugkörpers. Erfolgt die
Steuerung ausschließlich vom Lenkflugkörper aus, so sollte dem Lenkflugkörper die
Position des Fahrzeugs fortwährend bekannt sein. Die Position kann beispielsweise
vom Fahrzeug per Datenlink kontinuierlich oder periodisch dem Lenkflugkörper übergeben
werden. Ebenfalls ist es möglich, dass die Position des Fahrzeugs aus einer Inertialposition,
beispielsweise einer Position des Fahrzeugs beim Start des Lenkflugkörpers, abgeleitet
wird, zweckmäßigerweise unter Verwendung der Flugrichtung und Fluggeschwindigkeit
des Fahrzeugs. Ist die Position der Laserquelle bekannt, so kann ein Abschattungskorridor
beziehungsweise Flugraum vom Lenkflugkörper berechnet und zur Steuerung verwendet
werden.
[0026] Eine weitere Möglichkeit zur Steuerung des Lenkflugkörpers besteht darin, dass der
Lenkflugkörper den Laserstrahl detektiert und seinen Flugkurs in Abhängigkeit von
seiner Position zum Laserstrahl steuert. Der Lenkflugkörper verwendet den Laserstrahl
als Leitstrahl und fliegt auf diese Weise geleitet zur Laserquelle hin. Diese Flugsteuerung
wird zweckmäßigerweise kombiniert mit der Flugsteuerung unter Verwendung eines Abschattungskorridors
und/oder Flugraums. Auf diese Weise kann insbesondere eine Grobnavigation anhand von
Abschattungskorridor beziehungsweise Flugraum erfolgen und eine Feinnavigation anhand
des Laserstrahls selbst durchgeführt werden.
[0027] Zur Detektion des Laserstrahls und der Steuerung des Flugkurses in Abhängigkeit von
der Position zum Laserstrahl umfasst der Lenkflugkörper zweckmäßigerweise einen oder
mehrere Sensoren, die insbesondere auf Streustrahlung der Laserstrahlung in der Luft
sensitiv sind.
[0028] Bei einem schnellen Verschwenken oder Ausschalten des Laserstrahls verschwindet der
Laserstrahl aus einer Sensorik des Lenkflugkörpers und/oder des Fahrzeugs. Um einen
Anflug des Lenkflugkörpers auf die Laserquelle zuverlässig fortsetzen zu können, ist
es vorteilhaft, wenn der Lenkflugkörper bei verschwundenem Laserstrahl mittels Inertialnavigation
auf den Laserstrahl zufliegt. Das Verschwinden kann hierbei dadurch gekennzeichnet
sein, dass der Laserstrahl von einem oder mehreren Sensoren des Lenkflugkörpers nicht
mehr oder nicht mehr ausreichend detektiert wird. Eine weitere Möglichkeit besteht
darin, dass der Laserstrahl ein Verschwinden des Laserstrahls erkennt und hierauf
einen zuvor vom Laserstrahl abgeschatteten Sensor aktiviert. Die Flugsteuerung wird
anschließend zweckmäßigerweise unter Verwendung dieses neu aktivierten Sensors weitergeführt.
Der Sensor kann ein Vorwärtssensor sein, der zweckmäßigerweise die Laserquelle, beispielsweise
anhand von Wärmestrahlung, als solche erkennt.
[0029] Auch bei einem Vorhandensein des Laserstrahls kann es vorteilhaft sein, wenn der
Lenkflugkörper einen zuvor vom Laserstrahl abgeschatteten Vorwärtssensor aktiviert,
um eine Flugsteuerung sehr präzise ausführen zu können. Dies ist insbesondere vorteilhaft
beim Endgame des Flugs, also innerhalb des letzten Abschnitts des Flugs des Lenkflugkörpers
von dem Fahrzeug zur Laserquelle. Eine Aktivierung eines Vorwärtssensors, der in der
Regel sehr sensibel für Laserstrahlung beziehungsweise Wärmestrahlung ist, sollte
jedoch nur erfolgen, wenn die Gefahr einer direkten Bestrahlung durch den Laserstrahl
gering ist. Es ist daher vorteilhaft, wenn der Lenkflugkörper eine Gefährlichkeit
des Laserstrahls erkennt und bei einer Gefahr unter einem Grenzwert einen Vorwärtssensor
aktiviert und dessen Daten für einen Flug zur Laserquelle hin verwendet.
[0030] Da ein Vorwärtssensor sehr empfindlich gegen Hochenergielaserstrahlung sein kann,
liegt dieser vorteilhafterweise unter einer Haube, die beispielsweise zu Beginn des
Endgames abgesprengt wird. Ebenfalls möglich und vorteilhaft ist eine bewegliche mechanische
Abdeckung des Vorwärtssensors, die öffnet und somit den Blick des Vorwärtssensors
nach vorne freigibt.
[0031] Um eine Bekämpfung durch den Lenkflugkörper zu stören, kann der Laserstrahl abgeschaltet
werden, sodass dieser verschwindet und eine Leitung entlang des Laserstrahls nicht
mehr möglich ist. Eine optische Führung des Lenkflugkörpers kann auch in dieser Situation
aufrechterhalten werden, wenn der Lenkflugkörper bei abgeschaltetem Laserstrahl eine
Wärmequelle der Laserquelle detektiert. Da die Laserquelle kurz nach abschalten des
Laserstrahls warm ist, kann die Wärmequelle mit einem Infrarotsensor erkannt werden.
Der Lenkflugkörper kann die Wärmequelle zum Ziel nehmen und dieses ansteuern. Um eine
Verwechslung mit einem anderen Wärmeziel zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn das
Muster der Wärmequelle mit Daten einer Datenbank verglichen wird. In der Datenbank
können Infrarotmuster von nachstrahlenden Laserquellen hinterlegt sein. Passt das
sensierte Muster mit einem hinterlegten Muster in ausreichendem Umfang überein, so
kann die Wärmequelle als Laserquelle klassifiziert werden, sodass die Wärmequelle
als Ziel dienen kann.
[0032] Die Erfindung ist außerdem gerichtet auf ein System aus einem Fahrzeug und einem
Lenkflugkörper, das ein Steuersystem aufweist. Ein effektiver Schutz gegen eine Bestrahlung
des Fahrzeugs durch einen Hochenergielaser kann erreicht werden, wenn das Steuersystem
dazu vorbereitet ist, die Position der Laserquelle zu bestimmen, den Lenkflugkörper
zu starten und diesen zur Laserquelle zu lenken. Das Steuersystem kann im Fahrzeug,
im Lenkflugkörper oder in beiden Einheiten gemeinsam vorhanden sein, beispielsweise
durch eine Steuereinheit im Fahrzeug und eine Steuereinheit im Lenkflugkörper. Hierbei
ist eine Aufgabenaufteilung insofern vorteilhaft, als dass die Bestimmung der Laserquelle
zweckmäßigerweise durch eine Steuereinheit im Fahrzeug erfolgt und die Lenkung des
Lenkflugkörpers zur Laserquelle hin durch eine Steuereinheit des Lenkflugkörpers.
