BE901026A - Firing control system for tank-mounted gun - includes processor determining correct position for sight mirror in response to gun elevation detector and stored data - Google Patents

Firing control system for tank-mounted gun - includes processor determining correct position for sight mirror in response to gun elevation detector and stored data Download PDF

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BE901026A
BE901026A BE0/213983A BE213983A BE901026A BE 901026 A BE901026 A BE 901026A BE 0/213983 A BE0/213983 A BE 0/213983A BE 213983 A BE213983 A BE 213983A BE 901026 A BE901026 A BE 901026A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/06Aiming or laying means with rangefinder
    • F41G3/065Structural association of sighting-devices with laser telemeters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

The firing control system for a tank gun includes an electronically controlled sight system comprising in the optical path a mirror whose angle is varied according to the angle of elevation of the barrel. A converter, which is directly associated with the axis about which the gun pivots, converts the mechanical movement of the gun into an electrical elevation signal. - An electronic processor receives information from the gunner, and from detectors associated with the gun's position and calculates the appropriate position of the mirror in order to display the corresponding target. Memory circuits associated with the processor store data relating to normal values of the angle of elevation and flight time for specific types of ammunition.(1/3)

Description

       

  "Dispositif pour le contrôle du tir au canon" La présente invention concerne des améliorations à des dispositifs de commande du tir de canon et, plus particulièrement, à des dispositifs de commande du tir pour chars.

  
Le dispositif de commande du tir du canon, auquel se rapporte la présente invention, est du type faisant usage d'un dispositif de visée optique suivant le mouvement du canon et comprenant un microprocesseur, qui calcule l'élévation exacte du canon et qui actionne un dispositif de commande afin de modifier l'élévation du dispositif de visée optique en direction opposée, de manière à ce que le mouvement du canon amène la vue sur la cible et afin d'assurer que le canon présente une élévation correcte, de manière à ce que le projectile suive la trajectoire adéquate pour la portée correspondant à une cible déterminée.

  
Le dispositif optique suit les mouvements d'élévation du canon, grâce à un miroir asservi dans le dispositif de visée optique, qui est commandé par un servomoteur commandant l'angle d'inclinaison du miroir donnant une ligne de vue en élévation correspondant à celle de l'axe du fût du canon. Le servomoteur est commandé par un dispositif électronique de commande optique, qui reçoit les données du microprocesseur et d'un convertisseur d'élévation du canon, et transforme les mouvements mécaniques d'élévation du canon en signaux électriques. Comme le dispositif de visée du canon n'est pas aligné avec le fût du canon mais est indépendant du fût du canon, celui-ci est disposé à l'écart du canon.

   Dans un char, ceci implique que le convertisseur d'élévation du canon a été fixé dans une partie de la tourelle, à l'écart de l'axe des tourillons du canon (autour desquels tourne le canon afin de modifier son élévation). La connexion entre l'axe des tourillons du canon et le convertisseur d'élévation comprend classiquement une tige métallique réglable, conçue pour permettre une connexion articulée à chaque extrémité du convertisseur et à l'axe des tourillons du canon. L'existence de cette connexion mécanique et l'emplacement du convertisseur sont une source d'erreurs dans la reproduction des mouvements en élévation du canon. Les variations de longueur de la tige, dues à la chaleur ou à des dommages causés à celle-ci donnent lieu à une reproduction incorrecte.

   En outre, le convertisseur étant disposé sur la tourelle dont les dimensions mêmes se modifient par suite de la chaleur ou d'un dommage quelconque, celui-ci peut subir un déplacement par rapport à l'axe des tourillons du canon. L'inclinaison du char ou de l'axe des tourillons du canon, par rapport à l'horizontale, peut provoquer également des erreurs dans la reproduction des mouvements du canon et ceci est corrigé habituellement en utilisant un pendule d'inclinaison, qui mesure l'angle d'inclinaison et utilise le microprocesseur( pour calculer la correction à appliquer par le dispositif électronique de commande optique aux signaux d'élévation provenant du convertisseur. Ces corrections sont, toutefois, inexactes, chaque fois que la jonction entre le convertisseur et l'axe des tourillons du canon présente une longueur différente de sa longueur théorique.

  
Comme la visée du canon doit présenter une précision meilleure que 0,1 mil (100 mm à 1000 m entre -8[deg.] et +18[deg.] d'élévation du canon), de faibles erreurs peuvent réduire la précision du premier coup du canon.

