[0001] Die Erfindung betrifft DIRCMs (Directed Infrared Counter Measures) bzw. entsprechende
DIRCM-Systeme.
[0002] Aus "
https://www.diehl.com/ defence/ de /presse-und-medien/ themen-im-fokus/, 'Laser soll
Transportflugzeuge der Bundeswehr schützen', Abruf am 04.02.2019" ist ein laserbasiertes DIRCM (Directed Infrared Counter Measure)-System zum Schutz
taktischer Transportflugzeuge, anderer Flugzeugmuster oder von Hubschraubern vor Raketenangriffen
bzw. modernen Lenkflugkörpern bekannt. Das Schutzsystem verwendet Hightech-Sensoren
des Herstellers Elbit Systems, um Suchkopf-gesteuerte Lenkflugkörper abwehren zu können.
Solche Flugkörper, eingesetzt von tragbaren Luftabwehrsystemen, stellen besonders
bei Start und Landung eine große Gefahr dar. Diehl Defence integriert drei der bereits
im Einsatz bewährten J-MUSIC (Multi-Spectral Infrared Countermeasure) - Lasergeräte
von Elbit zu einem erweiterten Gesamtsystem, um einen kompletten 360°-Rundumschutz
für das Flugzeug zu gewährleisten. Das neue DIRCM-System arbeitet in Verbindung mit
dem bord-eigenen Flugkörperwarner und fokussiert den hochdynamisch und präzise geführten
Laserstrahl direkt auf den Infrarot-Suchkopf des angreifenden Objekts.
[0003] Aus der
EP 3 081 895 B1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines DIRCM-Systems zum Schutz einer Plattform gegen
IR-geführte Raketen bekannt, wobei das DIRCM-System eine Vielzahl von DIRCM-Subsystemen
umfasst, die zum Verfolgen und Stören von IR-geführte Raketen betreibbar sind; und
wobei die DIRCM-Subsysteme ein erstes DIRCM-Subsystem und ein zweites DIRCM-Subsystem
umfassen, die auf der Plattform so installiert sind, dass: das erste DIRCM-Subsystem
betreibbar ist, um IR-geführte Raketen in einem ersten Abdeckungsbereich zu verfolgen
und zu stören; das zweite DIRCM-Subsystem betreibbar ist, um IR-geführte Raketen in
einem zweiten Abdeckungsbereich zu verfolgen und zu stören; und sowohl das erste als
auch das zweite DIRCM-Subsystem betreibbar sind, um IR-geführte Raketen in einem Überlappungsbereich
zu verfolgen und zu stören, der einen an den ersten Abdeckungsbereich angrenzenden
ersten Übergabe-Unterabschnitt und einen an den zweiten Abdeckungsbereich angrenzenden
zweiten Übergabe-Unterabschnitt umfasst. Das Verfahren beinhaltet eine Überlapp-Operation
und eine Übergabe-Operation.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, Verbesserungen bei DIRCMs anzugeben.
[0005] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 zur Bekämpfung
eines anfliegenden Ziels durch ein DIRCM-System. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen,
der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
[0006] Das DIRCM-System enthält eine Schnittstelle zu einem Warnsystem. Das Warnsystem dient
zur Meldung anfliegender Ziele an das DIRCM-System über die Schnittstelle. Das DIRCM-System
enthält mindestens zwei DIRCM-Module oder-Subsysteme. Jedes der Module dient zum Verfolgen
des Ziels in einem Verfolgemodus (sogenanntes "tracking") und zum Bekämpfen des Ziels
in einem Strahlmodus (sogenanntes "jamming"). Das Verfolgen bedeutet ein Orten des
Ziels, insbesondere des o. g. IR-Suchkopfes, so dass ein zielgerichtetes Bestrahlen
möglich ist. Das Bekämpfen erfolgt durch Bestrahlen, also das Aussenden einer Strahlung,
insbesondere des o. g. Laserstrahls, der zielgerichtet in den Suchkopf eingestrahlt
wird, d. h. dass der Suchkopf bestrahlt wird. Das Modul enthält insbesondere eine
Verfolgeeinheit, die die Verfolgung bewerkstelligt, und eine Strahleinheit, die die
Bestrahlung bewerkstelligt. Die Strahleinheit enthält insbesondere einen Störlaser
zur Bestrahlung des Ziels. Ein jeweiliges Modul bzw. deren Verfolge-/Strahleinheiten
sind insbesondere in sogenannten "Turrets" untergebracht bzw. baulich konzentriert
bzw. integriert.
[0007] Jedes der Module weist einen Gesamtbereich zum Verfolgen und/oder Bekämpfen von Zielen
auf. Insbesondere ist im Gesamtbereich ein Verfolgen und Bekämpfen möglich. Denkbar
ist es jedoch auch, dass - insbesondere am Rand des Gesamtbereiches - lediglich ein
Verfolgen oder ein Bekämpfen ermöglicht ist. Diese Randbereiche sind jedoch insbesondere
so klein, dass diese vernachlässigt werden können. Der Gesamtbereich ist also der
gesamte Raumbereich, in dem - insbesondere bei einem an einer zu schützenden Plattform
installierten Modul - das Modul potentielle Ziele verfolgen und/oder bekämpfen bzw.
bestrahlen kann. Der Gesamtbereich enthält in der Regel einen Solobereich, in dem
alleine das betreffende Modul zum Verfolgen und/oder Bekämpfen des Ziels verfügbar
ist. Alternativ oder zusätzlich und ebenfalls in der Regel enthält der Gesamtbereich
einen Schnittbereich mit mindestens einem, insbesondere genau einem, anderen der Module.
In diesem Schnittbereich sind alle betreffenden Module, insbesondere also zwei, zum
Verfolgen und/oder Bekämpfen des Ziels verfügbar. Die Gesamtheit bzw. Vereinigungsmenge
aller Gesamtbereiche bildet einen Abwehrbereich, in dem also das DIRCM-System mit
Hilfe mindestens eines Moduls in der Lage ist, Ziele zu verfolgen und/oder zu bekämpfen.
Aktivieren eines Moduls bedeutet Beginnen und Fortführen des Bestrahlens bzw. Verfolgens,
Deaktivieren bedeutet das Beenden und beendet Lassen des Bestrahlens bzw. Verfolgens.
[0008] Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
Ein Schritt A) wird ausgeführt, wenn das Ziel vom Warnsystem gemeldet wird. In diesem
Fall wird genau eines der Module als aktives Modul für dieses Ziel gewählt. Bei dem
aktiven Modul wird der Verfolgemodus und der Strahlmodus für das Ziel aktiviert. Alle
anderen Module bleiben für dieses Ziel deaktiviert. Das betreffende Modul beginnt
also mit der Verfolgung und Bestrahlung bzw. Bekämpfung des Ziels und führt diese
bis auf weiteres fort. Generell gelten die Aussagen im Folgenden stets für ein bestimmtes
Ziel. Das System kann parallel hierzu weitere Ziele bekämpfen. Dies soll hier jedoch
außer Betracht gelassen werden.
[0009] Im Schritt A) erfolgt also insbesondere eine Aktivierung eines bestimmten Moduls
aufgrund der Detektion eines Ziels durch das Warnsystem. Dies betrifft insbesondere
den Fall, dass ein Ziel im Abwehrbereich neu gemeldet wird. Hierunter ist zu verstehen,
dass ein Ziel im Abwehrbereich erstmalig erkannt wird oder nach Verlieren (z. B. ungewolltes
Abreißen der Verfolgung) wieder erkannt wird.
[0010] Fortan, also nachdem Schritt A) ausgeführt wurde, also ein aktives Modul sich im
Verfolgemodus und Strahlmodus befindet, werden wahlweise folgende Schritte ausgeführt:
Ein Schritt B) wird ausgeführt, wenn sich das Ziel in einem der Solobereiche befindet.
In diesem Schritt werden oder bleiben bei demjenigen aktiven Modul, das zum betreffenden
Solobereich zugehörig ist, der Verfolgemodus und der Strahlmodus aktiviert. Insbesondere
sind die Modi bereits aktiviert und bleiben daher aktiviert, müssen also nicht nochmals
neu aktiviert werden. Insbesondere fährt also das aktive Modul fort, das Ziel zu verfolgen
und zu bekämpfen. Verfolgemodus und Strahlmodus bei allen anderen Modulen werden oder
bleiben (je nach vorherigem Zustand) deaktiviert.
