CH678357A5

CH678357A5 -

Info

Publication number: CH678357A5
Application number: CH391788A
Authority: CH
Original assignee: Precitronic
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1991-08-30
Also published as: DE3736929A1; DE3736929C2

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schusssimulation an Geschützen im Freien. The invention relates to a method and an apparatus for simulating a shot on outdoor guns.

Zur Ausbildung von Schützen sind die sogenannten Indoor-Trainer bekannt. Bei diesen werden bewegte Flugzeugbilder, die tatsächlich aufgenommene Bilder oder auch Trickbilder oder mit einem Computer erzeugte Bilder sein können, auf einer flachen Leinwand oder einer Rundleinwand oder Kuppel ähnlich wie in einem Planetarium gezeigt. Der Schütze befindet sich dann innerhalb des Raumes bzw. innerhalb der Kuppel und kann das Schiessen mit Geschützen üben. The so-called indoor trainers are known for training shooters. In these, moving aircraft pictures, which can actually be recorded pictures or also trick pictures or pictures generated with a computer, are shown on a flat screen or a round screen or dome similar to a planetarium. The shooter is then inside the room or inside the dome and can practice shooting with guns.

Der Nachteil besteht aber darin, dass innerhalb dieses Raumes nur wenige Schützen ausgebildet werden können, insbesondere dann, wenn die Ausbildung an tatsächlichen Geschützen erfolgen soll, die viel Raum einnehmen. Die sogenannten Indoor-Trainer sind daher, zumindest auf die Zahl der gleichzeitig auszubildenden Schützen bezogen, sehr teuer. Ausserdem kann eine realistische Ausbildung nur im Freien erzielt werden, da bei den In-door-Trainern die nachteiligen Wirkungen von Kälte, Nässe, Schnee usw. nicht simuliert werden können. The disadvantage, however, is that only a few shooters can be trained within this room, especially if the training is to be carried out on actual guns that take up a lot of space. The so-called indoor trainers are therefore very expensive, at least in terms of the number of shooters to be trained at the same time. In addition, realistic training can only be achieved outdoors, because the in-door trainers cannot simulate the adverse effects of cold, wet, snow, etc.

Der letztgenannte Nachteil wird vermieden beim sogenannten Schleppsack-Schiessen, Bei diesem bekannten Verfahren zieht ein Flugzeug einen sogenannten Schleppsack an einer einige hundert Meter langen Leine oder einem Seil hinter sich her. Die Schützen müssen dann mit den Geschützen auf den Schleppsack schiessen, der wiederum mit Signal-aufnehmem für nahe Vorbeischüsse oder Treffer versehen ist, die dann zum schleppenden Flugzeug gemeldet werden. Der Nachteil beim Schleppsack-Schiessen ist aber der, dass der Schleppsack nur eine verhältnismässig geradlinige Bahn durchlaufen kann, da er hinter einem Flugzeug hergezogen wird. Schnelle Richtungsänderungen, die ein tatsächliches Flugzeug ausführen kann, können mit dem Schleppsack nicht erzeugt werden, so dass ebenfalls eine realistische Ausbildung nicht möglich ist. The latter disadvantage is avoided in so-called drag-bag shooting. In this known method, an aircraft pulls a so-called drag-bag behind it on a line or rope that is several hundred meters long. The shooters then have to shoot the guns on the drag sack, which in turn is equipped with signal recorders for nearby shots or hits, which are then reported to the towing aircraft. The disadvantage of towing sacking is, however, that the towing bag can only go through a relatively straight line since it is pulled behind an airplane. Rapid drag changes that an actual aircraft can make cannot be generated with the drag bag, so that realistic training is also not possible.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, mit der eine besonders realistische und wirklichkeitsgetreue Schiessausbildung möglich ist. The object of the invention is to provide a method and a device with which a particularly realistic and realistic shooting training is possible.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist wiedergegeben im Patentanspruch 1 hinsichtlich des Verfahrens, im Patentanspruch 6 hinsichtlich der Vorrichtung. The solution to the problem is given in claim 1 with respect to the method, in claim 6 with respect to the device.