[0033] Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält
zahlreiche Merkmale, die in einigen abhängigen Ansprüchen zu mehreren zusammengefasst
wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet
und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden, insbesondere bei
Rückbezügen von Ansprüchen, sodass ein einzelnes Merkmal eines abhängigen Anspruchs
mit einem einzelnen, mehreren oder allen Merkmalen eines anderen abhängigen Anspruchs
kombinierbar ist. Außerdem sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter
Kombination sowohl mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale
auch als Eigenschaften der entsprechenden Vorrichtungseinheit gegenständlich formuliert
zu sehen und funktionale Vorrichtungsmerkmale auch als entsprechende Verfahrensmerkmale.
[0034] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie
die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich
in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang
mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung
der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination
von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu
geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet,
aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen
Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
[0035] Es zeigen:
- FIG 1
- ein Luftfahrzeug mit Lenkflugkörpern zur Verteidigung gegen einen Angriff durch ein
Lasersystem,
- FIG 2
- einen der Lenkflugkörper mit mehreren Sensoren zum Detektieren von Laserstrahlung,
- FIG 3
- eine Verteidigung des Fahrzeugs durch einen Lenkflugkörper,
- FIG 4
- den Lenkflugkörper aus FIG 2 in einem Querschnitt,
- FIG 5
- einen Flugraum eines Lenkflugkörpers vom Fahrzeug zu einer Laserquelle und
- FIG 6
- einen Lenkflugkörper mit einer abwerfbaren Haube vor einer Vorwärtssensorik.
[0036] FIG 1 zeigt ein Fahrzeug 2 in Form eines Luftfahrzeugs, das in diesem Beispiel als
Verkehrsflugzeug zum Transport von Passagieren oder Luftfracht ausgeführt ist. In
einer Landschaft 4, über die das Fahrzeug 2 fliegt, ist ein Lasersystem 6 positioniert,
das in dem in FIG 1 dargestellten Moment einen Laserstrahl 8, der durch eine Laserquelle
10 erzeugt wird, in den Himmel richtet. Das Lasersystem 6 ist ein Hochenergielasersystem,
das den Laserstrahl 8 vorwiegend im infraroten Spektralbereich aussendet, beispielsweise
bei 3,8 µm, wobei der Laserstrahl 8 über eine Distanz von mehreren Kilometern genügend
Energie transportiert, um empfindliche Teile des Luftfahrzeugs zu zerstören und hierdurch
dessen Flugfähigkeit akut zu gefährden. Das Lasersystem 6 dient zum Bekämpfen von
Luftfahrzeugen und weist eine Steuereinheit auf, die den Laserstrahl 8 auf das Fahrzeug
2 schwenkt und den Laserstrahl 8 automatisiert der Bewegung des Luftfahrzeugs 2 nachführt.
In der Steuereinheit ist eine lasersensitive Stelle des Fahrzeugs 2 hinterlegt, auf
die der Laserstrahl 8 mittels bildverarbeitender Methoden automatisch gerichtet wird,
um die im Lasersystem 6 bildhaft hinterlegte Stelle des Luftfahrzeugs 2 über einen
Zeitraum von einigen Sekunden zu bestrahlen und hierdurch zu zerstören.
[0037] Zum Schützen des Fahrzeugs 2 weist dieses zumindest einen Flugkörper 12 auf, wobei
in FIG 1 zur Erläuterung mehrere Flugkörper 12 dargestellt sind. Des Weiteren weist
das Luftfahrzeug ein Sensorsystem 14 mit einer Mehrzahl von Sensoren 16 auf, die jeweils
mit einer Steuereinheit 18 signaltechnisch verbunden sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Luftfahrzeug mit fünf Sensoren 16 ausgestattet, einer in der hinteren Hälfte
des Rumpfs, einer in der vorderen Hälfte des Rumpfs, je einer an einem Flügel des
Luftfahrzeugs und einem nach oben gerichteten Sensor 16 an der oberen Hälfte des Rumpfs
des Luftfahrzeugs.
[0038] Zum Schutz des Luftfahrzeugs überwachen die Sensoren 16 des Sensorsystems 14 aktiv
den Luftraum nach Laserstrahlung. Die Sensoren 16 umfassen jeweils einen Bildsensor
hinter einer 180°-Optik, sodass die Szenerie einer Halbkugel des Umraums auf ein lasersensitives
Element abgebildet wird. Hierdurch kann ein Bild des Laserstrahls 8 in der Umgebung
aufgenommen werden, und hieraus können weitere Informationen zum Laserstrahl 8 ermittelt
werden, wie Geometrie, Lage und Intensität des Laserstrahls. Aus der Geometrie erkennt
die Steuereinheit 18 des Sensorsystems 14 insbesondere mittels bildverarbeitender
Methoden den Laserstrahl 8 als solchen. Als geometrische Merkmale können verwendet
werden, dass der Laserstrahl 8 als gerader Strich in der Landschaft gesehen wird.
Außerdem weist er ein scharf begrenztes Ende an der Laserquelle 10 auf. An seinem
anderen Ende wird der Laserstrahl jedoch - sofern er nicht auf einen Gegenstand trifft
- immer schwächer, wie in FIG 1 dargestellt ist, sodass ein definiertes Ende nicht
ohne weiteres ermittelbar ist. Auch dieses Merkmal des oberen Abschwächens der Laserstrahlung
kann zur Lasererkennung genutzt werden.
[0039] Aus den geometrischen Daten des Laserstrahls 8 sowie dessen Spektrum und Strahlungsintensität
klassifiziert die Steuereinheit 18 den Laserstrahl 8 zunächst in die drei Stufen harmlos,
potentiell gefährlich und gefährlich. Bei einer Klassifikation in die Stufe harmlos
wird der Laserstrahl 8 weiter beobachtet, jedoch wird die Laserquelle 10 nicht bekämpft.
Bei einer Klassifikation in eine der beiden anderen Stufen wird eine Abschattung und/oder
Bekämpfung vorbereitet. Hierzu wird ein Kanister 20, der zumindest einen der Flugkörper
12 beherbergt, in die Richtung der Laserquelle 10 verschwenkt. Diese Verschwenkbarkeit
ist in FIG 1 durch den gekrümmten Doppelpfeil am Kanister 20 angedeutet. Bei einer
Klassifizierung in die höchste der Bedrohungsklassen wird die Bekämpfung eingeleitet.
Hierzu ist beispielsweise eine Freigabe eines Bedieners des Luftfahrzeugs 2, beispielsweise
eines Piloten, notwendig. Diese wurde jedoch bereits vorab gegeben, beispielsweise
weil bekannt ist, dass das Luftfahrzeug durch eine potentiell gefährliche Region fliegt.
[0040] Für eine Bekämpfung der Laserquelle 10 ist es vorteilhaft, wenn die Position der
Laserquelle 10 bekannt ist. Diese ermittelt die Steuereinheit 18 beispielsweise aus
der Geometrie des Laserstrahls 8. So kann an der Stelle des abrupten Endes des Laserstrahls
8 die Laserquelle 10 vermutet werden. Außerdem kann dem Laserstrahl 8 eine Richtung
gegeben werden, zumindest eine grobe Richtung oben und unten, wobei die Laserquelle
10 nur an einem unteren Ende des Laserstrahls 8 pösitioniert ist. Auf diese Weise
kann eine Richtung der Laserquelle 10 relativ zum Luftfahrzeug 2 ermittelt werden.