[0011] Ein Schritt C) wird ausgeführt, wenn sich das Ziel im Schnittbereich zwischen dem
aktiven Modul und einem zweiten der Module befindet. In diesem Fall bildet das (einzige)
aktive Modul ein erstes Modul. Ein einziges aktives Modul liegt insbesondere bzw.
regelmäßig vor, da das Ziel entweder im Schnittbereich detektiert wurde und gemäß
Schritt A) genau ein Modul aktiviert wurde oder das Ziel aus einem Solobereich in
den Schnittbereich eintritt, wobei dann das im Solobereich gemäß Schritt B) einzig
zuständig Modul das aktuell aktive Modul ist.
[0012] Innerhalb des Schrittes C) wird entweder ein Schritt C2) oder C3) (siehe unten) oder
ein Schritt C1) wie folgt ausgeführt: Dieser Schritt wird nur ausgeführt, falls der
Verfolgemodus beim zweiten Modul nicht aktiviert ist. Beim ersten (aktiven) Modul
bleiben der Verfolgemodus und der Strahlmodus aktiviert und beim zweiten Modul deaktiviert.
Insbesondere wird also das Ziel weiterhin vom ersten Modul verfolgt und bestrahlt
bzw. bekämpft. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass sich ein Ziel aus einem Solobereich,
in dem es vom ersten Modul bereits verfolgt und bestrahlt wurde bzw. wird, in den
angrenzenden Schnittbereich bewegt. Das erste bzw. aktive Modul fährt dabei ununterbrochen
mit der Verfolgung und Bestrahlung fort.
[0013] Alternativ wird ein Schritt C2) ausgeführt. Auch dieser Schritt wird nur ausgeführt,
falls der Verfolgemodus beim zweiten Modul nicht aktiviert ist. Der Verfolgemodus
beim zweiten Modul wird aktiviert und beim ersten Modul bleiben der Verfolgemodus
und der Strahlmodus aktiviert bleiben. Somit erfolgt eine Doppelverfolgung des Ziels
durch erstes und zweites Modul.
[0014] Alternativ wird ein Schritt C3) ausgeführt. Dieser Schritt wird nur ausgeführt, falls
der Verfolgemodus beim ersten und beim zweiten Modul aktiviert ist. Bei diesem Schritt
wird der Strahlmodus beim zweiten Modul aktiviert, und wird der Strahlmodus beim ersten
Modul deaktiviert und bleiben die Verfolgemodi beim ersten und beim zweiten Modul
aktiviert. Es wird also bei fortdauernder Doppelverfolgung das Bestrahlen vom ersten
auf das zweite Modul übergeben. Das Deaktivieren des ersten und Aktivieren des zweiten
Strahlmodus können in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden.
[0015] Insbesondere wird also im Schritt C3) durch Deaktivieren des Strahlmodus beim ersten
und anschließendes Aktivieren beim zweiten Modul das Ziel bzw. dessen Bekämpfung vom
ersten an das zweite Modul übergeben. Nun ist das zweite Modul das aktive Modul.
[0016] Nach einem Wechsel des aktiven Moduls vom ersten zum zweiten Modul gemäß Schritt
C3) gilt also: Das zweite Modul wird nun zum "aktiven" und damit zum "ersten" Modul
in einen nächsten erneuten Schritt C3). In der Folge, d. h. bei einer erneuten Ausführung
eines Schrittes C3) kann auch ggf. eine Rückübergabe an das vorherige (jetzt aber
"zweites" Modul) oder eine Übergabe an ein drittes (bisher unbeteiligtes, jetzt "zweites")
Modul erfolgen, falls noch weitere Module im Schnittbereich zuständig sind. Schritt
C3) kann also bei Bedarf bzw. falls gewünscht erneut ausgeführt werden.
[0017] Wenn auch in der Praxis unüblich, wäre es auch denkbar, dass sich in einem Schnittbereich
drei oder mehr Module hinsichtlich ihrer Möglichkeit zur Verfolgung und/oder Bestrahlung
überlappen. In diesem Fall ist im Schritt C2) bzw. C3) eines der Module auszuwählen,
das als zweites Modul anschließend die Verfolgung und/oder Bestrahlung des Ziels übernehmen
soll.
[0018] Da nach der einmaligen Ausführung des Schrittes C2 der Verfolgemodus bei erstem und
zweiten Modul aktiviert ist und auch durch (auch wiederholte) Ausführung des Schrittes
C3 keiner der Verfolgemodi wieder deaktiviert wird, wird nicht mehr zu Schritt C1
oder C2 zurückgekehrt, so lange das Ziel den Schnittbereich nicht verlässt. Wurden
also einmal die Verfolgemodi bei zwei Modulen im Schnittbereich aktiviert, wird so
lange nicht mehr zu einem einzigen Verfolgemodus zurückgekehrt, bis das Ziel den Schnittbereich
verlassen hat oder erfolgreich bekämpft wurde. Dies bietet den Vorteil, dass die Bestrahlung
innerhalb des Schnittbereiches jederzeit wieder von einem anderen Modul aufgenommen
werden kann, insbesondere wieder vom ursprünglich ersten aktiven Modul zurückübernommen
werden kann. Außerdem ergibt sich eine Redundanz bei der Verfolgung durch mindestens
zwei Verfolgeeinheiten.
[0019] Die Schritte C1, C2, C3 beschreiben in dieser Reihenfolge ein Eskalationsverfahren,
um keine Änderung an der Bekämpfung vorzunehmen - dann eine Übergabe an ein anderes
Modul vorzubereiten - und dann die Übergabe durchzuführen.
[0020] Das Ziel ist insbesondere ein Flugkörper oder eine Rakete. Das Warnsystem ist insbesondere
ein Raketenwarnsystem (Flugkörperwarner oder MWS: Missile Warning System).
[0021] Die Erfindung geht insbesondere von einem DIRCM-System aus, das an einer zu schützenden
Plattform / Objekt montiert ist. D. h., Ausrichtungen, Platzierungen, Relativpositionen,
Lage, Gestalt und Orientierung der sich ergebenden Gesamt-, Solo-, Schnittbereiche
und des Abwehrbereiches an einem zu schützenden Objekt sind festgelegt und bekannt,
da die Module fest bzw. in bekannter Weise am Objekt angeordnet sind.
[0022] Insbesondere gilt, dass bei einer Aktivierung eines Moduls dessen Verfolgeeinheit,
die die Verfolgung bewerkstelligt, und dessen Strahleinheit, die die Bestrahlung bewerkstelligt,
"frei" bzw. verfügbar sein muss, um das betreffende Ziel verfolgen und bestrahlen
zu können. Weiterhin gilt insbesondere, dass jedes zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht
durch Verfolgung und/oder Bestrahlung belegte Modul jederzeit frei ist, um ein weiteres
Ziel zu verfolgen und/oder zu bestrahlen.
[0023] Gemäß der Erfindung ergibt sich damit eine Möglichkeit zur Steuerung bzw. zum Management
eines Mehrfach-DIRCM-Systems (mit zwei, drei oder mehreren Modulen).
[0024] Gemäß der Erfindung ist es möglich, bei einer Übergabe von einem Modul (insbesondere
Turret) auf ein anderes (insb. anderen Turret) gemäß Schritt C3), ein paralleles Verfolgen
(Tracking) durch erstes und zweites Modul durchzuführen.
[0025] Insbesondere sind gemäß der Erfindung folgende Ausführungsformen möglich:
Die erfindungsgemäßen DIRCM-Systeme werden insbesondere z. B. in Flugzeugen installiert
und dienen zur Abwehr von Infrarot-gelenkten Flugkörpern (Ziel), die entweder vom
Boden (sog. MAN-PADs, Man Portable Air Defense Systems) oder von anderen Flugzeugen
(sog. Air-to-Air-Missiles) abgeschossen werden. In größeren Flugzeugen inklusive Hubschraubern
(Plattform, zu schützendes Objekt) wird mehr als ein DIRCM-Gerät (Modul) installiert,
um einen größeren Raumwinkel abdecken zu können und damit mehr Schutz bieten zu können.
Mehrere DIRCM-Geräte bilden ein DIRCM-System. Das Teil des DIRCM-Gerätes (Moduls),
das den Laserstrahl steuert (Verfolgeeinheit) und aussendet (Strahleinheit), wird
insbesondere als Turret bezeichnet.
