DE3601053A1 - Ausloeseanordnung fuer richtminen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslöseanordnung für eine starre Richtmine mit einem Laserentfernungsmesser (LEM) in Waffenrichtung als Auslösesensor.

Auslöseanordnungen für gegen bewegliche Ziele gerichtete Waffen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So ist beispielsweise durch die Anmelderin in der DE-AS 22 62 366 eine Auslösevorrichtung offenbart worden, die auf Magnetfeldänderungen anspricht.

Weiterhin ist durch die Anmelderin ein sogenannter CW-Laser-Sensor bekannt, dem ein zusätzlicher Wachschaltsensor in Form eines Mikrofons mit Pegelmessung zugeordnet ist. Alle diese Sensoren haben sich im Prinzip bewährt, sind aber doch in den Bekämpfungssituationen noch zu eingeschränkt oder erfordern beispielsweise zur Bekämpfung mit Vorhalt noch einen erhöhten Instrumentenaufwand; so sind in diesem Falle doppelt so viele Sensoren mit verdoppelten Sensoraperturen erforderlich. In diversen Konzeptionen ist aber ein solcher Aufwand allein aus dem gegebenen und erforderlichen Platzbedarf nicht durchführbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auslöseanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile beseitigt und einen Auslösesensor schafft, der trotz einfacher und reduzierter Bauelemente absolut zuverlässig ist und für Situationen eingesetzt werden kann, die eine Vorhaltberechnung oder eine Zündverzögerung z. B. wegen zu hoher bzw. zu geringer Zielgeschwindigkeit erfordern, ohne daß ein zusätzlicher zweiter LEM benötigt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele erläutert, die in den Figuren der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Skizze einer Lagesituation zur Zielbekämpfung mit E-Messung in Waffenrichtung;

Fig. 2 eine Skizze einer Lagesituation zur Bekämpfung aller Ziele innerhalb eines bestimmten Schußreichweitenradius R, bei denen die Zielbewegungsrichtung bekannt ist;

Fig. 3 eine Prinzipanordnung einer Ausführungsform des Auslösesensors;

Fig. 4 eine Prinzipanordnung einer weiteren Ausführungsform des Auslösesensors;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Auslösesensors.

Die nachfolgend beschriebene Auslösesensorkonzeption basiert auf dem Grundgedanken, daß durch den Mikroprozessor die Meßwerte des Laserentfernungsmessers (LEM) 11 und der beiden zusätzlich auch als Wachschalter verwendeten IR-Detektoren 12, 13 die Entfernung R zum Ziel, die Zielgeschwindigkeit v und die Ziellänge L berechnet werden. Ergeben diese Messungen, daß das Ziel nicht bekämpfbar ist, beispielsweise aufgrund einer hohen Zielentfernung bei gleichzeitig hoher Geschwindigkeit und/oder kleiner Länge L des Zieles, so wird das LEM-Auslösesignal blockiert. In den Fällen, in denen sehr niedrige Werte von Entfernung und/oder Quergeschwindigkeit vorliegen, wird das Auslösesignal verzögert. Weiterhin ist es mit dem nachbeschriebenen Auslösesensor 20 möglich, bei vorbekannter Zielbewegungsrichtung die Mine entsprechend dem Vorhalt zu aktivieren.

