NO319311B1 - Missilstyring mot et mal ved hjelp av en avsokende laserstrale - Google Patents

Description

Dette konsept, som i det følgende vil bli kalt oppfinnelsen, gjelder en fremgangsmåte og en innretning for missilstyring mot et mål ved hjelp av en avsøkende laserstråle. Særlig gjelder oppfinnelsen styring av et missil fra en standplass for målangrep, hvor det gjerne er en prosjektør for laserstrålen samt en optisk mottaker med optisk kontakt med missilet.

Prosjektøren er i prinsippet en lyskilde som sender ut en laserstråle og beveger denne slik at det dannes et avsøkingsmønster som er beregnet til å dekke et aktuelt synsfelt omkring missilet. Lyskilden er koplet til lysmottakeren, idet denne inngår i en observasjonsenhet med direkte optisk kontakt med missilet (eller ved hjelp av annerledes optisk kontakt via fjernsyn eller varmestråling).

Et slikt oppsett har imidlertid ulemper, nemlig ved at laserstrålen gjerne avsøker hele synsfeltet og dermed kan detekteres og følges tilbake til kilden, slik at en fiende kan angripe standplassen, og ut fra dette går oppfinnelsen ut på å redusere muligheten for slik deteksjon via en lysstråle. For øvrig skal vises til kjent teknikk ved GB patent 2 146 450 for generell missilstyring.

Således foreslås en fremgangsmåte som forøvrig er satt opp i patentkrav 1, nemlig en fremgangsmåte for missilstyring av et missil mot et mål under observasjon av et observasjonsfelt som missilet antas å bevege seg i, i den hensikt å lokalisere dette på bestemt måte i observasjonsfeltet, og denne fremgangsmåte særmerker seg ved at man i observasjonsfeltet fastlegger en sone rundt missilets momentane posisjon i samsvar med lokaliseringen, og at avsøkingen med en utsendt laserstråle begrenses til bare denne sone.

På denne måte reduseres sannsynligheten for deteksjon av laserstrålen, i og med at den avsøkte flate er betydelig redusert i forhold til hele observasjonsfeltet. Likevel kan det være slik at man ikke alltid ønsker å utelukke hele den øvrige del av observasjonsfeltet, og man har ansett det fordelaktig (særlig av praktiske grunner for tilpasning til allerede eksisterende avsøkings- og missilstyresystemer) at selve avsøkingen foregår over hele observasjonsfeltet, men at synliggjøringen av laserstrålen (tent stråle) bare finner sted når den sveiper over den avgrensede sone.

I et slikt tilfelle vil avsøkingen fortsatt være dekkende for hele observasjonsfeltet, men da med en slukket laserstråle, slik at strålen ikke kan oppdages annet når den er i den bestemte sone rundt missilet (idet denne sonen er betydelig redusert i størrelse i forhold til det totale observasjonsfelt). Utstrekningen av sonen vil kunne være avhengig av forskjellige parametre som varierer som funksjon av situasjonen og bestemte forhold som har med utskytingen av missilet å gjøre.

For å kunne utføre et fremgangsmåte som den som er angitt ovenfor gjelder oppfimielsen også en innretning som her bl.a. er kalt "søker", og denne er nærmere angitt i patentkrav 3. Det det dreier seg om er således en søker som kan brukes for å styre et missil mot et mål ved hjelp av en avsøkende laserstråle, og denne søker omfatter særlig: En lyskilde for å frembringe en laserstråle for å overføre pilotkommandoer til missilet, en observasjonsenhet for observasjon av et observasjonsfelt som missilet antas å bevege seg i, i den hensikt å lokalisere dette missil i observasjonsfeltet, og en avsøker for å avsøke observasjonsfeltet ved hjelp av laserstrålen, idet avsøkeren er koplet til lyskilden. Søkeren kjennetegnes ved en sonedanner for å fastlegge en sone rundt missilets momentane posisjon i observasjonsfeltet, idet sonedanneren er koplet til observasjonsenheten, og en aktiveringsenhet for laserstrålen i sonen og koplet til sonedanneren som fastlegger sonen.

Fortrinnsvis er søkeren slik at aktiveringsenheten for aktivering av lasertrålen omfatter tennmidler som tenner laserstrålen i synkronisme med driften av avsøkeren for avsøkingen av observasjonsfeltet, slik at tenningen av laserstrålen sammenfaller med avsøkingen over sonen.

På denne måte reduseres detekterbarheten av laserstrålen ved at denne bare tennes når den passerer det området av observasjonsfeltet hvor missilet i øyeblikket befinner seg. Avsøkeren kan særlig inneholde et videokamera, en halvgjennomsiktig sikteskive i den optiske bane mellom en observatør og kameraet, og eventuelt en monitor for betraktning av observasjonsfeltets sone.