[0026] Die Flugzeuge besitzen insbesondere Flugkörperwarner (Warnsystem), die die ankommende
Bedrohung (Ziel) erkennen und die Koordinaten (Anflugbereich) an das DIRCM-System
(über die Schnittstelle) weiterleiten. Anhand der Koordinaten berechnet das DIRCM-System
(bzw. dessen Steuer- und Auswerteeinheit, siehe unten) insbesondere den am besten
positionierten Turret (sogenanntes Auswahlkriterium, siehe unten), der dann auf das
Ziel einschwenkt, den Track (das Verfolgen) übernimmt und den Suchkopf des anfliegenden
Flugkörpers mittels Laser stört (bestrahlt) und somit den Flugkörper ablenkt (bekämpft).
[0027] Sollte während des Bekämpfungsvorgangs der Flugkörper den Wirkungsbereich (Gesamtbereich)
des gerade agierenden (aktiven) Turrets verlassen (sogenanntes Übergabekriterium,
siehe unten), wählt das DIRCM-System einen zweiten Turret aus, der insbesondere besser
positioniert ist. Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit der Übergabe des
Ziels von einem Turret auf den zweiten Turret, gegebenenfalls auf einen Dritten Turret
usw., sofern vorhanden.
[0028] Die Erfindung beruht noch auf folgenden Erkenntnissen: Insbesondere bei agilen Begegnungssituationen
zwischen Flugzeug (zu schützendes Objekt) und anfliegendem Flugkörper (Ziel) kann
es geschehen, dass die Bekämpfung der Bedrohung (Ziel) von einem Turret auf den nächsten
notwendig wird, weil sich das Ziel aus dem Wirkbereich (Gesamtbereich) des ersten
Turrets bewegt. Das DIRCM-System entscheidet (Übergabekriterium) über den Wechsel
von einem Turret zum nächsten (Auswahlkriterium). Wird eine Übergabe notwendig, schwenkt
der neu ausgewählte (zweite) Turret auf die ankommende Bedrohung ein, z. B. anhand
der Information des Warnsystems hinsichtlich des Anflugbereiches, und aktiviert seinen
Verfolgemodus. Sobald das Sichtfeld des zweiten Turrets (Erfassungsbereich der eingeschwenkten
Verfolgeeinheit) das Ziel erfasst bzw. eine Erfassung möglich wird, schaltet der erste
Turret den Laser (Strahlmodus) ab und danach oder davor schaltet der zweite Turret
seinen Laser an und beginnt mit dem Stören (Bestrahlen) des Suchkopfes des anfliegenden
Flugkörpers. Der erste Turret verfolgt das Ziel weiterhin, um Redundanz zu bieten
bzw. ggf. die Bestrahlung des Ziels sofort wieder zurückübernehmen zu können. Sofern
ein dritter Turret am zu schützenden Flugzeug installiert ist und die Bedrohung das
Sichtfeld (Gesamtbereich) des zweiten Turrets zu verlassen droht, kommandiert das
DIRCM-System den dritten Turret entsprechend zu oben auf den Flugkörper. Auch in diesem
Fall wird der Laser des zweiten Turrets abgeschaltet, sobald der dritte Turret mit
seinem Sichtfeld (Erfassungsbereich der eingeschwenkten Verfolgeeinheit) die Bedrohung
erreicht hat bzw. umgekehrt.
[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt A) das aktive Modul nach einem
Auswahlkriterium gewählt. Für derartige Auswahlkriterien stehen dem Fachmann eine
Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung, die z. B. je nach Bekämpfungstaktik, Bedrohungssituation,
zu schützendem Objekt usw. wählbar sind bzw. angepasst werden können. Ein entsprechendes
Auswahlkriterium kann auch verwendet werden, wenn im Schnittbereich mehr als zwei
Module vorhanden sind, die als jeweiliges zweites Modul das Ziel von einem ersten
Modul übernehmen könnten. Auch hier kann per Auswahlkriterium bestimmt werden, welches
der vorhandenen Module als zweites Modul für die zusätzliche Verfolgung und ggf. für
die Übernahme der Bekämpfung zuständig sein soll. Die Grundbedingung, dass das Modul
frei und bereit für eine Verfolgung und/oder Bestrahlung ist, muss jedoch insbesondere
für alle Varianten des Auswahlkriteriums erfüllt sein.
[0030] Insbesondere ergibt sich also folgendes Vorgehen: Wenn das Ziel vom Warnsystem im
Solobereich detektiert wird, wird die Bekämpfung mit dem dort zuständigen Modul gestartet.
Wenn das Ziel vom Warnsystem im Schnittbereich detektiert wird, wird ein verfolgendes
und bekämpfendes Modul nach dem Auswahlkriterium gewählt.
[0031] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird als Auswahlkriterium alternativ
oder in beliebiger Kombination z. B. genutzt:
- Bei einem Ziel, das sich in einem Solobereich aufhält: das zugehörige Modul zum Solobereich.
- Bei einem Ziel im Schnittbereich: das Modul aus denen, die im Schnittbereich verfügbar
sind nach folgenden Kriterien:
- Dasjenige in einem vorgebaren Entfernungsbereich zum Ziel, insbesondere dasjenige,
das dem Ziel am nächsten ist. Hier kann von einer möglichst guten Bekämpfung ausgegangen
werden.
- Dasjenige mit der wenigsten Abweichung der aktuellen Verfolgungs- und/oder Bekämpfungs-ausrichtung
der Verfolgeeinheit und Strahleinheit von einer Mittelstellung bezüglich eines Verfolgungs-
und/oder Bekämpfungsbereiches des Moduls, der insbesondere der Gesamtbereich ist.
Dies beruht auf der Überlegung, dass ein Modul bzw. dessen bewegliche Verfolge-/Strahleinheit
aus einer Mittelstellung ausgelenkt werden muss, um Ziele bis zu einem Rand des Gesamtbereiches
erfassen zu können.
[0032] Optimal erscheint es daher, ein Modul auszuwählen, für das die aktuelle Ausrichtung
der Komponenten zur Bekämpfung des Ziels aktuell möglichst nahe der Mittelstellung
liegt. So verbleibt ein maximaler "Reservebereich" bis zum Rand des Gesamtbereiches,
um das Ziel bei entsprechenden Bewegungen möglichst lange durch Auslenkung der Komponenten
verfolgen zu können.
- Dasjenige mit einem vorgebbaren (d. h. bestimmten vorgebbaren Eigenschaften eines)
Gesamtbereich oder Schnittbereich, insbesondere einem möglichst großen entsprechenden
Bereich. So ist eine möglichst lange weitere Bekämpfung durch das betreffende Modul
zu erwarten.
- Dasjenige mit einer vorgebbaren Erfolgsprognose zur erfolgreichen Bekämpfung, insbesondere
mit der besten Erfolgsprognose. Eine solche Erfolgsprognose kann beispielsweise aus
einer zu erwartenden Flugbahn des Ziels und einer voraussichtlichen Bestrahlungsdauer
zur effektiven Bekämpfung des Ziels ermittelt werden. So ist ein besonders guter und/oder
schneller Bekämpfungserfolg zu erwarten.
[0033] In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Schnittstelle eine Schnittstelle zu
einem Warnsystem zur Meldung eines jeweiligen Anflugbereiches eine anfliegenden Ziels
verwendet. Mit anderen Worten ist das Warnsystem in der Lage, einen Anflugbereich
für das Ziel auszugeben und an das System zu übermitteln. Der Anflugbereich ist insbesondere
ein Bereich, der größer ist als der Zielbereich bzw. größer als oder gleich wie der
Erfassungsbereich eines Moduls bei einer bestimmten Auslenkung. Der Zielbereich gibt
dabei die Genauigkeit an, innerhalb der das Ziel vom Modul erfolgreich verfolgt wird.
Dieser ist klein genug, dass ein Bestrahlen des Ziels im Zielbereich dazu führt, dass
der Störstrahl zielgenau in den IR-Suchkopf des Ziel eingestrahlt wird. Der Erfassungsbereich
ist derjenige Bereich, in dem sich das Ziel befinden muss, damit dem Modul ein erfolgreiches
Verfolgen gelingen kann, d. h. das Ziel erfolgreich im Rahmen des Zielbereiches zielgenau
erfassen kann. Mit anderen Worten ist anhand des Moduls ein ausreichend genaues Zielen
möglich, um das Ziel sicher zu bestrahlen. Das Warnsystem liefert dagegen lediglich
eine Grobrichtung bzw. Groblage des Ziels, so dass ein zielgerichtetes Bestrahlen
nicht immer sichergestellt ist.