Der Schütze sieht im Visier ein simuliertes Bild, das aus mehreren überlagerten Komponenten besteht. Der Zielhintergrund wird nicht normal optisch gezeigt, sondern wird mit einer Fernsehkamera, insbesondere einer CCD-Matrix-Kamera aufgenommen, digitalisiert und dann in der Grösse über einen Bildschirm dem Schützen sichtbar gemacht, die der Bildgrösse im tatsächlichen Visier entsprechen würde. Der ganz wesentliche Vorteil gegenüber der üblichen optischen Darstellung im Visier besteht darin, dass es dem Instruktor nur damit möglich ist, lokale bekannte Orte (Punkte) der Hintergrundlandschaft als Zielansprache und Ziel-Einweisungshilfe anzusprechen. Der Instruktor kann also gewisse Teile des Zielhintergrundes durch Beeinflussung des elektronisch erzeugten Bildes z.B. hervorheben oder sonstwie markieren. Dies ist wie gesagt bei den Verfahren nicht möglich, bei denen eine Abbildung des Zielhintergrundes durch lediglich optische Einrichtungen wie Linsen und dergleichen erfolgt. Dem Bild des so bearbeiteten Zielhintergrundes werden dann Bilder von Zielen, Flugzeugen, angreifenden Flugzeugen, Helikoptern oder Bodenziele überlagert. Der Schütze sieht auf diese Weise im Visier das, was er auch tatsächlich sehen würde. Betätigt er die Schussauslöseeinrichtung, so werden im Visier Leuchtspuren sichtbar, die denjenigen realer Geschosse entsprechen. Auch diese Leuchtspuren werden synthetisch dargestellt. Dabei wird jeweils auch immer die Dynamik der eingespeisten Information berücksichtigt. Hätte der Schütze das Ziel getroffen, so wird am Zielort ein synthetischer Lichtblitz erzeugt. The shooter sees a simulated image in the sight, which consists of several superimposed components. The target background is not normally shown optically, but is recorded with a television camera, in particular a CCD matrix camera, digitized and then made visible to the shooter in the size that would correspond to the image size in the actual sight. The very significant advantage over the usual visual display in the sights is that the instructor is only able to address local known locations (points) of the background landscape as a target address and target instruction. The instructor can therefore determine certain parts of the target background by influencing the electronically generated image, e.g. highlight or mark otherwise. As said, this is not possible with the methods in which the target background is imaged by only optical devices such as lenses and the like. Images of targets, aircraft, attacking aircraft, helicopters or ground targets are then superimposed on the image of the target background processed in this way. In this way, the shooter sees what he would actually see. If he actuates the firing device, traces of light are visible in the sight, which correspond to those of real bullets. These traces of light are also represented synthetically. The dynamics of the information fed in are always taken into account. If the shooter had hit the target, a synthetic flash of light would be generated at the target location.

Einzelmassnahmen der ebengenannten Massnahmen sind zwar zum Teil bekannt. Die überraschende Wirkung mit den nicht vorhersehbaren Vorteilen ergibt sich aber erst aus der Kombination dieser Merkmale. Individual measures of the measures just mentioned are known in part. The surprising effect with the unpredictable advantages only results from the combination of these features.

Ein wesentlicher Vorteil ist, dass das Verfahren mit verhältnismässig preisgünstigen Einrichtungen durchgeführt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, gleichzeitig eine grössere Anzahl von Schützen zu annehmbaren Kosten auszubilden. Gleichzeitig kann die Ausbildung auch im Freien durchgeführt werden. A major advantage is that the method can be carried out with relatively inexpensive facilities. In this way it is possible to train a large number of shooters at an acceptable cost. At the same time, the training can also be carried out outdoors.

