DE1678619A1 - Vorrichtung zur Anzeige von simulierten Treffern - Google Patents

Vorrichtung zur Anzeige von simulierten Treffern

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DE1678619A1
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lens
target
photoscope
light
photodiode
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DE19681678619
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Aldrich John Alfred
Wright Paul Edwin
Knapp Phillip Morgan
Berry Jon Ritchard
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Textron Systems Corp
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    • F41WEAPONS
    • F41JTARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J5/00Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
    • F41J5/02Photo-electric hit-detector systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/26Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device

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Description

AAI Corporation
Cockeysvllle, Md., V.St.A.
Vorrichtung zur Anzeige von simulierten Treffern
Die Erfindung betrifft eine Treffer-Anzeigevorrichtung der in der USA~Patentschrift 3 10*J- V?8 beschriebenen Art zur Verwendung für die realistische taktische Feldausbildung von Geschützmannschaften, Bei einem solchen .System ist eine Vorrichtung mit einer Waffe, beispielsweise einer Panzerkanone, verbunden, so da8, wenn der Eichtkanonier das Geschütz auf ein Ziel, beispielsweise einen anderen Panzer, richtet und den Zündmechanismus des Geschützes betätigt, ein allseitig gerichtetes Hochfrequenz«Zielab« μ
fragesignal ausgesandt wird, welches eine zentral am Ziel montierte Infrarot~Lichtquelle ein Lichtsignal ausstrahlen läßt. Wenn das Geschütz einwandfrei gerichtet worden 1st, empfängt ein photoelektrisohes Element, beispielsweise eine Photodiode, mit einer lichtempfindlichen Fläche veränderbarer Empfindlichkeit, das sich am oder nahe des Brennpunkte einer Teleskop-Linsenanordnungs die im fol~ genden als Photoskop oder photoelektrisches Teleskop bezeichnet
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wird und am Geschütz angebracht und entsprechend «it die«
and eem ausgefluchtet 1st, das Infrarotsignal/erzeugt ein amplitudenmoduliert«« elektrisches Signal, dessen Amplltude eine Funktion der Intensität des vom Photoekop empfange« asn Lichts 1st» Das Signal kann vorzugsweise dazu verwendet werden, ein weiteres Höohfrequenzsignal zu erzeugen, durch welches das Ziel davon informiert wird, daß ein Treffer erzielt worden ist· Zusätzlich oder wahlweise kann die alt der Waffe verbundene Vorrichtung vorzugsweise ein Signal erzeugen t welches den Richtkanonier davon unterriohtet, daS ein Treffer erzielt worden isto
Bei der Verwendung einer Treff er« Anzeigevorrichtung la Bahnen der taktischen Feldauebildung 1st es häufig notwendig, zwecks Bestimmung einer'passenden Einbaustelle für das Photoekop die Eigenschaften der betreffenden Waffe in Erwägung zu ziehen« In manchen Fällenp beispielsweise wenn es sich bei der Waffe um einen Karabiner handelt,, braucht lediglich das Photoskop an der Außenfläche des Waffenlaufe angeklemmt zu werden. Wenn es sich dagegen bei der Waffe, bei welcher das Photoskop verwendet werden boII,, um einen Panzer handelt„ ist es nicht wünschenswert, das Photoskop einfach ara Lauf des Panzergesahützes anzuklemmen, da es in dieser exponierten Lage sehr leicht Beschäm dignngen während der taktischen Feldübung ausgesetzt sein
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kann, da der Panzer hierbei unter andere» «öglloherweise diohtee Unterholz und sogar kleinere Bauwerke durohbre· ehen nu3. Ein Merkeal der Erfindung besteht al thin darin, das das Photo Bkop in einer Einbaulage ait der Waffe verbunden 1st» in welcher ee Tor Beschädigungen während der Feldübung geschützt ist; dieses Merkmal wird erflndungsge« näß durch Montage des Photoskope in der Laufbohrung des Waffenlaufs erreicht.