[0034] In einer bevorzugten Ausführungsform wird Schritt C2 nur bei Erfüllung eines Aktivierungskriteriums
ausgeführt. Für das Aktivierungskriteriums gelten sinngemäß die gleichen Aussagen
wie oben zum Auswahlkriterium. Auch hier stehen dem Fachmann eine Vielzahl von Möglichkeiten
zur Verfügung.
[0035] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird als Aktivierungskriterium
genutzt:
- dass das zweite Modul zu einer erfolgreichen Zielverfolgung bereit wird. Dies bedeutet,
dass derjenige Moment abgewartet wird, ab dem das zweite Modul überhaupt in der Lage
ist, die Zielverfolgung zu bewerkstelligen, z. B. da es zuvor wegen der Verfolgung
und/oder Bestrahlung eines anderen Ziels belegt war.
- dass ein vorgebbarer Grenzparameter beim ersten und/oder zweiten Modul erreicht (über
oder unterschritten) ist. Mögliche Grenzparameter sind z. B. Grenztemperatur, Grenzbelastung,
Grenzbetriebsdauer, Grenzentfernung zum Ziel usw. Insbesondere soll so z. B. das betreffende
Modul geschützt werden oder Belastungen auf die Module verteilt werden.
- dass das erste Modul das Ziel nicht mehr erfolgreich verfolgt. Eine sichere Zielbekämpfung
durch das erste Modul ist dann nicht mehr möglich.
- dass das Ziel eine vorgebbare Grenzfläche im Schnittbereich erreicht. Dies ist ein
geometrisch besonders einfaches Kriterium.
- dass das Ziel eine vorgebbare Entfernung zum zweiten Solobereich unterschreitet. Im
zweiten Solobereich könnte das erste Modul das Ziel ohnehin nicht mehr bekämpfen,
eine vorherige Bereitschaft zur Übergabe durch Verfolgung anhand des zweiten Moduls
ermöglicht eine schnelle Übergabe bzw. nahtlose Bekämpfung, falls das Ziel tatsächlich
in den zweiten Solobereich auswandert.
- dass das Ziel den Schnittbereich zum zweiten Solobereich hin verlässt, insbesondere
in den zweiten Solobereich eintritt. Spätestens dann ist das erste Modul nicht mehr
in der Lage, das Ziel zu bekämpfen und die Bekämpfung muss an das dann zuständige
(hier zweite) Modul übergeben werden.
[0036] Durch entsprechende Aktivierungskriterien können bestimmte Taktiken der Zielverfolgung
und -bestrahlung umgesetzt werden. Insbesondere erfolgt also eine Übergabe, sobald,
also unverzüglich nachdem, das zweite Modul bereit ist. Die Grundbedingung, dass das
zweite Modul frei und bereit für eine Verfolgung und/oder Bestrahlung ist, muss jedoch
insbesondere für alle Varianten des Aktivierungskriteriums erfüllt sein.
[0037] In einer bevorzugten Ausführungsform wird Schritt C3 nur bei Erfüllung eines Übergabekriteriums
ausgeführt. In Schritt C3 wird zusätzlich das Übergabekriterium weiterhin geprüft.
Insbesondere wird also in Schritt C3) das Übergabekriterium permanent, dauerhaft bzw.
wiederholt auf Erfüllung geprüft. So lange es nicht erfüllt ist, bleibt das erste
Modul unverändert aktiv und das Übergabekriterium wird weiterhin geprüft. Bei dessen
Erfüllung wird Schritt C3) ausgeführt und das Ziel bezüglich Bestrahlung an das zweite
Modul übergeben, das daraufhin hinsichtlich Verfolgung und Bestrahlung zum ersten
aktiven Modul wird und das vormals erste zum zweiten. Für das Übergabekriterium gelten
sinngemäß die gleichen Aussagen wie oben zum Auswahlkriterium. Auch hier stehen dem
Fachmann eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung.
[0038] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird als Übergabekriterium alternativ
oder in beliebiger Kombination genutzt:
- dass das zweite Modul zu einer erfolgreichen Zielbestrahlung bereit wird. Dies bedeutet,
dass derjenige Moment abgewartet wird, ab dem das zweite Modul überhaupt in der Lage
ist, die Zielbestrahlung zu bewerkstelligen, z. B. da es zuvor wegen der Verfolgung
und/oder Bestrahlung eines anderen Ziels belegt war.
- dass ein vorgebbarer Grenzparameter beim ersten und/oder zweiten Modul erreicht (über-
oder unterschritten) ist.
- dass das erste Modul das Ziel nicht mehr erfolgreich verfolgt und/oder bestrahlt.
- dass das Ziel eine vorgebbare Grenzfläche im Schnittbereich erreicht.
- dass das Ziel eine vorgebbare Entfernung zum zweiten Solobereich unterschreitet.
- dass das Ziel den Schnittbereich zum zweiten Solobereich hin verlässt, insbesondere
in den zweiten Solobereich eintritt.
[0039] Durch entsprechende Übergabekriterien können bestimmte Taktiken der Zielverfolgung
und -bestrahlung umgesetzt werden. Insbesondere erfolgt also eine Übergabe, sobald,
also unverzüglich nachdem, das zweite Modul bereit ist. Die Grundbedingung, dass das
zweite Modul frei und bereit für eine Verfolgung und/oder Bestrahlung ist, muss jedoch
insbesondere für alle Varianten des Übergabekriteriums erfüllt sein.
[0040] In einer bevorzugten Ausführungsform strahlen - insbesondere im Schritt C3) - das
erste und das zweite Modul zum Bekämpfen des Ziels ein vorgebbares Signalmuster ab.
Das Signalmuster weist einen Zeitverlauf auf. Im Schritt C3) werden die Signalmuster
des ersten und des zweiten Moduls hinsichtlich des Zeitverlaufs phasensynchronisiert.
[0041] "Phasensynchronisiert" bedeutet dabei Folgendes: Im Allgemeinen wird das Bestrahlen
bzw. Bekämpfen des Ziels anhand eines Stör- bzw. Bestrahlungscodes durchgeführt. Der
Code ist ein spezifisches Muster von Strahlungspulsen /-signalformen, wobei das Muster
nach einem bestimmten Zeitplan ausgestrahlt wird. Phasensynchronisierte Module erzeugen
jeweils zur gleichen Zeit und im gleichen Zeitverlauf bzw. um einen konstanten Zeitversatz
versetzt das gleiche Muster. Das heißt, sie geben gleichzeitig oder zeitversetzt Strahlung
gleicher oder unterschiedlicher Amplituden ab, jedoch handelt es sich im Zeitverlauf
um die gleichen Signale bzw. jeweils um Abschnitte eines nach dem gewünschten Zeitverlauf
verlaufenden Signals.
[0042] Wenn der Flugkörper gleichzeitig vom ersten und vom zweiten Modul bestrahlt wird,
tritt demnach keine destruktive Interferenz auf, sondern die beiden am Ziel eintreffenden
Signale werden dort addiert. Daher kann in diesem Fall insbesondere die Amplitude
der einzelnen abgestrahlten Signale der Module reduziert werden.
[0043] Wenn die Bestrahlung des Ziels in Schritt C3) vom ersten Modul auf das zweite Modul
ohne Pause bzw. Unterbrechung wechselt, wird der Flugkörper permanent von dem ununterbrochenen
Störcode getroffen. Wenn dagegen während des Wechsels vom ersten zum zweiten Laserstrahl
im Schritt C3) eine Pause eines Zeitintervalls dT auftritt (der Flugkörper wird während
der Pause weder vom ersten noch vom zweiten Modul bestrahlt), kann in einer ersten
Ausführungsform der Code für die jeweilige Zeit dT angehalten werden. Das erste Modul
beendet seine Bestrahlung dann in der Codephase P0 und nach dem Zeitintervall dT setzt
das zweite Modul sein Signal bei der gleichen Phase P0 fort. Im Ziel wird dann der
Ablauf des Codes für die Zeit dT pausiert, danach bei der gleichen Phase fortgesetzt.
[0044] In einer alternativen Ausführungsform läuft die Phase des Störcodes in Echtzeit weiter,
d. h. das erste Modul beendet die Bestrahlung im Schritt C3) mit der Codephase P0,
nach dem Zeitintervall dT setzt das zweite Modul die Bestrahlung bei der Phase P0
+ dT fort. Im Ziel wird dann der Codeteil während des Zeitintervalls dT übersprungen,
der Code wird zwar mit einer "Lücke", ansonsten aber in fortlaufender Echtzeit eingestrahlt.
