DE102022122842A1

DE102022122842A1 - Vorrichtung zum Bestimmen einer Winkelabweichung, Fahrzeug und Verfahren zur Bestimmung einer Winkelabweichung

Info

Publication number: DE102022122842A1
Application number: DE102022122842.8A
Authority: DE
Inventors: Robert Claeser
Original assignee: Rheinmetall Electronics GmbH
Current assignee: Rheinmetall Electronics GmbH
Priority date: 2022-09-08
Filing date: 2022-09-08
Publication date: 2024-03-14
Also published as: WO2024052457A1

Abstract

Vorrichtung zum Bestimmen einer Winkelabweichung, Fahrzeug und Verfahren zur Bestimmung einer WinkelabweichungEs wird eine Vorrichtung (100) zum Bestimmen einer Winkelabweichung zwischen einer Sichtlinie und einer Schusslinie einer Rohrwaffe (50) vorgeschlagen. Die Vorrichtung (100) weist aufzumindest eine getaktete Lichtquelle (10) zum Erzeugen zumindest eines kohärenten Lichtstrahls (Ltx) und zum Aussenden des zumindest einen erzeugten kohärenten Lichtstrahls (Ltx),zumindest eine neuromorphe Kamera (20) zum Empfangen zumindest des zumindest einen ausgesendeten kohärenten Lichtstrahls (Ltx) und zum Bereitstellen von Detektionsdaten zumindest aus dem empfangenen Lichtstrahl (Lrx), undeine Rechen-Einheit (40) zum Bestimmen der Winkelabweichung anhand eines für die Winkelabweichung indikativen Korrekturwertes, wobei die Rechen-Einheit (40) dazu eingerichtet ist, den Korrekturwert in Abhängigkeit zumindest eines spezifischen Basiskalibrierungswertes und der bereitgestellten Detektionsdaten zu bestimmen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Winkelabweichung sowie ein Fahrzeug. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt zur Bestimmung einer Winkelabweichung.
Verschiedene Witterungsbedingungen und thermische Belastungen im Feld führen beim Abfeuern von Geschossen mittels einer Rohrwaffe zu Abweichungen zwischen der Sichtlinie und der Schusslinie der Rohrwaffe, was wiederum die Schussgenauigkeit, insbesondere auf große Entfernungen, beeinflusst.
Um diese Abweichungen zu korrigieren, werden herkömmlicherweise Feldjustieranlagen verwendet. Aus dem Stand der Technik sind statische und dynamische Feldjustieranlagen bekannt.
Der Artikel T. Dursun et al.: A review on the gun barrel vibrations and control for a main battle tank (Defence Technology 13 (2017)) offenbart eine statische Feldjustieranlage, welche Kollimatoren und einen an der Mündung der Rohrwaffe montierten Spiegel benutzt. Hierbei wird ein Lichtmuster im Sichtgerät eines Richtschützen (RS) zweifach eingeblendet: auf direktem Weg und nach einer Reflektion am Spiegel. Wenn der Spiegel eine von der Geradeauskalibration abweichende Ausrichtung aufweist, also auch die Mündung der Rohrwaffe nicht exakt geradeaus zeigt, stimmen die Lichtmuster im Sichtbild des RS nicht überein. Die Abweichung von einer Referenzposition wird vom RS dann manuell ermittelt und als Korrekturwert in den Feuerleitrechner eingespeist. Statische Systeme können jedoch nicht in Bewegung genutzt werden und sind zwischen Schüssen nur sehr eingeschränkt nutzbar, da sie manuelle Messzeiten sowie Werteeingaben erfordern.
Die Druckschriften US 5 513 000 A und US 7 124 676 B1 offenbaren jeweils dynamische Feldjustieranlagen. Diese dynamischen Feldjustieranlagen nutzen Detektoren, um den Versatz auftretender vom Spiegel der Mündung reflektierter Signale direkt räumlich zuordnen und anschließend in eine Winkelabweichung umrechnen zu können.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Mittel bereitzustellen, um eine Feldjustierung einer Rohrwaffe zu verbessern.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Winkelabweichung zwischen einer Sichtlinie und einer Schusslinie einer Rohrwaffe vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist auf:

zumindest eine getaktete Lichtquelle zum Erzeugen zumindest eines kohärenten Lichtstrahls und zum Aussenden des zumindest einen erzeugten kohärenten Lichtstrahls,
zumindest eine neuromorphe Kamera zum Empfangen zumindest des zumindest einen ausgesendeten kohärenten Lichtstrahls und zum Bereitstellen von Detektionsdaten zumindest aus dem empfangenen Lichtstrahl, und
eine Rechen-Einheit zum Bestimmen der Winkelabweichung anhand eines für die Winkelabweichung indikativen Korrekturwertes, wobei die Rechen-Einheit dazu eingerichtet ist, den Korrekturwert in Abhängigkeit zumindest eines spezifischen Basiskalibrierungswertes und der bereitgestellten Detektionsdaten zu bestimmen.