  
La présente invention a donc pour objet d'éliminer les difficultés inhérentes au placement de la visée du canon dans un dispositif de commande du feu du canon du type décrit ci-dessus.

  
A cet effet, la présente invention prévoit, dans un dispositif de commande du feu du canon du type comprenant un canon, un dispositif de commande de l'élévation dudit canon, un dispositif de visée optique qui comprend un miroir asservi entraîné par un dispositif de commande électronique afin de reproduire les mouvements d'élévation du canon, ledit dispositif de commande comprenant un convertisseur d'élévation qui transforme les mouvements mécaniques d'élévation dudit canon en signaux électriques, l'amélioration comprenant le placement du convertisseur d'élévation sur l'axe autour duquel le canon tourne dans un plan perpendiculaire, ou bien avec une connexion par engrenage avec celui-ci.

  
Le fait de disposer le convertisseur sur l'axe sur lequel tourne le canon pour son mouvement d'élévation a pour résultat que le convertisseur est directement entraîné par le mouvement d'élévation du canon, ceci éliminant la connexion par tige, de manière à supprimer une source d'erreurs dans la visée du canon. En outre, la nécessité d'effectuer une correction de visée à cause de l'angle d'inclinaison du canon, est également supprimée et ceci élimine une fonction du microprocesseur. La précision au premier coup du canon est améliorée grâce à cette invention.

  
Tant la visée du chef de véhicule que celle du canonnier peuvent être raccordées au convertisseur d'élévation, de manière à ce que les deux visées soient impliquées par le mouvement du canon.

  
Dans certains cas, il n'est pas possible de disposer le convertisseur sur l'axe autour duquel tourne le canon pour son mouvement d'élévation, à cause du manque de place le long de cet axe. Toutefois, une transmission directe par engrenage permet de transmettre sans erreurs le mouvement de l'axe au convertisseur.

  
L'invention sera décrite maintenant en rapport avec une réalisation préférée de celle-ci, telle qu'elle est représentée à la figure 1, qui est un diagramme schématique du système de commande du feu d'un char.

  
La visée optique est représentée schématiquement à la figure 2 et l'emplacement du convertisseur d'élévation est indiqué à la figure 3.

  
Le diagramme schématique représente les constituants principaux du système de commande du feu et leurs interconnexions.

  
L'ordinateur (1) est l'unité centrale du système. Il calcule électroniquement les angles d'élévation et d'azimut à transmettre au canon (20) par rapport à la ligne de visée. Ceci est réalisé grâce aux données d'entrée fournies par le canonnier et par les détecteurs. Les angles calculés sont introduits sous forme de signaux électriques dans le boîtier électronique de visée (2), qui transmet à son tour les ordres de correction aux moteurs commandant la position du miroir asservi (35).

  
Les circuits électroniq ues de l'ordinateur conservent en mémoire les données nominales (conditions de tir normales) des tables de tir pour chaque type de munition.

  
L'ordinateur calcule, en fonction des données relatives à la portée, les valeurs de : 
- L'angle d'élévation
- L'angle de dérive
- Le temps de vol

  
Ces valeurs servent de base pour le calcul des angles A et E
(voir figure 2). Les valeurs ci-dessus sont corrigées automatiquement au moyen des données relatives aux conditions non normales conservées dans la mémoire de l'ordinateur. La position du char est également prise en considération. En outre, l'ordinateur calcule la correction de parallaxe pour chaque donnée relative à la portée.

  
La visée du canonnier (3) contient un miroir dont la position est commandée par les moteurs "élévation" et "azimut", d'où son nom de "miroir asservi". Les moteurs sont commandés à leur tour par l'ordinateur (1) au moyen du boîtier électronique de visée (2) fixé à la visée du canon

  
(3). Une de ses missions consiste à comparer les angles reçus de l'ordinateur (1) avec la position réelle du canon. Les résultats de cette comparaison sont transmis sous forme de signaux différentiels aux servomoteurs du miroir.

  
En outre, le miroir suit en élévation chaque mouvement du canon, vu que son "moteur. d'élévation" est également connecté électriquement au convertisseur d'élévation du canon (4). Ce dernier est entraîné directement par les mouvements en élévation du canon, par suite de sa localisation sur l'axe des tourillons du canon.

  
En azimut, le canon et la visée se déplacent toujours simultanément, vu que tous deux sont fixés rigidement à la tourelle.