Für die richtige Anwendung einer Treffer^ Anzeige vorrichtung aufi das Phatoskop einwandfrei nit der Waffe r an welcher es befestigt 1st, ausgefluchtet sein» Außerdem nuß sich das Photoekop frei Bit des waffenlauf altbewegen können, wenn dieser in Yersehie&ene Richtungen gerichtet wird, ohne daß hierbei die Ausfluchtung des Photo ekops in der Laufbohrung des Panzergesohütsses beeinträchtigt wird» Außerdem sollten wünschenewerterweise Parallaxenfehler zwischen des Waffenlauf und dem Photoskop aul1 ein Mindestmaß herabgesetzt werden« Ein Merkmal der Erfindung besteht mithin darin, das Fhctoskop an einem Panzergeschütz oder einem anderen GescMlts in der Weise anzubringen, daß es einwandfrei mit der laufljoiirung ausgefluchtet ist und daß diese Ausfluehttrag unabhängig von de? Bewegung des Ge= Schützes nicht beeinträchtigt wird; dieses Merkmal wird ebenfalls vcrisilhaffe dadurch evr&f:,ihSr daß das Photeskop
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BAD ORlOlNAL
in der Bohrung des Waffenlaufs montiert wlrdo
PÜr die Ereffregistrierung bei Verwendung einer Treffer-Anzeigevorrichtung der vorstehend beschriebenen Art ist es nötig, das die am Zielpanzer angebrachte Infrarot» Lichtquelle Innerhalb des Sichtfelds des Photoskops liegt ü Vorzugsweise wird normalerweise eine entsprechend gefora« te H*Bke an der Vorderseite des photoelekfcriechen Elements des PhGwekope angebracht,» wodurch das Gesichtsfeld des Photoskops eine bestimmte festgelegte Form erhält; so daß eis l'reffersoheaa erhalten wird, das in weit größerem HaS selektiv ist als dies bei einen nicht na ekler ten photoempfindlichen Element der Fall wäre, wobei es erforderlich ist, die Maske gegenüber dem Geschützlauf in fester,, aufrechter Stellung zu halten, damit das Treffersoheaa ' nicht beeinträchtigt wird» Diese WinkeIf eetlegung der Ein« baulage des Photoskops wäre selbstverständlich gleichermaßen wünschenswert bei nicht maskierten Dioden asytarne« trisoher KonfIguration, so daß sie das gewünschte selektive Gesichtsfeld gewäfeeleisten« Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht mithin darin, das das Photoskop In der Heise in den Waffenlauf eingebaut wirdp daß es sich im Verlauf des taktischen Feldtrainlngsp wenn der Lauf b3im Zielen, in verschiedene Richtungen verschwenkt wird„ nicht winkelmäöig verkantet oder verdreht.
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Wie erwähnt, erseugt ein is Photoekop enthaltene« photo« elektrisches Element bei Empfang eines Lichtsignal* el« elektrisches Ausgangssignal. Die Amplitude dieses elektrischen Auegangssignals ist verhältnismäßig niedrig, so daß die der, Treffer-Anzeigevorrichtung zugeordnete elektrische Vorrichtung zweckmäeigerweise nahe an der Photo« diode angeordnet werden sollte? damit die die Photodiode mit der der Treffer-Anzeigevorrichtung augeordneten elektrischen Vorrichtung verbindenden Leitungen nicht zu lang werden und das von photoelektrisehen Element abgegebene elektrische Ausgangssignal nicht in unerwünschte» Ausmaß dämpfen. Falls Jedoch die Eigenschaften der Waffe» mit welcher die Vorrichtung verbunden werden soll, deren An« Ordnung dicht am photoelektr~lsehen Element verhindert, müssen andere Schritte unternommen werden, um die mit eine) langen Zuleitung verbundene, verhältnismäßig hohe Impedanz zu. tiberwinden. Ein weiteres Merkmal dsr Erfindung besteht mithin darin» daß bestimmte Verstärker-- und Kippkreise der elektrischen Vorrichtung im Gehäuse dee Photoskops untergebracht werden, so daß die Zuleitungen zwischen dem photoelektrisohen Element und diesem Abschnitt der elektrischen Vorrichtung sehr kurz sind und somit verhindert wird, daß das vom photoempfindlichen Element abgegebene Signal in unerwünschtem Ausmaß gedämpft wird, bevor as in Abhängigkeit von einem empfangenen Ziel«Lichtsignal die
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Kippschaltung der Treffer-Anselgevorriehtuag erreicht.