Die vorgeschlagene Vorrichtung bildet mittels der Kombination aus getakteter Lichtquelle, neuromorpher Kamera, Rechen-Einheit, einer Steuer-Einheit der Vorrichtung und zumindest einem Aktuator der Vorrichtung zum Ansteuern der Rohrwaffe eine vollautomatische Feldjustieranlage zur Bestimmung der Winkelabweichung zwischen einer Sichtlinie einer Rohrwaffe und einer Schusslinie der Rohrwaffe.
Diese vorgeschlagene Vorrichtung weist in vorteilhafterweise eine erhöhte Genauigkeit sowie eine erhöhte Geschwindigkeit bei der Bestimmung der Winkelabweichung auf, was wiederum dazu führt, dass eine Korrektur einer Winkellage einer Mündung der Rohrwaffe mittels der Steuer-Einheit und des zumindest einen Aktuators der Vorrichtung, welcher durch die Steuer-Einheit angesteuert wird, präziser und schneller durchgeführt werden kann. Infolgedessen kann zwischen einzelnen abzufeuernden Geschossen der Rohrwaffe die Winkelabweichung bestimmt werden und ggf. eine Korrektur der Winkellage der Mündung der Rohrwaffe unmittelbar nach der Bestimmung der Winkelabweichung vorgenommen werden. Damit erhöht sich auch die Trefferwahrscheinlichkeit der Rohrwaffe, da die Feldjustieranlage kontinuierlich die Winkelabweichung der Rohrwaffe bestimmen kann, was wiederum zu einer erhöhten Effizienz bei der Bekämpfung eines Zielobjekts führt.
Die erhöhte Genauigkeit resultiert aus der Verwendung der zumindest einen getakteten Lichtquelle zum Aussenden einer Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen in Kombination mit der neuromorphen Kamera zum Empfangen der Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen, wobei die neuromorphe Kamera als ein Detektor von empfangenen kohärenten Lichtstrahlen baulich bedingt eine hohe Detektionsauflösung umfasst und dadurch die Detektionsdaten in einer erhöhten Auflösung bereitstellt. Die neuromorphe Kamera ist insbesondere dazu eingerichtet, einen Mittelpunkt und/oder ein Pixel in dem Mittelpunkt eines empfangenen Lichtstrahls mittels geeigneter Rechenverfahren, wie Interpolation oder Korrelation, auf Sub-Pixel-Ebene zu bestimmen. Dadurch wird eine Bestimmung der Winkelabweichung auf Sub-Pixel-Ebene ermöglicht, was zu einer erhöhten Genauigkeit führt.
Die erhöhte Geschwindigkeit resultiert einerseits aus der hohen Taktfrequenz der getakteten Lichtquelle beim Erzeugen und Aussenden der Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen und der hohen zeitlichen Auflösung der neuromorphen Kamera zur Detektion der ausgesendeten Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen sowie andererseits aus der vollautomatischen und kontinuierlichen Bestimmung der Winkelabweichung mittels der Verarbeitung der Daten aus getakteter Lichtquelle, neuromorphen Kamera und Rechen-Einheit, bei welcher ein Eingreifen eines menschlichen Operators nicht erforderlich ist. Mit anderen Worten resultiert die erhöhte Geschwindigkeit aus der Fähigkeit der neuromorphen Kamera schnell die von der getakteten Lichtquelle mit einer hohen Taktfrequenz ausgesendete Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen zu detektieren und zu verarbeiten und einer zeitlich hierzu abgestimmten elektronischen Schaltung der getakteten Lichtquelle.
Unter dem Begriff „getaktet“ wird insbesondere verstanden, dass ein kohärenter Lichtstrahl nicht kontinuierlich, sondern gepulst ausgesendet wird, was bedeutet, dass der kohärente Lichtstrahl in zeitlich begrenzten Pulsen mit einer bestimmten Taktfrequenz ausgesendet wird. Vorzugsweise handelt es sich bei der getakteten Lichtquelle um eine getaktete Laserquelle.
Ferner wird unter dem Begriff „kohärent“ vorzugsweise verstanden, dass eine Mehrzahl von ausgesendeten Lichtstrahlen bei gleicher Frequenz eine feste Phasenbeziehung jeweils zueinander aufweisen.
Eine neuromorphe Kamera ist als eine aus dem Englischen bekannte „event camera“ oder „silicon retina“ oder „dynamic vision sensor“ ausgebildet. Eine neuromorphe Kamera ist ein Bildsensor, der auf Änderungen in dem Quantenfluss (Photonenfluss) von Licht von Pixeln reagiert. Insbesondere ist eine neuromorphe Kamera dazu eingerichtet, eine Änderung im Quantenfluss eines jeden Pixels in einer Detektormatrix der neuromorphen Kamera vorzugsweise unabhängig zu detektieren und die Änderung nur dann zu melden, wenn sie von der neuromorphen Kamera detektiert wird. Eine neuromorphe Kamera weist in vorteilhafter Weise keine Detektionstotzeit bei Detektieren von empfangenen (kohärenten) Lichtstrahlen auf, da sie keine elektronische oder mechanische Verschlusszeit im Vergleich zu herkömmlichen Kameras aufweist und so jederzeit empfangene Lichtstrahlen detektieren kann. Ferner ist die neuromorphe Kamera weiter vorteilhaft ausgebildet, da diese eine geringe Latenz, beispielsweise 1 gs (Mikrosekunde), aufweist, welche im Vergleich zu herkömmlichen Kameras, welche beispielsweise bei Bildwiederholraten von 60 Hertz pro Sekunde eine Latenz von über 16 ms (Millisekunden) aufweisen, deutlich verringert ist.
Eine Sichtlinie (Line-Of-Sight, LOS) der Rohrwaffe entspricht insbesondere der geraden Linie zwischen dem Abschusspunkt bzw. der Mündung der Rohrwaffe und einem in der Entfernung befindlichen Zielobjekt.
Eine Schusslinie (Line-Of-Fire, LOF) der Rohrwaffe entspricht insbesondere der Verlängerung der Mittelachse des Waffenrohrs der Rohrwaffe. Die Schusslinie ist vorzugsweise die Ausrichtung, in welche die Rohrwaffe vor dem Abschuss ausgerichtet wird.
Die getaktete Lichtquelle, die neuromorphe Kamera sowie die Rechen-Einheit sind insbesondere drahtgebunden und/oder drahtlos miteinander verbunden, so dass diese elektrische Signale untereinander übertragen und Daten austauschen können. Ferner kann die Vorrichtung auch mehr als eine getaktete Lichtquelle zum Erzeugen zumindest eines kohärenten Lichtstrahls und zum Aussenden des erzeugten kohärenten Lichtstrahls aufweisen. Weiterhin ist die zumindest eine getaktete Lichtquelle insbesondere dazu eingerichtet, den zumindest einen kohärenten Lichtstrahl zu erzeugen und in Richtung der neuromorphen Kamera auszusenden.
Indikativ für den Korrekturwert bedeutet insbesondere, dass anhand des bestimmten Korrekturwertes die Winkelabweichung bzw. zumindest ein Wert oder ein Winkel der Winkelabweichung abgeleitet oder berechnet werden kann.
Die jeweilige Einheit, zum Beispiel die Rechen-Einheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer, als FPGA (engl. Field Programmable Gate Array) oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zumindest eine getaktete Lichtquelle als ein Oberflächenemitter ausgebildet.
Unter dem Begriff „Oberflächenemitter“ wird der englische Begriff „Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL)“ verstanden. Ein VCSEL ist insbesondere eine Laserquelle, die Licht senkrecht zur ihrer Oberfläche mit hoher Strahlqualität und geringer Leistung emittiert.
Insbesondere ist der VCSEL in einem Modul angeordnet. Das Modul weist vorzugsweise eine Optik auf, welche in dem optischen Pfad des VCSEL angeordnet ist.
Vorteilhafterweise weist der VCSEL insbesondere eine Größe von 1 mm² (Quadratmillimeter) und ein geringes Gewicht auf. Somit wird das Gesamtgewicht der Vorrichtung verringert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine getaktete Lichtquelle dazu eingerichtet, den zumindest einen kohärenten Lichtstrahl mit einer Wellenlänge im Nahinfrarot-Bereich, insbesondere mit einer Wellenlänge von 880 nm, 940 nm oder 1550 nm, zu erzeugen.
Die neuromorphe Kamera ist ferner dazu eingerichtet, den zumindest einen kohärenten Lichtstrahl zumindest mit einer Wellenlänge im Wellenlängenbereich von ultraviolettem Licht (UV-Licht), über das mit dem menschlichen Auge sichtbare Licht bis einschließlich NIR (Nahinfrarot-Bereich) zu empfangen bzw. zu detektieren. Hierfür umfasst die neuromorphe Kamera insbesondere zumindest einen Detektor-Chip. Der Detektor-Chip ist beispielsweise mittels Silizium, Quantenpunkten und/oder Indiumgalliumarsenid (InGaAs) ausgebildet. Der Bereich des UV-Lichts erstreckt sich insbesondere von 100 nm (Nanometer) bis 380 nm, der Bereich des mit dem menschlichen Auge sichtbaren Lichts von 380 nm bis 780nm, und der Nahinfrarot-Bereich über einen Wellenlängenbereich von 780 nm bis 3000 nm. Die neuromorphe Kamera ist somit auch dazu eingerichtet, den zumindest einen kohärenten Lichtstrahl mit einer Wellenlänge in einem SWIR (kurzwelligen Infrarot-Bereich) zu empfangen, welcher mit einem Wellenlängenbereich von 780 nm bis 1400 nm Teil des NIR ist. Ferner ist die zumindest eine getaktete Lichtquelle dazu eingerichtet, den zumindest einen kohärenten Lichtstrahl zumindest mit einer Wellenlänge im Wellenlängenbereich von UV-Licht und/oder im Bereich des mit dem menschlichen Auge sichtbaren Lichts zu erzeugen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung ferner gekennzeichnet durch:

die Rohrwaffe mit einem Waffenrohr, wobei das Waffenrohr eine Mündung aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine getaktete Lichtquelle dazu eingerichtet, eine Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen zu erzeugen und in einem vorbestimmten Muster auszusenden.
Das Aussenden der Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen hat den Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, selbst wenn eine große Winkelabweichung dazu führt, dass einer der ausgesendeten kohärenten Lichtstrahlen, insbesondere nach einer Reflektion an einem Spiegel der Vorrichtung, nicht mehr in der neuromorphen Kamera eintrifft, dass zumindest ein anderer ausgesendeter kohärenter Lichtstrahl aus der Mehrzahl von der neuromorphen Kamera detektiert wird. Dies erhöht in vorteilhafter Weise die Zuverlässigkeit bei der Bestimmung der Winkelabweichung der Vorrichtung.
Insbesondere ist die zumindest eine getaktete Lichtquelle dazu eingerichtet, eine Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen zu erzeugen und in einem vorbestimmten Muster, insbesondere in Richtung der zumindest einen neuromorphen Kamera oder in Richtung des Spiegels, auszusenden.
Ferner ist die neuromorphe Kamera dazu eingerichtet, die ausgesendete Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen, insbesondere nach der Reflektion an dem Spiegel, oder beim direkten Empfangen der ausgesendeten Mehrzahl auf Sub-Pixel-Ebene zu detektieren. Der Mittelpunkt und/oder ein Pixel in dem Mittelpunkt zumindest eines empfangenen Lichtstrahls kann mittels geeigneter Rechenverfahren, wie Interpolation oder Korrelation, mit einer Genauigkeit auf Sub-Pixel-Ebene bestimmt werden, insbesondere wenn das vorbestimmte Muster der empfangenen Lichtstrahlen bekannt ist. Dies erhöht in vorteilhafterweise die räumliche Auflösung bei der Bereitstellung bzw. bei einer Erzeugung der Detektionsdaten, was wiederrum zu einer erhöhten Genauigkeit bei der Detektion von ausgesendeten kohärenten Lichtstrahlen führt. Das Empfangen und die exakte Detektion der Mehrzahl von Lichtstrahlen mittels der neuromorphen Kamera in der neuromorphen Kamera führt in einer vorteilhaften Weise zu einer Erhöhung der Messgenauigkeit der Vorrichtung.
Im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen mit nicht-getakteten Lichtquellen, wie Breitbandlichtquellen, beispielsweise Glühbirnen, ist zusätzlich weiter vorteilhaft, dass die Vorrichtung schwer für eine feindliche Entität zu entdecken ist. Dies ist deshalb so, da der VCSEL insbesondere mit kurzen Pulsen, wie beispielsweise größer gleich 1 kHz, mit einer spezifischen Wellenlänge mit geringer Bandbreite seine kohärenten Lichtstrahlen aussendet. Durch die kurzen Pulse mit einem geringem Auslastungsfaktor (Duty Cycle) im getakteten Betrieb wird auch die Abwärme und damit die Wärmesignatur der Vorrichtung vorteilhaft geringgehalten. Somit sinkt die Detektionswahrscheinlichkeit des zumindest einen von der zumindest einen getakteten Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahls durch feindliche Entitäten, da diesen die Taktung der getakteten Lichtquelle nicht bekannt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das vorbestimmte Muster ein zeitliches Muster und/oder ein räumliches Muster auf, wobei die zumindest eine getaktete Lichtquelle dazu eingerichtet ist, als ein zeitliches Muster die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen mit einer vorbestimmten Taktfrequenz auszusenden und/oder dazu eingerichtet ist, als ein räumliches Muster die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen in Form eines die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen aufweisenden Lichtmusters auszusenden.
Eine Taktfrequenz umfasst die Anzahl der Takte oder Zyklen, die von der getakteten Lichtquelle pro Sekunde durchgeführt werden. Beispielsweise wird die getaktete Lichtquelle mit einer vorbestimmten Taktfrequenz von größer gleich 1 kHz (Kilohertz) betrieben. Eine hohe zeitliche Auflösung entspricht insbesondere einem Aussenden der Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen mit der vorbestimmten Taktfrequenz durch die getaktete Lichtquelle. Eine hohe zeitliche Auflösung entspricht vorzugsweise ferner einem Empfangen und/oder Verarbeiten der Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen mit der vorbestimmten Taktfrequenz durch die neuromorphe Kamera.
Ein Lichtmuster ist insbesondere eine spezifische räumliche Anordnung der Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen, bei welcher die jeweiligen kohärenten Lichtstrahlen in einem bestimmten Abstand zueinander ausgesendet werden, so dass sich ein Lichtmuster aus kohärenten Lichtstrahlen ergibt.
Insbesondere ist die zumindest eine getaktete Lichtquelle dazu eingerichtet, als ein zeitliches Muster die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen mit einer vorbestimmten Taktfrequenz, insbesondere in Richtung der zumindest einen neuromorphen Kamera oder in Richtung des Spiegels, auszusenden und/oder dazu eingerichtet, als ein räumliches Muster die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen in Form eines die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen aufweisenden Lichtmusters, insbesondere in Richtung der zumindest einen neuromorphen Kamera oder in Richtung des Spiegels, auszusenden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zumindest eine getaktete Lichtquelle einen ersten Modus, in welchem die zumindest eine getaktete Lichtquelle dazu eingerichtet ist, den kohärenten Lichtstrahl zu erzeugen und auszusenden, und einen zweiten Modus auf, in welchem die zumindest eine getaktete Lichtquelle dazu eingerichtet ist, die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen zu erzeugen und in dem vorbestimmten Muster auszusenden, wobei die zumindest eine getaktete Lichtquelle eine Umschalt-Einheit aufweist, welche dazu eingerichtet ist, zwischen dem ersten und dem zweiten Modus umzuschalten.
Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass es mittels der Umschalt-Einheit möglich ist, je nach Bewegungsdynamik oder Tarnerfordernissen, insbesondere wenn die Vorrichtung an einem Fahrzeug oder einem Anhänger angebracht ist, in den ersten oder in den zweiten Modus zu schalten.
Insbesondere im Fall einer hohen Bewegungsdynamik der Vorrichtung besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, dass die kohärenten Lichtstrahlen den Spiegel oder die neuromorphe Kamera verfehlen und somit leichter von gegnerischen (feindlichen) Entitäten (Einheiten) detektiert werden können. Wird zunächst im ersten Modus vorzugsweise nur ein einzelner, zentral ausgerichteter kohärenter Lichtstrahl, insbesondere in Richtung der zumindest einen neuromorphen Kamera oder in Richtung des Spiegels, ausgesendet, kann die Winkelabweichung in einem ersten Schritt mit verringerter Genauigkeit erfasst werden. In einem zweiten Schritt kann nach mit verringerter Genauigkeit erfolgter Korrektur eine Feinkorrektur erfolgen, nachdem die im zweiten Modus ausgesendete Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen auf den Spiegel und dann auf der Detektormatrix der neuromorphen Kamera oder direkt auf der Detektormatrix der neuromorphen Kamera eingetroffen sind. Dies erhöht die Genauigkeit und damit die Zuverlässigkeit der Vorrichtung bei der Bestimmung der Winkelabweichung.
Im Fall erhöhter Tarnungsanforderungen an die Vorrichtung ermöglicht diese Ausführungsform insbesondere auch bei einer stärkeren, noch nicht erfassten und korrigierten Feldjustierung mit nur einem kohärenten Lichtstrahl, diesen im ersten Modus zunächst in Richtung des Spiegels oder der neuromorphen Kamera auszusenden und anschließend im zweiten Modus mittels der ausgesendeten Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen eine Feinkorrektur vorzunehmen.
In besonders dynamischen Szenarien, in denen auch die Tarnung der eigenen Position der Vorrichtung keine Rolle mehr spielt, können direkt im zweiten Modus eine Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen bei einer erwarteten größeren Winkelabweichung ausgesendet werden. Die erwartete größere Winkelabweichung erfordert hierbei insbesondere eine breitere Verteilung der ausgesendeten kohärenten Lichtstrahlen aufgrund der hohen Bewegungsdynamik des Fahrzeugs und/oder der Rohrwaffe.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung ferner gekennzeichnet durch:

eine Steuer-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, zumindest einen Aktuator der Rohrwaffe zum Korrigieren der Ausrichtung der Rohrwaffe in Azimut und/oder Elevation in Abhängigkeit des bestimmten Korrekturwertes anzusteuern.

Vorzugsweise ist die Steuer-Einheit zumindest mit der getakteten Lichtquelle, der neuromorphen Kamera und der Rechen-Einheit zum Übertragen von Daten und/oder elektrischen Signalen verbunden.
Insbesondere ist die Steuer-Einheit dazu eingerichtet, einen oder mehrere Aktuatoren der Rohrwaffe zum Korrigieren der Ausrichtung der Rohrwaffe in Azimut und/oder Elevation in Abhängigkeit eines spezifischen Absolutwertes des Korrekturwertes anzusteuern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuer-Einheit als ein Feuerleitrechner ausgebildet, wobei der Feuerleitrechner dazu eingerichtet ist, die Rohrwaffe derart anzusteuern, dass die Rohrwaffe ein Geschoss oder eine Mehrzahl von Geschossen abfeuert.
Ein Aktuator ist insbesondere als ein Motor zum Bewegen und/oder Verstellen der Rohrwaffe in Azimut und/oder Elevation ausgebildet. Der Motor wird vorzugsweise von dem Feuerleitrechner angesteuert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine neuromorphe Kamera ferner dazu eingerichtet, eine Flugbahn des durch die Rohrwaffe abgefeuerten Geschosses zum Erhalten von aktuellen Kalibrierungsdaten zu verfolgen, wobei die Rechen-Einheit dazu eingerichtet ist, den zumindest einen spezifischen Basiskalibrierungswert zumindest in Abhängigkeit der aktuellen Kalibrierungsdaten zu aktualisieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine neuromorphe Kamera ferner dazu eingerichtet, eine jeweilige Flugbahn eines jeweiligen durch die Rohrwaffe abgefeuerten Geschosses aus der Mehrzahl von durch die Rohrwaffe abgefeuerten Geschosse zum Erhalten von jeweiligen aktuellen Kalibrierungsdaten zu verfolgen, wobei die Rechen-Einheit dazu eingerichtet ist, nach jedem durch die Rohrwaffe abgefeuerten Geschoss, den zumindest einen spezifischen Basiskalibrierungswert in Abhängigkeit der jeweiligen erhaltenen Kalibrierungsdaten zu aktualisieren.
Hierbei erfüllt die neuromorphe Kamera als ein Detektor mehrere Aufgaben:

Einerseits ist die neuromorphe Kamera weiterhin dazu eingerichtet, vor einer Abgabe eines Geschosses Detektionsdaten auf Basis von empfangenen kohärenten Lichtstrahlen bereitzustellen und diese der Rechen-Einheit zur Verfügung zu stellen, so dass die Rechen-Einheit dazu eingerichtet ist, vor, bei und/oder nach der Abgabe eines Geschosses durch die Rohrwaffe, den Korrekturwert zu bestimmen.