  
C'est pourquoi, si le canonnier suit la cible avec le réticule de la visée en manoeuvrant les poignées de commande du canonnier (5), celui-ci assure toujours une position correcte du canon, à condition que les angles imposés au miroir asservi (35) soient exacts.

  
L'ensemble émetteur-récepteur du calculateur de portée

  
 <EMI ID=1.1> 

  
côté gauche de la visée du canon. L'axe du faisceau laser

  
(25) coïncide avec la ligne de visée (26) entre les oculaires et le miroir asservi. Il en résulte que le trajet optique du faisceau laser traverse toujours le miroir asservi et que, pour toute position du miroir, le centre du repère de visée et l'axe du faisceau laser coïncident toujours car ils restent alignés en permanence.

  
Ce type de calculateur de portée permet au canonnier de mesurer avec précision la distance entre le char et la cible; cette information est introduite dans l'ordinateur sous forme de signal électrique.

  
Le calculateur de portée à laser (6) possède sa propre alimentation électrique (7), entièrement indépendante de l'alimentation électrique de l'ordinateur (1) et des autres constituants du système. L'alimentation électrique du calculateur de portée comporte également les circuits de minuterie.

  
Des détecteurs mesurent en permanence les différences entre les conditions existant réellement et les conditions normales; les signaux électriques résultants sont introduits dans l'ordinateur, où ils sont convertis en corrections angulaires à transmettre au miroir asservi. 

  
Cinq détecteurs (8) fournissent des informations à l'ordinateur :

  
 <EMI ID=2.1> 

  
toit de la tourelle.

  
(2) Détecteur de pression atmosphérique (8b) (P), situé

  
derrière la boite à munitions.

  
(3) Détecteur de vent (8c) (WIND), disposé sur le toit de la

  
tourelle; il mesure la vitesse du vent, perpendiculairement au tube du canon.

  
(4) Détecteur de la température des grains de poudre (8d)

  
(TG), disposé derrière la boite à munitions.

  
(5) Compteur de coups tirés (8e) (EFC switch), fixé à la

  
culasse du canon. Utilisé pour le calcul du nombre de  charges pleines efficaces restantes.

  
Le convertisseur (4) est entraîné directement par les mouvements d'élévation du canon, grâce au même dispositif assurant la connexion des mouvements d'élévation de la visée panoramique. Le convertisseur d'élévation transforme ces mouvements angulaires en signaux électriques qui sont transmis au servomoteur d'élévation du miroir asservi. Cette connexion pourrait être considérée réellement comme un axe électrique entre le canon et le dispositif d'entraînement du miroir.

  
Vu que le signal est trop faible pour commander le servomoteur, il est amplifié tout d'abord dans le boitier électronique de visée. Un système stabilisé (21) garantit que les commandes du canon restent assurées automatiquement une fois qu'elles ont été choisies. Le stabilisateur contrôle à la fois la rotation de la tourelle (23) et la commande de l'élévation (24) grâce au système hydraulique (22).

  
Dès que le charge cesse de se déplacer, l'ordinateur déclenche la stabilisation en AZIMUT, mais la stabilisation reste enclenchée en ELEVATION. Le système de stabilisation est réactivé en azimut dès que le signal réapparaît à l'entrée de l'ordinateur. Ce signal est fourni par l'indi-cateur de vitesse (10) du tableau de bord du conducteur, qui est raccordé à l'ordinateur par la connexion à base rotative.

  
Le signal est utilisé tant pour introduire les signaux de verrouillage que pour effectuer les calculs balistiques en fonction de la position du char à chaque moment.

  
Le générateur du tachymètre (11) est disposé près de l'indicateur de pointage. Il mesure électriquement la vitesse angulaire de la tourelle en azimut quand celle-ci suit une cible mobile, le char lui-même étant à l'arrêt. Le générateur est arrêté dès que le char commence à se déplacer.

  
Les indicateurs de position de la poignée du canon font partie du système de stabilisation. Toutefois, ceux-ci servent également de détecteurs pour la vitesse angulaire ou relative d'une cible mobile, chaque fois que les gyros du système de stabilisation sont en fonctionnement, c'est-à-dire que le système de stabilisation est prêt. Un signal électrique est transmis à l'ordinateur dans les cas suivants :

  
Char à l'arrêt (Stab READY ou ON)

  
Indicateur de position d'élévation : si la cible présente une vitesse relative en élévation.

