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Dokumentenidentifikation DE3932548A1 11.04.1991
Titel Verfahren und Vorrichtung für eine Torpedozielsteuerung
Anmelder TELEFUNKEN SYSTEMTECHNIK GMBH, 7900 Ulm, DE
Erfinder Koch, Klaus, 2000 Hamburg, DE;
Langbehn, Uwe;
Tegel, Marek, Dr.-Ing., 2000 Wedel, DE
Vertreter Salhoff, R., Ing.(grad.), Pat.-Ass., 2400 Lübeck
DE-Anmeldedatum 29.09.1989
DE-Aktenzeichen 3932548
Offenlegungstag 11.04.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.04.1991
IPC-Hauptklasse F41G 7/20
IPC-Nebenklasse F42B 19/01   H04B 7/185   H01Q 1/30   
Zusammenfassung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zielsteuerung für ein Torpedo zu schaffen, die für die Erfassung des Torpedostandortes nicht auf ein vom Zielobjekt erzeugtes oder reflektiertes Signal angewiesen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem Satellitennavigationsverfahren (GPS) Standortbestimmungen des unter Wasser laufenden Torpedos (1) durchgeführt werden, wozu der Torpedo (1) mindestens eine Satellitenempfangsantenne (2) an der Wasseroberfläche mitschleppt.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß für die Standortbestimmung des laufenden Torpedos ein Funknavigationsverfahren mit hoher Navigationsgenauigkeit und großer Reichweite eingesetzt wird. Die Erfindung kann in vorteilhafter Weise auch bei der Nachrüstung von drahtgesteuerten Torpedos, die nicht mit einem Suchkopf ausgerüstet sind, Anwendung finden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Anwendung des Satellitennavigationsverfahrens (GPS) auf die Zielsteuerung eines Torpedos und ein Antennensystem für die Durchführung dieses Verfahrens.

Zielsteuerungsverfahren, bei denen der Standort des laufenden Torpedos in die Steuerung einbezogen wird, sind z. B. durch den Einsatz des aktiven Ultraschallsuchkopfes bekannt geworden. Dieser Suchkopf sendet Ultraschallwellen und ermittelt aus den vom Zielobjekt reflektierten Schallwellen seinen relativen Standort zum Zielobjekt. Bei dieser Zielsteuerung muß das Torpedo dem Ziel folgen und dafür ein entsprechendes Geschwindigkeitspotential aufweisen. Mit steigender Fahrgeschwindigkeit des Torpedos steigt seine Ortungsanfälligkeit. Das Operationsgebiet einer Zielsteuerung mit Ultraschallkopf ist begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zielsteuerung für ein Torpedo zu schaffen, die für die Erfassung des Torpedostandortes nicht auf ein vom Zielobjekt erzeugtes oder reflektiertes Signal angewiesen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem Satellitennavigationsverfahren (GPS) Standortbestimmungen des unter Wasser laufenden Torpedos durchgeführt werden, wozu der Torpedo mindestens eine Satellitenempfangsantenne an der Wasseroberfläche mitschleppt.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß für die Standortbestimmung des laufenden Torpedos ein Funknavigationsverfahren mit hoher Navigationsgenauigkeit und großer Reichweite eingesetzt wird. Die Erfindung kann in vorteilhafter Weise auch bei der Nachrüstung von drahtgesteuerten Torpedos, die nicht mit einem Suchkopf ausgerüstet sind, Anwendung finden. Das Satellitennavigationsverfahren (GPS) ermöglicht Standortbestimmungen im Sekundentakt, so daß eine kontinuierliche Standortbestimmung während der Laufzeit des Torpedos erfolgt. Für diese Standortbestimmungen sind keine Signalwechselwirkungen mit dem Ziel erforderlich. Es kann ein standardisiertes Navigationsverfahren für die Standortbestimmungen verwendet werden, was sich in vorteilhafter Weise auf die Kosten des Verfahrens auswirkt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Mit den Weiterbildungen werden in vorteilhafter Weise die Empfangseigenschaften der auf der Wasseroberfläche gleitenden Antenne verbessert und Anforderungen an die Tarnung erfüllt. Weiterhin wird mit den Weiterbildungen bei der Auswertung des Torpedostandortes eine Berücksichtigung des Standortunterschiedes von Antenne und Torpedo ermöglicht.