Gemäß einen grundlegenden Merkmal der Erfindung ist ein Photoekop vorgesehen, dag Torsugswelse au» zwei nebeneinander liegenden, unter Bildung einer einsigen Einheit Miteinander verbundenen Kammern besteht· Erfindungsgemäfl let diese Einheit in Lauf eines τοβ Panzeraufbau wegregenden pansergeschützes montiert, so daß sie Tor Beschädigungen während der taktisehen. Feldübung geschützt let und Parallaxenfehler zwischen de« Waffenlauf und de« Photoekop aus· * geschaltet werden* Die durch die Laufmündung nach außen weisende erste Kammer enthält eine Linse, deren optische Achse so auegerichtet 1st« dafl sie ein Ton eine· SSIeI empfangeneg Lichtsignal auf eine lichtempfindliche Fliehe eines photoelektriech empfindlichen Elemente wirft, welche sioh in Brennpunkt der Linse befindet und senkrecht *Ur' optischen Achse angeordnet 1st« Die Justierung des Photo» skops in der GeechÜtz-Laufbohrung erfolgt mittels eines konischen Bings, der aa Ende des Laufs angreift und das eine Ende des Photoskops sentriert, während das andere Ende des Photoskops mittels eines aweiten Rings zentriert 1st, dessen Durohmesser einen leichten Schiebesitz mit der Lauf· bohrung gewährleistet und der am Außenumfang des Photo** skops angebracht ist. Das Photoskop wird mittels eines Spannseils fest im Geschützlauf gehalten, welches mit eines»
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1* Verechluö des Panzergeeohütses nontlerten, herauenehmleren Verankerung verbunden 1st» De das Spannseil an einer Verankerung In Verschluß des Geschützes und nicht an eine« außenliegenden Punkt desselben befestigt ist« kann das Geschütz ungehindert in jede beliebige Richtung versehwenkt «erden? ohne dass das Spannseil des Photoskops durch die Bewegung des Gesohütslaufβ beim Verschwenken desselben in verschiedene Richtungen nach verschiedenen Seiten gesogen wird, wodurch die Auefluohtung des Photoskops beeinträchtigt werden würde· Bei taktischen Feldübungen trachtet ' das Photoekop danach, eich !infolge von auf das Geschütz •inwirkenden StöBen χα verkanten und eich im Lauf-Inneren «a verdrehen. Da an de» Vorderseite der Photodiode eine !lackierung angebracht 1st* welche das Gesichtsfeld des Photoskops einsohrinkt und soait ein Ziel« bsw. Treffer* sehen» «it bestimmter, festgelegter Font gewährleistet, würde das Verkanten des Photoskops la Lauf »Inneren selbstverständlich das Trefferseheaa des photoeapfin&liohen Ble· aents beeinträchtigen« Zur Verhinderung eines Verkanten· oder Verdrehens des Photoskops 1st Lauf-Inneren 1st an sei«· ner Außenfläche ein Zapfen bsw« ein Ansatz vorgesehen/ der In einen der Züge des Laufs eingreift und auf diese Welse das Photo skop unter Gewährleistung eines gewünschten festen Treff ersehenes in festgelegter aufrechter Stellung liält.
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In der hinteren Kammer des Photoskops befinden el oh ein oder mehrere Verstärker und ein Kippkreis, beispielsweise eine Schmitt-Kippschaltung, die mittels einer Vorzugs« weise kurzen Zuleitung mit sehr niedriger Impedanz mit dem oder, je nach Fall jedem photoelektrischen Eleaaent verbunden Bind, Der durch die Sohmitt^Kippschaltung in Ab·=* hänglgkeit vom elektrischen Ausgangssignal des photoelek« trieohen Elements gelieferte Impuls wird aber ein flexibles Kabel dem Rest der elektrischen Vorrichtung zugeführt, welches am hinteren Ende des Photoskops mit den übrigen Abschnitten der elektrischen Vorrichtung verbunden lot, die sich zweekmäBlgerwelse nahe des Panzergeßohützes .be» finden können· Da der von der Schmitt-Kippschaltung abge« gebene Impuls eine ausreichend große Amplitude besitzt» hindert die durch das Kabel verursachte Dämpfung den Be» tätigungsimpuls nicht an einer Einleitung der Betätigung des Beste der Treffer-Anzeigevorrichtung,