  
Indicateur de position en azimut : dans ce cas, le générateur du tachymètre entre en fonction et le signal du dispositif de positionnement en azimut n'est pas utilisé.

  
Char en mouvement (Stab ON)

  
Les signaux des deux dispositifs de positionnement sont utilisés par l'ordinateur, parce que, quand le char se déplace, le générateur de tachymètre est hors circuit et la' vitesse horizontale relative de la cible est mesurée par l'indicateur de position d'azimut.

  
Des boîtiers de commande supplémentaires sont à la disposition du canonnier pour assurer la commande du système. Ceci permet au canonnier et au chef de véhicule d'alimenter l'ordinateur avec des informations que les autres dispositifs
(calculateur de portée et détecteur) ne peuvent pas fournir, telles que :

  
Sélection de l'arme (canon ou mitrailleuse coaxiale)
- Type de munition à tirer
- Sélection de portée en cas de double écho
- Calcul manuel de la portée si le calculateur de portée à laser n'est pas utilisé
- Angle de visée
- Angle de montée et de chute

  
Les boîtiers de commande et les commandes supplémentaires comportent les éléments suivants :
- Elément de commande de l'ordinateur du canonnier n[deg.] 1
(GCCU1) (12)
- Elément de commande de l'ordinateur du canonnier n[deg.] 2'
(GCCU2) (14)
- Elément de commande du laser du canonnier (GLCU) (15) Elément de commande du laser du chef de véhicule (GLCU)
(16)

  
Elément de commande de l'ordinateur du chef de véhicule

  
(GCCU (13)
- Interrupteur de sélection d'écho (17) sur la poignée de commande gauche du canonnier
- Deux boutons poussoirs (18) sur les poignées de commande du canonnier :
- sur la poignée gauche, pour la mesure de portée par laser : mesure de portée
- sur la poignée droite, pour le verrouillage : vitesse angulaire du canon et de la tourelle.

  
L'orientation correcte du canon, c'est-à-dire la disposition du canon, dépend de la détermination exacte de l'effet global de tous les paramètres influençant le tir. Cet effet global peut être converti en correction angulaire d'azimut et d'élévation. Les résultats finaux calculés par l'ordinateur sont donc l'angle d'élévation E et l'angle d'azimut A (voir figure 2). La difficulté consiste à déplacer l'axe du canon suivant les angles E et A relatifs à la ligne de visée que le canonnier maintient fixés sur le centre de la cible. L'orientation de la ligne de visée du canonnier (26) peut être réglée avec une très grande précision, indépendamment de tout déplacement du canon au moyen d'un miroir (35) disposé entre l'oculaire (32) et la fenêtre de sortie (36) de la visée.

  
Le miroir (35) peut tourner autour de deux axes :

Un axe horizontal pour ses mouvements en élévation,

  
Un axe vertical pour ses mouvements en azimut.

  
Quand le miroir (35) tourne, la scène réfléchie par le miroir et observée dans les oculaires (32) semble se déplacer en élévation et/ou en azimut, comme si la position du canon et/ou de la tourelle avaient changé. 

  
Le réticule de visée (31), disposé entre l'oculaire

  
(32) et le miroir, n'est pas influencé par le mouvement de ce dernier et est maintenu au centre de l'oculaire. Le changement d'orientation de la ligne de visée est obtenu donc exclusivement grâce au déplacement de l'image de la scène, sans modifier la position de la tourelle, du canon ou du réticule de visée.

  
Par conséquent, le positionnement correct du canon se réalise en deux étapes :

  
Etape 1: Avant de tirer le canon et à la suite de la procédure de mesure de la portée effectuée par le canonnier, les angles A et E sont calculés par le dispositif et appliqués exclusivement au miroir, en sens opposé et NON directement au canon. A ce moment, le canonnier voit que la scène et la cible se sont déplacées par rapport à la ligne de visée, comme si la tourelle et le canon s'étaient déplacés suivant les angles A et E respectivement.

  
Etape 2: Le canonnier réaligne alors la ligne de visée sur le centre de la cible au moyen des dispositifs de commande de la tourelle, parce que la ligne de visée (ou plus précisément le miroir asservi) suit automatiquement les mouvements du canon et de la tourelle, ce qui corrige sa ligne de visée, à raison des angles +A et +E, avec pour effet que le canon est disposé alors correctement, tant en élévation qu'en azimut.