Zweckmässigerweise wird eine Registrierungseinrichtung zur Ergebnisfeststellung zwecks späterer Auswertung verwendet. Diese Registrierungseinrichtung kann z.B. aus einer Kamera bestehen, die in regelmässigen Abständen den Bildschirm abfotografiert, auf dem Hintergrundlandschaft, Ziel usw. abgebildet werden. Dabei kann die Registrierungseinrichtung vorteilhafterweise eine Still-Pic-ture-Kamera sein, mit der Standbilder auf einer Zwei-Zoll-Diskette gespeichert werden können. Es können aber auch andere Kameras, z.B. Sofortbildkameras oder Kameras mit einem gewöhnlichen Film verwendet werden. Auch eine elektronische Registrierung ist selbstverständlich möglich. _ Selbstverständlich wird man für realistische Übungen meistens vorsehen, dass das Ziel bewegt ist. Wenn man die Bewegungen des Ziels von einem Rechner berechnen lässt, so wiederholen sich dieselben Bewegungen nach einer gewissen Zeit, da sonst das Programm sehr umfangreich sein müsste. Zweckmässigerweise wird daher vorgesehen, dass die Bewegungen des synthetischen Ziels von einem Instruktor vorgegeben werden, was besonders einfach mit einem Lichtgriffel oder einem Steuerknüppel bewirkt werden kann, mit dem eine Flugbahn auf einem Bildschirm gesteuert bzw. erzeugt wird. A registration device is expediently used to determine the results for later evaluation. This registration facility can e.g. consist of a camera that photographs the screen at regular intervals, is shown on the background landscape, target, etc. The registration device can advantageously be a still picture camera with which still images can be stored on a two-inch floppy disk. However, other cameras, e.g. Instant cameras or cameras with an ordinary film can be used. Electronic registration is of course also possible. _ Of course, for realistic exercises you will usually provide that the goal is moving. If you let a computer calculate the movements of the target, the same movements repeat after a certain time, otherwise the program would have to be very extensive. It is therefore expediently provided that the movements of the synthetic target are specified by an instructor, which can be achieved in a particularly simple manner with a light pen or a control stick with which an trajectory is controlled or generated on a screen.

Besonders realistisch ist das Verfahren, wenn auch Einzelheiten der Topographie des Zielhintergrundes verwertet werden. Werden also Gegenstände wie zum Beispiel Berge nicht einfach abgebildet, sondern auch gleichzeitig ihre Entfernung bestimmt, so kann auf realistische Weise ein Flugzeug auch hinter einem Berg verschwinden und nach eini5 The method is particularly realistic if details of the topography of the target background are also used. If objects such as mountains are not simply depicted, but their distance is also determined at the same time, an aircraft can realistically disappear behind a mountain and after some

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ger Zeit wieder auftauchen, wenn es entsprechend tief fliegt und sich in der richtigen Entfernung befindet. Auch in diesem Falle kann das Schiessen, z.B. das Zielen auf den Punkt, an dem das Wiederauftauchen vermutet wird, in realistischer Weise geübt werden. Resurface for a while if it flies low and is at the right distance. In this case too, shooting, e.g. aiming to the point where the reappearance is suspected to be practiced realistically.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass sie einen Vorsatz für die Visiereinrichtung eines Geschützes mit einer Videokamera z.B. einer CCD-Matrix-Kamera und einem Bildschirm sowie einen Rechner aufweist. Der Vorsatz kann dabei insbesondere abnehmbar ausgebildet sein, so dass das Schiessen an Geschützen geübt werden kann, die auch zum tatsächlichen Schiessen verwendet werden können. In diesem Falle ist es auch möglich, den Vorsatz durch einen anderen Vorsatz eines anderen Schusssimulators zu ersetzen, z.B. durch den Vorsatz zur Schusssimulation, der von der Anmelderin unter dem Namen «Talissi» vertrieben wird. A device for performing the method is characterized in that it has an attachment for the sighting device of a gun with a video camera, e.g. a CCD matrix camera and a screen and a computer. The attachment can in particular be designed to be removable, so that shooting can be practiced on guns that can also be used for actual shooting. In this case it is also possible to replace the attachment with a different attachment from another shot simulator, e.g. through the intention to simulate a shot, which the applicant markets under the name "Talissi".