In vielen Bekämpfungssituationen ist der Ablauf im einzelnen folgendermaßen: Beim Herannahen eines Panzers schaltet der akustische Sensor 17 die beiden seitlich zur Waffenrichtung blickenden IR-Detektoren 12, 13 ein. Fährt der Panzer in das Gesichtsfeld eines der beiden Laserdetektoren/IR-Detektoren ein, so wird der LEM 11 wachgeschaltet. Fährt jetzt der Panzer durch die Waffenrichtung, so spricht der in dieselbe Richtung blickende LEM beim Auftreffen des Laserstrahls auf die Fahrzeugvorderkante an und löst den Schuß aus. Bei mittlerer Entfernung und Quergeschwindigkeit des Panzers trifft der mit etwa 100 m/s fliegende Wirkteil der Richtmine den mittleren Teil des Panzers. Bei zwei Randbereichen dieser Bekämpfungssituation führt der bisher geschilderte Ablauf jedoch nur zu unbefriedigenden bzw. keine Treffer erzielenden Ergebnissen. Ist nämlich bei großer Zielentfernung die Quergeschwindigkeit hoch und/oder die Fahrzeuglänge zu klein, so wird bei Schußauslösung beim Queren der Fahrzeugvorderkante durch den Laserstrahl des LEM, infolge der erforderlichen Flugzeit der Wirkteils, höchstens noch ein Treffer im hintersten Teil des Panzers bzw. überhaupt keiner mehr erzielt. Bei sehr niedriger Geschwindigkeit und/ oder geringer Entfernung des Zieles trifft der Wirkteil und die Fahrzeugvorderkante, was ebenfalls als nicht optimal gewertet wird.

Nach dem bisherigen Stand der Technik würden zur Bekämpfung aller dieser Ziele innerhalb eines Minenreichweitenradius R von beispielsweise 50 m zwei in Vorhaltrichtung rechts und links von der Waffenrichtung blickende LEM 11 erforderlich und zur Messung der Zielwinkelgeschwindigkeit "ω" zwei weitere, weiter nach außen blickende LEM oder zwei zusätzliche IR-Detektoren bzw. Detektorpaare. Aus Entfernung und Winkelgeschwindigkeit kann dann mittels Mikroprozessor die Fahrgeschwindigkeit und aus dem zeitlichen Verlauf des Signals des IR-Detektors 12 oder 13 die Fahrzeuglänge berechnet werden. Damit wird eine Vorhaltberechnung zur sogenannten "Frühzündung" bzw. "Spätzündung" ermöglicht, um den vorgenannten Grenzsituationen zu begegnen.

Nun kann man leicht feststellen, daß der prozentuale Anteil von Zielen, die in großer Entfernung und gleichzeitig mit hoher Geschwindigkeit fahren und/oder eine geringe Länge besitzen sehr gering ist, so daß auf ihre Bekämpfung verzichtet werden kann. Deshalb wird eine Auslöseanordnung vorgeschlagen, die zur Entfernungsmessung in Waffenrichtung einen einstrahligen Laserentfernungsmesser (LEM) 11 besitzt und zur Messung der Zielwinkelgeschwindigkeit "ω" zwei IR-Detektoren 12, 13 aufweist, die eine gemeinsame Empfangsoptik 14 besitzen und einem Mikroprozessor 16 ihre Signale zur Vorhaltberechnung eingeben. Diese dient jedoch nur zur Blockierung des LEM-Auslöseimpulses bei Zielen mit großer Entfernung und hoher Quergeschwindigkeit und/oder kleiner Ziellänge (Fig. 1). Der bisher erforderliche Wachschaltsensor, meistens ein Mikrofon mit Pegelmessung, ist an sich nicht mehr erforderlich, da der aus den beiden IR-Detektoren 12, 13 gebildete IR-Sensor diese Wachschaltung übernimmt. Nun kann es jedoch zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Batterielebensdauer sinnvoll erscheinen, einen akustischen Wachschalter 17 zusätzlich zu der vorbeschriebenen Auslösesensoranordnung einzusetzen, um eine eventuelle Nichtauslösung der Waffe bzw. der Richtmine 10 bei Zielgeschwindigkeiten nahe Null zu vermeiden (Fig. 3).