  
Le convertisseur d'élévation est disposé, comme l'indique la figure 3, sous l'axe de rotation de la tête panoramique (40) de la visée secondaire (38) du char. Cette visée secondaire est supportée à proximité du canon, par l'encoche (39), qui a pour effet que la tête panoramique (40) tourne en élévation suivant l'axe des tourillons du canon

  
(41). En variante, le convertisseur peut être disposé de manière à ce que l'axe du convertisseur lui-même se trouve sur l'axe des tourillons (41). S'il n'existe pas suffisamment de place le long de l'axe des tourillons, le convertisseur

  
 <EMI ID=3.1> 

  
bien, comme indiqué à la figure 3, au-dessous de l'axe des tourillons (41), de façon à ce que l'axe du convertisseur (4) soit parallèle à l'axe des tourillons (41). Le mouvement de rotation de l'axe de tourillon (41) est transmis à l'axe du convertisseur d'élévation (4) au moyen de l'engrenage (42) dont le centre est l'axe des tourillons (41) et qui engrène avec l'engrenage (43) disposé sur l'axe du convertisseur (4).

  
Le système de commande du tir propre à la présente invention est caractérisé par la simplification de l'appareillage disposé dans le char, par l'élimination des erreurs et, par conséquent, par une amélioration de la précision du premier coup du canon. 

REVENDICATIONS

  
1. Dispositif de commande du tir d'un canon du type comprenant un canon, un dispositif de commande de l'élévation dudit canon, un dispositif de visée optique comprenant un miroir asservi entrainé par un dispositif de commande électronique reproduisant le mouvement d'élévation du canon, ledit dispositif de commande comprenant un convertisseur d'élévation qui transforme le mouvement mécanique d'élévation du canon, ledit dispositif de commande comprenant un convertisseur d'élévation qui transforme le mouvement mécanique d'élévation dudit canon en signaux électriques, l'amélioration comprenant le  placement du convertisseur d'élévation sur l'axe autour duquel tourne le canon dans un plan perpendiculaire, ou bien avec connexion avec celui-ci par engrenage.

  
2. Dispositif de commande du tir de canon, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande électronique comprend un convertisseur d'élévation disposé sur l'axe des tourillons du canon, un moteur d'élévation pour ledit miroir asservi et un dispositif de commande, caractérisé en ce que le dispositif de calcul, quand il est mis en fonction, fournit un signal de commande audit moteur d'élévation, de manière à déplacer en élévation le miroir asservi et en ce que ledit convertisseur d'élévation fournit des signaux audit moteur d'élévation, afin de déplacer en élévation ledit miroir lorsque le canon tourne sur l'axe de ses tourillons.



  "Device for controlling cannon fire" The present invention relates to improvements to devices for controlling cannon fire and, more particularly, to fire control devices for tanks.

  
The gun control device, to which the present invention relates, is of the type making use of an optical sighting device according to the movement of the gun and comprising a microprocessor, which calculates the exact elevation of the gun and which actuates a control device to modify the elevation of the optical sighting device in the opposite direction, so that the movement of the cannon brings the sight on the target and to ensure that the cannon has a correct elevation, so that the projectile follows the correct trajectory for the range corresponding to a determined target.

  
The optical device follows the elevation movements of the barrel, thanks to a mirror controlled in the optical sighting device, which is controlled by a servomotor controlling the angle of inclination of the mirror giving a line of sight in elevation corresponding to that of the axis of the barrel of the barrel. The servomotor is controlled by an electronic optical control device, which receives data from the microprocessor and a barrel elevation converter, and transforms the mechanical elevation movements of the barrel into electrical signals. As the aiming device of the barrel is not aligned with the barrel of the barrel but is independent of the barrel of the barrel, the latter is disposed away from the barrel.

   In a tank, this implies that the barrel elevation converter has been fixed in a part of the turret, away from the axis of the barrel journals (around which the barrel rotates in order to modify its elevation). The connection between the axis of the barrel trunnions and the elevation converter conventionally comprises an adjustable metal rod, designed to allow an articulated connection at each end of the converter and to the axis of the barrel trunnions. The existence of this mechanical connection and the location of the converter are a source of errors in the reproduction of movements in elevation of the barrel. Variations in stem length due to heat or damage to the rod result in incorrect reproduction.