Aus der Richtung und einer Flughöhe des Luftfahrzeugs und zweckmäßigerweise einer
Topografie der überflogenen Landschaft, kann auch die Entfernung zwischen Luftfahrzeug
und Laserquelle 10 bestimmt werden, insbesondere werden die absoluten geografischen
Koordinaten der Laserquelle 10 bestimmt. Die Erkennung des Laserstrahls 8 erfolgt
insofern durch eine Aufnahme des Laserstrahls 8 von der Seite, wobei aus dem Laserstrahl
8 an der Atmosphäre gestreute Laserstrahlung aufgenommen wird.
[0041] Für den Fall, dass der Laserstrahl 8 bereits auf das Luftfahrzeug 2 gerichtet ist
und somit das undefinierte obere Ende nicht mehr als solches zu erkennen ist und der
Laserstrahl 8 sowohl oben als auch unten ein abruptes Ende aufweist, kann die Ermittlung
der Position der Laserquelle 10 durch einen anderen der Sensoren 16 des Sensorsystems
14 vorgenommen werden, beispielsweise durch einen Sensor 16 an einem Flügel des Luftfahrzeugs
2. Dieser erkennt den Laserstrahl 8 an sich und beide abrupte Enden, wobei die Steuereinheit
18 das untere abrupte Ende des Laserstrahls 8 als Standort der Laserquelle 10 auswählt.
Ebenfalls möglich ist eine Positionsbestimmung der Laserquelle 10 mittels Triangulation.
Sobald drei oder mehr Sensoren 16 den Laserstrahl 8 erkannt und dessen unteres abruptes
Ende bestimmt haben, kann neben der Richtung der Laserquelle 10 auch deren Entfernung
durch die bekannte Ausrichtung der Sensoren 16 am Luftfahrzeug 2 zueinander bestimmt
werden.
[0042] Zum Schutz des Luftfahrzeugs wird nun zumindest ein Flugkörper 12 vom Luftfahrzeug
gestartet. Die Steuerung des Starts übernimmt die Steuereinheit 18 des Sensorsystems
14, die auch ein Teil einer zentralen Fahrzeugsteuerung des Fahrzeugs 2 sein kann.
[0043] FIG 2 zeigt einen der Lenkflugkörper 12, die in dem Kanister 20 im Fahrzeug 2 gelagert
sind. Der Lenkflugkörper 12 weist Lenkflügel 22 auf, die von Aktuatoren 24 zum Lenken
des Lenkflugkörpers 12 bewegt werden. Die Steuerung der Aktuatoren 24 erfolgt durch
eine Steuereinheit 26 des Lenkflugkörpers 12. Angetrieben wird der Lenkflugkörper
durch einen Raketenmotor 28, insbesondere einen Festbrennstoffmotor, der hinter einem
Wirkteil 30 angeordnet ist, der eine Sprengladung und einen Splitterteil aufweist,
der bei einem Sprengen der Sprengladung kegelförmig nach vorne geschleudert wird.
Die Zündung des Wirkteils 30 kann durch einen Aufschlagzünder oder einen Annäherungszünder
erfolgen, der im Flugkörperkopf angeordnet ist.
[0044] Im Flugkörperkopf ist ein Sensor 32 angeordnet, der ein bildgebender Infrarotsensor
ist. Der Sensor 32 umfasst eine Optik 34 und einen Matrixdetektor 36. Ein Filter 38
dient zum Abschatten des Detektors 36. Der Detektor 36 ist auf einer nicht dargestellten
Kühleinheit angeordnet und signaltechnisch mit der Steuereinheit 26 verbunden. Zum
weiteren Schutz des Sensors 32 ist dessen Detektionsbereich eine Abdeckung 40 angeordnet,
die zwei zueinander bewegliche Schalenelemente umfasst, die federgetrieben gegeneinander
bewegt werden. Sie verdecken den Detektionsbereich des Sensors 32 im geschlossenen
Zustand vollständig und schirmen den Sensor 32 vor einfallender Laserstrahlung so
weit ab, dass der Sensor 32 bei direkt vom Laserstrahl 8 beleuchteten Zustand über
einen Zeitraum von zumindest 10 Sekunden hinter der Abdeckung 40 funktionsfähig bleibt.
FIG 2 zeigt die beiden Elemente der Abdeckung 40 auch in geöffneter Position, die
punktiert dargestellt ist. Der Detektionsbereich beziehungsweise das Gesichtsfeld
des Sensors 32 führt durch die beiden geöffneten Elemente hindurch, sodass ein Bild
der vor dem Lenkflugkörper 12 liegenden Szenerie gemacht werden kann.
[0045] Der Filter 38 ist ein intensitätsabhängiger Filter, der selbsttätig in Abhängigkeit
von der Intensität der einfallenden Laserstrahlung abschattet. Übersteigt die Intensität
einen Grenzwert, so wird der Filter 38 selbstständig undurchlässig und schützt hierdurch
den dahinterliegenden Detektor 36 sehr schnell. Außerdem sendet der Filter 38 ein
Signal an die Steuereinheit 26, die daraufhin unverzüglich die Abdeckung 40 schließt
und so auch einen zusätzlichen mechanischen Schutz des Sensors 32 bewirkt.
[0046] Zusätzlich oder alternativ zum Sensor 32 umfasst der Lenkflugkörper einen oder mehrere
der nachfolgend beschriebenen Sensoren 42, 44, 46, 48, die in FIG 2 und FIG 4 schematisch
dargestellt sind.
[0047] Zunächst enthält der Lenkflugkörper 12 vier Sensoren 42, die über den Umfang des
Lenkflugkörpers 12 in einem Abstand von jeweils 90° zueinander angeordnet sind. In
FIG 2 sind der Übersichtlichkeit halber nur zwei dieser Sensoren 42 dargestellt. Die
Sensoren 42 dienen dazu, den Laserstrahl 8 zu finden und in den Laserstrahl 8 hineinzusteuern.
Die Sensoren 42 bilden eine Seitwärtssensorik mit einem Gesichtsfeld zur Seite des
Lenkflugkörpers 12, das durch gepunktete Linien angedeutet ist. Innerhalb des Gesichtsfelds
liegen keine Elemente des Lenkflugkörpers 12, sodass die Sensoren 42 lediglich in
der den Laserstrahl 8 umgebenden Luft gestreute Laserstrahlung sensieren. Die Intensität
der derart sensierten Laserstrahlung ist ein Maß für die Entfernung des Lenkflugkörpers
12 vom Laserstrahl 8. Durch die tangentiale Anordnung der vier Sensoren 42 am Umfang
des Lenkflugkörpers 12 kann zudem die Richtung bestimmt werden, in dem sich der Laserstrahl
relativ zum Lenkflugkörper 12 befindet.
[0048] Entsprechend der Sensorsignale des Sensors 42 veranlasst die Steuereinheit 26 den
Flug des Lenkflugkörpers 12 zum Laserstrahl 8 hin. Die Richtung ergibt sich aus einer
Kombination der Richtung derjenigen Sensoren 42, die das stärkste Streulichtsignal
der Laserstrahlung empfangen.
[0049] Sobald der Lenkflugkörper 12 in den Laserstrahl 8 eintaucht und somit vom Laserstrahl
8 direkt getroffen wird, wird eine Feinsteuerung anhand der Sensoren 44, 46 und/oder
48 vorgenommen, die gemeinsam oder nur einzeln im Lenkflugkörper 12 vorhanden sind.