Zusätzlich ist die neuromorphe Kamera durch ihre hohe zeitliche und räumliche Auflösung dazu eingerichtet, die Flugbahn des durch die Rohrwaffe abgefeuerten Geschosses oder eine jeweilige Flugbahn eines jeweiligen durch die Rohrwaffe abgefeuerten Geschosses aus der Mehrzahl von durch die Rohrwaffe abgefeuerten Geschosse zum Erhalten von aktuellen Kalibrierungsdaten zu verfolgen. Ferner ist die neuromorphe Kamera als Detektor dazu eingerichtet, als Zielobjekte ausgebildete Objekte, wie Drohnen, zu detektieren.
Das Verfolgen umfasst insbesondere ein Feststellen eines Einschlagpunkts des abgefeuerten Geschosses in oder in der Nähe eines Zielobjekts, welches beispielsweise als ein feindlicher Panzer, ein feindliches Wasserfahrzeug oder ein feindliches Flugzeug ausgebildet ist. Zusätzlich kann die neuromorphe Kamera anschließend dazu eingerichtet sein, den Einschlagpunkt hinsichtlich einer Feststellung einer Trefferwahrscheinlichkeit auszuwerten. Hierbei ist die neuromorphe Kamera als Detektor ferner dazu eingerichtet, den Einschlagzeitpunkt des Geschosses und Konsequenzen des Einschlags bzw. ein Verfehlen des Zielobjekts ebenso zu erfassen.
Dies hat den Vorteil, dass bei der Bewegung der Vorrichtung, insbesondere wenn diese auf einem Fahrzeug oder einem Anhänger angeordnet ist, auftretende Schwingungen der Rohrwaffe und/oder auftretende Schwingungen der Rohrwaffe aufgrund eines Abschusses oder einer Bewegung der Rohrwaffe erfasst werden und zwischen den abzufeuernden Geschossen auftretende Anderungen der Umgebung durch das Verfolgen der Flugbahn bei der Bestimmung der Winkelabweichung berücksichtigt werden.
Nach jedem abgefeuerten Geschoss können somit Änderungen in der Umgebung, beispielsweise eine geänderte Windrichtung oder -geschwindigkeit, als aktuelle Kalibrierungsdaten verwendet werden. Diese aktuellen Kalibrierungsdaten werden dann insbesondere zum Aktualisieren des spezifischen Basiskalibrierungswertes, insbesondere zum Aktualisieren einer Referenzposition des spezifischen Basiskalibrierungswertes, benutzt. Somit kann vor dem Abfeuern eines weiteren Geschosses der spezifische Basiskalibrierungswert anhand der aktuellen bzw. aktualisierten Kalibrierungsdaten neu festgelegt werden. Dies erhöht die Genauigkeit bei der Bestimmung der Winkelabweichung im Feld. Somit erhöht sich zusätzlich in vorteilhafter Weise die Genauigkeit bei dem Abschuss einer Abfolge von Geschossen mit der Rohrwaffe.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der zumindest eine spezifische Basiskalibrierungswert zumindest eine Referenzposition, welche indikativ für eine bestimmte Referenzwinkellage der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe ist, und umfassen die bereitgestellten Detektionsdaten zumindest eine bestimmte Eintrittsposition des von der zumindest einen neuromorphen Kamera empfangenen Lichtstrahls in der neuromorphen Kamera, wobei die bestimmte Eintrittsposition indikativ für eine bestimmte Winkellage der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe ist, wobei die Rechen-Einheit dazu eingerichtet ist, den Korrekturwert durch Anwenden einer mathematischen Operation auf die zumindest eine Referenzposition und die bestimmte Eintrittsposition zu bestimmen.
Nachfolgend werden die Zusammenhänge zwischen den Begriffen Winkelabweichung, Referenzposition, bereitgestellte Detektionsdaten, bestimmte Eintrittsposition und bestimmter Korrekturwert erläutert.
Die Rechen-Einheit ist dazu eingerichtet, die Winkelabweichung zwischen der Sichtlinie und der Schusslinie der Rohrwaffe zu bestimmen. Hierzu ist die Rechen-Einheit vorzugsweise dazu eingerichtet, vor und nach jedem abgefeuerten Geschoss aus der Rohrwaffe oder bei Austritt eines Geschosses aus der Rohrwaffe den Winkel oder die Winkellage der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe zu bestimmen. Die bestimmte Winkellage der Mündung umfasst insbesondere einen Azimutwinkel und einen Elevationswinkel.
Indikativ für die bestimmte Referenzwinkellage bedeutet insbesondere, dass anhand der Referenzposition die bestimmte Referenzwinkellage der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe abgeleitet oder berechnet werden kann. Die bestimmte Referenzwinkellage gibt insbesondere eine Winkellage der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe in Azimut und Elevation an, bei welcher die Winkelabweichung zwischen LOS und LOF der Rohrwaffe Null beträgt.
Die bestimmte Referenzwinkellage kann statisch mittels einmalig fest vorgegebenen Werten ausgebildet sein oder auch dynamisch anhand von aktuellen Kalibrierungsdaten aktualisierbar sein. Hierbei ist insbesondere die Rechen-Einheit dazu eingerichtet, die bestimmte Referenzwinkellage des spezifischen Basiskalibrierungswertes in Abhängigkeit von aktuellen Kalibrierungsdaten zu aktualisieren. Die bestimmte Referenzwinkellage umfasst weitere Werte und Kalibrierungsdaten, welche in die Bestimmung des Korrekturwertes entweder durch die bestimmte Referenzwinkellage miteingehen können oder als weitere Parameter bei der Bestimmung des Korrekturwertes direkt in die mathematische Operation integriert werden können, insbesondere: Zielobjektentfernung, Lufttemperatur und Luftdruck, Munitionsart und Pulvertemperatur (Ballistische Daten), Windverhältnisse, Krümmung der Erde, Schwerkraft, allgemeine Systemfehler, eigene Fahrzeuggeschwindigkeit, Verkantung bei Austritt des Geschosses, Zielgeschwindigkeitsschätzung, Luftfeuchtigkeit und/oder der Corioliseffekt.
Die neuromorphe Kamera ist insbesondere dazu eingerichtet, die bereitgestellten Detektionsdaten zumindest zu der Rechen-Einheit zu übertragen. Vorzugsweise umfasst das Bereitstellen der Detektionsdaten der neuromorphen Kamera ein Erzeugen der Detektionsdaten zumindest aus dem empfangenen Lichtstrahl oder aus dem von dem Spiegel reflektierten und empfangenen Lichtstrahl (empfangener reflektierter Lichtstrahl).
Indikativ für die bestimmte Winkellage der Mündung bedeutet insbesondere, dass anhand der bestimmten Eintrittsposition des empfangenen oder empfangenen reflektierten Lichtstrahls die bestimmte Winkellage der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe zu einem bestimmten Zeitpunkt abgeleitet oder berechnet werden kann. Der bestimmte Zeitpunkt umfasst vorzugsweise einen Zeitpunkt vor, bei und/oder nach einem Abschuss eines Geschosses aus der Rohrwaffe. Die bestimmte Eintrittsposition ist vorzugsweise diejenige Position, an welcher zumindest ein von der neuromorphen Kamera empfangener kohärenter Lichtstrahl in der neuromorphen Kamera in der Detektormatrix der neuromorphen Kamera oder ein von dem Spiegel reflektierter und durch die neuromorphe Kamera empfangener kohärenter Lichtstrahl in der Detektormatrix der neuromorphen Kamera eintritt. Aus dieser bestimmten Eintrittsposition zusammen mit der Referenzposition kann dann durch Anwenden einer mathematischen Operation ein Versatz bzw. ein Korrekturwert zwischen diesen beiden Positionen bestimmt werden. Anhand des Korrekturwertes, der eine Abweichung zwischen der Winkellage der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe und der bestimmten Referenzwinkellage indiziert, kann dann die bestimmte Winkelabweichung korrigiert werden.
Eine mathematische Operation umfasst insbesondere eine Subtraktion der bestimmten Eintrittsposition von der Referenzposition zur Bestimmung des Korrekturwertes. Auch kann die mathematische Operation ein Korrelationsverfahren aufweisen, mittels welchem zumindest eine Korrelation über die Mehrzahl von empfangenen Lichtstrahlen zur Bestimmung des Korrekturwertes berechnet wird. Ebenso kann mittels der mathematischen Operation die Anzahl der empfangenen Lichtstrahlen bestimmt werden.
Falls als das Ergebnis dieser Subtraktion der Korrekturwert beispielsweise Null beträgt, liegt insbesondere keine Winkelabweichung zwischen der Sichtlinie und der Schusslinie der Rohrwaffe vor. Falls als das Ergebnis dieser Subtraktion der Korrekturwert jedoch ungleich Null ist, liegt vorzugsweise eine Winkelabweichung vor. Die Höhe dieser bestimmten Winkelabweichung oder der Wert der Winkelabweichung wird durch den Korrekturwert angegeben.
Der bestimmte Korrekturwert wird insbesondere in die Steuer-Einheit als Eingabeparameter eingeben, wonach dann die Steuer-Einheit dazu eingerichtet ist, die Winkelabweichung zwischen LOS und LOF der Rohrwaffe anhand des eingegebenen Korrekturwertes zu korrigieren. Mit anderen Worten ist die Steuer-Einheit dazu eingerichtet, den Winkel der Mündung der Rohrwaffe um diesen bestimmten Korrekturwert zu korrigieren, so dass für einen nachfolgenden Abschuss eines Geschosses mit der Rohrwaffe diese wieder korrekt kalibriert bzw. justiert ist und insbesondere eine Winkelabweichung von Null aufweist.
Beispielsweise sind die obigen Werte und Kalibrierungsdaten vorab in der Rechen-Einheit oder in einem Speicher der Vorrichtung, der mit der Rechen-Einheit verbunden ist, hinterlegt. Vorzugsweise ist jeweils für eine bestimmte Schussentfernung, also eine Entfernung von der Vorrichtung bzw. der Mündung der Rohrwaffe zu einem Zielobjekt, eine bestimmte Referenzwinkellage, umfassend bestimmte Werte und Kalibrierungsdaten in dem Speicher oder der Rechen-Einheit, hinterlegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zumindest eine neuromorphe Kamera eine optische Apertur und eine Detektormatrix auf, welche in einem optischen Pfad der neuromorphen Kamera ausgebildet sind, wobei die zumindest eine neuromorphe Kamera dazu eingerichtet ist, den zumindest einen ausgesendeten Lichtstrahl durch den optischen Pfad auf der Detektormatrix zu empfangen, wobei die optische Apertur eine asphärische Linse, welche insbesondere als eine Metalinse oder mittels einer Mehrzahl von DOE (Digital Optical Element) ausgebildet ist, aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung ferner gekennzeichnet durch:

einen Spiegel, der an der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe angeordnet ist, wobei die zumindest eine getaktete Lichtquelle dazu eingerichtet ist, den erzeugten kohärenten Lichtstrahl in Richtung des Spiegels auszusenden und die neuromorphe Kamera dazu eingerichtet ist, zumindest den von dem Spiegel reflektierten Lichtstrahl zu empfangen und ferner dazu eingerichtet ist, Detektionsdaten zumindest aus dem empfangenen reflektierten Lichtstrahl bereitzustellen.