   In addition, the converter being placed on the turret, the very dimensions of which change as a result of heat or any damage, the latter may undergo displacement relative to the axis of the barrel trunnions. The inclination of the tank or the axis of the barrel trunnions, with respect to the horizontal, can also cause errors in the reproduction of the movements of the barrel and this is usually corrected by using a tilt pendulum, which measures the tilt angle and uses the microprocessor (to calculate the correction to be applied by the electronic optical control device to the elevation signals from the converter. These corrections are, however, inaccurate, every time the junction between the converter and the he axis of the barrel trunnions has a length different from its theoretical length.

  
As the aiming of the barrel must have an accuracy better than 0.1 mil (100 mm to 1000 m between -8 [deg.] And +18 [deg.] Of barrel elevation), small errors can reduce the accuracy of the first shot from the cannon.

  
The object of the present invention is therefore to eliminate the difficulties inherent in placing the cannon sight in a cannon fire control device of the type described above.

  
To this end, the present invention provides, in a device for controlling the cannon fire of the type comprising a cannon, a device for controlling the elevation of said cannon, an optical sighting device which comprises a servo mirror driven by a electronic control to reproduce the elevation movements of the barrel, said control device comprising an elevation converter which transforms the mechanical elevation movements of said cannon into electrical signals, the improvement comprising placing the elevation converter on the axis around which the barrel rotates in a perpendicular plane, or else with a gear connection therewith.

  
Having the converter on the axis on which the barrel rotates for its raising movement results in the converter being directly driven by the raising movement of the barrel, this eliminating the connection by rod, so as to eliminate a source of errors in the aiming of the gun. In addition, the need to perform aim correction due to the angle of inclination of the barrel is also eliminated and this eliminates a function of the microprocessor. The accuracy with the first shot of the cannon is improved thanks to this invention.

  
Both the aim of the vehicle manager and that of the gunner can be connected to the elevation converter, so that the two sights are involved by the movement of the cannon.

  
In some cases, it is not possible to place the converter on the axis around which the barrel rotates for its elevation movement, because of the lack of space along this axis. However, a direct gear transmission allows error-free transmission of the axis movement to the converter.

  
The invention will now be described in connection with a preferred embodiment thereof, as shown in Figure 1, which is a schematic diagram of the fire control system of a tank.

  
The optical sighting is shown schematically in Figure 2 and the location of the elevation converter is shown in Figure 3.

  
The schematic diagram shows the main components of the fire control system and their interconnections.

  
The computer (1) is the central unit of the system. It calculates electronically the elevation and azimuth angles to be transmitted to the cannon (20) relative to the line of sight. This is achieved through the input data provided by the gunner and the detectors. The calculated angles are introduced in the form of electrical signals into the electronic sighting unit (2), which in turn transmits the correction orders to the motors controlling the position of the servo mirror (35).

  
The electronic circuits of the computer keep in memory the nominal data (normal firing conditions) of the firing tables for each type of ammunition.

  
The computer calculates, based on the range data, the values of:
- The elevation angle
- The drift angle
- Flight time

  
These values are the basis for the calculation of angles A and E
(see figure 2). The above values are automatically corrected using data relating to non-normal conditions stored in the computer memory. The position of the tank is also taken into account. In addition, the computer calculates the parallax correction for each data relating to the range.

  
The aim of the gunner (3) contains a mirror whose position is controlled by the "elevation" and "azimuth" motors, hence its name "servo mirror". The motors are in turn controlled by the computer (1) by means of the electronic sight box (2) fixed to the sight of the barrel

  
(3). One of its missions consists in comparing the angles received from the computer (1) with the real position of the gun. The results of this comparison are transmitted in the form of differential signals to the servomotors of the mirror.

  
In addition, the mirror follows in elevation each movement of the barrel, since its "elevation motor" is also electrically connected to the barrel elevation converter (4). The latter is driven directly by the elevation movements of the barrel, due to its location on the axis of the barrel journals.

  
In azimuth, the barrel and the aiming always move simultaneously, since both are rigidly fixed to the turret.

  
This is why, if the gunner follows the target with the reticle of the sight by maneuvering the control handles of the gunner (5), this one always ensures a correct position of the gun, provided that the angles imposed on the servo mirror ( 35) are correct.

  
The transmitter-receiver assembly of the range computer

  
 <EMI ID = 1.1>

  
left side of the barrel sight. The axis of the laser beam

  
(25) coincides with the line of sight (26) between the eyepieces and the servo mirror. As a result, the optical path of the laser beam always crosses the slave mirror and that, for any position of the mirror, the center of the sight mark and the axis of the laser beam always coincide because they remain permanently aligned.