Das entsprechende Vorgehen kann wieder je nach Bekämpfungstaktik gewählt werden.
[0045] In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt C3) folgendes ausgeführt: der
Strahlmodus wird beim zweiten Modul aktiviert, bevor der Strahlmodus beim ersten Modul
deaktiviert wird, wobei vom zweiten Modul bewusst am Ziel vorbeigezielt wird. In Verbindung
mit der Ausführungsform synchronisierter Codes gemäß oben kann hier auch ausgewählt
werden: Es kann entweder bewusst am Ziel vorbeigezielt werden oder auch bewusst auf
das Ziel gezielt werden. In Schritt C3) bleibt dann der Strahlmodus beim zweiten Modul
nach dem Deaktivieren beim ersten Modul aktiviert und vom zweiten Modul wird bewusst
auf das Ziel gezielt.
[0046] Das Zielen einer der Bestrahlungen kann dabei - falls gewünscht - auf Basis des Anflugbereiches
des Warnsystems erfolgen.
[0047] In einer bevorzugten Ausführungsform kann generell - also sowohl im Rahmen von Schritt
C1) bis C3) - eine Doppel- oder Mehrfachbestrahlung durchgeführt werden, sobald das
Ziel von mindestens zwei Strahleinheiten bestrahlbar ist: Dabei kann in einer ersten
Variante stets genau ein Strahl exakt auf das Ziel gerichtet sein und die anderen
Strahlen bewusst am Ziel vorbeizielen, wie oben erläutert wurde. In einer alternativen
Variante, kann aber - bei phasensynchronisierten Strahlen - eine beliebige Anzahl
phasensynchronisierter Strahlen auch gleichzeitig auf das Ziel einstrahlen bzw. zumindest
nicht bewusst am Ziel vorbeistrahlen. D. h. genau ein Strahl des Moduls mit aktiviertem
Verfolgemodus kann durch exaktes Zielen einstrahlen, die anderen können auf sonstige
Weise einstrahlen, z. B. anhand des Anflugbereiches oder des aktivierten Verfolgemodus.
[0048] In einer bevorzugten Ausführungsform - nur in Verbindung mit dem o. g. Anflugbereich
- zielt das zweite Modul dadurch am Ziel vorbei, dass es auf einen Rand oder nach
außerhalb des vom Warnsystem bereitgestellten Anflugbereiches zielt, oder es zielt
(in Verbindung mit der Ausführungsform phasensynchronisierter Module) dadurch nicht
am Ziel vorbei, dass es auf den Rand oder nach innerhalb des Anflugbereiches, insbesondere
auf das Zentrum des Anflugbereiches, zielt. So kann sowohl das Zielen als auch das
Vorbeizielen ohne Nutzung des aktiven Verfolgemodus beim entsprechenden Modul durchgeführt
werden. In der Regel steht im Verfahren jedoch für das Zielen auch eine entsprechend
genauere Information durch eine Verfolgeeinheit bereit, so dass der Anflugbereich
hierfür nicht genutzt werden muss.
[0049] In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein zusätzlicher Verfahrensschritt D) vorgesehen:
Schritt D) wird ausgeführt, wenn sich das Ziel ausgehend von Schritt B) in einem Solobereich
befindet und anschließend direkt vom aktuellen Solobereich, der dann einen "vorherigen
Solobereich" darstellt, zu einem anderen Solobereich bewegt. Dann werden im vorherigen
Solobereich beim zugehörigen Modul der Verfolgemodus und der Strahlmodus deaktiviert.
Anschließend werden im anderen Solobereich beim zugehörigen Modul als aktivem Modul
der Verfolgemodus und der Strahlmodus aktiviert. Damit wird das vorher aktive Modul
(dasjenige des vorherigen Solobereiches) inaktiv und dasjenige des anderen Solobereiches
wird zum aktiven Modul. Insbesondere findet also ein Wechsel des Ziels vom vorherigen
zu einem anderen Solobereich unter Umgehung der Schnittbereiche statt.
[0050] In einer bevorzugten Ausführungsform werden wenigstens einer oder mehrere oder alle
der Bereiche (Gesamt-, Solo-, Schnitt- und Abwehrbereich) in einem Koordinatensystem
als mathematisches Modell/Modelle festgelegt. Entscheidungen, die diese Bereiche betreffen,
werden dann anhand des mathematischen Modells/der Modelle getroffen. Die entsprechenden
Bereiche können damit als Datenmodelle, insbesondere in einer Steuer- und Auswerteeinheit
abgelegt und schnell und effektiv im Hinblick auf auszuführende Entscheidungen abgearbeitet
werden.
[0051] Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein DIRCM-System nach Anspruch 12
zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer Schnittstelle zu einem
Warnsystem zur Meldung anfliegender Ziele, mit mindestens zwei DIRCM-Modulen zum Verfolgen
des Ziels in einem Verfolgemodus und zum Bekämpfen des Ziels in einem Strahlmodus,
wobei jedes der Module einen Gesamtbereich zum Verfolgen und/oder Bekämpfen von Zielen
aufweist, und der Gesamtbereich einen Solobereich enthält, in dem alleine das betreffende
Modul zum Verfolgen und Bekämpfen verfügbar ist, und der Gesamtbereich einen Schnittbereich
mit mindestens einem anderen der Module enthält, in dem alle betreffenden Module zum
Verfolgen und/oder Bekämpfen verfügbar sind, wobei ein Abwehrbereich die Vereinigungsmenge
aller Gesamtbereiche ist, und mit einer Steuer und Auswerteeinheit zur Ausführung
der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0052] Das DIRCM-System und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen
Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
erläutert.
[0053] Der Strahlmodus und der Verfolgemodus sind unabhängig voneinander aktivierbar und
deaktivierbar. Die Steuer- und Auswerteeinheit enthält insbesondere die oben genannten
mathematische Modelle bzw. eine entsprechende Einrichtung zur Realisierung und Verarbeitung
der Modelle.
[0054] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Warnsystem als Teil des DIRCM-Systems
in dieses systemtechnisch integriert, obschon es sich bei dem Warnsystem um ein nach
wie vor eigenständiges System handeln kann.
[0055] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schnittstelle eine Schnittstelle zu
einem Warnsystem zur Meldung eines jeweiligen Anflugbereiches eines anfliegenden Zieles,
bzw. ist das Warnsystem ein solches zur Ausgabe des Anflugbereiches.
[0056] In einer bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens zwei der Module dazu eingerichtet,
zum Bekämpfen des Ziels ein vorgebbares Signalmuster abzustrahlen, das einen Zeitverlauf
aufweist, und die Module sind hinsichtlich des Zeitverlaufs phasensynchronisierbar
bzw. im Betrieb bei Bedarf, wie oben beschrieben, phasensynchronisiert.
[0057] Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Objekt nach Anspruch 15, das
vor einem anfliegenden Ziel zu schützen ist, mit einem erfindungsgemäßen DIRCM-System.
[0058] Das Objekt und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile
wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen DIRCM-System und/oder
dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.
[0059] Insbesondere ist das Objekt ein Fahrzeug. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Luft-,
Land-, oder Seefahrzeug, ein Flugzeug oder ein Hubschrauber, insbesondere ein Transport-
und/oder Passagier-Flugzeug oder -Hubschrauber.
[0060] Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten
Figuren. Dabei zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
- Figur 1
- ein DIRCM-System bei der Bekämpfung eines anfliegenden Ziels,
- Figur 2
- einen Zeitverlauf von Signalmustern zur Bestrahlung des Ziels,
- Figur 3
- alternative Übergaben vom ersten zum zweiten Modul.
[0061] Figur 1 zeigt ein DIRCM-System 2 bei der Bekämpfung eines anfliegenden Ziels 4. Das
System 2 ist auf bzw. an einem zu schützenden Objekt 6, hier einem nur symbolisch
im Ausschnitt dargestellten Transportflugzeug, montiert. Das anfliegende Ziel 4 ist
hier eine IR-gelenkte feindliche Rakete, die beabsichtigt, das Ziel 4 zu zerstören.