Bei Verwendung für simulierte Treffer-Zerotörübungen sollte das Photoskop eine Reichweite besitzen, welche sich vor« teilhafterweise der effektiven Reichweite der Waffe, im vorliegenden Fall eines panzergeSchutzes, annähert«, Ge« nauer gesagt, wenn sich das Ziel innerhalb der effektiven Seichweite des einwandfrei auf das Ziel ausgerichteten Panzergesehüfcges befindet^ sollt® dan Phoftoskop in der
, η η « Λ Λ BAD ORIGINAL ,
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lage sein, ein von einer an der Ziel «Ober sei te angeordneten Infrarot-Lichtquelle ausgesandtes Lichtsignal zu empfangen und festzustellen. Die Reichweite eines Photo« ekops wird durch folgende Parameter bestimmt;. Die Inten* sität der Lichtquelle, den Durchmesser und die Brennweite der im optischen System verwendeten Linsen sowie die Empfindlichkeit und Größe der. Photodiode» welche ein« Ton dar Kitte zu den Bändern der lichtempfindlichen Fl&ohe abnehmende Empfindlichkeitsänderung besitzt· Bei einer beliebigen vorgegebenen Kombination dieser Parameter kann eine maximale und eine minimale Reichweite des Photoshop· festgelegt werden. Die maximale Beiohwelte des Photoskops 1st die längs der optischen Aohse verlaufende Entfernung von der Linse zum Ziel, über welche ein von einer an der Ziel-Oberseite montierten Lichtquelle ausgehendes Lieht» signal auf der Mitte der lichtempfindlichen Fläche der Photodiode mit solcher Intensität gebündelt werden kann» daß hierdurch ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt wird, dessen Amplitude ausreicht t um die der Treffer*Anzelgevcir« richtung zugeordnete elektrische Vorrichtung zu betätigen; ein solches Signal kann als elektrisches Ausgangesignal praktisch brauchbarer Größe bezeichnet werden. Die minimale Volltrefferreichweite des Photoskops ist der Abstand von der Linse zum Ziel, bei welchem ein die Höhe des Ziels os* Hinte! gleich dom Gesiohtsfeldwlti.ks.l von
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der optischen Achse zu der in Radialrichtung äußersten effektiven Bandkante des photoelektrlsohen Bienents 1st» In der folgenden Beschreibung der Erfindung bezieht siöh der Ausdruck "minimale Reichweite" auf die minimale Volltreff erreiehweite, da dies die kürzeste Entfernung bedeutet, bei welcher die optische Achse dee Photoskops ein Ziel an praktisch allen Hauptpunkten schneiden kann, wobei das von der infrarot^Lichtquelle, die zentral auf dar Ziel-Oberßöita montiert 1st, abgegebene Lichtsignal zwecke Erzeugung eine» elektrischen Ausgangesignals brauchbarer Größe auf der liobtampfindllohen Fläche der Photodiode gebündelt wird· Obgleich das Photookop bei kürzeren Entfernungen Treffer im oberen Bereich, des Ziels in der Nähe der Lichtquelle festzustellen vermag, let es, wenn es auf die unteren Bereiche des Ziels gerichtet ist, nicht mehr in der Lage., ein Lichtsignal zu empfangen, auch wenn die Waffen» achse und die optische Achse des Photoskops das Ziel schneiden, da die Lichtquelle auSerhalb des Winkel-Sicht« bereichs liegt· Je kurzer die Entfernung innerhalb dieser Windestentfernung ist, um so kleiner sind die erfaßbaren verwundbaren Stellen und um so größer ist der Fehlerfaktor.