Der Vorsatz könnte z.B. so ausgebildet werden, dass mit der üblichen Visieroptik direkt auf den Bildschirm geblickt wird, auf dem die synthetischen Bilder erzeugt werden. Der Vorsatz hat aber eine kompaktere Bauweise, wenn er ein oder insbesondere zwei Spiegel aufweist, die zweckmässigerweise unter 45° angeordnet sind, so dass der Bildschirm seitlich von der Visierrichtung oder sogar parallel zur Visierrichtung angeordnet ist, wobei er im letzteren Fall aber nach vorne zeigt. The header could e.g. are designed so that the usual sighting optics look directly at the screen on which the synthetic images are generated. However, the attachment has a more compact design if it has one or, in particular, two mirrors, which are expediently arranged at 45 °, so that the screen is arranged to the side of the sighting direction or even parallel to the sighting direction, but in the latter case it points forward .

Der Vorsatz kann noch Zusatzeinrichtungen aufweisen. So kann er eine Blitzlampe aufweisen, damit auch nachts mit Hilfe von Blitzlichtaufnahmen Bilder des Zielhintergrundes gewonnen werden können. Der Vorsatz kann auch einen Laser-Entfernungsmesser aufweisen. Mit diesem könnte die Topographie des Zielhintergrundes vermessen werden. In vielen Fällen wird dies aber zu aufwendig sein; hier kann dann die Topographie auf andere Weise eingegeben werden. The attachment can also have additional devices. For example, it can have a flash lamp so that pictures of the target background can be obtained at night with the help of flash photos. The attachment can also have a laser rangefinder. This could be used to measure the topography of the target background. In many cases, however, this will be too expensive; the topography can then be entered in a different way.

Schliesslich kann der Vorsatz einen Laser-Tran-sceiver mit x-y-z-Quellenverstellung und Entfernungsmesser aufweisen, wie sie von der Anmelderin bei den bereits erwähnten Talissi-Schusssimula-toren verwendet werden. Finally, the attachment can have a laser transceiver with x-y-z source adjustment and range finder, as used by the applicant in the Talissi shot simulators already mentioned.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen anhand einer vorteilhaften Ausführungsform beschrieben. Es zeigen: The invention is described below with reference to the accompanying drawings based on an advantageous embodiment. Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Geschütz mit dem erfindungsgemässen Vorsatz für die Visiereinrichtung sowie einer Zentraleinheit; 1 shows a schematic representation of a gun with the attachment according to the invention for the sighting device and a central unit;

Fig. 2 den Vorsatz im Längsschnitt; Figure 2 shows the attachment in longitudinal section.

Fig. 3 den Vorsatz von vorne; und 3 shows the attachment from the front; and

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild der wichtigsten Teile der Vorrichtung. Fig. 4 is a schematic diagram of the most important parts of the device.

In Fig. 1 ist ein von einem Schützen 1 bedientes Geschütz 2 gezeigt, das ein übliches Visier 3 aufweist. Auf dieses Visier 3 kann der erfindungsge-mässe Vorsatz 4 aufgesetzt werden, der in Fig. 1 gleich zweimal gezeigt ist, so dass er rechts oben von vorne und links daneben von hinten zu sehen ist. Durch den Doppelpfeil 5 ist angeordnet, wie der Vorsatz 4 gedreht werden muss, damit er von der linken Stellung auf das Visier 3 aufgesetzt werden kann. 1 shows a gun 2 operated by a shooter 1, which has a conventional sight 3. The attachment 4 according to the invention, which is shown twice in FIG. 1, can be placed on this visor 3, so that it can be seen at the top right from the front and to the left next to it from the rear. The double arrow 5 arranges how the attachment 4 must be rotated so that it can be placed on the visor 3 from the left position.

