DE3601053C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslöseanordnung für eine starre Richtmine mit einem Laserentfernungsmesser (LEM) in Waffenrichtung als Auslösesen­ sor und einer Wachschaltung sowie einem Mikroprozessor zur Berechnung der Richtung und Geschwindigkeit des Zieles.

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.

Eine Auslöseanordnung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 ist durch die US-PS 43 98 466 der Anmelderin bekannt geworden. Alle diese Sensoren haben sich im Prinzip bewährt, sind aber doch in den Be­ kämpfungssituationen noch zu eingeschränkt oder erfordern beispielsweise zur Bekämpung mit Vorhalt noch einen erhöhten Instrumentenaufwand (DE-AS 11 99 662). In zahlreichen Ausführungsformen sind doppelt so viele Sensoren mit verdoppelten Sensoraperturen erforderlich. In diver­ sen 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, die trotz einfacher und reduzierter Bauelemente absolut zuverlässig ist und für Situationen eingesetzt werden kann, die in den Fällen, in denen eine Vorhaltberech­ nung oder eine Zündverzögerung z. B. wegen zu hoher bzw. zu geringer Zielgeschwindigkeit notwendig ist und berücksichtigt werden muß, einen Fehlschuß vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteil­ hafte Ausgestaltungen angegeben und in der nachfolgen­ den Beschreibung sind Ausführungsbeispiele erläutert, die in den Figuren der Zeichnung schematisch darge­ stellt sind. Es zeigt

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

Fig. 2 eine Skizze einer Lagesituation zur Bekämpfung aller Ziele innerhalb eines bestimmten Schuß­ reichweitenradius R, bei denen die Zielbewe­ gungsrichtung bekannt ist;

Fig. 3 eine Prinzipanordnung einer Ausführungsform des Auslösesensors;

Fig. 4 eine Prinzipanordnung einer weiteren Ausfüh­ rungsform des Auslösesensors;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Auslösesensors.

Die nachfolgend beschriebene Auslösesensorkonzeption basiert auf dem Grundgedanken, daß durch den Mikropro­ zessor die Meßwerte des Laserentfernungsmessers (LEM) 11 und der beiden zusätzlich auch als Wachschalter ver­ wendeten IR-Detektoren 12, 13 die Entfernung R zum Ziel, die Zielgeschwindigkeit v und die Ziellänge L be­ rechnet werden. Ergeben diese Messungen, daß das Ziel nicht bekämpfbar ist, beispielsweise aufgrund einer hohen Zielentfernung bei gleichzeitig hoher Geschwin­ digkeit 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 Quer­ geschwindigkeit vorliegen, wird das Auslösesignal ver­ zögert. Weiterhin ist es mit dem nachbeschriebenen Aus­ lösesensor 20 möglich, bei vorbekannter Zielbewegungs­ richtung die Mine entsprechend dem Vorhalt zu aktivie­ ren.

In vielen Bekämpfungssituationen ist der Ablauf im ein­ zelnen folgendermaßen: Beim Heranheben 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 Waf­ fenrichtung, so spricht der in dieselbe Richtung blic­ kende LEM beim Auftreffen des Laserstrahls auf die Fahrzeugvorderkante an und löst den Schuß aus. Bei mittlerer Entfernung und Quergeschwindigkeit des Pan­ zers 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 unbefriedigen­ den bzw. keine Treffer erzielenden Ergebnissen. Ist nämlich bei großer Zielentfernung die Quergeschwindig­ keit hoch und/oder die Fahrzeuglänge zu klein, so wird bei Schlußauslösung beim Queren der Fahrzeugvorderkante durch den Laserstrahl des LEM, infolge der erforderli­ chen Flugzeit des 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 nur die Fahrzeugvorderkante, was ebenfalls als nicht optimal gewertet wird.

Nach dem bisherigen Stand der Technik würden zur Be­ kämpfung aller dieser Ziele innerhalb eines Minenreich­ weitenradius R von beispielsweise 50 m zwei in Vorhalt­ richtung rechts und links von der Waffenrichtung blic­ kende LEM 11 erforderlich und zur Messung der Zielwin­ kelgeschwindigkeit "ω" zwei weitere, weiter nach au­ ßen blickende LEM oder zwei zusätzliche IR-Detektoren bzw. Detektorpaare. Aus Entfernung und Winkelgeschwin­ digkeit kann dann mittels Mikroprozessor die Fahrge­ schwindigkeit und aus dem zeitlichen Verlauf des Si­ gnals des IR-Detektors 12 oder 13 die Fahrzeuglänge be­ rechnet werden. Damit wird eine Vorhaltberechnung zur sogenannten "Frühzündung" bzw. "Spätzündung" ermög­ licht, um den vorgenannten Grenzsituationen zu begegnen.

