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Dokumentenidentifikation DE3545831C2 06.08.1992
Titel Schußsimulator zum Üben des Schießens
Anmelder Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronic mbH, 2000 Hamburg, DE
Vertreter Moll, W., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., 8000 München; Delfs, K., Dipl.-Ing.; Mengdehl, U., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Niebuhr, H., Dipl.-Phys. Dr.phil.habil., 2000 Hamburg; Glawe, U., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 23.12.1985
DE-Aktenzeichen 3545831
Offenlegungstag 07.08.1986
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 06.08.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.08.1992
IPC-Hauptklasse F41G 3/30

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Schußsimulator zum Üben des Schießens unter Verwendung eines mit einem Retroreflektor ausgerüsteten Ziels, der einen Laserstrahlsender, einen Empfänger für das vom Ziel reflektierte Laserlicht, eine Laserentfernungsmeßeinrichtung, eine Einrichtung zum Feststellen der Lage des vom Ziel reflektierten Strahls zu einer Bezugslinie, einen Auslöser zum Auslösen eines simulierten Abschusses und eine Auswerteinrichtung zur Ermittlung und ggf. Anzeige der Trefferlage umfaßt, wobei Einrichtungen zum Messen der Winkelgeschwindigkeit des Ziels in bezug auf die Bezugslinie und des Vorhalts vorgesehen sind, die derart mit der Auswerteinrichtung verbunden sind, daß ihre auf den Abschußzeitpunkt bezogenen Meßergebnisse der Auswerteinrichtung zuführbar sind.

Das Ergebnis eines Übungszielens muß darin bestehen, dem Auszubildenden einen Vergleich zu ermöglichen zwischen den von ihm eingestellten Richtwerten, insbesondere Aufsatzwinkel und Vorhalt, und dem dadurch erzielten Trefferbild. Bei Verwendung eines Laserschußsimulators wird dabei der Schuß durch einen Laserstrahl oder durch eine gedachte Linie innerhalb eines Laserstrahl-Abtastmusters nachgebildet, der auch zur Vermessung der Lage des Ziels dient, wobei bei bekannten Geräten für die Beurteilung - analog dem tatsächlichen Schußvorgang - der Zeitpunkt nach Ablauf der Geschoßflugzeit zugrunde gelegt wird. Dabei ist nachteilig, daß in die Bewertung auch Zufälligkeiten der Zielbewegung während der Geschoßflugzeit eingehen, die zwar für den tatsächlichen Erfolg des Schusses von Interesse wären, aber die Beurteilung der Zielleistung verfälschen. - Bei den bekannten Geräten stellt sich ferner das Problem, daß zur Ermittlung des Trefferbildes die Richtdaten aus dem Zeitpunkt der Auslösung des Schusses und die Zieldaten aus dem Zeitpunkt nach Ablauf der Geschoßflugzeit miteinander verglichen werden müssen, was entweder die Stillsetzung des Richtsystems oder die Speicherung der Richtdaten im Augenblick der Auslösung des Schusses voraussetzt (DE-PS 12 50 764).

Bei einem bekannten Verfahren (DE-PS 30 28 545) werden Fahrgeschwindigkeit und Fahrtrichtung des Zieles am Ort des Zieles gemessen. Die entsprechende Information muß dann zum Schußsimulator übertragen werden, was Übertragungsaufwand mit Hilfe von Hochfrequenzsendern oder -empfängern oder Laserstrahlung oder aber einer Modulation der reflektierten Laserstrahlung bedeutet. Eine solche Kommunikation vom Ziel zum Schußsimulator ist in vielen Fällen unerwünscht. Insbesondere müssen die Ziele dann mit relativ teuren Einrichtungen zum Messen der Geschwindigkeit und zum Übertragen der Ergebnisse versehen werden, wobei sich die Kosten bei vielen Zielen entsprechend summieren.