Obgleich es innerhalb des Bahmens der Erfindung an sich möglich ist, Jede beliebige Art von Photoskop mit den Merkmalen der Erfindung im Waffenlauf zu montieren, hat es sich
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gezeigt, das der Einbau eines Photoekops mit eines aus einer Einzellinse bestehenden optischen System und eine« einzigen photoelektrisohen Element in den Lauf eines Panzergesohützes nicht Toll zufriedenstellend ist, da die vorher erwähnte minimale Reichweite normalerweise nicht in ausreichendes HaS mit der effektiven minimalen Reich·* bzw· Tragweite des Panzergeschützes zusammenfällt. Ersieht« lioherweise beginnt die effektive minimale Tragweite eines Panzergeschützeβ as Laufende« Damit jedoch die früheren Photoskope mit einer einsigen Llnsen-Photodioden-Anordnung eine der maximalen Tragweite des Panzergeschützes ent« sprechende maximale !Reichweite erzielen können, liegt die effektive minimale Reichweite derartiger Einfachdetektor-Photoskope bei Verwendung von - in der Praxis verfüg* baren Linsen und Photodioden erfahrungsgemäß bei etwa 400 m, was selbstverständlich nicht mit der effektiven mlnimalen Reichweite des Panzergeschützes Übereinstimmt« Obgleich theoretisch entweder die Lichtquelle, das optische System oder das photoerapfindliche Element zur Gewährleistung eines Photoskopes mit der gewünschten Reichweite abgewandelt werden können, machen, es die Einschränkungen der im Handel erhältlichen Bauteile unraöglichp die gewünschten Reichweiten-Eigenschaften bei einem Photosköp mit einer einzigen Linsen«Photodio&en~Anordnung zu erzielen»
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Theoretisch könnte eine kürzere minimale Reichweite duroh Verkürzung der Brennweite dee optischen Systems und Vergrößerung der lichfcempf indlichen Fläche der Photodiode erreicht werden. Eine kürzere Brennweite lädt eich unter Verwendung verhältnismäßig billiger, handelsüblicher Linsen nach zwei Verfahren erweichen, indem nämlich entweder ein© Linse kleineren Durchmessern oder eine Kombination von Linsen angewandt wird· Das erstgenannte Verfahren ist praktisch undurchführbar, da das Fhotoekop dennoch die mit der maximalen Tragweite des Geschützes übereinstimmende maxi*, roale Eelehweite besitzen muß. Die Intensität des auf der lichtempfindlichen Fläche der Photodiode gebündelten Llohtslgnals hängt aber von der lh das Fhotoskop eintretenden Liehtmenge und der Intensität der Lichtquelle ab. Bei Verwendung einer Linse kleineren Durchmessers müSte eine Intensivere Lichtquelle verwendet werden, damit die Photodiode ein elektrisches Ausgangssignal branchbarer QrQBe abgeben kann, wenn sich die Lichtquelle in der Entfernung der maximalen effektiven Tragweite des Panzergeschützes befindet. Die Erhöhung der Intensität der Lichtquelle 1st jedoch unerwünscht, de eine stärkere Lichtquelle wesentlich kostspieliger und komplizierter ist und eine wesentlich stärkere Stromversorgung benötigt. Das zweitgenannte Verfahren 1st nicht nur im Hinblick auf die erhöhten Kosten unpraktisch, sondern auch wegefc der Schwierigkelten der
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Anpassung der optischen Eigenschaften der koabinlerten Linsen.
Selbst bei Verkürzung der Brennweite des optischen Systems ist es jedoch immer noch sohwlerig und im allgemeinen so· gar unmöglich,, ein Photoskop alt einer wünschenswert kur~ zen mlnimaloii Bslchweite zu schaffen, was auf die Ein« eohränkungon der derzeit ia Handel erhältlichen Photodioden zurückzuführen ist* Xn einer Besiehung wird die Art ä&r im Fhotoskop verwendeten Photodiode in gewisse* Auseae durch das Verhältnis von Signal zu Bauschen bestimmt; dieses Verhältnis ist das Verhältnis der Größe des elektrischen Ausgangesignals gegenüber zufälligen elektrischen Schwankungen^ die im Inneren der Photodiode erzeugt und auch durch das Hintergrundlicht verursacht werden· Bei hohem Signal»Bauschen-Verhältnis besteht weniger Gefahr, daß das elektrische Ausgangssignal im Störpegel der Photodiode verschwindet und kein scharfes Signal zur Betätigung der dem Photoskop der Treffer«AnzeigeVorrichtung zugeordneten elektrischen Vorrichtung geliefert wird· Die in Handel erhältlichen Arten von brauchbaren Photodioden sind sehr begrenzt. Silizium-Photodioden sind in einer Vielzahl von Größen und in manchen Ausführungen auch in ziemlich beträchtlicher Größe im Handel erhältlich, doch besitzen diese Photodioden ein niedriges Signal-RauschenVerhältnis,
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was zu einest mangelhaften Ansprechen auf das τοπ Ziel kommende Lichtsignal führt· Bei einer größen liohtempflndlichen Fläche verursacht das im Gesichtsfeld befindliche Hintergrundlicht außerdem, daß ein größerer Oleichstrom durch die Photodiode fließt, wodurch der Störpegel erhöht wird· Es hat sich gezeigt, daS Qermaniua~Photodioden zwar ein zufriedenstellendes Slgaal-Bausohen-Verhältnle bieten, doch sind derartige Dioden nur in vergleichsweise geringer Größe lsi Handel erhältlich. Aus diesem Grund ist die GrS-Be der lichtempfindlichen Fläche der Photodiode durch die praktische Überlegung festgelegt, daa derzeit nur eine einzige brauchbare Photodiode Ib Handel erhältlich ist«