Die Sensoren 44 bilden - wie die Sensoren 42, 46 und 48 - eine Gruppe einer Mehrzahl
von Sensoren, im gezeigten Ausführungsbeispiel vier Sensoren, die im Umfang des Lenkflugkörpers
12 gleichmäßig tangential voneinander beabstandet an der Außenhülle des Lenkflugkörpers
12 angeordnet sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat eine Sensorgruppe vier Sensoren
42, 44, 46, 48, die tangential 90° voneinander beabstandet sind. Sämtliche Sensoren
42, 44, 46, 48 sind in einer oder mehreren Vertiefungen 50 in der Außenhülle des Lenkflugkörpers
12 angeordnet und sind somit nach vorne abgeschattet. Ein von vorne auf den Lenkflugkörper
12 auftreffender Laserstrahl 8 kann somit die Sensoren 42 - 48 nicht erreichen. Auch
bei einer Verkippung von bis 30° der Flugkörperachse zur Achse des Laserstrahls 8
bleiben die Sensoren 42 - 48 vom Laserstrahl 8 abgeschattet.
[0050] Die Sensoren 44 haben ein Gesichtsfeld 52, das in FIG 2 durch gestrichelte Linien
und in FIG 4 durch jeweils einen gestrichelt angedeuteten Bereich realisiert wird.
Ein Gesichtsfeld eines Sensors 44 ist auf eine Vorderkante einer Finne 54 des Lenkflugkörpers
gerichtet, wobei jeder der Sensoren 44 auf eine andere Finne 54 gerichtet ist. Auf
die Darstellung der Flügel 22 wurde in FIG 4 der Übersichtlichkeit halber verzichtet.
Wird die Vorderkante der Finne 54 vom Laserstrahl 8 getroffen, so wird dies vom entsprechenden
Sensor 44 erkannt, sodass der Versatz des Laserstrahls 8 relativ zum Lenkflugkörper
12 bestimmt werden kann. Durch eine quantitative Messung der Sensoren 44 wird außerdem
gemessen, wie weit die Finne 54 in den Laserstrahl 8 eintaucht, sodass neben der Richtung
des Versatzes auch die Größe des Versatzes des Laserstrahls 8 zum Lenkflugkörper 12
erkannt werden kann.
[0051] Der Flug des Lenkflugkörpers 12 wird so gesteuert, dass er möglichst tief in den
Laserstrahl 8 taucht, also insbesondere mittig im Laserstrahl 8 liegt. Der Lenkflugkörper
12 fliegt hierbei parallel zum Laserstrahl 8 in diesem zur Laserquelle 10 hin. Hierdurch
wird das Fahrzeug 2 durch den Flugkörper 12 vom Laserstrahl 8 abgeschattet und somit
geschützt.
[0052] Durch die auf die Finnen 54 gerichteten Gesichtsfelder 52 der Sensoren 44 kann der
Lenkflugkörper zentriert im Laserstrahl 8 gehalten werden. Dies geschieht, indem die
Sensorsignale der Sensoren 44 als Regeleingang zur Lenkregelung des Lenkflugkörpers
12 verwendet werden. Als Lenkziel sollen die Signale der Sensoren 44 gleich sein,
sodass also alle Finnen 54 gleich stark beleuchtet werden. Dies ist ein Zeichen für
einen mittigen beziehungsweise zentrierten Flug des Lenkflugkörpers 12 im Laserstrahl
8.
[0053] Durch Querwind, Lenkfehler, Verschwenkungsbewegungen des Laserstrahls 8 und dergleichen
wird die Flugkörperachse während des Flugs immer wieder zur Achse des Laserstrahls
8 verkippen. Eine solche Verkippung ist durch die Beleuchtung der Finnen 54 nicht
unmittelbar zu erkennen. Zur Erkennung einer solchen Verkippung dienen die Sensoren
46. Jeder der Sensoren 46 weist ein Gesichtsfeld 56 auf, das in FIG 4 durch einen
gestrichelten Rechteckbereich angedeutet ist. Das Gesichtsfeld 56 ist auf eine Schräge
58 in der Außenwandung des Lenkflugkörpers 12 gerichtet, die in zwei Bereiche 60,
62 aufgeteilt ist. Hierbei ist der innere Bereich 60 mit einer anderen Oberfläche
versehen als der äußere Bereich 62. Die Oberflächen unterscheiden sich beispielsweise
durch eine Rauigkeit und/oder eine Beschichtung, wie eine Farbe und/oder eine Streuschicht.
Während die Gesichtsfelder 56 der Sensoren 46 auf den äußeren Bereich 62 gerichtet
sind, sind die Gesichtsfelder 64 der Sensoren 48 auf den inneren Bereich 60 der Schräge
58 gerichtet. Bei dem in FIG 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Bereiche 60,
62 mit unterschiedlichen Farben beschichtet, und die Sensoren 46, 48 sind nur in einem
schmalen Spektralfenster der Farbe ihres Gesichtsfelds 56, 64 sensitiv.
[0054] Ist nun der Lenkflugkörper 12 zum Laserstrahl 8 verkippt und wird von diesem getroffen,
so wird der Laserstrahl 8 zumindest den äußeren Bereich 62 direkt beleuchten. Dies
wird durch die Sensoren 46 erkannt. Aus der tangentialen Anordnung zueinander kann
die Richtung bestimmt werden, in der die Flugkörperachse zum Laserstrahl 8 beziehungsweise
dessen Achse verkippt ist. Außerdem steigt die Verkippung mit wachsender Intensität
des Sensorsignals der betreffenden Sensoren 46 an.
[0055] Bei noch weiter steigender Verkippung trifft der Laserstrahl 8 den inneren Bereich
60 der Schräge 58, wodurch die Sensoren 48 ein entsprechendes Signal ausgeben. Wiederum
steigt die Verkippung mit wachsendem Sensorsignal an. Aus den Signalen der Sensoren
46, 48 kann mithin die Richtung der Verkippung und die Stärke der Verkippung der Flugkörperachse
zur Ausrichtung des Laserstrahls 8 bestimmt werden. Die Lenkung beziehungsweise die
Lenkflügel 22 werden unter Verwendung der Sensorsignale angesteuert und die Verkippung
wird hierdurch reduziert, insbesondere bis ein Parallelflug des Lenkflugkörpers 12
zum Laserstrahl 8 erreicht wird.
[0056] Mehrere Verfahren zum Schützen des Fahrzeugs 2 sind im Folgenden anhand FIG 3 und
FIG 5 erläutert. Nach dem Erkennen des Laserstrahls 8 und der Lokalisierung der Laserquelle
10 durch das Sensorsystem 14 des Fahrzeugs 2 und der Klassifizierung des Laserstrahls
8 als bedrohlich wird der Flugkörper 12 aus dem Kanister 20 in Richtung zur Laserquelle
10 hin gestartet. Vor, während oder nach dem Start erfolgt eine Zielübergabe, beziehungsweise
Einweisung des Fahrzeugs 2 an den Lenkflugkörper 12. Die Steuereinheit 18 übergibt
sowohl die Koordinaten des Ziels als auch die Lage und Ausrichtung des Laserstrahls
8 an die Steuereinheit 26 des Lenkflugkörpers 12 mittels drahtloser Datenübertragung.