In einem Ausführungsbeispiel, bei dem ein weitgehend geringer Platzbedarf gefordert ist, wird vorgeschlagen, daß sowohl dem LEM 11 als auch den IR-Detektoren 12, 13 eine gemeinsame Empfangsoptik 15 zugeordnet ist (Fig. 4). Allerdings ist hier der Montage- und Justieraufwand größer. In allen Fällen bzw. Ausführungsbeispielen sind die IR-Detektoren mit einem Mikroprozessor 16 verschaltet, de sowohl die Vorhaltberechnung durchführt als auch die Minenscharfmacheinrichtung und den LEM steuert.

An die vorgeschlagene Auslösesensoranordnung 20 werden also sowohl gerätemäßig als auch verfahrensmäßig geringere Anforderungen gestellt, die trotzdem eine absolut zuverlässige Funktion gewährleisten. Weiterhin müssen die beiden IR-Detektoren 12, 13 nur große Geschwindigkeiten genauer messen, so daß der Kompromiß zwischen hoher Empfindlichkeit bei höheren Frequenzen und geringstmöglicher unterer Grenzfrequenz des IR-Detektors entfällt, da bei kleinen Geschwindigkeiten immer ein Treffer erzielt wird. Das hier vorgeschlagene Sensorkonzept erlaubt also eine Erweiterung der Bekämpfungssituationen, die aus den Funktionsvorgängen resultiert. Hierzu einige Beispiele: Die Ansprechdauer der IR-Detektoren 12, 13 bzw. des aus ihnen gebildeten IR-Sensors liefert die Länge L des Zieles. Werden nun kurze Ziele (Jeep statt Panzer) mit großer Geschwindigkeit oder Entfernung festgestellt, so wird automatisch der LEM-Auslöseimpuls blockiert. Oder bei sehr kleinen Entfernungen und Geschwindigkeiten des Zieles wird eine entsprechende Spätzündung aktiviert und somit die Trefferlage erheblich verbessert. Ist weiterhin die Bewegungsrichtung des Zieles bekannt, so wird bereits bei der Minenaufrichtung der komplette Sensor 20 in die Vorhaltrichtung verschwenkt. Hier ist nun ein einseitig wirkender Vorhaltsensor geschaffen, der die Bekämpfung aller Ziele, d. h. auch der Ziele mit großer Entfernung, Quergeschwindigkeit und geringer Länge innerhalb des gegebenen Minenreichweitenradius - hier 50 Meter - erlaubt.

Claims (7)

1. Auslöseanordnung für eine starre Richtmine mit einem Laserentfernungsmesser (LEM) in Waffenrichtung als Auslösesensor, dadurch gekennzeichnet, daß dem LEM (11) zwei zusätzliche als Wachschalter dienende IR-Detektoren (12, 13) zugeschaltet sind, denen ein Mikroprozessor (16) zur Messung der Geschwindigkeit (v) bzw. der Winkelgeschwindigkeit (w) des Zieles und dessen Länge (L) zugeordnet ist und der das Zündsignal des LEM (11) in den Fällen blockiert, in denen ein Treffer nur mit Vorhalt erzielbar ist.

2. Auslöseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (16) das Zündsignal des LEM (11) in den Fällen so entsprechend verzögert, in denen dadurch eine mittige Zieltrefferlage erreicht wird.

3. Auslöseanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der LEM (11) aus seiner symmetrischen Lage bezüglich der beiden IR-Detektorrichtungen verschwenkbar gelagert ist.

4. Auslöseanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden IR-Detektoren (12, 13) zusätzlich als Wachschaltung für den LEM (11) verwendet werden.

5. Auslöseanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden IR-Einzeldetektoren (12, 13) eine gemeinsame Empfangsoptik (14) zugeordnet ist.

6. Auslöseanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem LEM (11) und den beiden IR-Einzeldetektoren (12, 13) eine gemeinsame Empfangsoptik (15) zugeordnet ist.

7. Auslöseanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,daß der aus dem LEM (11) und den IR-Einzeldetektoren (12, 13) bestehende Auslösesensor (20) zusätzlich mit einem akustischen Sensor (17) versehen ist.