Der Vorsatz 4 ist durch nicht gezeigte Kabel mit einer Zentraleinheit 6 verbunden, die als wesentlichen Teil einen Rechner enthält. Die Bahn des Zieles, z.B. eines Flugzeuges 7, kann mit Hilfe eines Steuerknüppels 8 oder eines Lichtgriffels 9 vorgegeben werden, indem mit einem dieser Teile die Bahn des Flugzeuges 7 auf einem Bildschirm 10 eingegeben bzw. gesteuert wird. The attachment 4 is connected by a cable (not shown) to a central unit 6, which contains a computer as an essential part. The course of the target, e.g. of an aircraft 7, can be specified with the aid of a control stick 8 or a light pen 9 by entering or controlling the path of the aircraft 7 on a screen 10 with one of these parts.

In Fig. 2 ist das normale Visier bei 2 schraffiert angedeutet. Auf dieses Visier 2 wird der Vorsatz 4 aufgesetzt, der im oberen Bereich eine Fernsehkamera, eine Videokamera oder insbesondere eine Matrix-CCD-Kamera 11 aufweist, mit der ein Bild des Zielhintergrundes aufgenommen wird. Dieses Bild wird dann durch nicht gezeigte Einrichtungen in der Kamera 11 digitalisiert und einem zentralen Rechner 12 (Fig. 4) zugefügt, der in der Zentraleinheit 6 angeordnet ist. In den Zentralrechner 12 wird weiter das mit Hilfe von Steuerknüppel 8 oder Lichtgriffel 9 und Bildschirm 10 erzeugte Bild bzw. die erzeugte Bahn des Flugzeuges 7 oder sonstigen Zieles eingegeben. Zusätzlich können noch mit Hilfe der Einrichtung 13, die ebenfalls in Fig. 4 angedeutet ist, Daten über die Jopographie eingegeben werden. Das so durch Überlagerung aus Zielhintergrund und Ziel erzeugte Bild wird dann mit Hilfe eines Umsetzers 14 einem Bildschirm 15 zugeführt und dort abgebildet, der ebenfalls im Vorsatz 4 angeordnet ist. Das Bild des Bildschirmes 15 wird dabei durch zwei Spiegel 16 und 17 umgelenkt, so dass der Schütze dieses Bild sieht, wenn er durch das normale Visier 3 blickt. In Fig. 2, the normal visor is indicated by hatching at 2. The attachment 4 is placed on this visor 2, which has a television camera, a video camera or in particular a matrix CCD camera 11 in the upper area, with which an image of the target background is recorded. This image is then digitized in the camera 11 by means not shown and added to a central computer 12 (FIG. 4) which is arranged in the central unit 6. In the central computer 12, the image generated with the aid of control stick 8 or light pen 9 and screen 10 or the generated path of the aircraft 7 or other destination is entered. In addition, data about the jopography can also be entered with the aid of the device 13, which is also indicated in FIG. 4. The image thus generated by superimposing the target background and target is then fed to a screen 15 with the aid of a converter 14 and displayed there, which is also arranged in the attachment 4. The image of the screen 15 is redirected by two mirrors 16 and 17 so that the shooter sees this image when he looks through the normal sight 3.

Die Leuchtspur, die der Schütze im Falle des Ab-feuerns eines tatsächlichen Geschosses im Visier sehen würde, kann ebenfalls mit den gezeigten Einrichtungen in das Bild überlagert werden. Andererseits ist es dabei auch möglich, diese Leuchtspur mit Hilfe einer separaten Einrichtung 18 zu erzeugen, die sich hinter dem Spiegel 16 befindet, der zu diesem Zwecke halbdurchlässig ist. The tracer that the shooter would see in the event of an actual projectile being fired can also be superimposed on the image with the devices shown. On the other hand, it is also possible to generate this tracer using a separate device 18, which is located behind the mirror 16, which is semi-transparent for this purpose.

Die Bewegung des Geschützes 2 wird von Azimut- und Elevationssensoren (25, 26) abgeleitet und rechentechnisch einbezogen. The movement of the gun 2 is derived from azimuth and elevation sensors (25, 26) and included in the calculation.

In den Fig. 1 bis 3 sind an der Hinterseite des Vorsatzes noch Abdeckscheiben 19 gezeigt, die Seitenlicht abschirmen sollen. 1 to 3, cover disks 19 are also shown on the rear of the attachment, which are intended to shield the side light.