Die Koordinaten sind hierbei absolute, geostationäre Koordinaten, wobei die Koordinatenfehler
bei der Angabe der Position der Laserquelle 10 recht groß sein können, da diese vom
Fahrzeug 2 nicht an sich erkannt werden konnte. Anhand dieser Grobeinweisung fliegt
der Lenkflugkörper 12 zum Laserstrahl 8 hin, dessen Lage und Ausrichtung ihm grob
bekannt ist. Während des Anflugs wird die einfallende Strahlung in der Wellenlänge
des Laserstrahls 8 vom Sensor 42 überwacht. Je näher der Lenkflugkörper 2 an den Laserstrahl
8 heranrückt, desto größer wird die erkannte Strahlungsintensität. Der Lenkflugkörper
12 wird in den Laserstrahl 8 hineingeführt, wobei die Steuerung nun anhand der Signale
der ausschließlich in den hinteren Halbraum gerichteten Rückwärtssensorik 44 - 48
ausgeführt wird. Der Lenkflugkörper 12 wird im Laserstrahl 8 gehalten und fliegt parallel
zu diesem zur Laserquelle 10 hin. Bleibt der Laserstrahl 8 ruhig und verschwindet
zudem nicht, so kann der Lenkflugkörper 12 ausschließlich unter Führung des Laserstrahls
8 zur Laserquelle 10 fliegen.
[0057] Der Lenkflugkörper 12 fliegt zur Laserquelle 10 hin unter Verwendung des Laserstrahls
8 als Leitstrahl. Bei einer Annäherung unterhalb einer vorbestimmten Entfernung des
Lenkflugkörpers 12 zur Laserquelle 10 löst der Wirkteil 30 des Lenklugkörpers aus
und die Splitterladung wird kegelförmig zur Laserquelle 10 geschleudert und zerstört
diese. Ein Anflug des Lenkflugkörpers 12 auf das Lasersystem 6 kann durch dieses erkannt
werden, und das Lasersystem 6 kann gegen Maßnahmen einleiten. Eine Gegenmaßnahme kann
beinhalten, dass der Laserstrahl 8 verschwenkt wird und der dem Laserstrahl 8 folgende
Lenkflugkörper 12 so weit in die Irre gelenkt wird, sodass er das Fahrzeug 2 nicht
mehr abschattet. Um dies zu vermeiden, wird der Lenkflugkörper 12 so gesteuert, dass
er während seines Flugs zur Laserquelle 10 hin innerhalb eines Abschattungskorridors
66 bleibt, der in FIG 3 anhand zweier durchgezogener Linien angedeutet ist. Der Abschattungskorridor
66 reicht von der Laserquelle 10 bis zum Fahrzeug 2 und ist in seiner Geometrie so
ausgeführt, dass er sämtliche gedachte Linien von der Laserquelle zu allen Punkten
des Fahrzeugs 2 umfasst. Linien von der Laserquelle 10 zu Raumpunkten, die um mehr
als einem vorgegebenen Abstand seitlich vom Fahrzeug 2 entfernt sind, liegen jedoch
nicht innerhalb des Abschattungskorridors, wie in FIG 3 angedeutet ist. Diese Entfernung
dient zum Ausgleich von Rechenungenauigkeiten und liegt zweckmäßigerweise unter 50
m, insbesondere unter 10m. Der Abschattungskorridor 66 wird von der Steuereinheit
18 aus den Positionen der Laserquelle 10 und des Fahrzeugs 2 sowie den Abmessungen,
der Ausrichtung und/oder der Bewegungsrichtung und - geschwindigkeit des Fahrzeugs
2 im Raum berechnet. Die Position des Abschattungskorridors 66, insbesondere seine
Geometrie und Lage im Raum, kann in absoluten, erdfesten Koordinaten oder in Relativkoordinaten
bestimmt sein, die sich auf einen mit dem Fahrzeug 2 mitbewegten Bezugsraum beziehen.
[0058] Weiter sind in der Steuereinheit 18 des Fahrzeugs 2 mehrere lasersensitive Stellen
68, 70 hinterlegt, die in FIG 3 angedeutet sind. Diese lasersensitiven Stellen 68,
70 umfassen solche Bereiche am Fahrzeug, deren Bestrahlung durch einen Hochenergielaser
innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums von beispielsweise weniger als 10 s zu einem
Schaden am Fahrzeug 2 führen, der dessen Funktionsfähigkeit insgesamt beeinträchtigt.
Auch zu diesen lasersensitiven Stellen 68, 70 werden Abschattungskorridore 72, 74
berechnet, die in FIG 3 punktiert, beziehungsweise gestrichelt, angedeutet sind. Entsprechend
dem Abschattungskorridor 66 umfassen die Abschattungskorridore 72, 74 ausschließlich
alle gedachten Linien von der Laserquelle 10 zu allen möglichen Punkten der lasersensitiven
Stellen 68, 70.
[0059] Der Flug des Flugkörpers 12 wird so gesteuert, das der Flugkörper 12 stets innerhalb
des Abschattungskorridors 66, beziehungsweise 72, 74 verbleibt, je nachdem wie die
Flugsteuerung in der Steuereinheit 18 hinterlegt und an die Steuereinheit 26 des Lenkflugkörpers
12 begeben wurde. Verlässt der Laserstrahl 8 den Abschattungskorridor 66, trifft er
also nicht mehr auf das Fahrzeug 2, so verbleibt der Flugkörper 12 dennoch innerhalb
des Abschattungskorridors 66, um bei einem erneuerten Einschwenken des Laserstrahls
8 auf das Fahrzeug 2, dass Fahrzeug 2 möglichst schnell abschatten zu können. Insbesondere
verbleibt der Lenkflugkörper 12 innerhalb eines der speziellen Abschattungskorridore
72, 74 zum Schutz der lasersensitiven Stelle 68, 70. Verlässt der Laserstrahl 8 einen
der Abschattungskorridore 72, 74, verbleibt jedoch im Abschattungskorridor 66, trifft
also an einer nicht lasersensitiven Stelle auf das Fahrzeug 2, so verbleibt der Lenkflugkörper
12 dennoch innerhalb seines Abschattungskorridors 72, beziehungsweise 74, um die betreffende
lasersensitive Stelle 68, beziehungsweise 70 zügig schützen zu können, wenn der Laserstrahl
8 erneuert auf diese einschwenkt.
[0060] Die Steuerung des Lenkflugkörpers 12 innerhalb der Abschattungskorridore 66, 72,
74 kann durch ein Steuersystem erfolgen, dass sowohl die Steuereinheit 18 im Fahrzeug
2 also auch die Steuereinheit 26 im Lenkflugkörper 12 beinhaltet. Die Steuereinheit
26 übernimmt hierbei die Feinsteuerung und die Steuereineinheit 18 die Grobsteuerung.
Die Steuerung vom Fahrzeug 2 aus greift hierbei in die Steuerung durch den Lenkflugkörper
12 selbst ein und dient als übergeordnete Steuerung. Hierfür wird die momentane Position
des Lenkflugkörpers 12 vom Fahrzeug 2 überwacht. Fliegt der Lenkflugkörper 12 in dem
gewünschten Abschattungskorridor 66, 72, 74 innerhalb des Laserstrahls, so greift
die Steuereinheit 18 nicht ein und die Flugsteuerung wird ausschließlich vom Lenkflugkörper
12 selbst übernommen. Wird jedoch der Laserstrahl 8 von einer momentan bestrahlten
sensitiven Stelle 66 auf eine andere lasersensitive Stelle 70 verschwenkt, so kann
die Steuereinheit 18 in die Flugsteuerung eingreifen, um eine Flugkorrektur zu beschleunigen.