Enten kan monitoren utnytte samme sikteskive som kameraet, eller kameraet og monitoren er holdt atskilt og har hver sin sikteskive. Fortrinnsvis er det videre anordnet en bryter som muliggjør full aktivitet av laserstrålen over hele observasjonsfeltet på kommando av operatøren, dersom det behov for dette for på ny å lokalisere missilet dersom dette har beveget seg ut fra sonen.

Tegningene som hører til beskrivelsen av oppfinnelsen gjør at denne lettere for-stås, og samme henvisningstall kan gå igjen fra figur til figur der disse tall deler samme eller tilsvarende element.

Fig. 1 viser et oversiktsskjema over en typisk utførelse av oppfinnelsens søker som holder kontakt mellom et utskutt missil og en standplass ved hjelp av laserstråle, fig. 2 viser det observasjonsfelt som omfatter missilet på dets vei mot et mål, idet målet er vist i sentrum av observasjonsfeltet, og fig. 3-5 viser forskjellige utførelser av den visuelle presentasjon av observasjonsfeltet overfor en observatør, på tegningene illustrert med et åpent øye.

Fig. 1 viser altså en typisk utførelse av oppfinnelsens innretning, her kalt søker 1. Hensikten med oppfinnelsen er å kunne styre et missil M mot et mål T (vist på fig. 2), men uten at styringen, som skjer ved hjelp av en laserstråle 2, så lett oppdages.

Søkeren 1 omfatter særlig midler for å sende ut en slik laserstråle 2, idet denne er beregnet til å overføre styrekommandoer til missilet M. Midlene kan særlig være i form av en lyskilde 3. Søkeren har videre en observasjonsenhet 4 (som kan være et videokamera, en termisk irinretning eller annet) for observasjon av et observasjonsfelt 5 (se fig. 2), og observasjonsfeltet blir observert ut fra det innfallende lys 5A som er vist med en stiplet pil inn mot søkeren 1 på fig. 1. Det innfallende lys 5A tas altså f.eks. imot av kameraet. I observasjonsenheten 4 foretas anslag over hvor missilet M kommer til å være, slik at det kan lokaliseres (med koordinater) i observasjonsfeltet 5. Endelig det anordnet et avsøker 6 som særlig kan ha et fast speil 6A og et bevegelig speil 6B og som mottar laserstrålen fra lyskilden 3 og sender den ut igjen etter refleksjon i speilene.

Ifølge oppfinnelsen omfatter særlig søkeren 1 videre en innretning 7 som her er kalt en sonedanner og er innrettet for å fastlegge en avgrenset sone 8 (se fig. 2) rundt missilets M momentane posisjon i observasjonsfeltet 5, idet denne sonedanner 7 er koplet til observasjonsenheten 4 via en tilkoplingslinje 9, og en aktiveringsenhet 10 for å aktivere laserstrålen 2 når denne sveiper over sonen 8, idet koplingen mellom aktiveringsenheten 10 og sonedanneren 7 skjer via en styrelinje 11.

Aktiveringsenheten 10 er videre koplet til lyskilden 3 via en drivlinje 12, og avsøkeren 6 er koplet til sonedanneren 7 via en linje 13.

I det viste eksempel er aktiveringsenheten 10 slik at den kan tenne og slukke laserstrålen 2 i synkronisme (via drivlinjen 12) med avsøkerens 6 sveiping av laserstrålen, slik at lystrålen (ved hjelp av linjen 13) blir aktivert til fullt lys når den sveiper over sonen 8.

På denne måte reduseres den radiale utstrekning av sveipingen (langs aksene Y-Y og Z-Z på fig. 2, idet det antas at aksen X-X på tegningen er den akse som "forbinder" standplassen, nærmere bestemt observatøren 15 (fig. 3-5) med målet T), til bare det parti (sonen 8) av observasjonsfeltet 5 hvor missilet M befinner seg.

Slik tennes og slukkes laserstrålen under avsøkingen av feltet så laseren lyser effektivt bare når den treffer i nærheten av den aktuelle posisjon for missilet. På standplassen registreres missilposisjonen i feltet ved videoopptak, og resultatet koples til en kildeprosessor (i dette tilfellet innlagt i sonedanneren 7 på fig. 1).