Die Mündung ist der Austrittsort des Geschosses der Rohrwaffe. Bevorzugt ist der Spiegel an einer rechten oder linken Seite einer Außenhülle des Waffenrohrs an der Mündung angeordnet. Ganz bevorzugt ist der Spiegel an einer oberen Seite der Außenhülle des Waffenrohrs an der Mündung angeordnet. Diese Anordnung des Spiegels an der Mündung und die Entfernung zu der neuromorphen Kamera erlauben eine zuverlässige Reflektion von ausgesendeten kohärenten Lichtstrahlen zu der neuromorphen Kamera.
Der Spiegel weist reflektierende Eigenschaften auf, so dass der zumindest eine von der getakteten Lichtquelle ausgesendete kohärente Lichtstrahl von dem Spiegel, insbesondere gemäß dem Reflektionsgesetz, reflektiert wird und als reflektierter Lichtstrahl von dem Spiegel zu der neuromorphen Kamera zurückgesendet wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der zumindest eine spezifische Basiskalibrierungswert zumindest eine Referenzposition, welche indikativ für eine bestimmte Referenzwinkellage der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe ist, und umfassen die bereitgestellten Detektionsdaten zumindest eine bestimmte Eintrittsposition des von dem Spiegel reflektierten und von der neuromorphen Kamera empfangenen Lichtstrahls in der neuromorphen Kamera, wobei die bestimmte Eintrittsposition indikativ für eine bestimmte Winkellage der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe ist, wobei die Rechen-Einheit dazu eingerichtet ist, den Korrekturwert durch Anwenden einer mathematischen Operation auf die zumindest eine Referenzposition und die bestimmte Eintrittsposition zu bestimmen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die zumindest eine getaktete Lichtquelle und die zumindest eine neuromorphe Kamera jeweils an einem Ende des Waffenrohrs der Rohrwaffe angeordnet, welches gegenüberliegend zu der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe ist.
Das Ende des Waffenrohrs der Rohrwaffe ist insbesondere mit einer Basis eines fest installierten ortsunveränderlichen Waffensystems oder eines Fahrzeugs, welches die Vorrichtung umfassen kann, verbunden. Wenn das Fahrzeug als ein Kampfpanzer ausgebildet ist, ist die Basis insbesondere als ein Panzerturm ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine getaktete Lichtquelle an dem Ende des Waffenrohrs der Rohrwaffe angeordnet und die zumindest eine neuromorphe Kamera an der Mündung des Waffenrohrs der Rohrwaffe angeordnet.
Dabei sind die zumindest eine getaktete Lichtquelle und die neuromorphe Kamera gegenüberliegend an unterschiedlichen Enden des Waffenrohrs der Rohrwaffe angeordnet. Hierbei ist die zumindest eine getaktete Lichtquelle insbesondere dazu eingerichtet, den zumindest einen kohärenten Lichtstrahl zu erzeugen und in Richtung der neuromorphen Kamera an der Mündung des Waffenrohrs auszusenden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die zumindest eine getaktete Lichtquelle und/oder die neuromorphe Kamera in einem optischen Kanal, insbesondere in einem Periskop, eines Richtschützen für die Rohrwaffe, oder an der Basis des Fahrzeugs an einer Außenhülle des Fahrzeugs angeordnet.
Der Richtschütze ist insbesondere der Bediener des Fahrzeugs, insbesondere der Bediener einer Steuer-Einheit zum Steuern der Rohrwaffe des Fahrzeugs.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zumindest eine neuromorphe Kamera eine optische Apertur und eine Detektormatrix auf, welche in einem optischen Pfad der neuromorphen Kamera ausgebildet sind, wobei die zumindest eine neuromorphe Kamera dazu eingerichtet ist, den zumindest einen von dem Spiegel reflektierten Lichtstrahl durch den optischen Pfad auf der Detektormatrix zu empfangen, wobei die optische Apertur eine asphärische Linse, welche insbesondere als eine Metalinse oder mittels einer Mehrzahl von DOE (Digital Optical Element) ausgebildet ist, aufweist.
Die neuromorphe Kamera weist insbesondere eine Detektormatrix zum Detektieren bzw. Empfangen von ausgesendeten kohärenten Lichtstrahlen auf. Die neuromorphe Kamera umfasst vorzugsweise eine optische Apertur, welche in dem optischen Pfad von der als Bildsensor ausgebildeten neuromorphen Kamera ausgebildet ist und durch welche die empfangenen und/oder reflektierten kohärenten Lichtstrahlen auf der Detektormatrix eintreffen. Die neuromorphe Kamera ist insbesondere in einem ersten Gehäuse angeordnet, während die getaktete Lichtquelle in einem zweiten Gehäuse angeordnet ist. Auch können die zumindest eine neuromorphe Kamera und die zumindest eine getaktete Lichtquelle in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein, insbesondere wenn die zumindest eine neuromorphe Kamera und die zumindest eine getaktete Lichtquelle an dem Ende des Waffenrohrs der Rohrwaffe, welches gegenüberliegend zu der Mündung der Rohrwaffe ist, angeordnet sind.
Eine asphärische Linse ist insbesondere eine Linse mit mindestens einer von einer Kugel- oder planen Form abweichenden brechenden Oberfläche. Der Vorteil einer asphärischen Linse ist vorzugsweise die frei formbare Oberfläche, aufgrund welcher Abbildungsfehler vermindert werden können, die im Gegensatz dazu bei sphärischen Linsen vorhanden sind. Durch die Verwendung der asphärischen Linse in der neuromorphen Kamera ändert sich vorzugsweise der Abstand der von der neuromorphen Kamera empfangenen Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen auf der Detektormatrix der neuromorphen Kamera untereinander, was durch rechnerische Maßnahmen berücksichtigt werden kann. Durch diese asphärische Linse in der neuromorphen Kamera können vorteilhafterweise hohe räumliche Auflösungen bei einem engen Sehfeld in der Mitte der Detektormatrix erzeugt werden, und größere Sehfelder mit geringerer räumlicher Auflösung in peripheren Sichtbereichen am Rand der Detektormatrix erzeugt werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die asphärische Linse als eine Metalinse oder mittels einer Mehrzahl von DOE (Digital Optical Element) ausgebildet, welche eine individuelle Field-Of-View (FOV)-Auflösungs-Anpassung ermöglicht, um, wie in obigem Absatz bereits ausgeführt, ein asphärisches Sehfeld mit hoher räumlicher Auflösung in der Mitte der Detektormatrix und einem großen FOV mit geringerer Auflösung an den Rändern der Detektormatrix zu erzeugen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung ferner gekennzeichnet durch:

eine Mehrzahl von neuromorphen Kameras, wobei jede neuromorphe Kamera der Mehrzahl zum Empfangen zumindest des ausgesendeten Lichtstrahls eingerichtet ist.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, selbst wenn eine größere Winkelabweichung vorliegt, dass zumindest ein ausgesendeter kohärenter Lichtstrahl von zumindest einer neuromorphen Kamera der Mehrzahl von neuromorphen Kameras empfangen und detektiert werden kann. Dies erhöht in vorteilhafter Weise die Zuverlässigkeit der Vorrichtung.
Insbesondere kann in einer Ausführungsform an dem Ende des Waffenrohrs der Rohrwaffe, welches gegenüberliegend zu der Mündung der Rohrwaffe ist, eine Anordnung von zumindest zwei neuromorphen Kameras und einer getaktete Lichtquelle ausgebildet sein. Hierbei ist beispielsweise die getaktete Lichtquelle mittig und links und rechts davon eine jeweilige neuromorphe Kamera angeordnet, wovon zumindest eine der zwei neuromorphen Kameras dazu eingerichtet ist, den zumindest einen reflektierten kohärenten Lichtstrahl zu empfangen. Auch kann in einer Ausführungsform an dem Ende des Waffenrohrs der Rohrwaffe, welches gegenüberliegend zu der Mündung der Rohrwaffe ist, zumindest eine getaktete Lichtquelle ausgebildet sein und gegenüberliegend an der Mündung der Rohrwaffe eine Anordnung von zumindest zwei neuromorphen Kameras ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist jede neuromorphe Kamera der Mehrzahl zum Empfangen zumindest des von dem Spiegel reflektierten Lichtstrahls eingerichtet.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Fahrzeug, insbesondere ein militärisches oder ein ziviles Fahrzeug, mit einer Vorrichtung nach dem ersten Aspekt oder einer Ausführungsform des ersten Aspekts vorgeschlagen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Fahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt als ein ungepanzertes Fahrzeug, als ein gepanzertes Fahrzeug, insbesondere als ein Kettenfahrzeug, wie ein Kampfpanzer oder ein Radpanzer, als ein Wasserfahrzeug, insbesondere als ein Kriegsschiff, und/oder als ein Amphibienfahrzeug, insbesondere als ein militärisches oder ziviles Amphibienfahrzeug, ausgebildet.
Die Vorrichtung kann auf dem Fahrzeug oder auf einem Anhänger angeordnet sein. Das Fahrzeug umfasst auch ein Fahrzeug mit einem Anhänger. Sowohl das Fahrzeug als auch der Anhänger können im militärischen oder im zivilen Bereich eingesetzt werden. Der Anhänger kann eine Lafette aufweisen, in welcher die Vorrichtung, insbesondere das Waffenrohr der Rohrwaffe, gelagert ist. Beispielsweise ist das Fahrzeug ferner als ein Polizeifahrzeug oder ein Schiff einer Küstenwache ausgebildet. Das Fahrzeug kann hierbei als ein Patrouillenboot, insbesondere als ein Patrouillenboot der Marine, der Küstenwache, der Polizei oder des Zolls, ausgebildet sein.
Die Vorrichtung kann auch Teil eines fest installierten, insbesondere ortsunveränderlichen, Waffensystems sein. Ein fest installiertes Waffensystem ist insbesondere als eine Verteidigungsanlage, vorzugsweise militärische Verteidigungsanlage, ausgebildet, welche zumindest eine Vorrichtung mit der Rohrwaffe aufweisen kann. Das fest installierte Waffensystem kann auch eine Mehrzahl von Vorrichtungen aufweisen, welche jeweils an unterschiedlichen Positionen oder Orten innerhalb des fest installierten Waffensystems angeordnet sind.
Eine Rohrwaffe ist beispielsweise als ein Geschütz, insbesondere als eine Kanone eines Kampfpanzers, als eine fest installierte Rohrwaffe des Waffensystems oder als ein Marinegeschütz ausgebildet. Die Rohrwaffe weist vorzugsweise ein Kaliber von mindestens 20 Millimeter auf.
Beispielsweise umfasst eine Kommandozentrale des Fahrzeugs den Feuerleitrechner, mittels welchem die Rohrwaffe bedienbar oder fernbedienbar ist.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Winkelabweichung zwischen einer Sichtlinie und einer Schusslinie einer Rohrwaffe vorgeschlagen. Das Verfahren weist die Schritte auf:

a) Erzeugen, mittels zumindest einer getakteten Lichtquelle, zumindest eines kohärenten Lichtstrahls und Aussenden des zumindest einen erzeugten kohärenten Lichtstrahls,
b) Empfangen, mittels zumindest einer neuromorphen Kamera, zumindest des zumindest einen ausgesendeten kohärenten Lichtstrahls und Bereitstellen von Detektionsdaten zumindest aus dem empfangenen Lichtstrahl, und
c) Bestimmen der Winkelabweichung anhand eines für die Winkelabweichung indikativen Korrekturwertes, wobei der Korrekturwert in Abhängigkeit zumindest eines spezifischen Basiskalibrierungswertes und der bereitgestellten Detektionsdaten bestimmt wird.

Die für die vorgeschlagene Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren gemäß dem dritten Aspekt entsprechend.
Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach dem dritten Aspekt auszuführen.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Bestimmen einer Winkelabweichung;
2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Bestimmung einer Winkelabweichung; und
3a bis 3c zeigen jeweils schematisch eine Detektormatrix einer neuromorphen Kamera in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 100 zum Bestimmen einer Winkelabweichung zwischen einer Sichtlinie und einer Schusslinie einer Rohrwaffe 50. In der Ausführungsform der 1 ist die Vorrichtung 100 Teil eines Fahrzeugs 200. In anderen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 100 nicht Teil eines Fahrzeugs 200 (nicht dargestellt). Beispielsweise kann die Vorrichtung 100, insbesondere die Rohrwaffe 50, fest installiert in einem ortsunveränderlichen Waffensystem angeordnet sein. In 1 ist das Fahrzeug 200 als ein Kampfpanzer ausgebildet. In Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 als ein Wasserfahrzeug, insbesondere als ein Kriegsschiff, oder als ein Amphibienfahrzeug ausgebildet sein.
Darüber hinaus sind Verweise auf die Verfahrensschritte S100 bis S102 von 2, die ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Bestimmung einer Winkelabweichung zeigt, in den folgenden Erläuterungen zu 1 in Klammern mit angegeben.
Die Vorrichtung 100 weist in 1 zumindest eine getaktete Lichtquelle 10, eine neuromorphe Kamera 20, einen Spiegel 30, eine Rechen-Einheit 40, eine Rohrwaffe 50 und eine Steuer-Einheit 60 auf. Die zumindest eine getaktete Lichtquelle 10 und die neuromorphe Kamera 20 sind in 1 in einem gemeinsamen Gehäuse 35 angeordnet. Ferner sind in der 1 das Gehäuse 35, die Rechen-Einheit 40, die Steuer-Einheit 60 und ein Aktuator 65 zum Übertragen von Daten physisch miteinander verbunden. Der Aktuator 65 ist mit der Rohrwaffe 50 verbunden. Die Vorrichtung 100 kann auch ohne den Spiegel 30 realisiert werden (nicht dargestellt). In diesem Fall sendet die getaktete Lichtquelle 10 zumindest einen erzeugten kohärenten Lichtstrahl Ltx in Richtung der neuromorphen Kamera 20, wobei in diesem Fall die getaktete Lichtquelle 10 beispielsweise an einer Basis des Fahrzeugs 200 angeordnet ist und die neuromorphe Kamera 20 an der Mündung 55 des Waffenrohrs der Rohrwaffe 50 anstelle des Spiegels 30 angeordnet ist. Hierbei sind die getaktete Lichtquelle 10 und die neuromorphe Kamera 20 gegenüberliegend angeordnet (nicht dargestellt).
In 1 ist die zumindest eine getaktete Lichtquelle 10 ist dazu eingerichtet, zumindest einen kohärenten Lichtstrahl Ltx mit einer Wellenlänge im Nahinfrarot-Bereich, beispielsweise mit einer Wellenlänge von 880 nm (Nanometer), zu erzeugen und den erzeugten kohärenten Lichtstrahl Ltx, insbesondere in Richtung des Spiegels 30, auszusenden (siehe Schritt S100 der 2). Dieses Erzeugen und Aussenden des zumindest einen kohärenten Lichtstrahls Ltx wird als ein erster Modus der getakteten Lichtquelle 10 bezeichnet. In der 1 ist die getaktete Lichtquelle 10 als ein Oberflächenemitter ausgebildet. Der Spiegel 30 ist an einer Mündung 55 des Waffenrohrs der Rohrwaffe 50 angeordnet.
Die neuromorphe Kamera 20 ist dazu eingerichtet, zumindest den ausgesendeten Lichtstrahl Ltx oder den von dem Spiegel 30 reflektierten Lichtstrahl Lreflex zu empfangen und Detektionsdaten zumindest aus dem empfangenen und/oder reflektierten Lichtstrahl Lrx, Lreflex bereitzustellen (siehe Schritt S101 der 2). In Ausführungsformen weist die Vorrichtung 100 eine Mehrzahl (nicht gezeigt) von neuromorphen Kameras 20 auf. Hierbei ist jede neuromorphe Kamera 20 der Mehrzahl zum Empfangen zumindest des ausgesendeten Lichtstrahls Ltx eingerichtet. Ferner weist zumindest eine der neuromorphen Kameras 20 aus der Mehrzahl eine optische Apertur (nicht dargestellt) und eine Detektormatrix 25 (siehe 3) auf, welche in einem optischen Pfad der neuromorphen Kamera 20 ausgebildet sind. Die zumindest eine neuromorphe Kamera 20 ist dazu eingerichtet, den zumindest einen ausgesendeten Lichtstrahl Ltx oder den zumindest einen von dem Spiegel 30 reflektierten Lichtstrahl Lreflex durch den optischen Pfad auf der Detektormatrix 25 zu empfangen. In einer Ausführungsform ist die optische Apertur eine asphärische Linse, welche insbesondere als eine Metalinse oder mittels einer Mehrzahl von DOE (Digital Optical Element) ausgebildet ist.
In der 1 sind die getaktete Lichtquelle 10 und die neuromorphe Kamera 20 jeweils an einem Ende des Waffenrohrs der Rohrwaffe 50 angeordnet, welches gegenüberliegend zu der Mündung 55 des Waffenrohrs der Rohrwaffe 50 ist. Dies entspricht einer beispielhaften Ausbildung der Vorrichtung 100, wenn diese den Spiegel 30 aufweist.
Die Rechen-Einheit 40 ist dann dazu eingerichtet, die Winkelabweichung anhand eines für die Winkelabweichung indikativen Korrekturwertes zu bestimmen. Hierbei ist die Rechen-Einheit 40 dazu eingerichtet, den Korrekturwert in Abhängigkeit zumindest eines spezifischen Basiskalibrierungswertes und der bereitgestellten Detektionsdaten zu bestimmen (siehe Schritt S102 der 2).
Ferner ist die getaktete Lichtquelle 10 der 1 auch dazu eingerichtet, eine Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen Ltx zu erzeugen und in einem vorbestimmten Muster in Richtung des Spiegels 30 oder der neuromorphen Kamera 20 auszusenden. Dieses Erzeugen und Aussenden der Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen Ltx wird als ein zweiter Modus der getakteten Lichtquelle 10 bezeichnet. Die getaktete Lichtquelle 10 weist hierzu eine Umschalt-Einheit (nicht dargestellt) auf, welche dazu eingerichtet ist, zwischen dem ersten und dem zweiten Modus umzuschalten. Das vorbestimmte Muster weist ein zeitliches Muster und ein räumliches Muster auf.
Die Steuer-Einheit 60 der Vorrichtung 100 in 1 ist dazu eingerichtet, den zumindest einen Aktuator 65 der Rohrwaffe 50 zum Korrigieren der Ausrichtung der Rohrwaffe 50 in Azimut und/oder Elevation in Abhängigkeit des bestimmten Korrekturwertes anzusteuern. In 1 ist die Steuer-Einheit 60 als ein Feuerleitrechner ausgebildet. Dabei ist der Feuerleitrechner dazu eingerichtet, die Rohrwaffe 50 derart anzusteuern, dass die Rohrwaffe 50 ein Geschoss oder eine Mehrzahl von Geschossen abfeuert.