Der Lenkflugkörper 12 wird auf den neuen zur lasersensitiven Stelle gehörigen Abschattungskorridor
74 eingewiesen und dort hingeflogen. Die Feinsteuerung zum Eintauchen in den Laserstrahl
8 und zum Halten des Lenkflugkörpers 12 kann wiederum durch den Lenkflugkörper 12,
beziehungsweise dessen Steuereinheit 26, verrichtet werden.
[0061] Verschwenkt der Laserstrahl innerhalb des Abschattungskorridor 66, 72, 74, so wird
der Lenkflugkörper 12 diese Verschwenkung folgen, um innerhalb des Laserstrahls 8
zu bleiben und das Fahrzeug abzuschatten. Ist dies nicht gewünscht, weil der Lenkflugkörper
12, beispielsweise in einem Abschattungskorridor 72, 74 bleiben soll, so greift die
Steuereinheit 18 korrigierend ein und hält den Lenkflugkörper 12 im gewünschten Abschattungskorridor
72, 74. Das Gleiche gilt für die Situation, in der der Laserstrahl 8 aus dem großen
Abschattungskorridor 66 herausgeschwenkt wird. Ein Nachfliegen des Lenkflugkörpers
12 wird durch die Steuereinheit 18 des Fahrzeugs 2 verhindert und der Lenkflugkörper
12 wird innerhalb des gewünschten Abschattungskorridors 66, 72, 74 gehalten.
[0062] In einer Alternative oder einer zusätzlichen Möglichkeit bestimmt der Lenkflugkörper
12 einen Abschattungskorridor 66, 72, 74 selbst und steuert auch die Grobnavigation
selbst, sodass ein Eingreifen durch das Fahrzeug 2 nicht notwendig ist oder auf Ausnahmen
beschränkt werden kann. Hierfür bestimmt der Lenkflugkörper 2 seine eigene Position
während seines Flugs zur Laserquelle 10 hin, beispielsweise mithilfe der Innernavigation.
Außerdem bestimmt er die Position des Fahrzeugs 2, beispielsweise in dem er die Position
des Fahrzeugs 2 aus einer Anfangsposition, beispielsweise einer Position bei einem
Start des Lenkflugkörpers 12, und einer Fortschreibung des Flugs anhand der Geschwindigkeit
und Flugrichtung des Fahrzeugs 2 abschätzt. Möglicht ist auch, dass er die Position
des Fahrzeugs 2 durch einen Datenlink von diesem erhält. Aus den drei Positionen der
Laserquelle 10, des Lenkflugkörpers 12 und des Fahrzeugs 2 berechnet der Lenkflugkörper
12 den entsprechenden Abschattungskorridor 66, 72, 74 und hält seinen Flug darin.
Erkennt das Fahrzeug 2, dass der Lenkflugkörper 12 fehlerhaft steuert, beispielsweise
weil er den abgewiesenen Abschattungskorridor 66, 72, 74 verlässt, so kann die Steuereinheit
18 korrigierend eingreifen und den Lenkflugkörper 12 in die gewünschte Flugbahn zurücklenken.
[0063] FIG 5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Steuerung des Lenkflugkörpers 12. Dargestellt
ist der Laserstrahl 8, der innerhalb des Abschattungskorridors 74 verläuft und mithin
die lasersensitive Stelle 70 des Fahrzeugs 2 beleuchtet. Zu einem ersten Zeitpunkt,
fliegt der Lenkflugkörper 12 innerhalb des Abschattungskorridors 74 auf die Laserquelle
10 zu. Dies ist anhand der obersten Stellung des Lenkflugkörpers 12 in FIG 5 angedeutet.
[0064] In einem nachfolgenden Moment wird der Laserstrahl 8 aus dem Abschattungskorridor
66 herausverschwenkt, wie dies in FIG 5 anhand der engpunktierten Linie angedeutet
ist. Hierdurch würde die Lenkflugkörper 12 aus einer Abschattungsposition herausgeführt
werden, in der er das Fahrzeug 2 abschatten könnte. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
folgt der Lenkflugkörper 12 dem langsam verschwenkten Laserstrahl 8 und verbleibt
innerhalb des Laserstrahls 8, wie in FIG 5 anhand der mittleren Position des Lenkflugkörpers
12 in der engpunktierten Linie angedeutet ist.
[0065] Dies wird auch durch die Steuereinheit 18 des Fahrzeugs 2 zugelassen, um von außen
kommende Eingriffe in den Flug des Lenkflugkörpers 12, beziehungsweise die Flugsteuerung
durch die Steuereinheit 26 des Lenkflugkörpers 12 auf Ausnahmen zu beschränken. Hierfür
wird vom Fahrzeug 2 und/oder dem Lenkflugkörper 12 ein Flugraum 76 berechnet, innerhalb
dessen der Lenkflugkörper 12 zu verbleiben hat. Dieser Flugraum 76 läuft sowohl zum
Fahrzeug 2 als auch zur Laserquelle 10 verjüngend hin, sodass die größte Querschnittsausdienung
etwa in der Mitte zwischen Fahrzeug 2 und Laserquelle 10 liegt, wie in FIG 5 dargestellt
ist. Mit diesem Flugraum wird Bestimmungsungenauigkeitenrechnung getragen, die mit
der Positionsbestimmung des Lenkflugkörpers 12 verbunden sind. Da wieder der Lenkflugkörper
12 noch das Fahrzeug 2 in der Lage sind, die Position des Lenkflugkörpers 12 genau
zu bestimmen, lässt der Flugraum 76 einen Toleranzbereich um den Abschattungskorridor
74 zu, innerhalb dessen die grobe Flugsteuerung von Seiten des Fahrzeugs 2 nicht in
die feine Flugsteuerung des Lenkflugkörpers 12 eingreift. Da die Position des Lenkflugkörpers
in der Nähe des Fahrzeugs 2 genauer bekannt ist, läuft er verjüngend zum Fahrzeug
2 hin. Da der Lenkflugkörper 12 die Laserquelle 10 treffen muss, verjüngt sich der
Flugraum 76 aus zur Laserquelle 10 hin. Bei dem in FIG 5 gezeigten Ausführungsbeispiel
fliegt der Lenkflugkörper 12 in seiner in der Mitte gezeigten Position am Rand des
Flugraums 76 innerhalb des Laserstrahls 8. Die Flugsteuerung von der Steuereinheit
18 greift daher nicht in den Flug ein und der Flug wird ausschließlich vom Lenkflugkörper
selbst durchgeführt.
[0066] In einem späteren Moment verschwenkt der Laserstrahl in einer wie in FIG 5 in engpunktierter
Linie gezeigten Richtung. Der Laserstrahl 8 liegt nun außerhalb des Flugraums 76.