  
This type of range calculator allows the gunner to accurately measure the distance between the tank and the target; this information is entered into the computer in the form of an electrical signal.

  
The laser range computer (6) has its own power supply (7), completely independent of the power supply to the computer (1) and the other components of the system. The power supply for the range computer also includes the timer circuits.

  
Detectors continuously measure the differences between the actual conditions and the normal conditions; the resulting electrical signals are introduced into the computer, where they are converted into angular corrections to be transmitted to the servo mirror.

  
Five detectors (8) supply information to the computer:

  
 <EMI ID = 2.1>

  
turret roof.

  
(2) Atmospheric pressure sensor (8b) (P), located

  
behind the ammo box.

  
(3) Wind sensor (8c) (WIND), located on the roof of the

  
turret; it measures the wind speed, perpendicular to the barrel tube.

  
(4) Powder grain temperature detector (8d)

  
(TG), located behind the ammunition box.

  
(5) Shot counter (8e) (EFC switch), attached to the

  
barrel breech. Used for calculating the number of remaining effective full charges.

  
The converter (4) is directly driven by the elevation movements of the barrel, using the same device ensuring the connection of the elevation movements of the panoramic sight. The elevation converter transforms these angular movements into electrical signals which are transmitted to the elevation servomotor of the slave mirror. This connection could actually be considered as an electrical axis between the barrel and the mirror drive.

  
Since the signal is too weak to control the servomotor, it is amplified first of all in the electronic targeting unit. A stabilized system (21) guarantees that the gun controls remain automatically ensured once they have been chosen. The stabilizer controls both the rotation of the turret (23) and the elevation control (24) through the hydraulic system (22).

  
As soon as the load stops moving, the computer initiates stabilization in AZIMUT, but stabilization remains engaged in ELEVATION. The stabilization system is reactivated in azimuth as soon as the signal reappears at the input of the computer. This signal is provided by the speedometer (10) on the driver's dashboard, which is connected to the computer by the rotary base connection.

  
The signal is used both to introduce the locking signals and to perform ballistic calculations according to the position of the tank at each moment.

  
The tachometer generator (11) is arranged near the pointing indicator. It electrically measures the angular speed of the turret in azimuth when it follows a moving target, the tank itself being stopped. The generator is stopped as soon as the tank begins to move.

  
The gun handle position indicators are part of the stabilization system. However, these also serve as detectors for the angular or relative speed of a moving target, each time that the gyros of the stabilization system are in operation, that is to say that the stabilization system is ready. An electrical signal is transmitted to the computer in the following cases:

  
Char stopped (Stab READY or ON)

  
Elevation position indicator: if the target has a relative elevation speed.

  
Azimuth position indicator: in this case, the tachometer generator starts operating and the signal from the azimuth positioning device is not used.

  
Tank in motion (Stab ON)

  
The signals from the two positioning devices are used by the computer, because when the tank is moving the tachometer generator is off and the relative horizontal speed of the target is measured by the azimuth position indicator .

  
Additional control boxes are available to the gunner to control the system. This allows the gunner and the vehicle commander to feed information to the computer than other devices
(range calculator and detector) cannot provide, such as:

  
Weapon selection (cannon or coaxial machine gun)
- Type of ammunition to be fired
- Range selection in case of double echo
- Manual range calculation if the laser range calculator is not used
- Aiming angle
- Angle of rise and fall

  
Control boxes and additional controls include the following:
- Gunner's computer control element n [deg.] 1
(GCCU1) (12)
- Gunner's computer control element n [deg.] 2 '
(GCCU2) (14)
- Gunner's laser control element (GLCU) (15) Vehicle manager's laser control element (GLCU)
(16)

  
Vehicle manager computer control element

  
(GCCU (13)
- Echo selection switch (17) on the gunner's left control handle
- Two push buttons (18) on the gunner's control handles:
- on the left handle, for laser range measurement: range measurement
- on the right handle, for locking: angular speed of the barrel and the turret.

  
The correct orientation of the barrel, that is, the arrangement of the barrel, depends on the exact determination of the overall effect of all the parameters influencing the shot. This overall effect can be converted to angular azimuth and elevation correction. The final results calculated by the computer are therefore the elevation angle E and the azimuth angle A (see Figure 2). The difficulty consists in displacing the axis of the gun according to the angles E and A relative to the line of sight which the gunner maintains fixed on the center of the target. The orientation of the gunner's line of sight (26) can be adjusted with great precision, independently of any movement of the cannon by means of a mirror (35) placed between the eyepiece (32) and the exit window. (36) of the sight.