Unabhängig davon, daß derzeit nur eine einzige Art einer brauchbarem Photodiode im Handel erhältlich ist, besitzen derartige Photodioden einen weiteren, ernstliehen Nachteil, welcher sie derzeit für die Schaffung eines Photoekops etit einer wünsahenswert kurzen minimalen Reichweite bei Verwendung nur einer einzigen Lineen-Photodioden-KoBbination unbrauchbar sacht. Dieser ernstliche Saohteil besteht in dem begrenzten Empf indllohkeiteänderung-Oradlenten der lichtempfindlichen Fläch« der Photodiode. Wie erwähnt, wird die effektive Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Fläche der Photodiode vorteilhafterweise so abgeändert! daa «in Ausgleich für das sich bei zuneisaea&er Zielent-
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fernung vergrößernde lineare Gesichtsfeld geschaffen und auf diese V/eise eine gleichbleibende verwundbare Fläche aufrechterhalten wird· Der Empfindliohkeitsänderunge-Gradlent der lichtempfindlichen Fläche einer handelsüblichen Photodiode ist jedoch nur über einen ziemlich begrenzten Bereich hinweg einstellbar, so daß eine Kompensation des Gesichtsfelds nur über ein begrenztes Stück der Belch» weite möglich ist«, Selbst wenn die Brennweite des optischen Systems verkürzt und die Größe der lichtempfindlichen Fläche der Photodiode vergrößert werden könnte P wäre es dennoch praktisch unmöglich, ein Photoskop, das nur eine ein» alge LinsQn~Photodioden~Koabination aufweist, mit einer minimalen. Helchweite hu schaffen, welche sich in zufriedenstellendem Haß der effektiven minimalen Tragweite ©ines PanzergesohUtzes annähert, was auf <Len begrenzten Eapfindliohkeltsänderungs-Gradienten der lichtempfindlichen Fläche einer handelsüblichen Photodiode zurückzuführen 1st·
Da jedoch wünschenswerterweise eine Treffer-Anzeigevorrich·
Peldtralniflg tung geechaffen werden soll, die ein taktische e/von Gesohützmannschaften auf möglichst realistischer Basis ermöglicht, besteht ein Merkmal der Erfindung in der Schaf« fung eines Fhotoskops, das in den Lauf eines Panzergeschützes eingesetzt werden kann und eine Reichweite besitzt* die zwischen der effektiven maximalen Tragweite des Geschützes
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und einer vorteilhaf terweiee kuraen Bdnlaalen Beiohweite liegt, welche kürzer 1st alt die unter Verwendung eines herköeollohen, ein optisches System ait Einzellinse auf* weisenden Photoskops erreichbaren minimalen Beiohweite« Bin weitere β Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines koatensparenden Photoskops, das aus handeis,«» üblichen Bauteilen aufgebaut werden kann·
Sin weiteres bedeutsames und wünschenswertes, jedoch wahlfreies Merkmal der Erfindung besteht in einem Photoshop alt einen doppelten optischen System, das zwei unterschied» liehe und einander vorweise etwas überlappende Belch« weiten besitzt« Das Doppel-Photoskopsyste» weist zwei Linsen und zwei Photodioden auf, von denen die erste Linsen-Photodioden-Koabination eine Belohweltenentfernung gewährleistet, die uagef&hr|3*rjenigen von bisher verwendeten Photoskopen entspricht, während die Kombination der zweiten Linse, die eine wesentlich kürzere Brennweite als die erste Linse besitzt, mit der zweiten Photodiode eine wünschenswert kurze minimale Beiohweite sowie eine maximale Reichweite liefert, welche die minimale Beiohweite der ersten Linsen-Photodioden-Kombination etwas übergreift* Jede Photodiode ist über einen Verstärker und eine Schmitt* Kippschaltung elektrisch an eine QDER-Sperrschaltung angeschlossen, welche einen elektrischen Impuls an einen
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Treiber, einen Modulator und einen Treffanzeiger liefert, von denen letzterer einen Teil des Beats ajtr einer Treffer-Anzeigevorrichtung der in dor eingangs genannten USA-Patenfcschriffc beschriebenen Art zugeordneten elektrischen Vorrichtung bildet. Wenn die von den beiden Photodioden gelieferten Signale über So.hvellwert-Kippschaltungen und •ine ODEB-Sperrsehaltung zugeführt werden, wird ein elek« trisehes Auegangesignal brauchbarer Größe erzeugt, das entweder von dem einen odor dem anderen der balden Linsen-Fhotodioden-Nebensysteme erzeugt wird und· den Best der elektrischen Vorrichtung betätigt« Infolge dieser einzigartigen Konstruktion des Photoskops erfolgt die durch das Doppel~Pho tcsi.kopsystern gewährleistete Überschneidung zwischen den dan erweiterten Gesaotbereioh bildenden F,inselberelchen bzw· -relohweiten auf logioche V/eise und wird ein einziges Ausgangssignal geliefert.