Insofern folgt der Lenkflugkörper 12 dem Laserstrahl 8 nicht und verbleibt innerhalb
des Flugraums 76. Da der Lenkflugkörper 12 in dieser Situation seine Feinsteuerung
innerhalb des Laserstrahls 8 nicht aufrechterhalten kann, wird der Lenkflugkörper
12 anhand einer Grobsteuerung gesteuert, die der Lenkflugkörper 12 selbst oder die
Steuereinheit 18 des Fahrzeugs 2 durchführen kann. Hierbei wird der Lenkflugköper
12 wieder in den berechneten Abschattungskorridor 74 geführt, wie anhand der unteren
Position des Lenkflugkörpers 12 in FIG 5 dargestellt ist. Das ist hierbei zur Bestimmungs-
und damit zur Lenkungenauigkeiten kommen kann, ist nicht weiter kritisch, da der Lenkflugkörper
12 auf jeden Fall innerhalb des Flugraums 76 verbleibt. Verlässt der Lenkflugkörper
12 den Flugraum 76, so greift die Flugsteuerung des Fahrzeugs 2 ein und korrigiert
den Flug des Lenkflugkörpers 12. Dies geschieht in analoger Weise wie die Korrektur
anhand der Abschattungskorridor 66, 72, 74, wie zu FIG 3 beschrieben.
[0067] Eine weitere Verteidigungsmöglichkeit des Lasersystems 6 gegen den anfliegenden Lenkflugkörper
12 besteht darin, dass der Laserstrahl 8 abgeschaltet wird. Der Lenkflugkörper 12
kann zwar nun grob in Richtung zur Laserquelle gesteuert werden, dass Verfehlen dieses
Ziels ist jedoch ohne den Laserstrahl 8 nicht unwahrscheinlich. Zum direkten Finden
des Ziels, beziehungsweise der Laserquelle 10, insbesondere im Endgame, dient die
Vorwärtssensorik in Form des "Vorwärts-"Sensors 32 mit dem bildgebenden Detektor bzw.
dem Matrixdetektor 36. Da diese nicht laserfest ist, muss sie während des Flugs im
Laserstrahl 8 ausreichend abgeschattet werden. Dies geschieht in einem ersten Ausführungsbeispiels
anhand der Abdeckung 40 und in einem zweiten Ausführungsbeispiel, dass in FIG 6 gezeigt
ist, anhand einer absprengbaren Haube 78. Die Haube 78 besteht aus mehreren Teilen,
die über mehrere Sollbruchstellen, die in FIG 5 durch eine gezackte Linie angedeutet
sind, miteinander verbunden sind. Innerhalb der Haube 78 ist eine kleine Sprengladung,
die von der Steuereinheit 26 gezündet wird. Die Haube 78 bricht auseinander und legt
in dahinter liegenden Dom 80 frei, der für Infrarotstrahlung durchlässig ist, sodass
der Sensor 32 freie Sicht nach vorne hat.
[0068] Ist der Laserstrahl 8 abgeschaltet oder verschwendet er aus der Sensorik des Lenkflugkörpers
12, beispielsweise weil er weit förtgeschwenkt ist, wie in FIG 5 durch die weitpunktierte
Linie angedeutet ist, so kann die Abdeckung 40 geöffnet werden, beziehungsweise die
Haube 78 abgesprengt werden. Um eine solche Situation zu erkennen, ist die Steuereinheit
26 in Verbindung mit der Sensorik des Lenkflugkörpers 12 dazu vorbereitet, eine Gefährlichkeit
des Laserstrahls 8 zu erkennen. Dies geschieht beispielsweise anhand einer gemessenen
Intensität der Laserstrahlung. Liegt die Gefahr unter einem Grenzwert, so kann die
Abdeckung 40 geöffnet, beziehungsweise die Haube 78 abgesprengt werden und der Vorwärtssensor
32 kann aktiviert werden.
[0069] Hierbei wird beispielsweise der weit fortgeschwenkte Laserstrahl 8 und dessen Ende
an der Laserquelle 10 bildhaft erfasst und die Position der Laserquelle 10 im Bild
des Vorwärtssensors 32 wird bestimmt. Hieraus kann die Anflugrichtung auf die Laserquelle
10 bestimmt werden, sodass ein Punkt genauer Anflug auf die Laserquelle 10 auch ohne
die Leitung durch den Laserstrahl 8, beziehungsweise einen Flug innerhalb des Laserstrahls
8 erfolgen kann. Eine Bilderfassungsdauer von 50 ms reicht hierbei aus, um die Laserquelle
zu finden, zu identifizieren und deren Richtung festzustellen.
[0070] Verschwindet der Laserstrahl 8 dadurch, dass das Lasersystem 6 die Laserquelle 10
ausschaltet, sucht der Sensor 32 nach Wärmequellen in seinem Gesichtsfeld. Aufgefundene
Wärmequellen werden mit in einer Datenbank gespeicherten Daten, insbesondere Bildern
von bekannten Wärmequellen, verglichen. Hierbei wird die Zeitdauer, die seit dem Abschalten
des Laserstrahls 8 vergangen ist, berücksichtigt. Kann das Bild einer vom Sensor 32
erkannten Wärmequelle einem hinterlegten Bild einer Laserquelle 10 zugeordnet werden,
so wird die Lage der Wärmequelle als neues Ziel aufgenommen, und der Lenkflugkörper
12 steuert die Wärmequelle zu deren Zerstörung an.
[0071] Da ein sehr kleines Zeitfester von etwa 15 ms ausreicht, um die Laserquelle 10, beziehungsweise
die Wärmequelle zu identifizieren, ist es unschädlich, wenn der Laserstrahl 8 nach
dieser Zeitdauer wieder auf den anfliegenden Lenkflugkörper 8 strahlt und beispielsweise
den Sensor 32 zerstört. Um die Zielanflugsteuerung noch fester zu machen, besteht
jedoch die Möglichkeit, dass der Vorwärtssensor 32 durch den Filter 38 und/oder die
Abdeckung 40 geschützt wird. Trifft der Laserstrahl 8 die offene Vorwärtssensorik
32, so steigt die eingestrahlte Intensität stark an, und der intensitätsabhängige
Filter 38 schließt, beziehungsweise wird undurchsichtig. Der Filter 38 hält jedoch
eine Direktbestrahlung durch den Laserstrahl 8 nur weniger Millisekunden aus. Daher
wird gleichzeitig die Abdeckung 40 betätigt, die federgezogen ihre beiden Deckel aus
der in FIG 2 gestrichelt dargestellten Aufwandposition in die durchgezogene geschlossene
Position zieht und damit in Sensor 32 abdeckt. Nun kann der Sensor 44 ein Blinzeln
beginnen und ein Öffnen der Abdeckung 40 bei ausreichend lange nicht Bestrahlung des
Lenkflugkörpers 12 durch den Laserstrahl 8 freigeben.
[0072] Um eine Bekämpfung durch den Lenkflugkörper 12 zu stören oder zu vermeiden, kann
es sein, dass das Lasersystem 6 die Laserquelle 10 ausschaltet, sodass der Laserstrahl
8 verschwindet. Eine Leitung des Fluges des Lenkflugkörpers 12 entlang des Laserstrahls
8 ist nun nicht mehr möglich. Dieses Ausschalten wird jedoch durch die Sensoren 42
- 48 erkannt. Die Abdeckung 40 öffnet und gewährt dem Sensor 32 einen Blick nach vorne.