  
The mirror (35) can rotate around two axes:

A horizontal axis for its elevation movements,

  
A vertical axis for its azimuth movements.

  
When the mirror (35) rotates, the scene reflected by the mirror and observed in the eyepieces (32) seems to move in elevation and / or in azimuth, as if the position of the barrel and / or the turret had changed.

  
The aiming reticle (31), arranged between the eyepiece

  
(32) and the mirror, is not influenced by the movement of the latter and is held in the center of the eyepiece. The change of orientation of the line of sight is therefore obtained exclusively by moving the image of the scene, without modifying the position of the turret, the cannon or the crosshair.

  
Consequently, the correct positioning of the barrel is carried out in two stages:

  
Step 1: Before firing the gun and following the range measurement procedure carried out by the gunner, the angles A and E are calculated by the device and applied exclusively to the mirror, in the opposite direction and NOT directly to the gun. At this point, the gunner sees that the scene and the target have moved relative to the line of sight, as if the turret and the cannon had moved at angles A and E respectively.

  
Step 2: The gunner then realigns the line of sight to the center of the target by means of the turret control devices, because the line of sight (or more precisely the servo mirror) automatically follows the movements of the cannon and the turret, which corrects its line of sight, at the rate of the angles + A and + E, with the effect that the barrel is then positioned correctly, both in elevation and in azimuth.

  
The elevation converter is arranged, as shown in Figure 3, under the axis of rotation of the panoramic head (40) of the secondary sight (38) of the tank. This secondary sight is supported near the barrel, by the notch (39), which causes the panoramic head (40) to rotate in elevation along the axis of the barrel trunnions.

  
(41). Alternatively, the converter can be arranged so that the axis of the converter itself is on the axis of the pins (41). If there is not enough space along the axis of the trunnions, the converter

  
 <EMI ID = 3.1>

  
well, as shown in Figure 3, below the axis of the pins (41), so that the axis of the converter (4) is parallel to the axis of the pins (41). The rotational movement of the pin axis (41) is transmitted to the axis of the elevation converter (4) by means of the gear (42) whose center is the axis of the pins (41) and which meshes with the gear (43) arranged on the axis of the converter (4).

  
The fire control system specific to the present invention is characterized by the simplification of the apparatus placed in the tank, by the elimination of errors and, consequently, by an improvement in the precision of the first shot of the cannon.

CLAIMS

  
1. Device for controlling the firing of a cannon of the type comprising a cannon, a device for controlling the elevation of said cannon, an optical sighting device comprising a servo mirror driven by an electronic control device reproducing the elevation movement of the barrel, said control device comprising an elevation converter which transforms the mechanical elevation movement of the barrel, said control device comprising a elevation converter which transforms the mechanical elevation movement of said cannon into electrical signals, the improvement comprising the placement of the elevation converter on the axis around which the barrel rotates in a perpendicular plane, or else with connection with the latter by gear.

  
2. Gun firing control device according to claim 1, characterized in that the electronic control device comprises an elevation converter arranged on the axis of the barrel journals, an elevation motor for said servo mirror and a control device, characterized in that the calculation device, when it is put into operation, supplies a control signal to said elevation motor, so as to move the servo mirror in elevation and in that said elevation converter supplies signals to said elevation motor in order to move said mirror in elevation when the barrel rotates on the axis of its trunnions.


    

Claims (1)

3. Dispositif de commande de canon, selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une seconde visée optique est connectée également électriquement au convertisseur d'élévation. 3. Cannon control device according to claim 2, characterized in that a second optical sight is also electrically connected to the elevation converter.
BE0/213983A 1983-11-09 1984-11-09 Firing control system for tank-mounted gun - includes processor determining correct position for sight mirror in response to gun elevation detector and stored data BE901026A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU235483 1983-11-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE901026A true BE901026A (en) 1985-03-01

Family

ID=3692864

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BE0/213983A BE901026A (en) 1983-11-09 1984-11-09 Firing control system for tank-mounted gun - includes processor determining correct position for sight mirror in response to gun elevation detector and stored data

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Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: THE COMMONWEALTH OF AUSTRALIA

Effective date: 19951130