In bevorzugter Ausführungsform schafft die Erfindung ein Doppel-Photoskopsystern, bei welchem zwei Photoskop«Hebensysteee mit auf der gleichen optischen Achse liegenden Knotenpunkten der einzelnen Linsen und auf dieser Achse liegenden Mittelpunkten der lichtempfindlichen Flächen der Photodioden koaxial zueinander angeordnet sind, so daß ein koaxiales Photoskop mit erweiterter Gesamt-BeIchweite geschaffen Wird· Dies kann ohne wesentliche Verkleinerung
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der Fläche der Linsen der ersten Photoskop-ffebeneyetea» geschehen, da die Fläche der zweiten Linse vorzugsweise wesentlich kleiner sein kann als diejenige der ersten Linse und beispielsweise nur etwa 5 - 3.0 % davon zu betragen braucht. Da die Linsenfläohe des ersten Fhotoskop-lfebensystems praktisch unverändert bleibt, wird durch die Linse eine Liahtmenge auf die Mitte, der lichtempfindlichen Pia** ehe der Photodiode geworfen» dia ausreicht, um ein elektrisches Ausgangssignal brauchbarer'Größe zu liefern; wenn sieh die Infrarot-Lichtquelle in der Entfernung der maximalen effektiven Tragweite der nachgeahmten waffe befindet· Das koaxiale Photoskop ist besonders vorteilhaft für simulierten Panzerwaffenbesehue, da es den Einbau des Photoskop in den -ktuf der Waffe ermöglicht und somit einen vollständigen Schutz gegenüber Beschädigung durch Baumäste usw. bietet und außerdem gemäß einem besonders vorteilhaften Merkaal der Erfindung eine Justierung und eine Herabsetzung von parallaxenprobleaen auf ein Mindestaaß zuläßt.
Zur Vermeidung jeglicher Schwierigkeiten bei der Anpassung der optischen Eigenschaften der beiden Photoskop-Neben-. eysteae hat es sich gezeigt, daß das beste Verfahren zur Unterbringung des die kurze Beiohwelte besitzenden Photoekop-Nebensysteras in dem die lange Reichweite besitzenden Nebensystem darin besteht, eine Bohrung oder anderweitige
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Öffnung la Zeatru« der grodsn Linse auseubllden und die kleine Line· In die groQe Linse einzubauen, anstatt aage« gllederte Zwlsohenlinsen zu verwenden. Auf diese VfeltM wird die Notwendigkeit für jegliche Stütsglieder zur Ausriohttmg der kleinen Linse auf der optischen Aohse ausgeschaltet« Die Kleine Linse wird In der konzentrischen Bohrung der großen Linse beispielsweise sdttels eines Epoxyharz;« Klebnlttels an der rlngförnigen Band-Schnittstelle befestigt, iroduroh auch die notwendige Unterstützung für die kleine' Linse geliefert wird. Diese Anordnung 1st auoh ans de« Grund Torteilhaft, well zusätzliche Stützglieder, wie ein Armstern, die duroh die große Llnee auf die liohteqpf lad* liehe FlSohe der ersten Photodiode geworfene Llchtmenge reduzieren würden·
Obgleloli die kleinere zweite Linse auch in anderen, außer-
mitt igen Stellungen in der größeren ersten Linse, angeordnet
werkten könnte, wird sie «wecke Vermeidung von Pamllnxen* „.