Diese Nachteile sind bei einem weiteren vorbekannten Verfahren und einer Anordnung (DE-OS 31 08 562) vermieden, indem dort die Feststellung von Ort und Fahrtrichtung vom Schußsimulator aus erfolgt. Die Vermessung geschieht aber durch eine sehr komplizierte Abtastbewegung. Es wird hier zunächst das Ziel gesucht, wobei der Laserstrahl einen ganzen Raumwinkelbereich abtastet, in dem sich das Ziel befinden könnte. Der Laserstrahl ist sehr eng gebündelt, so daß er das Ziel nur beleuchtet, wenn er direkt auf das Ziel gerichtet ist. In diesem Falle wird die Abtastbewegung angehalten. Die Richtung wird dann daraus bestimmt, daß während der Abtastbewegung, die von einer bekannten Orientierung ausgegangen ist, in Zählern eine Aufwärts- und Abwärtszählung durchgeführt wurde. Die Richtung des Zieles ergibt sich also aus der Zahl der gezählten Pulse. Verschwindet anschließend das Ziel aus dem vom Laserstrahl beleuchteten Bereich, so wird der Laser nachgeführt, wobei dann wieder die Zählungen der Zähler verändert werden und daraus Ort und Fahrgeschwindigkeit des Zieles bestimmt werden. Die ganze Elektronik mit den Zählern ist sehr aufwendig. Falls eine Fehlzählung infolge elektrischer Impulse auftritt, die beim rauhen Betrieb im tatsächlichen Gelände nicht immer zu vermeiden ist, kann das System nicht mehr einwandfrei funktionieren. Es muß vielmehr erneut von vorn begonnen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schußsimulator zu schaffen, mit dem einfach und zuverlässig Ort und Geschwindigkeit eines Zieles gemessen werden können.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß zur Feststellung der Richtung und der Relativgeschwindigkeit des Ziels zur Visierlinie ein empfangsrichtungsauflösender Empfänger vorgesehen ist, der eine Videokamera umfaßt, und daß der Laserstrahlsender für eine großflächige Zielfeldbeleuchtung ausgeführt ist.

Es wird also verhältnismäßig großflächig ausgeleuchtet. Die Richtung und die Geschwindigkeit des Zieles wird dann nicht wie beim Verfahren der Entgegenhaltung dadurch bestimmt, daß bei Bewegung des Zieles dieses aus dem Laserlichtfleck heraustritt und der Laser dann nachgeführt werden muß. Die Bestimmung erfolgt vielmehr so, daß auch bei einer gewissen Bewegung das Ziel immer noch beleuchtet bleibt, die Ortsänderung aber im positionsempfindlichen Empfänger, der insbesondere eine Videokamera oder noch besser eine Matrix-CCD-Kamera aufweist, festgestellt wird. Hier kann dann bei bekannter Brennweite der Optik der Kamera und bekanntem Abstand der Pixel aus dem Abstand des Pixels, der das reflektierte Licht empfängt, von einem Referenzpunkt der Winkel bestimmt werden, wobei sich dann die Winkelgeschwindigkeit aus der zeitlichen Änderung dieses Winkels ergibt. Gleichzeitig kann auch, wie dies an sich bekannt ist, die Entfernungsmessung erfolgen.

Bei stehender Waffe bzw. stehendem Simulator läßt sich aus der Winkelgeschwindigkeit des Ziels und dem eingestellten Vorhalt das Trefferbild, nämlich die Lage des mutmaßlichen Treffers zu dem Ziel, wenn dies seine Bewegung unverändert fortsetzt, für den Zeitpunkt nach Ablauf der Geschoßflugzeit errechnen.

Wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch die eigene Winkelgeschwindigkeit der Visierlinie gemessen wird, kann dieselbe Ermittlung auch stattfinden für den Fall der bewegten Waffe bzw. des Simulators.

Ein Schußsimulator zur Durchführung des genannten Verfahrens setzt das Vorhandensein eines Laserstrahlsenders, eines Empfängers für das vom Ziel reflektierte Laserlicht, einer Laserentfernungsmeßeinrichtung, einer Einrichtung zum Feststellen der Lage des vom Ziel reflektierten Strahls zu der Bezugslinie, eines Auslösers zum Auslösen des simulierten Schusses und einer Auswerteinrichtung zur Ermittlung und ggf. Anzeige der Trefferlage voraus. Es kann mit einer Waffe, insbesondere mit deren Visier, verbunden sein; jedoch ist dies nicht unbedingt erforderlich. Es zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, daß Einrichtungen zur Messung der Winkelgeschwindigkeit des Ziels in bezug auf die Bezugslinie und des Vorhalts vorgesehen sind, die derart mit der Auswerteinrichtung verbunden sind, daß ihre auf den Abschußzeitpunkt bezogenen Meßergebnisse der Auswerteinrichtung zuführbar sind. Das Gerät ist zweckmäßigerweise mit einer Einrichtung zur Messung der Visierlinienwinkelgeschwindigkeit ausgerüstet.