Überdies weist die neuromorphe Kamera 20 der 1 eine weitere Funktion auf. Diese ist ferner dazu eingerichtet, eine Flugbahn des durch die Rohrwaffe 50 abgefeuerten Geschosses zum Erhalten von aktuellen Kalibrierungsdaten zu verfolgen. Im Zuge dessen ist die Rechen-Einheit 40 dazu eingerichtet, den zumindest einen spezifischen Basiskalibrierungswert zumindest in Abhängigkeit der aktuellen Kalibrierungsdaten zu aktualisieren.
Auch ist die neuromorphe Kamera 20 der 1 dazu eingerichtet, eine jeweilige Flugbahn eines jeweiligen durch die Rohrwaffe 50 abgefeuerten Geschosses aus der Mehrzahl von durch die Rohrwaffe 50 abgefeuerten Geschosse zum Erhalten von jeweiligen aktuellen Kalibrierungsdaten zu verfolgen. Hierbei ist die Rechen-Einheit 40 dazu eingerichtet, nach jedem durch die Rohrwaffe 50 abgefeuerten Geschoss, den zumindest einen spezifischen Basiskalibrierungswert in Abhängigkeit der jeweiligen erhaltenen Kalibrierungsdaten zu aktualisieren.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches die Schritte des Verfahrens zur Bestimmung einer Winkelabweichung gemäß eines Ausführungsbeispiels zeigt. Das Verfahren umfasst die Schritte S100 bis S102. Die jeweiligen Verfahrensschritte S100 bis S102 wurden bereits anhand von 1 erläutert, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen die Verfahrensschritte S100 bis S102 nicht nochmals beschrieben werden.
Die 3a bis 3c zeigen jeweils schematisch eine Ausführungsform der Detektormatrix 25 einer neuromorphen Kamera 20 (siehe 1). Die Detektormatrix 25 ist in der neuromorphen Kamera 20 integriert und auf der Detektormatrix 25 treffen die von dem Spiegel 30 (siehe 1) reflektierten kohärenten Lichtstrahlen Lreflex (siehe 1) oder die von der getakteten Lichtquelle 10 in Richtung der neuromorphen Kamera 20 ausgesendeten kohärenten Lichtstrahlen Ltx (siehe 1) ein.
Die Detektormatrix 25 in der jeweiligen 3a bis 3c weist jeweils neun Pixel P auf. Eine Detektormatrix 25 kann auch mehr oder weniger als neun Pixel P aufweisen. Das Pixel P in der Mitte der Detektormatrix 25 wird als Referenzposition RP bezeichnet. Der spezifische Basiskalibrierungswert umfasst die Referenzposition RP. Die Referenzposition RP ist indikativ für eine bestimmte Referenzwinkellage der Mündung 55 (siehe 1) des Waffenrohrs der Rohrwaffe 50 (siehe 1).
In der 3a ist eine bestimmte Eintrittsposition EP des von der neuromorphen Kamera 20 empfangenen Lichtstrahls Ltx oder des von dem Spiegel 30 reflektierten und von der neuromorphen Kamera 20 empfangenen Lichtstrahls Lreflex, Lrx in der Detektormatrix 25 der neuromorphen Kamera 20 mit einem Kreuz dargestellt. Die bereitgestellten Detektionsdaten umfassen die zumindest eine bestimmte Eintrittsposition EP. Ferner ist die bestimmte Eintrittsposition EP indikativ für eine bestimmte Winkellage der Mündung 55 des Waffenrohrs der Rohrwaffe 50.
In 3a befindet sich die bestimmte Eintrittsposition EP in demselben Pixel P der Detektormatrix 25 wie dasjenige Pixel P, in welchem sich die Referenzposition RP befindet. Wenn dann die Rechen-Einheit 40 (siehe 1) dazu eingerichtet ist, den Korrekturwert durch Anwenden einer mathematischen Operation auf die zumindest eine Referenzposition RP und die bestimmte Eintrittsposition EP zu bestimmen, kommt in dem Fall der 3a als Korrekturwert heraus, dass dieser Null beträgt. Dies ist deshalb so, da sich das Pixel P der Referenzposition RP und das Pixel P der bestimmten Eintrittsposition EP überlagern. Somit weist der in der Detektormatrix 25 empfangene Lichtstrahl Lrx als Eintrittsposition EP das gleiche Pixel auf, wie ein solches Pixel P, das im Voraus für die Referenzposition RP bestimmt wurde. Die Referenzposition RP wird insbesondere in Abhängigkeit einer Aussendeposition und/oder eines Aussendewinkels des von der getakteten Lichtquelle 10 (siehe 1) erzeugten und ausgesendeten kohärenten Lichtstrahls Ltx (siehe 1) gebildet. Somit weist die Winkelabweichung in der 3a den Wert Null auf.
In 3b ist das Kreuz der bestimmten Eintrittsposition EP in einem Pixel P links neben dem Pixel P der Referenzposition RP angeordnet. Wenn anschließend die Rechen-Einheit 40 dazu eingerichtet ist, den Korrekturwert analog zu 3a zu bestimmen, kommt in dem Fall der 3b als Korrekturwert heraus, dass dieser nicht Null beträgt. Somit liegt eine Winkelabweichung vor. Damit ist die Steuer-Einheit 60 (siehe 1) dazu eingerichtet, eine Korrektur der Ausrichtung der Rohrwaffe 50 mittels des Aktuators 65 (siehe 1) in Abhängigkeit einer Höhe des Korrekturwertes durchzuführen.
In der 3c sind drei Referenzpositionen RP dargestellt. Hierbei sind deshalb drei Referenzpositionen RP dargestellt, da die getaktete Lichtquelle 10 dazu eingerichtet ist, als ein räumliches Muster die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen Ltx in Form eines die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen Ltx aufweisenden Lichtmusters in Richtung des Spiegels 30 oder in Richtung der zumindest einen neuromorphen Kamera 20 auszusenden. Alternativ ist die getaktete Lichtquelle 10 dazu eingerichtet, als ein zeitliches Muster die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen Ltx mit einer vorbestimmten Taktfrequenz in Richtung des Spiegels 30 oder in Richtung der zumindest einen neuromorphen Kamera 20 auszusenden. Somit weist die 3c auch drei bestimmte Eintrittspositionen EP auf, welche den jeweiligen drei reflektierten kohärenten Lichtstrahlen Lreflex zugeordnet sind, und auf der Detektormatrix 25 eintreffen. Falls eine Winkelabweichung zu groß wäre, kann auch eine der drei ausgesendeten kohärenten Lichtstrahlen Ltx nicht auf der Detektormatrix 25 eintreffen (nicht dargestellt). Wie der 3c zu entnehmen, sind die drei Kreuze (drei Pixel) der bestimmten Eintrittspositionen EP jeweils den drei Pixeln der drei Referenzpositionen RP überlagert. Wenn hierbei die Rechen-Einheit 40 dazu eingerichtet ist, den Korrekturwert durch Anwenden einer mathematischen Operation auf die drei Referenzpositionen RP und die bestimmten Eintrittspositionen EP zu bestimmen, kommt in dem Fall der 3c als Korrekturwert heraus, dass dieser Null beträgt. Somit liegt keine Winkelabweichung vor.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE

10: getaktete Lichtquelle
20: neuromorphe Kamera
25: Detektormatrix
30: Spiegel
35: Gehäuse
40: Rechen-Einheit
50: Rohrwaffe
55: Mündung
60: Steuer-Einheit
65: Aktuator
100: Vorrichtung
200: Fahrzeug
EP: Eintrittsposition
Ltx: ausgesendeter Lichtstrahl
Lreflex: reflektierter Lichtstrahl
Lrx: empfangener Lichtstrahl
P: Pixel
RP: Referenzposition
S100: Verfahrensschritt
S101: Verfahrensschritt
S102: Verfahrensschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5513000 A [0005]
US 7124676 B1 [0005]