Der Vorsatz 4 kann noch Retroreflektoren 20 aufweisen, die immer dann von Wichtigkeit sind, wenn das Geschütz auch als Ziel dienen soll. In diesem Fall kann der Ort des Geschützes von anderen Übungsteilnehmern mit Hilfe der Retroreflektoren 20 über entsprechende Vermessungseinrichtungen festgestellt werden. The attachment 4 can also have retroreflectors 20, which are always important if the gun is also to serve as a target. In this case, the location of the gun can be determined by other exercise participants with the aid of the retroreflectors 20 via corresponding measuring devices.

Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, weist der Vorsatz 4 nicht nur die bereits erwähnte Kamera 11 auf, sondern auch eine Blitzlichtlampe 21, mit der der Hintergrund erhellt werden kann, so dass auch Nachtübungen möglich sind. Weiter ist im Vorsatz 4 ein Laserentfemungsmesser 22 vorgesehen, der insbesondere dann wesentlich ist, wenn auch die Topographie automatisch vermessen werden soll. Schliesslich ist noch ein Laser-Transceiver mit x-y-z-Quellenverstellung und Entfernungsmesser 23 As shown in FIG. 3, the attachment 4 not only has the camera 11 already mentioned, but also a flash lamp 21 with which the background can be illuminated, so that night exercises are also possible. In addition, a laser distance meter 22 is provided in the attachment 4, which is particularly important when the topography is also to be measured automatically. Finally, there is a laser transceiver with x-y-z source adjustment and range finder 23

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vorgesehen, der für den Talissi-Schusssimulator Verwendung finden kann. provided that can be used for the Talissi shot simulator.

In Fig. 4 ist noch gezeigt, dass das Bild auf dem Bildschirm 15 mit Hilfe einer Kamera 24 vorteilhafterweise in regelmässigen Abständen aufgenommen werden kann, damit die Übung bzw, deren Ergebnisse zu einem späteren Zeitpunkt ausgewertet werden. FIG. 4 also shows that the image on the screen 15 can advantageously be recorded at regular intervals with the aid of a camera 24, so that the exercise or its results can be evaluated at a later point in time.

Eine nicht gezeigte Ausführungsform erlaubt auch die Benutzung üblicher Spinnenvisiere mittels eines in die optische Sichtachse eingespiegelten Se-zenariors. Dies kann mit diversen konstruktiven an sich bekannten Massnahmen erfolgen. An embodiment not shown also allows the use of conventional spider visors by means of a secenarator reflected in the optical axis of vision. This can be done with various constructive measures known per se.

Claims

1. A method for simulating firing on outdoor guns, characterized in that the real target background is recorded by means of a video camera, additional information in the form of targets, airplanes, helicopters or ground targets is added to the image after digitization and data processing, and this image is visible via existing sighting devices it is made that when the firing trigger device is actuated, the image of the tracer trajectory of real projectiles is also added synthetically, taking into account colors, flight flight times, projectile flight times and distances, and a hit is displayed as a synthetic flash of light at the synthetic target.

2. The method according to claim 1, characterized in that a registration device is used to determine the results for later evaluation.

3. The method according to claim 2, characterized in that a still picture camera is used as the registration device.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that movements of the synthetic target are generated with a light pen or a joystick.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that details of the topography of the target background are used.

6. Device for performing the method according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has an attachment (4) for the sighting device (3) with a video camera (11) and a screen (15) and a computer (12) .

7. The device according to claim 6, characterized in that the attachment (4) is designed to be removable.

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the attachment (4) has mirrors (16, 17).

9. Device according to one of claims 6 to

8, characterized in that the attachment (4) has a flash lamp (21).

10. Device according to one of claims 6 to

9, characterized in that the attachment (4) has a laser range finder (22).

11. The device according to one of claims 6 to

10, characterized in that the attachment (4) has a laser transceiver (23) with x-y-z source adjustment and range finder.

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