Einrichtungen zur Feststellung der Winkelgeschwindigkeit eines laseroptisch beobachteten, kooperativen Objekts zur Bezugsachse des Beobachtungssystems sind an sich bekannt. Für die Zwecke der Erfindung sind sie dann besonders geeignet, wenn sie klein, leicht und schnell sind. Diesen Anforderungen genügt gegenwärtig am besten eine Video- Kamera (CCD-Kamera), die die vom Ziel zurückgespiegelten Laserechos optisch ausgefiltert erfaßt und separat von der vollen Bildwiedergabe in Sequenzen korreliert auswertet bezüglich ihrer raumzeitlichen Änderungsgeschwindigkeit, woraus sich die Bewegung des Ziels als Winkelgeschwindigkeit gegenüber dem Beobachtungssystem (Visierlinie) ergibt. Der notwendige Vorhalt ergibt sich dann unter Berücksichtigung einer ggf. vorhandenen eigenen Winkelgeschwindigkeit des Beobachtungssystems aus der Geschoßflugzeit, die von der Entfernungsmessung unter Berücksichtigung der ballistischen Daten des als verwendet vorausgesetzten Geschoßtyps abgeleitet wird. Der so berechnete Vorhalt wird verglichen mit dem vom Schützen eingestellten Vorhalt, woraus sich das Trefferbild ergibt.

Dieselbe Trefferbildermittlung kann auch bezüglich der Höhenrichtung stattfinden. Jedoch ist es nach der Erfindung zumindest bei Bodenzielen im allgemeinen ausreichend, lediglich die Seitenrichtung zu berücksichtigen, weil sich ein etwaiger Aufsatzwinkelfehler leicht aus dem Vergleich des eingestellten Aufsatzwinkels mit dem sich aus der Entfernungsmessung und den ballistischen Daten ergebenden korrekten Aufsatzwinkel ermitteln und im Trefferbild anzeigen läßt.

Statt einer Video-Kamera oder einer anderen Empfangseinrichtung mit Auflösungsvermögen bezüglich der Richtung der empfangenen, reflektierten Lasersignale kann zur Vermessung des Ziels und der daraus abgeleiteten Feststellung der relativen Winkelgeschwindigkeit auch zurückgegriffen werden auf die Abtastung des Zielfelds mit einem dünnen bewegten Laserstrahl (DE-PS 17 03 109). Jedoch setzt dies vergleichsweise schwere Ablenkungsoptiken und zugehörige Antriebseinrichtungen voraus. Bevorzugt wird daher eine Ausführung des Laserstrahlsenders für eine großflächige Zielfeldbeleuchtung. Dies ist zweckmäßigerweise für eine entfernungsunabhängig etwa konstante Breite ausgebildet, weil dies eine optimale Ausnutzung der Laserleistung auch über größere Entfernungen gestattet.

Zwar ist es zumindest bei der Ausrichtung auf oberflächengebundene Ziele (beispielsweise Kampfpanzer) möglich, mit einem Laserstrahl das gesamte Zielfeld auszuleuchten, das das Ziel selbst und seine mögliche Bewegungsstrecke innerhalb der Geschoßflugzeit einschließt; jedoch setzt dies eine hohe Laserleistung und mit Rücksicht auf die zur Vermeidung von Augenschädigung nicht überschreitbare Energiedichte großflächige und schwere Objektive voraus. Nach der Erfindung ist es deshalb zweckmäßiger, wenn die Breite des Laserstrahlquerschnitts im Zielbereich geringer ist als die Breite des maximal auszuleuchtenden Zielfelds und daß der Laserstrahlsender für eine seitlich von der Visierlinie abgelenkte Strahlausrichtung ausgebildet ist, wobei dafür gesorgt wird, daß der Laserstrahl zumindest während für die Vermessung ausreichender Zeiträume auf das Ziel gerichtet ist.

Eine Ausführungsmöglichkeit dieses Gedankens besteht darin, daß der Laserstrahl selbsttätig zielsuchend ausgebildet ist. Empfängt die Kamera bei Ausrichtung des Strahls in Ruhestellung, die im allgemeinen mit der Visierlinie übereinstimmt, kein reflektiertes Lasersignal, so wird der Strahl nach rechts und links verschwenkt, bis er in eine Stellung kommt, in der die Kamera ein Reflexionssignal empfängt, und in dieser Stellung festgesetzt. Statt dessen kann er auch ständig verschwenkt werden, wobei die Messung auf die Zeitperioden beschränkt bleibt, in denen er den Retroreflektor des Ziels überstreicht. Diese Verschwenkung hat in der Regel nichts mit einer Abtastung zum Zwecke der Ortung zu tun, sondern dient lediglich der Zielbeleuchtung, während die Ortung von der richtungsempfindlich auflösenden Kamera vorgenommen wird.