Nun kann man leicht feststellen, daß der prozentuale Anteil von Zielen, die in großer Entfernung und gleich­ zeitig 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 Entfernungsmes­ sung in Waffenrichtung einen einstrahligen Laserentfer­ nungsmesser (LEM) 11 besitzt und zur Messung der Ziel­ winkelgeschwindigkeit "ω" zwei IR-Detektoren 12, 13 aufweist, die eine gemeinsame Empfangsoptik 14 besitzen und einem Mikroprozessor 16 ihre Signale zur Vorhaltbe­ rechnung eingeben. Diese dient jedoch nur zur Blockie­ rung des LEM-Auslöseimpulses bei Zielen mit großer Ent­ fernung und hoher Quergeschwindigkeit und/oder kleiner Ziellänge (Fig. 1). Der bisher erforderliche Wach­ schaltsensor, 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 Erhö­ hung der Zuverlässigkeit und der Batterielebensdauer sinnvoll erscheinen, einen akustischen Wachschalter 17 zusätzlich zu der vorbeschriebenen Auslösesensoranord­ nung 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 verschal­ tet, der sowohl die Vorhaltberechnung durchführt als auch die Minenscharfmacheinrichtung und den LEM steuert.

An die vorgeschlagene Auslösesensoranordnung 20 werden also sowohl gerätemäßig als auch verfahrensmäßig gerin­ gere Anforderungen gestellt, die trotzdem eine absolut zuverlässige Funktion gewährleisten. Weiterhin müssen die beiden IR-Detektoren 12, 13 nur große Geschwindig­ keiten genauer messen, so daß der Kompromiß zwischen hoher Empfindlichkeit bei höheren Frequenzen und ge­ ringstmöglicher unterer Grenzfrequenz des IR-Detektors entfällt, da bei kleinen Geschwindigkeiten immer ein Treffer erzielt wird. Das hier vorgeschlagene Sensor­ konzept erlaubt also eine Erweiterung der Bekämpfungs­ situationen, die aus den Funktionsvorgängen resultiert. Hierzu einige Beispiele: Die Ansprechdauer der IR-De­ tektoren 12, 13 bzw. des aus ihnen gebildeten IR-Sen­ sors 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 Ent­ fernungen und Geschwindigkeiten des Zieles wird eine entsprechende Spätzündung aktiviert und somit die Tref­ ferlage erheblich verbessert. Ist weiterhin die Bewe­ gungsrichtung 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 - er­ laubt.

Claims (5)

1. Auslöseanordnung für eine starre Richtmine mit einem Laserentfer­ nungsmesser (LED) in Waffenrichtung als Auslösesensor und einer Wach­ schaltung sowie einem Mikroprozessor zur Berechnung der Richtung und Geschwindigkeit des Zieles, dadurch gekennzeichnet, daß dem LEM (11) zwei zusätzliche als Wachschalter dienende IR-Detektoren (12, 13) in bestimmter Winkelstellung d zugeschaltet sind, denen ein Mikroprozes­ sor (16) zur Messung der Geschwindigkeit (v) und der Winkelgeschwindig­ keit (w) des Zieles sowie dessen Länge (L) zugeordnet ist, der das Zündsignal des LEM (11) nach Maßgabe der Entfernung, der Geschwindigkeit und der Größe des Zieles freigibt, in den Fällen, in denen ein Treffer nur mit Vorhalt erzielbar ist "blockiert" und in den Fällen, in denen das Ziel sehr kleine Entfernungen und Geschwindigkeiten aufweist, so "verzögert", daß dadurch eine mittige Zieltrefferlage erreicht wird.

2. Auslöseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der LEM (11) mit den beiden IR-Detektoren (12, 13) aus seiner symmetri­ schen Lage bezüglich der Waffenrichtung verschwenkbar gelagert ist.

3. Auslöseanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß den beiden IR-Detektoren (12, 13) eine gemeinsame Empfangsop­ tik (14) zugeordnet ist.

4. Auslöseanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem LEM (11) und den beiden IR-Detektoren (12, 13) eine gemeinsame Empfangsoptik (15) zugeordnet ist.

5. Auslöseanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der aus dem LEM (11) und den IR-Detektoren (12, 13) bestehende Auslösesensor (20) zusätzlich mit einem akustischen Sensor (17) versehen ist.