I det tilfellet en standplass ikke har direkte optisk sikt med missilet (i siktefeltet 14 vist på fig. 3-5 og hvor tallet 15 angir observatøren, nærmere bestemt vedkommendes øye), vil en observasjonsenhet 4 i form av et kamera være hensiktsmessig for løpende opptak, og dette oppnås ved å legge inn en halvgjennomsiktig første sikteskive 16 i den optiske vei (fig. 3). Fig. 4 viser i tillegg at denne oppbygging kan kompletteres med en mikrosøker 17 for visualisering av sonen 8 med aktivert laserstråle 2. Fig. 4 viser prinsippskjemaet hvor det fremgår at man ved bruk av denne første sikteskive 16 får en dobbel observasjon av observasjonsfeltet 5, både ved observatørens 15 øye og ved hjelp av observasjonsenheten 4 i form av et kamera, og at observatøren også far en dobbelvisning hvor både observasjonsfeltet og avbildningen i mikrosøkeren overlappes.

Imidlertid vil parasittær observasjon via mikrosøkeren 17, i kameraet som inngår i observasjonsenheten 4, ikke helt kunne utelukkes i et slikt oppsett, og derfor kan man i stedet bruke et skjema som vist på fig. 5 hvor de to kombinerte observasjoner er skilt fra hverandre, idet man har lagt inn en andre sikteskive 18 bare koplet til mikrosøkeren 17, for å unngå enhver parasittær observasjon.

Fordelen med denne optiske organisering er at den tillater at man ved over-lapping av en visualisering av sonen 8 med missilet på observasjonsfeltets avbildning far en god koordinering. Det er videre mulig at lokaliseringen av missilet forstyrres eller tapes, ved at det har kommet utenfor sonen 8. Operatøren kan da sette i gang en kommando som går ut fra sonedanneren 7 og er illustrert med inngangen 19 på fig. 1, at laserstråleavsøkingen skal være fullbelyst over hele dekningen av observasjonsfeltet, for på ny å "henge seg fast på" missilet på dets vei mot målet T.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for missilstyring av et missil (M) mot et mål (T) under observasjon av et observasjonsfelt (5) som missilet antas å bevege seg i, i den hensikt å lokalisere dette på bestemt måte i observasjonsfeltet, karakterisert ved at man i observasjonsfeltet (5) fastlegger en sone (8) rundt missilets (M) momentane posisjon i samsvar med lokaliseringen, og at avsøkingen med en utsendt laserstråle (2) begrenses til bare denne sone (8).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og hvor avsøkingen ved hjelp av laserstrålen utføres over hele sonen (8), karakterisert ved at aktiveringen av laserstrålen (2) i form av en tenning sammenfaller med avsøkingen av sonen (8).

3. Innretning for styring av et missil (M) mot et mål (T) ved hjelp av en avsøkende laserstråle (2), hvilken innretning er i form av en søker (1) og er utført for å utføre fremgangsmåten ifølge krav 1 eller 2, idet den omfatter: en lyskilde (3) for å frembringe en laserstråle (2) for å overføre pilotkommandoer til missilet (M), en observasjonsenhet (4) for observasjon av et observasjonsfelt (5) som missilet antas å bevege seg i, i den hensikt å lokalisere dette missil i observasjonsfeltet, og n avsøker (6) for å avsøke observasjonsfeltet (5) ved hjelp av laserstrålen (2), idet avsøkeren er koplet til lyskilden (3), karakterisert ved: en sonedanner (7) for å fastlegge en sone (8) rundt missilets (M) momentane posisjon i observasjonsfeltet (5), idet sonedanneren er koplet til observasjonsenheten (4), og en aktiveringsenhet (10) for laserstrålen (2) i sonen (8) og koplet til sonedanneren (7) som fastlegger sonen (8).

4. Innretning ifølge krav 3, karakterisert ved at aktiveringsenheten (10) for aktivering av lasertrålen (2) omfatter tennmidler som tenner laserstrålen i synkronisme med driften av avsøkeren (6) for avsøkingen av observasjonsfeltet (5), slik at tenningen av laserstrålen (2) sammenfaller med avsøkingen over sonen (8).

5. Innretning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at observasjonsenheten (4) omfatter et videokamera.

6. Irinretning ifølge krav 5, karakterisert ved at en første sikteskive (16) er innskutt i den optiske vei mellom siktefeltet (14) og kameraet i observasjonsenheten (4).

7. Innretning ifølge ett av kravene 3-6, karakterisert ved en mikrosøker (17) for visualisering av sonen (8) i observasjonsfeltet (5).

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at mikrosøkeren (17) og kameraet i observasjonsenheten (4) utnytter en og samme første sikteskive (16) innskutt i den optiske vei.

9. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at kameraet og mikrosøkeren (17) er holdt fra hverandre og hver har sin respektive sikteskive (16,18).

10. Innretning ifølge ett av kravene 3-9, karakterisert ved en kommutator koplet til en inngang (19) for å kople om fra begrenset aktivert avsøking av sonen (8) til full avsøking av hele observasjonsfeltet (5), på kommando fra en observatør (15).