Die seitliche Ablenkung kann den gesamten Laserstrahl erfassen. Statt dessen ist es erfindungsgemäß aber auch möglich und in vielen Fällen vorzuziehen, daß ein Teilstrahl ständig auf die Visierlinie ausgerichtet bleibt und lediglich ein anderer, durch einen Strahlenteiler ausgekoppelter Teilstrahl verschwenkt wird zur Vergrößerung des ausgeleuchteten Teils des Zielfelds.

Wenn oben lediglich von der Anordnung eines Retroreflektors am Ziel gesprochen wurde, so schließt dies nicht die Anordnung mehrerer, in Gruppen oder Mustern angeordneter Retroreflektoren am Ziel aus.

Der Schußsimulator ist in bekannter Weise mit Einrichtungen zur Anzeige des Trefferergebnisses ausgerüstet. Besonders vorteilhaft ist ein Monitor, der das Ziel und eine Treffermarke abbildet, wie dies an sich bekannt ist.

Wenn der Schußsimulator an einer Waffenkomponente angebracht ist, die an der Vorhalteinstellung der Kanone teilnimmt (beispielsweise das Geschützrohr oder die Feuerblende), so ist der Schußsimulator gemäß der Vorhalteinstellung neben das Ziel gerichtet. Jedoch muß der Laserstrahl das Ziel treffen, um dessen Vermessung und ggf. die Nachrichtenübermittlung zum Ziel (insbesondere Mitteilung des Trefferergebnisses) zu ermöglichen. Erfindungsgemäß kann deshalb vorgesehen sein, daß der Schußsimulator Einrichtungen zum Rückstellen des Laserstrahlsenders um den Vorhalt umfaßt.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Zielfelds, gesehen durch das Visier, und der Beobachtungsanordnung,

Fig. 2 den Aufbau eines Schußsimulators und

Fig. 3 die Winkelverhältnisse bei der Beleuchtung unterschiedlich weit entfernter Ziele.

Im Zielfeld 1 erkennt man ein als Panzerwagen dargestelltes Ziel Z in einer ersten Stellung Zo, die es in dem Augenblick haben soll, in welchem der Schuß ausgelöst wird, und in der Stellung Zt die es nach Ablauf der Geschoßflugzeit hat. Die Trefferlage ist bei 0 angedeutet. Die Darstellung des Ziels Zt und der Trefferlage 0 ergeben zusammen das Trefferbild. Man erkennt, daß der Treffer in Bewegung des Ziels hinter diesem liegt und somit der Vorhalt zu kurz eingestellt war. Außerdem liegt er zu tief, das heißt, der Aufsatzwinkel war zu gering entsprechend einer zu geringen Entfernung eingestellt.

Das prinzipiell gleiche Bild kann sich auf einem Anzeigegerät des Schußsimulators ergeben, beispielsweise auf einem Monitor, der zur Überwachung des Richtvorgangs durch den Ausbilder vorgesehen ist, wobei die Trefferlage durch eine geeignete Marke im Verhältnis zu der Lage des Ziels Zt kenntlich gemacht wird. Im dargestellten Beispiel ist vorgesehen, daß die Trefferlage im Visier bzw. auf dem Anzeigegerät auf der Ordinate liegt. Dies ist im allgemeinen dann der Fall, wenn das Visier in Azimut-Richtung mit der Waffe fest verbunden ist. In diesem Falle bildet die strichpunktierte Linie 2 die Visierlinie. Wenn hingegen zwischen dem Visier und der Waffe eine Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung des Vorhalts vorgesehen ist, stimmen ihre Azimut-Richtungen nicht überein. In diesem Falle ist das Visier (und damit die Visierlinie) im allgemeinen nach der Ziellinie ausgerichtet, die im Augenblick der Auslösung des Schusses durch die strichpunktierte Linie 3 repräsentiert wird.

In Fig. 1 ist das Visier bei 4 hinter einer Feuerblende 5angedeutet, die den Schußsimulator 6 trägt.