Wird eine Weiterbildung gemäß Anspruch 2 verwendet, so ist der Vorteil einer Redundanz gegeben und es sind mit diesem Verfahren Meßfehler, die bei Kurvenfahrt des Torpedos auftreten können, besser korrigierbar.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein drahtgesteuertes Torpedo mit einer Satellitenempfangsantenne,

Fig. 2 zeigt das Torpedo mit zwei Antennen,

Fig. 3 zeigt ein Antennensystem und

Fig. 4 eine Möglichkeit für die Lagerung des Antennensystems vor dem Torpedostart.

Aus dem in Fig. 1 dargestellten Erfindungsprinzip ist ersichtlich, daß die Anwendung des Satellitennavigationsverfahrens (GPS) mittels der vom laufenden Torpedo 1 an der Wasseroberfläche 13 nachgeschleppten Antenne 2 erfolgt. Die Antenne 2 wird an einem Zugseil 3 geschleppt und die empfangenen Satellitensignale werden über ein Antennenkabel 10 von der Antenne 2 zum Auswertegerät 4 im Torpedo 1 geleitet. Das unter Wasser laufende Torpedo 1 wird über eine Steuerleitung 11 von der Torpedoleitzentrale 12 in Kurs und Geschwindigkeit gesteuert. Die Anwendung der Erfindung ist aber auch bei Torpedos denkbar, die ihre Steuersignale nicht über eine Steuerleitung empfangen. Die für das Satellitennavigationsverfahren (GPS) erforderliche Antenne 2 ist eine Empfangsantenne, die selber keine ortbare Strahlung abgibt.

Das Zugseil 3 zum Schleppen der Antenne ist etwa 10 m lang und kann zur Verringerung von ruckartigen Belastungen mit einem Dämpfungsglied versehen sein. Die Auswertung der empfangenen Satellitensignale erfolgt an Bord des Torpedos 1 mit einem standardisierten elektronischen Auswertegerät 4 für die GPS-Satellitennavigation. Die so ausgewerteten Standortdaten des laufenden Torpedos 1 werden über die Steuerleitung 11 an die Torpedoleitzentrale 12 übertragen und bei der Zielsteuerung des Torpedos berücksichtigt.

Fig. 2 zeigt das Prinzip der Erfindung für zwei nachgeschleppte Empfangsantennen Einzelheiten der Ausführung entsprechen der Beschreibung zu Fig. 1.

Bei horizontalen Kursänderungen des Torpedos 1 wandert die vom Kopf des Torpedos 1 geschleppte Antenne 2 schneller aus einer im Torpedoleitsystem 12 extrapolierten Kiellinie heraus als die vom hinteren Ende des Torpedos 1 geschleppte Antenne 2. Dieses unterschiedliche Auswandern der vorderen und hinteren Antenne 2 führt zu einem schnelleren Erfassen von horizontalen Kursabweichungen des Torpedos 1 und verbessert dadurch die Zielsteuerung des Torpedos.

In Fig. 3 wird ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Antennensystem gezeigt. Die Empfangsantenne 2 ist eine 4 cm × 4 cm große, gedruckte Mikrowellenantenne, die auf einem Gleitrumpf 5 befestigt ist. Der Gleitrumpf 5 und die Empfangsantenne 2 sind in einer mit Inertgas gefüllten Hülle 6 integriert, die aus optisch transparentem Material gefertigt und durchlässig für die Mikrowellensignale ist. Der mit dem Zugseil 3 gezogene Gleitrumpf 5 besitzt genügend Auftrieb und Kenterstabilität, so daß auch bei Seegang eine kontinuierliche Überwasserfahrt der Antenne 2 gewährleistet ist.

Die gasgefüllte Hülle 6 schützt die Antenne 2 vor Spritzwasser. Der Antennenbetrieb wird gegenüber Spritzwasser störungsunempfindlicher, wenn die Hülle 6 mit Abstand zur Antennenoberfläche angeordnet ist. Im Gleitrumpf 5 ist ein aktives Unterwasser-Ortungssystem 8 untergebracht, das die relative Position der Antenne 2 in Bezug auf das Torpedo 1 ermittelt. Die Daten des Ortungssystemes 8 werden bei der Ermittlung des Torpedostandortes als Korrekturdaten berücksichtigt. Weiterhin weist der Gleitrumpf 5 ein bordeigenes Rudersystem 7 auf, das den Gleitrumpf bei Kursabweichungen automatisch in die Kiellinie des Torpedos 1 zurücksteuert. Die Steuerung des Rudersystemes 7 kann auf mechanischem Weg durch Erfassung der an den Rumpf 5 angreifenden Kraftkomponenten des Zugseiles 3 erfolgen. Die in Fig. 3 dargestellte gasgefüllte Hülle 6 muß nicht aus optisch transparentem Material gefertigt sein. Es sind zum Zwecke der Tarnung auch andere Materialien und auch andere Formen der Hülle als die in Fig. 3 gezeigte Form denkbar, so daß für die optische Wahrnehmung die Simulation unverdächtiger, auf dem Wasser schwimmender Objekte möglich ist.