[0062] Das System 2 enthält eine Schnittstelle 8 zu einem Warnsystem 10, das ebenfalls am
Objekt 6 angebracht ist. Das Warnsystem 10 dient zur Meldung anfliegender Ziele und
ist hier ein MWS. Außerdem dient es zur Meldung eines jeweiligen Anflugbereiches 11
des jeweiligen Ziels. Der Anflugbereich 11 ist ein Grobbereich und gibt eine ungefähre
Lage bzw. Richtung zum Ziel an, eine exakte bzw. sichere Ortung bzw. Verfolgung des
Ziels ist hierdurch jedoch nicht möglich. Insbesondere ist es daher nicht möglich,
den IR-Suchkopf der Rakete zielgenau mit einem Laser zu bestrahlen. Im Folgenden wird
stellvertretend für die Gesamtheit aller potentiellen Ziele stets vom konkreten Ziel
4 gesprochen, um die Erfindung zu erläutern.
[0063] Das System 2 enthält außerdem zwei DIRCM-Module 12a,b, hier sogenannte Turrets, die
am Transportflugzeug angebracht sind. Beide sind jeweils für sich dazu geeignet, das
Ziel 4 in einem Verfolgemodus MV zu verfolgen, also zielgenau zu orten, und in einem
Strahlmodus MS zu bestrahlen und dadurch zu bekämpfen. Zur Ausführung des Verfolgemodus
MV enthält jedes Modul 12a,b eine Verfolgeeinheit 16, zur Ausführung des Strahlmodus
MS eine Strahleinheit 18. Das Ziel 4 kann durch das Modul 12b verfolgt, d. h. so genau
geortet werden, dass mit Hilfe der Strahleinheit 18 ein Laserstrahl 20 in den IR-Suchkopf
des Ziels 4 eingestrahlt werden kann, um das Ziel 4 dadurch zu bekämpfen, dass das
Ziel 4 vom Objekt 6 weggelenkt wird. Dank dieser zielgenauen Ortung gelingt also das
gezielte Einstrahlen eines Laserstrahls in den IR-Suchkopf der Rakete.
[0064] Jedem der Module 12a,b ist ein jeweiliger Gesamtbereich BGa,b zugeordnet, in dem
das jeweilige Module 12a,b in der Lage ist, das Ziel 4 zu verfolgen und zu bekämpfen.
Zur Verdeutlichung sind in Figur 1 die Ränder der Gesamtbereiche BGa,b verdickt und
für BGb gestrichelt dargestellt. Jeder der Gesamtbereiche BGa,b enthält wiederum einen
Solobereich BOa,b. Im Solobereich BOa ist lediglich das Modul 12a in der Lage, das
Ziel 4 zu verfolgen und zu bekämpfen, im Solobereich BOb lediglich das Modul 12b.
In einem Schnittbereich BS sind beide Module 12a,b in der Lage, das Ziel 4 zu verfolgen
und zu bekämpfen. Ein Abwehrbereich BA ist durch die Vereinigungsmenge der Gesamtbereiche
BGa,b gebildet; in diesem ist eine Abwehr des Ziels 4 durch. mindestens eines der
Module 12a,b bzw. durch das System 2 möglich.
[0065] Das System 2 enthält außerdem eine Steuer- und Auswerteeinheit 14, die dazu eingerichtet
ist, folgendes Verfahren zur Bekämpfung des anfliegenden Ziels 4 durch das System
2 durchzuführen:
Zunächst fliegt kein Ziel 4 das Objekt 6 an. Das System 2 befindet sich daher zunächst
in Bereitschaft. Beide Module 12a,b sind deaktiviert. Das Warnsystem 10 überwacht
das Objekt auf anfliegende Ziele 4. Zu einem bestimmten Zeitpunkt meldet das Warnsystem
10 über die Schnittstelle 8 das anfliegende Ziel 4 und zusätzlich dessen Anflugbereich
11. Da nun das Ziel 4 vom Warnsystem 11 gemeldet wird, wird gemäß dem Verfahren genau
eines der Module 12a,b als aktives Modul gewählt und bei diesem der Verfolgemodus
MV und der Strahlmodus MS für das Ziel 4 aktiviert. Die Auswahl erfolgt hierbei durch
ein Auswahlkriterium KA. Im vorliegenden Fall besteht das Auswahlkriterium KA darin,
dasjenige Module 12a,b auszuwählen, welches dem Ziel 4 am nächsten ist, vorliegend
also das Modul 12b.
[0066] Fortan wird das Ziel 4 also durch das Modul 12b verfolgt und durch Einstrahlen des
Laserstrahls 20 in den IR-Suchkopf des Ziels 4 bekämpft, um das Ziel 4 vom Objekt
6 wegzulenken. Das Ziel bewegt sich dabei entlang des Pfeils 22.
[0067] Fortan wird gemäß dem Verfahren weiterhin geprüft, ob sich das Ziel 4 in einem der
Solobereiche BOa,b oder im Schnittbereich BS befindet. Würde sich das Ziel 4 (hier
nicht dargestellt) im Solobereich BOb befinden oder sich dorthin bewegen, würde beim
derzeit aktiven Modul 12b der Verfolgemodus MV und der Strahlmodus MS aktiviert bleiben.
[0068] Gemäß dem Verfahren wird auch geprüft, ob sich das Ziel im Schnittbereich BS befindet,
was vorliegend der Fall ist. Dabei wird das aktive Module 12b als erstes Modul und
das andere Modul 12a als zweites Modul, welches alternativ zum Verfolgen und Bestrahlen
des Ziels 4 fähig wäre, definiert. Gemäß dem Verfahren bleibt nun entweder nur beim
derzeit aktiven Modul 12b der Verfolgemodus MV und der Strahlmodus MS aktiviert oder
es wird zusätzlich der Verfolgemodus MV beim Modul 12a aktiviert oder es wird auf
das andere Modul 12a übergeben, wie weiter unten erläutert wird.
[0069] Vorliegend wird zunächst anhand eines Aktivierungskriteriums KK entschieden, welches
fortlaufend überwacht bzw. geprüft wird, ob der Verfolgemodus MV beim Modul 12a aktiviert
wird: Das Aktivierungskriteriums KK ist hier das Erreichen eines Mindestabstandes
von den Solobereichen BOa,b, wie durch die Linien 28 angedeutet ist. Zunächst befindet
sich das Ziel 4 jenseits der Linien 28, also weiter entfernt von den Solobereichen
BOa,b als es der Mindestabstand erfordert. Daher wird auch der Verfolgemodus MV beim
Modul 12a aktiviert.
[0070] Weiterhin wird anhand eines Übergabekriteriums KÜ entschieden, welches fortlaufend
überwacht bzw. geprüft wird, ob die Bestrahlung an das Modul 12a übergeben werden
soll. Vorliegend ist das Übergabekriterium KÜ, dass das Ziel 4 eine Grenzfläche 21
erreicht. Im weiteren Verlauf der Situation bewegt sich das Ziel 4 - wie durch den
Pfeil 22 dargestellt - im Abwehrbereich BA. Am Punkt P erreicht das Ziel 4 tatsächlich
die Grenzfläche 21.
[0071] Nun wird die oben genannte Übergabe wie folgt durchgeführt: der Strahlmodus MS wird
beim ersten, derzeit aktiven Modul 12b deaktiviert. Anschließend wird das zweite Modul
12a zum aktiven Modul und dessen Strahlmodus MS wird aktiviert. Das Übergabekriterium
KÜ wird weiterhin fortlaufend geprüft. Der Verfolgemodus VM beim Modul 12b bleibt
aktiviert, so dass zu jedem Zeitpunkt schnell eine Rückübergabe an das Modul 12b erfolgen
könnte und außerdem Redundanz hinsichtlich der Verfolgung geschaffen ist.
[0072] Das Ziel 4 bewegt sich jedoch anschließend in den Solobereich BOa, weshalb das Übergabekriterium
KÜ nicht erneut erfüllt wird. Auch in diesem Solobereich BOa bleibt gemäß der obigen
Verfahrensbedingung das derzeit aktive Modul 12a hinsichtlich Verfolgemodus MV und
Strahlmodus MS aktiviert. Der Verfolgemodus MV beim Modul 12b wird im Solobereich
BOa deaktiviert. Schlussendlich ist die Bekämpfung erfolgreich und das Ziel 4 dreht
vom Objekt 6 ab.
[0073] Figur 1 zeigt außerdem, wie das Ziel 4 zu einem späteren Zeitpunkt entlang des Pfeils
24 aus dem Solobereich BOa unter Umgehung des Schnittbereiches BS direkt in den Solobereich
BOb wandert. Für diesen Fall werden Verfolgemodus MV und Strahlmodus MS direkt vom
Modul 12a auf das Modul 12b umgeschaltet, d. h. beim Modul 12a deaktiviert und beim
Modul 12b aktiviert.