Der Schußsimulator 6 enthält einen Laserstrahlsender 7 und einen später zu erläuternden Empfänger für das an einem Retroreflektor des Ziels reflektierte Lasersignal, der empfangsrichtungauflösend ausgebildet ist und daher eine großflächige Beleuchtung des Zielfelds voraussetzt.

Die Ausleuchtung des Zielfelds in seiner gesamten in Fig. 1 dargestellten Breite würde sehr aufwendig sein. Für die Zielfeldbeleuchtung ist daher ein Laserstrahl vorgesehen, der in der Zielentfernung ein Hauptbeleuchtungsfeld 8 bildet, das in Fig. 1 schraffiert hervorgehoben ist und das in Richtung der Visierlinie 2 ausgesandt wird. Es ist insofern als großflächig anzusehen, als seine Abmessungen ein Vielfaches der Auflösung betragen, die bei der Lagebestimmung des Ziels erreicht werden soll. Wenn beispielsweise die Auflösung des Systems zwischen 0,1 und 0,5 m liegt, können die Abmessungen des ausgeleuchteten Bereichs 8, also die Abmessungen des Strahlquerschnitts in der Zielentfernung, bei 4 mal 4 m liegen.

In vielen Fällen, beispielsweise bei stationären oder langsam bewegten Zielen, reicht die Ausleuchtung des Zielfelds im Umfang der Fläche 8 aus. Bei schnell bewegten Objekten kann jedoch der Vorhalt größer sein als die halbe Quermessung dieses Feldes 8. Das Ziel befindet sich dann im Zeitpunkt der Auslösung des Schusses in der Stellung Zo außerhalb des ausgeleuchteten Feldes 8. Für diesen Fall wird auf weiter unten zu erläuternde Weise der zur Ausleuchtung des Zielfelds benutzte Laserstrahl ganz oder teilweise abgelenkt zur Bildung eines Beleuchtungsfelds 9, das sich beispielsweise aufgrund bekannter Suchfunktion bei der Ziellage Zo einstellt und daher die Vermessung des Ziels im Zeitpunkt der Auslösung des simulierten Schusses (oder wenig davor oder danach) ermöglicht.

Um auch in größerer Entfernung bei mäßiger Energiedichte des Laserstrahls eine hinreichende Ausleuchtung zu erhalten, ist eine Einstellung der Divergenz des Laserstrahls auf die jeweilige Zielentfernung in solcher Weise vorgesehen, daß sich jeweils eine vorbestimmte Größe des ausgeleuchteten Felds 8 bzw. 9 ergibt. Dies ist in Fig. 3 schematisch veranschaulicht. Man erkennt darin, daß sich für Ziele Z1 bzw. Z2, für die unterschiedliche Entfernungen gemessen wurden, die Divergenz 10 des beleuchtenden Laserstrahls so eingestellt wird, daß das schraffiert angedeutete, ausgeleuchtete Feld jeweils gleiche Größe im Zielbereich besitzt.

Der Schußsimulator hat schematisch den im folgenden anhand von Fig. 2 erläuterten Aufbau.

Ein Laser 11 wird von der Steuer- und Recheneinheit 12 angesteuert, wenn mittels der Taste 13 ein simulierter Schuß ausgelöst wird. Im Strahlengang des Lasers 11 liegt eine optische Einrichtung 14, die - entsprechend dem Ergebnis der Entfernungsmessung - die Divergenz des Laserstrahls 15 gemäß dem Signal der Steuer- und Recheneinheit 12 entfernungsabhängig so einstellt, daß der Strahlquerschnitt im Zielbereich eine vorbestimmte, stets gleiche Größe besitzt.

Es folgt ein Strahlenteiler 16, der den Laserstrahl 15 aufteilt in einen ersten Teilstrahl 17 und einen zweiten Teilstrahl 8, die parallel zueinander ausgesandt werden. Die Richtung des ersten Teilstrahls 17 ist fest an die Visierrichtung 2 gekoppelt. Gegebenenfalls kann durch eine optische Einrichtung 19 der ballistische Aufsatzwinkel kompensiert werden, wenn die Einrichtung für achsgleiche Montage in der Rohrseele einer Waffe vorgesehen ist. Eine seitliche Abweichung des Teilstrahls 17 von der Vertikalebene der Visierlinie ist nicht vorgesehen, kann aber vorgesehen sein.