Fig. 4 zeigt die Lagerung des Antennensystemes vor dem Torpedostart. Das Antennensystem ist mit aufgeblasener Hülle 6 am Heck des Torpedos befestigt und das Zugseil 3 und das Antennenkabel 10 in einer Tasche 14 des Torpedos 1 gelagert. Nach dem Start des Torpedos 1 löst sich das Antennensystem durch die Wirkung von Strömungswiderständen selbsttätig vom Heck und das Zugseil 3 und Antennenkabel 10 läuft aus der Tasche 14 aus. Es ist auch denkbar, daß das Antennensystem vor dem Torpedostart an der Außenwand des Torpedorohres 9 oder auf dem Deckel des Torpedorohres gehalten ist und Zugseil 3 und Antennenkabel 10 in das Torpedorohr 9 zur Tasche 14 im Torpedo geführt sind.


Anspruch[de]
  1. 1. Anwendung des Satellitennavigationsverfahrens (GPS) auf die Zielsteuerung eines Torpedos, wobei mit dem Satellitennavigationsverfahren Standortbestimmungen des unter Wasser laufenden Torpedos (1) durchgeführt werden und wozu der Torpedo (1) mindestens eine Satellitenempfangsantenne (2) an der Wasseroberfläche mitschleppt.
  2. 2. Anwendung des Satellitennavigationsverfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Torpedo (1) zwei Satellitenempfangsantennen (2) mitschleppt, von denen eine Antenne (2) vom Bug und eine Antenne (3) vom Heck des Torpedos (1) geschleppt wird und wobei die Antennen (2) an der Wasseroberfläche Abstand zueinander einhalten.
  3. 3. Antennensystem für die Durchführung der Zielsteuerung eines Torpedos gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Satellitenempfangsantenne (2) auf einem Gleitrumpf (5) befestigt, vom Torpedo (1) mit einem Zugseil (3) an der Wasseroberfläche geschleppt wird und daß die elektronische Auswertung der Satellitensignale mit einem Auswertegerät (4) an Bord des Torpedos (1) erfolgt wozu die Satellitensignale mit einem Antennenkabel (10) von der Antenne (2) zum Torpedo (1) übertragen werden.
  4. 4. Antennensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Satellitenempfangsantenne (2) von einer gasgefüllten Hülle (6) umgeben ist, welche die Oberfläche der Antenne (2) vor Spritzwasser schützt und durchlässig für die Satellitensignale ist.
  5. 5. Antennensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gasgefüllte Hülle (6) mit einem Inertgas gefüllt ist.
  6. 6. Antennensystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gasgefüllte Hülle (6) die Antennenoberfläche mit Abstand überspannt.
  7. 7. Antennensystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gasgefüllte Hülle (6) aus optisch transparentem Material hergestellt ist.
  8. 8. Antennensystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gasgefüllte Hülle (6) in Form, Struktur und Farbe so ausgebildet ist, daß sie als Tarnmittel für die Antenne (2) und den Gleitrumpf (5) dient.
  9. 9. Antennensystem nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitrumpf (5) ein bordeigenes Rudersystem (7) aufweist, das den nachgeschleppten Gleitrumpf (5) bei Kursabweichungen automatisch in die Kiellinie des Torpedos (1) zurücksteuert.
  10. 10. Antennensystem nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitrumpf (5) ein Ortungssystem (8) trägt, mit dem der relative Standort des Gleitrumpfes (5) in Bezug auf das Torpedo (1) ermittelt und bei der Standortbestimmung berücksichtigt wird.
  11. 11. Antennensystem nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennensystem vor dem Torpedostart am Heck des Torpedos (1) gelagert ist.
  12. 12. Antennensystem nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennensystem vor dem Torpedostart auf der Außenwand des Torpedorohres (9) oder auf dem Deckel des Torpedorohres gelagert ist.






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