[0074] Figur 2 zeigt nur beispielhaft und schematisch im Verlauf über der Zeit t ein Signalmuster,
gemäß dem der Laserstrahl 20 ausgesendet bzw. in seiner Amplitude moduliert wird,
um das Ziel 4 abzulenken. Figur 2a zeigt dabei den Soll-Verlauf des Signalmusters
über einen längeren Zeitraum.
[0075] In Bezug auf die Situation gemäß Figur 1 erzeugt zunächst das Modul 12b den Laserstrahl
20 gemäß Figur 2a. Das Ziel 4 erreicht zum Zeitpunkt t0 den Punkt P in Fig. 1, so
dass der Laserstrahl ab diesem Zeitpunkt t0 nicht mehr vom Modul 12b, sondern gemäß
Fig. 2b vom Modul 12a abgestrahlt wird. Die Signalmuster der Laserstrahlen 20 der
Module 12a,b sind hierbei phasensynchronisiert. In einer ersten Variante endet die
Bestrahlung durch das Modul 12b bei Phase P0 des gesamten Signalverlaufs nach Fig.
2a, die Bestrahlung des Moduls 12a wird bei Phase P0 fortgesetzt. Im Ergebnis wird
das Ziel 4 dauerhaft mit dem durchgehenden Signalmuster gemäß Fig. 2a (ausgezogener
und gestrichelter Abschnitt) bestrahlt, da der ausgezogene Signalabschnitt in Fig.
2b exakt dem gestrichelten in Fig. 2a entspricht.
[0076] Für den Fall, dass der Umschaltvorgang zwischen der Bestrahlung durch die Module
12a,b eine Zeitdauer dT in Anspruch nimmt, existieren in einer zweiten Alternative
nochmals zwei Varianten der Phasensynchronisierung:
Gemäß einer ersten Variante und Fig. 2a,c endet die Bestrahlung des Ziels durch das
Modul 12b bei der Phase P0. Dann erfolgt während der Zeitdauer dT keine Bestrahlung
des Ziels 4; dessen Bestrahlung wird jedoch mit der Phase P0+dT wieder aufgenommen.
Im Ergebnis wird das Ziel 4 mit dem lückenhaften Signalmuster gemäß Figur 2a bestrahlt,
wobei eine Lücke zwischen den Phasen P0 und P0+dT verbleibt, in der keine Bestrahlung
erfolgt bzw. dieser Abschnitt des Signalverlaufs ausgelassen wird. Der "Code" gemäß
Fig. 2a wird also zwar in zeitlich "durchgängigem" Ablauf, aber nicht vollständig,
d. h. lückenhaft auf das Ziel 4 eingestrahlt.
[0077] Gemäß einer zweiten Variante nach Fig. 2a,d wird die Bestrahlung zum Zeitpunkt t0+dT
vom Modul 12a mit der Phase P0 fortgesetzt, bei der die Bestrahlung des Moduls 12b
endete. Demgemäß wird das Ziel 4 mit dem vollständigen Signalmuster gemäß Fig. 2a
bestrahlt, jedoch wird das Signalmuster für die Zeitdauer dT pausiert bzw. zeitlich
gestreckt oder gedehnt. Der "Code" gemäß Fig. 2a wird - wenn auch mit einer zeitlichen
Lücke dT - vollständig auf das Ziel 4 eingestrahlt.
[0078] Figur 3 zeigt einen Ausschnitt aus dem System 2 und eine alternative Bekämpfungs-Situation
und alternative Varianten der Übergabe im Schnittbereich BS zwischen den Modulen 12a
und 12b. Das Ziel 4 wandert hierbei entlang des Pfeils 22 und wird zunächst vom aktiven
ersten Modul 12a verfolgt und bestrahlt sowie vom zweiten Modul 12b verfolgt. Noch
vor Erreichen des Punktes P (dort Erfüllung des Übergabekriteriums KÜ) - hier ab einem
frühestmöglichen Zeitpunkt, an dem das Modul 12b dazu bereit ist - wird beim zweiten
Modul 12b auch der Strahlmodus MS aktiviert. Anhand der exakten Verfolgung durch die
Verfolgeeinheit 16 des Moduls 12b zielt das Modul 12b bewusst am Ziel 4 vorbei, z.
B. mit einem vorgebbaren Raumwinkel WR. Alternativ nutzt das Modul 12b zum Vorbeizielen
den vom Warnsystem 10 gemeldeten Anflugbereich 11 und zielt bewusst am Ziel 4 vorbei,
in dem es hier auf dessen Rand zielt (Situation I in Fig. 3).
[0079] Für den alternativen Fall, dass eine Phasensynchronisierung der Signalmuster gemäß
Figur 2 stattfindet, wäre dies ebenso möglich (Situation I), aber in einer hier gezeigten
Variante zielt das Modul 12b ebenfalls exakt auf das Ziel 4 anhand seiner Verfolgeeinheit
16 (alternative Situation II in Fig. 3). Aufgrund der Phasensynchronisierung sind
beide Signalmuster zeitgleich, so dass keine gegenseitige Auslöschung der Laserstrahlen
20 im Ziel 4, sondern deren Addition hinsichtlich des Signalmusters stattfindet.
[0080] Am Punkt P wird dann das Modul 12a hinsichtlich Strahlmodus MS deaktiviert und der
Verfolgemodus MV für das Modul 12b beibehalten. Für den Fall des vorherigen Vorbeizielens
wird außerdem der Laserstrahl 20 dann auf das Ziel 4 eingeschwenkt, was aufgrund des
aktivierten Verfolgemodus MV im Modul 12b zielgenau möglich ist.
[0081] Um die entsprechenden Entscheidungen bezüglich der genannten Bereiche treffen zu
können, ist in einer alternativen Ausführungsform in der Steuer- und Auswerteeinheit
14 ein mathematisches Modell 26 der Bereiche BGa,b, BOa,b, BS und BA vorhanden. Auch
das Ziel 4 wird dann im entsprechenden Modell 26 als virtuelles Ziel verortet. Entscheidungen,
ob und wo sich das Ziel 4 in den betreffenden Bereichen befindet, ob Kriterien KA,
KK, KÜ erfüllt sind oder nicht, usw. werden dann - wo nötig - anhand des Modells 26
getroffen.