Hingegen durchläuft der zunächst parallel zum Teilstrahl 17 verlaufende Teilstrahl 18 eine optische Einrichtung 20, die außer der beschriebenen Vertikalkorrektur ihm eine horizontale Ablenkung im Sinne des Pfeils 21 beiderseits von der Richtung der Visierlinie 2 bzw. der Vertikalebene der Visierlinie, gesteuert von der Steuer- und Recheneinheit 12 erteilen kann.

Das von einem am Ziel vorgesehenen Retroreflektor (beispielsweise Tripelspiegel) achsgleich zurückgesandte Laserlicht passiert die optische Einrichtung 20 und gelangt durch den Strahlenteiler 16 teils zu der für die Entfernungsmessung vorgesehenen Photodiode 22, die an die Steuer- und Recheneinheit 12 angeschlossen ist, sowie in eine erste CCD- Kamera 23, der ein Infrarotfilter 24 zur Unterdrückung der Hintergrundstrahlung vorgeschaltet ist.

Die Empfangsanordnung ist eingerichtet zur Feststellung der Richtung, aus der der zurückreflektierte Strahl kommt. Wenn dieser Strahl die optische Einrichtung 20 durchläuft, muß deren Richtung bei der Auswertung des Kamerasignals berücksichtigt werden. Sie ist deshalb obenso wie die Kamera selbst an die in der Steuer- und Recheneinheit 12 enthaltene Auswerteinrichtung angeschlossen. Wenn die optische Einrichtung 20 eine kontinuierliche Abtastbewegung durchführt, ergibt ihre Richtung in dem Augenblick, in welchem der zurückkommende Strahl in der vertikalen Mittelebene der Kamera liegt, ein Maß für den Seitenwinkel zwischen der Visierlinie und dem Ziel. Bei einer nicht abtastenden Anordnung ist die Kamera selbst empfangsrichtungsauflösend ausgebildet, um die Einfallsrichtung feststellen und der Auswerteinrichtung in der Steuer- und Recheneinheit 12 mitteilen zu können. Schließlich ist es im Zusammenhang der Erfindung auch möglich und besonders zweckmäßig, wenn die optische Einrichtung 20 eine seitliche Schwenkbewegung lediglich zum Zwecke des Zielsuchens durchführt und nach lock-on einen stationären oder quasi stationären Zustand einnimmt, wobei gleichfalls die Kamera richtungsauflösend ausgebildet sein kann und in der Auswertung ihres Signals die Ablenkrichtung der optischen Einrichtung 20 berücksichtigt wird.

Zur Suchbewegung wird die optische Einrichtung 20 jeweils dann veranlaßt, wenn die Kamera 23 kein vom Ziel reflektiertes Signal empfängt, und zwar entweder bis ein solches Signal empfangen wird oder aber ständig, wobei bei jedem Durchgang des Strahls durch den Zielbereich von der Kamera eine Messung oder eine Serie von Messungen aufgenommen wird.

Ein Sensor 25 ist zur Feststellung der Eigen-Winkelbewegung der Visierlinie in Seitenrichtung vorgesehen. Ein Sensor 26 dient zur Feststellung der Verkantung und ein Sensor 27 zur Feststellung der Elevation. Selbstverständlich können auch noch weitere Sensoren zur Ermittlung von Einflußgrößen vorgesehen sein, wie dies bei einschlägigen Geräten bekannt ist.

Bei 28 können in die Steuer- und Recheneinheit weitere Daten eingegeben werden, beispielsweise die Art der Munition, wobei die ballistischen Daten der unterschiedlichen verwendbaren Munitionsarten in der Steuer- und Recheneinheit gespeichert sind.

Schließlich sind Anzeigeeinrichtungen für das Trefferergebnis vorgesehen, vornehmlich ein Monitor 29, auf dem wichtige Daten des Trefferergebnisses dargestellt werden können. Wenn lediglich die Kamera 23 verwendet wird, handelt es sich dabei um die Größe des eingestellten Vorhalts und die tatsächliche Ziel- und Trefferlage. Auch der eingestellte Aufsatzwinkel und der Aufsatzwinkelfehler können angezeigt werden, wobei letzterer nicht durch Positionsmessung ermittelt, sondern aufgrund der Entfernungsmessung errechnet wird.