Der Sensor 32 sucht nach Wärmequellen in seinem Gesichtsfeld. Aufgefundene Wärmequellen
werden mit in einer Datenbank speicherten Daten, insbesondere Bildern von bekannten
Wärmequellen, verglichen. Hierbei wird ie Zeitdauer, die seit dem Abschalten des Laserstrahls
8 vergangen ist, berücksichtigt. Kann das Bild einer Wärmequelle einem hinterlegten
Bild einer Laserquelle 10 zugeordnet werden, so wird die Lage der Wärmequelle als
neues Ziel aufgenommen und Lenkflugkörper 12 steuert die Wärmequelle zu deren Zerstörung
an.
[0073] Um einer Zerstörung des Sensors 32 zuvorzukommen, öffnet die Abdeckung 40 nur für
einen kurzen Zeitraum und schließt dann wieder zum Schutz des Sensors 32. Eine Öffnungsdauer
von 50 ms reicht hierbei aus, um die Laserquelle 10 zu finden, zu identifizieren und
deren Richtung festzustellen. Der Lenkflugkörper 12 kann nun anhand dieser Daten in
die Laserquelle 10 hineinfliegen. Um eine Zerstörung des Sensors 32 durch ein nur
kurzfristiges Ausschalten der Laserquelle 10 zu vermeiden, öffnet die Abdeckung 40
erst nach einer voreingestellten Weile nach Abschalten der Laserquelle 10. Diese voreingestellte
Zeit kann von Lenkflugkörper 12 zu Lenkflugkörper 12 verschieden sein, damit das Lasersystem
6 die Öffnungszeit nach Abschalten der Laserquelle 10 nicht kennt. Nach Ablaufen der
Wartezeit öffnet die Abdeckung 40 für die voreingestellte Zeit, beispielsweise 50
ms und schließt wieder. Der Sensor 32 ist gegen ein Wiederaufflammen des Laserstrahls
8 geschützt.
[0074] Ein Aktivieren des Sensors 32 ist auch möglich, wenn der Laserstrahl 8 ausreichend
weit vom Flugkörper 12 entfernt ist, beispielsweise weil der Laserstrahl 8 weit verschwenkt
wurde. Auch hierdurch kann die Laserquelle 10 direkt erfasst und somit leichter angesteuert
werden. Der Abstand des Lenkflugkörpers 12 zum Laserstrahl 8 wird durch die Sensoren
42 abgeschätzt, und die Steuereinheit 26 öffnet die Abdeckung 40 in Abhängigkeit vom
Sensorsignal.
Bezugszeichenliste
[0075]
- 2
- Fahrzeug
- 4
- Landschaft
- 6
- Lasersystem
- 8
- Laserstrahl
- 10
- Laserquelle
- 12
- Lenkflugkörper
- 14
- Sensorsystem
- 16
- Sensor
- 18
- Steuereinheit
- 20
- Kanister
- 22
- Lenkflügel
- 24
- Aktuator
- 26
- Steuereinheit
- 28
- Raketenmotor
- 30
- Wirkteil
- 32
- Sensor
- 34
- Optik
- 36
- Matrixdetektor
- 38
- Filter
- 40
- Abdeckung
- 42
- Sensor
- 44
- Sensor
- 46
- Sensor
- 48
- Sensor
- 50
- Vertiefung
- 52
- Gesichtsfeld
- 54
- Finne
- 56
- Gesichtsfeld
- 58
- Schräge
- 60
- Bereich
- 62
- Bereich
- 64
- Gesichtsfeld
- 66
- Abschattungskorridor
- 68
- lasersensitive Stelle
- 70
- lasersensitive Stelle
- 72
- Abschattungskorridor
- 74
- Abschattungskorridor
- 76
- Flugraum
- 78
- Haube
- 80
- Dom
1. Verfahren zum Schützen eines Fahrzeugs (2) vor einem Angriff durch einen von einer
Laserquelle (10) ausgehenden Laserstrahl (8), bei dem die Position der Laserquelle
(10) bestimmt wird und ein Lenkflugkörper (12) gestartet und zur Laserquelle (10)
gelenkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Entfernung der Laserquelle zum Fahrzeug (2) unter Verwendung der Flughöhe und
der Richtung des Laserstrahls (8) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lenkflugkörper (12) parallel zum Laserstrahl (8) im Laserstrahl (8) fliegt und
das Fahrzeug (2) hierdurch vom Laserstrahl (8) abschattet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lage eines Abschattungskorridors (66, 72, 74) zwischen der Laserquelle (10) und
dem Fahrzeug (2) bestimmt wird und der Lenkflugkörper (12) in Abhängigkeit von seiner
Position zum Abschattungskorridor (66, 72, 74) gesteuert wird, wobei
der Abschattungskorridor (72, 74) insbesondere auf einen Raum zwischen einer lasersensiblen
Stelle (68, 70) des Fahrzeugs (2) und der Laserquelle (10) beschränkt ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand zwischen der Laserquelle (10) und dem Fahrzeug (2) bestimmt und daraus
ein Flugraum (76) bestimmt wird und der Lenkflugkörper (12) so gesteuert wird, dass
er innerhalb des Flugraums (76) verbleibt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Flugraum (76) des Lenkflugkörpers (12) zwischen der Laserquelle (10) und dem
Fahrzeug (2) bestimmt wird, der sich sowohl zur Laserquelle (10) als auch zum Fahrzeug
(2) hin verjüngt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lenkflugkörper (12) in einem vorbestimmten Flugraum (76) verbleibt wenn der Laserstrahl
(8) aus einem Abschattungskorridor (66) verschwindet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fahrzeug (2) die Position des fliegenden Lenkflugkörpers (12) überwacht, wobei
das Fahrzeug (2) insbesondere in eine Flugsteuerung des Lenkflugkörpers (12) eingreift,
wenn der Lenkflugkörper (12) den Flugraum (76) verlässt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lenkflugkörper (12) unter Verwendung der Position des Fahrzeugs (2) und der Position
der Laserquelle (10) seinen Flugkurs steuert, wobei der Lenkflugkörper (12) insbesondere
während seines Flugs die Position des Fahrzeugs (2) aus einer Inertialposition und
der Flugrichtung und Fluggeschwindigkeit des Fahrzeugs (2) bestimmt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lenkflugkörper (12) den Laserstrahl (8) detektiert und seinen Flugkurs in Abhängigkeit
von seiner Position zum Laserstrahl (8) steuert.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lenkflugkörper (12) bei verschwundenem Laserstrahl (8) mittels Inertialnavigation
auf die Laserquelle (10) zufliegt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lenkflugkörper (12) ein Verschwinden des Laserstrahls (8) erkennt und hierauf
einen zuvor vom Laserstrahl (8) abgeschatteten Sensor (32, 42, 44, 46, 48) aktiviert.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lenkflugkörper (12) eine Gefährlichkeit des Laserstrahls (8) erkennt und bei
einer Gefahr unter einem Grenzwert einen Vorwärtssensor aktiviert und dessen Daten
für einen Flug zur Laserquelle (10) hin verwendet.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lenkflugkörper (12) bei abgeschaltetem Laserstrahl (8) eine Wärmequelle der Laserquelle
(10) detektiert, das Muster der Wärmequelle mit Daten einer Datenbank vergleicht und
die Wärmequelle bei erfolgreichem Vergleich anfliegt.
15. System aus einem Fahrzeug (2) und einem Lenkflugkörper (12), das ein Steuersystem
aufweist, das dazu vorbereitet ist, die Position der Laserquelle (10) zu bestimmen,
den Lenkflugkörper (12) zu starten und diesen zur Laserquelle (10) zu lenken.