Raketenabfang & Proportionalnavigation

Seeleute wissen es seit Jahrhunderten: Wenn ein anderes Schiff auf gleichbleibender Kompasspeilung bleibt und dabei näher kommt, wird es zur Kollision kommen. Die Sichtlinie zwischen euch dreht sich nie — ihr gleitet beide zwei Seiten eines schrumpfenden Dreiecks hinab, dessen Form gleich bleibt. Die Proportionalnavigation macht aus dieser Beobachtung ein Regelgesetz. Sie misst, wie schnell sich der Sichtlinienwinkel dreht (λ̇), und kommandiert eine dazu proportionale Querbeschleunigung: a_cmd = N · V_c · λ̇. Treibe λ̇ auf null, und die Peilung ist eingefroren — Abfang garantiert, ohne je vorherzusagen, wo das Ziel sein wird. Das Navigationsverhältnis N (meist 3–5) legt fest, wie hart korrigiert wird. Die reine Verfolgung hingegen richtet die Nase einfach auf das Ziel; gegen alles, was den Kurs quert, erzwingt sie eine immer engere Wende und verliert das Rennen. Jeder moderne Luft-Luft- und Boden-Luft-Flugkörper fliegt Proportionalnavigation.

Ein junger Hund rennt einem geworfenen Ball immer genau dorthin nach, wo dieser gerade ist – und landet so in einer Kurve dahinter und zu spät. Ein Mensch, der ihn fängt, macht es umgekehrt: Er bewegt sich so, dass der Ball unter einem gleichbleibenden Winkel im Blick bleibt, und trifft ihn dort, wo er sein wird. Schalte in diesem Werkzeug zwischen reiner Verfolgung und Proportionalnavigation um – gegen ein kreuzendes Ziel kostet das Anvisieren der aktuellen Position immer den längeren, engeren und verlierenden Weg.

Lange vor den Lenkflugkörper-Ingenieuren flogen Libellen bereits Proportionalnavigation. Hochgeschwindigkeitsaufnahmen zeigen, dass eine jagende Libelle so steuert, dass ihre Beute unter einem festen Winkel vor dem Hintergrund fixiert bleibt – genau der Trick der konstanten Peilung hinter a_cmd = N · V_c · λ̇ – und das mit einem Gehirn, das kleiner ist als ein Reiskorn, bei einer Fangquote von deutlich über 90 %. Die Evolution fand diese Kollisionsgeometrie rund 300 Millionen Jahre vor dem ersten Lenkflugkörper.