Wenn eine zweite Video-Kamera 30 vorgesehen ist, kann auch das reale Zielbild mit eingeblendeten Marken für charakteristische Merkmale des Trefferbildes, insbesondere die Trefferlage, wiedergegeben werden. Die beiden Kameras können unterschiedliche Brennweiten besitzen, entsprechend ihrem Anwendungszweck der Zielvermessung einerseits und der Übersichtsdarstellung andererseits. Die zweite Kamera kann auch ein Fadenkreuz enthalten, um dem Ausbilder ein genaues Abbild des Visierbildes zu geben.

Die Messungen können sich in sehr kurzen Zeiträumen abspielen, die sich an die Auslösung des Schusses anschließen und Bruchteile einer Sekunde betragen. Sie liegen zweckmäßigerweise unter der menschlichen Reaktionszeit von 0,1 sec.

Wenn ein simulierter Schuß ausgelöst wird oder seine Auslösung unmittelbar bevorsteht, wird der Laserstrahl 17 bzw. 18 ausgesandt und das Ziel erfaßt. Aufgrund der Entfernungsmessung wird die Strahldivergenz eingestellt und dadurch eine optimale Zielbeleuchtung erreicht. Das Ziel wird nun hinsichtlich seiner Geschwindigkeit und seiner Lage vermessen, und zwar in bezug auf den Zeitpunkt des Abschusses. Wenn die Messung oder Teile der Messung vor oder nach diesem Zeitpunkt stattfinden, nimmt die Auswerteinheit 12 eine entsprechende Umrechnung vor. Sie errechnet ferner die Lage des Ziels Zt nach Ablauf der sich aus der Entfernungsmessung und den ballistischen Daten der vorausgesetzten Munition sich ergebenden Geschoßflugzeit und vergleicht diese mit der Trefferlage. Das Ergebnis kann in bekannter Weise verwertet werden, beispielsweise durch Anzeige auf dem Monitor eines Ausbilders und/oder im Visier des Schützen und/oder durch Registrierung in einem Manöverleitstand und/oder durch Übermittlung an das Ziel.


Anspruch[de]
  1. 1. Schußsimulator zum Üben des Schießens unter Verwendung eines mit einem Retroreflektor ausgerüsteten Ziels, der einen Laserstrahlsender, einen Empfänger für das vom Ziel reflektierte Laserlicht, eine Laserentfernungsmeßeinrichtung, eine Einrichtung zum Feststellen der Lage des vom Ziel reflektierten Strahls zu einer Bezugslinie, einen Auslöser (13) zum Auslösen eines simulierten Abschusses und eine Auswerteinrichtung (12) zur Ermittlung und ggf. Anzeige der Trefferlage umfaßt, wobei Einrichtungen (23) zum Messen der Winkelgeschwindigkeit des Ziels in bezug auf die Bezugslinie (2) und des Vorhalts vorgesehen sind, die derart mit der Auswerteinrichtung (12) verbunden sind, daß ihre auf den Abschußzeitpunkt bezogenen Meßergebnisse der Auswerteinrichtung (12) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Richtung und der Relativgeschwindigkeit des Ziels zur Visierlinie ein empfangsrichtungsauflösender Empfänger (23) vorgesehen ist, der eine Videokamera umfaßt, und daß der Laserstrahlsender (7, 11, 14, 16, 19, 20) für eine großflächige Zielfeldbeleuchtung (8, 9) ausgeführt ist.
  2. 2. Schußsimulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahlsender für eine Zielfeldbeleuchtung von entfernungsunabhängig etwa konstanter Breite ausgebildet ist.
  3. 3. Schußsimulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Strahlquerschnitts im Zielbereich geringer ist als die Breite des maximal auszuleuchtenden Zielfelds und daß der Laserstrahlsender für eine seitliche Strahlablenkung (21) ausgebildet ist.
  4. 4. Schußsimulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahlsender einen Strahlenteiler (16) umfaßt und ein Teilstrahl (18) eine Einrichtung (20) zu seitlicher Strahlablenkung durchläuft, während der andere (17) im Ruhezustand verbleibt.
  5. 5. Schußsimulator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Strahlablenkung auslösbar ist durch das Ausbleiben eines Reflexionssignals.
  6. 6. Schußsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen das Zielfeld und eine Treffermarke abbildenden Monitor (29) umfaßt.
  7. 7. Schußsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer an der Vorhalteeinstellung der Waffe teilnehmenden Waffenkomponente (5) verbunden ist und Einrichtungen zur Rückstellung des Laserstrahlsenders (7) um den Vorhalt umfaßt.






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