Claims

Vorrichtung (100) zum Bestimmen einer Winkelabweichung zwischen einer Sichtlinie und einer Schusslinie einer Rohrwaffe (50), aufweisend: zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) zum Erzeugen zumindest eines kohärenten Lichtstrahls (Ltx) und zum Aussenden des zumindest einen erzeugten kohärenten Lichtstrahls (Ltx), zumindest eine neuromorphe Kamera (20) zum Empfangen zumindest des zumindest einen ausgesendeten kohärenten Lichtstrahls (Ltx) und zum Bereitstellen von Detektionsdaten zumindest aus dem empfangenen Lichtstrahl (Lrx), und eine Rechen-Einheit (40) zum Bestimmen der Winkelabweichung anhand eines für die Winkelabweichung indikativen Korrekturwertes, wobei die Rechen-Einheit (40) dazu eingerichtet ist, den Korrekturwert in Abhängigkeit zumindest eines spezifischen Basiskalibrierungswertes und der bereitgestellten Detektionsdaten zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) als ein Oberflächenemitter ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) dazu eingerichtet ist, den zumindest einen kohärenten Lichtstrahl (Ltx) mit einer Wellenlänge im Nahinfrarot-Bereich, insbesondere mit einer Wellenlänge von 880 nm, 940 nm oder 1550 nm, zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner gekennzeichnet durch: die Rohrwaffe (50) mit einem Waffenrohr, wobei das Waffenrohr eine Mündung (55) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen (Ltx) zu erzeugen und in einem vorbestimmten Muster auszusenden.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Muster ein zeitliches Muster und/oder ein räumliches Muster aufweist, wobei die zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) dazu eingerichtet ist, als ein zeitliches Muster die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen (Ltx) mit einer vorbestimmten Taktfrequenz auszusenden und/oder dazu eingerichtet ist, als ein räumliches Muster die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen (Ltx) in Form eines die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen (Ltx) aufweisenden Lichtmusters auszusenden.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) einen ersten Modus aufweist, in welchem die zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) dazu eingerichtet ist, den kohärenten Lichtstrahl (Ltx) zu erzeugen und auszusenden, und einen zweiten Modus aufweist, in welchem die zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) dazu eingerichtet ist, die Mehrzahl von kohärenten Lichtstrahlen (Ltx) zu erzeugen und in dem vorbestimmten Muster auszusenden, wobei die zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) eine Umschalt-Einheit aufweist, welche dazu eingerichtet ist, zwischen dem ersten und dem zweiten Modus umzuschalten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, ferner gekennzeichnet durch: eine Steuer-Einheit (60), welche dazu eingerichtet ist, zumindest einen Aktuator (65) der Rohrwaffe (50) zum Korrigieren der Ausrichtung der Rohrwaffe (50) in Azimut und/oder Elevation in Abhängigkeit des bestimmten Korrekturwertes anzusteuern.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-Einheit (60) als ein Feuerleitrechner ausgebildet ist, wobei der Feuerleitrechner dazu eingerichtet ist, die Rohrwaffe (50) derart anzusteuern, dass die Rohrwaffe (50) ein Geschoss oder eine Mehrzahl von Geschossen abfeuert.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine neuromorphe Kamera (20) ferner dazu eingerichtet ist, eine Flugbahn des durch die Rohrwaffe (50) abgefeuerten Geschosses zum Erhalten von aktuellen Kalibrierungsdaten zu verfolgen, wobei die Rechen-Einheit (40) dazu eingerichtet ist, den zumindest einen spezifischen Basiskalibrierungswert zumindest in Abhängigkeit der aktuellen Kalibrierungsdaten zu aktualisieren.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine neuromorphe Kamera (20) ferner dazu eingerichtet ist, eine jeweilige Flugbahn eines jeweiligen durch die Rohrwaffe (50) abgefeuerten Geschosses aus der Mehrzahl von durch die Rohrwaffe (50) abgefeuerten Geschosse zum Erhalten von jeweiligen aktuellen Kalibrierungsdaten zu verfolgen, wobei die Rechen-Einheit (40) dazu eingerichtet ist, nach jedem durch die Rohrwaffe (50) abgefeuerten Geschoss den zumindest einen spezifischen Basiskalibrierungswert in Abhängigkeit der jeweiligen erhaltenen Kalibrierungsdaten zu aktualisieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine spezifische Basiskalibrierungswert zumindest eine Referenzposition (RP) umfasst, welche indikativ für eine bestimmte Referenzwinkellage der Mündung (55) des Waffenrohrs der Rohrwaffe (50) ist, und dass die bereitgestellten Detektionsdaten zumindest eine bestimmte Eintrittsposition (EP) des von der zumindest einen neuromorphen Kamera (20) empfangenen Lichtstrahls (Lrx) in der neuromorphen Kamera (20) umfassen, wobei die bestimmte Eintrittsposition (EP) indikativ für eine bestimmte Winkellage der Mündung (55) des Waffenrohrs der Rohrwaffe (50) ist, wobei die Rechen-Einheit (40) dazu eingerichtet ist, den Korrekturwert durch Anwenden einer mathematischen Operation auf die zumindest eine Referenzposition (RP) und die bestimmte Eintrittsposition (EP) zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine neuromorphe Kamera (20) eine optische Apertur und eine Detektormatrix (25) aufweist, welche in einem optischen Pfad der neuromorphen Kamera (20) ausgebildet sind, wobei die zumindest eine neuromorphe Kamera (20) dazu eingerichtet ist, den zumindest einen ausgesendeten Lichtstrahl (Ltx) durch den optischen Pfad auf der Detektormatrix (25) zu empfangen, wobei die optische Apertur eine asphärische Linse, welche insbesondere als eine Metalinse oder mittels einer Mehrzahl von DOE (Digital Optical Element) ausgebildet ist, aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, ferner gekennzeichnet durch: einen Spiegel (30), der an der Mündung (55) des Waffenrohrs der Rohrwaffe (50) angeordnet ist, wobei die zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) dazu eingerichtet ist, den erzeugten kohärenten Lichtstrahl (Ltx) in Richtung des Spiegels (30) auszusenden, und die zumindest eine neuromorphe Kamera (20) dazu eingerichtet ist, zumindest den von dem Spiegel (30) reflektierten Lichtstrahl (Lreflex) zu empfangen, und ferner dazu eingerichtet ist, Detektionsdaten zumindest aus dem empfangenen reflektierten Lichtstrahl (Lrx, Lreflex) bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine spezifische Basiskalibrierungswert zumindest eine Referenzposition (RP) umfasst, welche indikativ für eine bestimmte Referenzwinkellage der Mündung (55) des Waffenrohrs der Rohrwaffe (50) ist, und dass die bereitgestellten Detektionsdaten zumindest eine bestimmte Eintrittsposition (EP) des von dem Spiegel (30) reflektierten und von der zumindest einen neuromorphen Kamera (20) empfangenen Lichtstrahls (Lreflex, Lrx) in der neuromorphen Kamera (20) umfassen, wobei die bestimmte Eintrittsposition (EP) indikativ für eine bestimmte Winkellage der Mündung (55) des Waffenrohrs der Rohrwaffe (50) ist, wobei die Rechen-Einheit (40) dazu eingerichtet ist, den Korrekturwert durch Anwenden einer mathematischen Operation auf die zumindest eine Referenzposition (RP) und die bestimmte Eintrittsposition (EP) zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine getaktete Lichtquelle (10) und die zumindest eine neuromorphe Kamera (20) jeweils an einem Ende des Waffenrohrs der Rohrwaffe (50) angeordnet sind, welches gegenüberliegend zu der Mündung (55) des Waffenrohrs der Rohrwaffe (50) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine neuromorphe Kamera (20) eine optische Apertur und eine Detektormatrix (25) aufweist, welche in einem optischen Pfad der neuromorphen Kamera (20) ausgebildet sind, wobei die zumindest eine neuromorphe Kamera (20) dazu eingerichtet ist, den zumindest einen von dem Spiegel (30) reflektierten Lichtstrahl (Lreflex) durch den optischen Pfad auf der Detektormatrix (25) zu empfangen, wobei die optische Apertur eine asphärische Linse, welche insbesondere als eine Metalinse oder mittels einer Mehrzahl von DOE (Digital Optical Element) ausgebildet ist, aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner gekennzeichnet durch: eine Mehrzahl von neuromorphen Kameras (20), wobei jede neuromorphe Kamera (20) der Mehrzahl zum Empfangen zumindest des ausgesendeten Lichtstrahls (Ltx) eingerichtet ist.
Fahrzeug (200), insbesondere ein militärisches oder ein ziviles Fahrzeug, mit einer Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 18.
Fahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (200) als ungepanzertes Fahrzeug, als ein gepanzertes Fahrzeug, insbesondere als ein Kettenfahrzeug, wie ein Kampfpanzer oder ein Radpanzer, als ein Wasserfahrzeug, insbesondere als ein Kriegsschiff, und/oder als ein Amphibienfahrzeug, ausgebildet ist.
Verfahren zur Bestimmung einer Winkelabweichung zwischen einer Sichtlinie und einer Schusslinie einer Rohrwaffe (50), aufweisend die Schritte: a) Erzeugen (S100), mittels zumindest einer getakteten Lichtquelle (10), zumindest eines kohärenten Lichtstrahls (Ltx) und Aussenden des zumindest einen erzeugten kohärenten Lichtstrahls (Ltx), b) Empfangen (S101), mittels zumindest einer neuromorphen Kamera (20), zumindest des zumindest einen ausgesendeten kohärenten Lichtstrahls (Ltx) und Bereitstellen von Detektionsdaten zumindest aus dem empfangenen Lichtstrahl (Lrx), und c) Bestimmen (S102) der Winkelabweichung anhand eines für die Winkelabweichung indikativen Korrekturwertes, wobei der Korrekturwert in Abhängigkeit zumindest eines spezifischen Basiskalibrierungswertes und der bereitgestellten Detektionsdaten bestimmt wird.
Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 21 auszuführen.