Bezugszeichenliste
[0082]
- 2
- System (DIRCM-)
- 4
- Ziel
- 6
- Objekt
- 8
- Schnittstelle
- 10
- Warnsystem
- 11
- Anflugbereich
- 12a,b
- Modul (DIRCM-)
- 14
- Steuer- und Auswerteeinheit
- 16
- Verfolgeeinheit
- 18
- Strahleinheit
- 20
- Laserstrahl
- 21
- Grenzfläche
- 22
- Pfeil
- 24
- Pfeil
- 26
- Modell
- 28
- Linie
- BGa,b
- Gesamtbereich
- BOa,b
- Solobereich
- BS
- Schnittbereich
- BA
- Abwehrbereich
- MV
- Verfolgemodus
- MS
- Strahlmodus
- KA
- Auswahlkriterium
- KK
- Aktivierungskriterium
- KÜ
- Übergabekriterium
- P
- Punkt
- t
- Zeit
- t0
- Zeitpunkt
- P0
- Phase
- dT
- Zeitdauer
- WR
- Raumwinkel
1. Verfahren zur Bekämpfung eines anfliegenden Ziels (4) durch ein DIRCM-System (2),
wobei das DIRCM-System (2) enthält:
- eine Schnittstelle (8) zu einem Warnsystem (10) zur Meldung anfliegender Ziele (4),
- mindestens zwei DIRCM-Module (12a,b) zum Verfolgen des Ziels (4) in einem Verfolgemodus
(MV) und zum Bekämpfen durch Bestrahlen des Ziels (4) in einem Strahlmodus (MS),
- wobei jedes der Module (12a,b) einen Gesamtbereich (BGa,b) zum Verfolgen und/oder
Bekämpfen von Zielen (4) aufweist,
- und der Gesamtbereich (BGa,b) einen Solobereich (BOa,b) enthält, in dem alleine
das betreffende Modul (12a,b) zum Verfolgen und/oder Bekämpfen verfügbar ist,
- und der Gesamtbereich (BGa,b) einen Schnittbereich (BS) mit mindestens einem anderen
der Module (12a,b) enthält, in dem alle betreffenden Module (12a,b) zum Verfolgen
und/oder Bekämpfen verfügbar sind,
- wobei ein Abwehrbereich (BA) die Vereinigungsmenge aller Gesamtbereiche (BGa,b)
ist,
bei dem:
- A) wenn das Ziel (4) vom Warnsystem (10) gemeldet wird:
genau eines der Module (12a,b) als aktives Modul gewählt wird und bei diesem der Verfolgemodus
(MV) und der Strahlmodus (MS) für das Ziel (4) aktiviert werden,
und fortan:
- B) wenn sich das Ziel (4) in einem der Solobereiche (BOa,b) befindet:
beim dem, dem Solobereich (BOa,b) zugehörigen aktiven Modul (12a,b) der Verfolgemodus
(MV) und der Strahlmodus (MS) aktiviert werden oder bleiben, und Verfolgemodus (MV)
und Strahlmodus (MS) bei allen anderen Modulen (12a,b) deaktiviert werden oder bleiben,
- C) wenn sich das Ziel (4) im Schnittbereich (BS) zwischen dem aktiven Modul als
erstem Modul (12a,b) und einem zweiten der Module (12a,b) befindet:
- C1) entweder, falls der Verfolgemodus (MV) beim zweiten Modul (12a,b) nicht aktiviert
ist:
- beim ersten Modul (12a,b) der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) aktiviert
und beim zweiten Modul (12a,b) deaktiviert bleiben,
- C2) oder, falls der Verfolgemodus (MV) beim zweiten Modul (12a,b) nicht aktiviert
ist:
- der Verfolgemodus (MV) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert wird und beim ersten
Modul (12a,b) der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) aktiviert bleiben,
- C3) oder, falls der Verfolgemodus (MV) beim ersten und zweiten Modul (12a,b) aktiviert
ist:
- der Strahlmodus (MS) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert wird, und
- der Strahlmodus (MS) beim ersten Modul (12a,b) deaktiviert wird, und die Verfolgemodi
(MV) beim ersten und beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert bleiben.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Schritt A) das aktive Modul (12a,b) nach einem Auswahlkriterium (KA) gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Auswahlkriterium (KA) genutzt wird:
- bei dem Ziel (4) im Solobereich (BOa,b): das zugehörige Modul (12a,b) zum Solobereich
(BOa,b),
- bei dem Ziel (4) im Schnittbereich (BS): das Modul (12a,b) aus denen des Schnittbereiches
(BS):
- in einem vorgebaren Entfernungsbereich zum Ziel (4),
- mit der wenigsten Abweichung der aktuellen Verfolgung und/oder Bekämpfung von einer
Mittelstellung bezüglich eines Verfolgungs- und/oder Bekämpfungsbereiches des Moduls
(12a,b),
- mit einem vorgebbaren Gesamtbereich (BGa,b) oder Schnittbereich (BS),
- mit einer vorgebbaren Erfolgsprognose zur erfolgreichen Bekämpfung.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Schritt C2) nur bei Erfüllung eines Aktivierungskriteriums (KK) ausgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Aktivierungskriterium (KK) genutzt wird:
- dass das zweite Modul (12a,b) zu einer erfolgreichen Zielverfolgung bereit wird,
- dass ein vorgebbarer Grenzparameter beim ersten und/oder zweiten Modul (12a,b) erreicht
ist,
- dass das erste Modul (12a,b) das Ziel (4) nicht mehr erfolgreich verfolgt,
- dass das Ziel (4) eine vorgebbare Grenzfläche (21) im Schnittbereich (BS) erreicht,
- dass das Ziel (4) eine vorgebbare Entfernung zum zweiten Solobereich (BOa,b) unterschreitet
- dass das Ziel (4) den Schnittbereich (BS) zum zweiten Solobereich (BOa,b) hin verlässt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Schritt C3) nur bei Erfüllung eines Übergabekriteriums (KÜ) ausgeführt wird, und
in Schritt C3) das Übergabekriterium (KÜ) weiterhin geprüft wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Übergabekriterium (KÜ) genutzt wird:
- dass das zweite Modul (12a,b) zu einer erfolgreichen Zielbestrahlung bereit wird,
- dass ein vorgebbarer Grenzparameter beim ersten und/oder zweiten Modul (12a,b) erreicht
ist,
- dass das erste Modul (12a,b) das Ziel (4) nicht mehr erfolgreich verfolgt und/oder bestrahlt,
- dass das Ziel (4) eine vorgebbare Grenzfläche (21) im Schnittbereich (BS) erreicht,
- dass das Ziel (4) eine vorgebbare Entfernung zum zweiten Solobereich (BOa,b) unterschreitet,
- dass das Ziel (4) den Schnittbereich (BS) zum zweiten Solobereich (BOa,b) hin verlässt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens zwei der Module (12a,b) zum Bekämpfen des Ziels (4) ein vorgebbares Signalmuster
abstrahlen, das einen Zeitverlauf aufweist, und im Schritt C3) die Signalmuster des
ersten und zweiten Moduls (12a,b) hinsichtlich des Zeitverlaufs phasensynchronisiert
werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Schritt C3)
- der Strahlmodus (MS) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert wird, bevor der Strahlmodus
(MS) beim ersten Modul (12a,b) deaktiviert wird, wobei vom zweiten Modul (12a,b) bewusst
am Ziel (4) vorbeigezielt wird oder - in Verbindung mit Anspruch 8 - bewusst am Ziel
(4) vorbeigezielt wird oder bewusst auf das Ziel (4) gezielt wird,
- nach Deaktivieren des Strahlmodus (MS) beim ersten Modul (12a,b) der Strahlmodus
(MS) beim zweiten Modul (12a,b) aktiviert bleibt und vom zweiten Modul (12a,b) bewusst
auf das Ziel (4) gezielt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- D) wenn sich das Ziel (4) ausgehend von Schritt B) direkt vom aktuellen als vorherigem
Solobereich (BOa,b) zu einem anderen Solobereich (BOa,b) bewegt:
- im vorherigen Solobereich (BOa,b) beim zugehörigen Modul (12a,b) der Verfolgemodus
(MV) und der Strahlmodus (MS) deaktiviert werden,
- im anderen Solobereich (BOa,b) beim zugehörigen Modul (12a,b) als aktivem Modul
der Verfolgemodus (MV) und der Strahlmodus (MS) aktiviert werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens einer oder mehrere oder alle der Bereiche Gesamt-, Solo-, und Schnitt-
und Abwehrbereich (BGa,b; BOa,b; BS; BA) in einem Koordinatensystem als mathematisches
Modell (26) festgelegt werden und Entscheidungen, die diese Bereiche betreffen, anhand
des mathematischen Modells (26) getroffen werden.
12. DIRCM-System (2) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
mit
- einer Schnittstelle (8) zu einem Warnsystem zur Meldung anfliegender Ziele (4),
- mindestens zwei DIRCM-Modulen (12a,b) zum Verfolgen des Ziels (4) in einem Verfolgemodus
(MV) und zum Bekämpfen des Ziels (4) in einem Strahlmodus (MS),
- wobei jedes der Module (12a,b) einen Gesamtbereich (BGa,b) zum Verfolgen und/oder
Bekämpfen von Zielen (4) aufweist,
- und der Gesamtbereich (BGa,b) einen Solobereich (BOa,b) enthält, in dem alleine
das betreffende Modul (12a,b) zum Verfolgen und Bekämpfen verfügbar ist,
- und der Gesamtbereich (BGa,b) einen Schnittbereich (BS) mit mindestens einem anderen
der Module (12a,b) enthält, in dem alle betreffenden Module (12a,b) zum Verfolgen
und/oder Bekämpfen verfügbar sind,
- wobei ein Abwehrbereich (BA) die Vereinigungsmenge aller Gesamtbereiche (BGa,b)
ist,
- einer Steuer und Auswerteeinheit (14) zur Ausführung der Verfahrensschritte des
Verfahrens.
13. DIRCM-System (2) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnittstelle (8) eine Schnittstelle (8) zu einem Warnsystem (10) zur Meldung
eines jeweiligen Anflugbereiches (11) eines anfliegenden Zieles (4) ist.
14. DIRCM-System (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens zwei der Module (12a,b) dazu eingerichtet sind, zum Bekämpfen des Ziels
(4) ein vorgebbares Signalmuster abzustrahlen, das einen Zeitverlauf aufweist, und
die Module (12a,b) hinsichtlich des Zeitverlaufs phasensynchronisierbar sind.
15. Objekt (6), das vor einem anfliegenden Ziel (4) zu schützen ist, mit einem DIRCM-System
(2) nach einem der Ansprüche 12 bis 14.