Schwierigkeiten Torzugswelse auf derselben Aohse ange- - '· ordnet· Obgleich ebenso die Breite Photodiode in die erste Linse eingebaut und die kleinere zweite Linse vordertialb der ersten Linse angeordnet werden könnte, hat diese Aus» bildung den bedeutsamen Nachteil, daß . hierdurch das Ge-• s'ohtefeld eingeschränkt und die duroh die größere erste" Linie auf die erste Photodiode geworfene Licht menge
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herabgesetzt wird..
V/eitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben SlQh für den Fachmann noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Aueführungsbeispiels anhand der !fralohnungen. Ee ssoigen:
Pig· 1 ein Blockschaltbild einer vollständigen Treffer· AnzeigevojMrich'cang mit den Merkmalen der Erfindung unter Verwendung eines Hochfrequenzgliede und eines Infrarotglieds,
. 2 eine uohematische Ansicht des allgemeinen optischen Systems eines Photoskops, bei welchem das effektive Gesichtsfeld durch die Größe der Photodiode, die Brennweite der Linse und eine Maske bestimmt wird, welche die Effektivfläche der 1Achtempfindlichen Fläche der Photodiode begrenzt,
Pig» 3 eine perspektivische Ansicht zur Veransohauliohung des erfindungsgemäßen Einbaus eines Photoskops in den Lauf eines herkömmlichen Panzergeschützes,
Pig. Jt einen Teilschnitt durch einen gezogenen Geschütz« lauf, in welchen ein eine einzige Linse und
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eine einzige Photodiode anzeigendes erfindongegemäßes Photoekop eingebaut ist.
Pig. 5 eine seharaatische Darstellung zur Veransohaull« ohung des* optischen Erwägungen be3. einem Photoekop mit Einzellinse und EInsel-Photodiode, wobei der •-on eines Ziel konetsater Gs11OiJe9 beispielsweise ainom Paaser, ßingeKomiasne Winkel mit zunehmender S&fcferming abnlarafc,, während sieh das Gesichiefeld mit der Entfernung vergrößert; außerdem veranschaulicht diese Figur die Art und Weise/ auf welche ein vojE Ziel auegehendes Lichtsignal je nach der Zielentfernung auf verschiedene Bereiche der Höht» empfindlichen Fläche der Photodiode gebündelt wird, sowie die Art und Welse, auf welche ein von einem
, Ziel, das ron einem größeren Winkel als dem halben Gesichtsfeldwinkel des Photoskops überstrichen wird, auegehender Lichtstrahl nicht auf der lichtempfindlichen Fläche der Photodiode gebündelt wird,
Pig· 6 eine graphische Darstellung zur Veranechaullohung der Änderung der Intensität des auf di» iiohtempfindlishs· Fische eimer Photodiode Lichts als Ftßifefcisa äe? Sielsa
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«22-
Pig. 7 eine scheroatische Darstellung der Änderung der vom Gesichtsfeld des Photoskops erfaßten Fläche eines Panzers als Funktion der Zielentfernung,
FIg, 3 eine graphische Darstellung zur Veraaschaullohung einer Art und Welse zur Kompensation des sich Bit sunehsender Entfernung vergrößernden Gesichtsfelds durch änderung der Empfindlichkeit der llehtempflnd·* Hohen Fläche von Rittelpunkt «um Band der Photo« diodenfläche,
Fig. 9 eine scheiaatisohe Darstellung des optischen Syatesa eines erfindungsgeaiäßen Doppel-Koaxial-Photoskops, welches eine erweiterte Oesastt-Relchifeite besitzt«
Fig« Io eine schematlsohe Darstellung der havptsächlichen optischen und elektrischen Systemljauteile eines
Koaxial-Phot ο skops sowie zur
anschaullchuttg der Verbindung der Fhotodioden-Aue gSnge über eine ODEB-Sperrschaltung alt der einer freffei^Änzeigevorriohtung g^iaäß Fig. t Vorrichtung«
mn mi Koastruktioa ei
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BAD
ein erfindungsgemäße s Doppel-Photoakopsystea,
Pig. 12 einsDetail-Stirneeitenansloht des Photoskopa, In Blohtung auf die der kleineren Linse zugeordnete Photodiode gesehen,
13 einen Schnitt zur Darstellung der Lagerung der der größeren Linse des im wesentlichen herköaallohen Phofcoskopsystems zugeordneten Photodiode und
Fig. 14 einen Schnitt zur Darstellung der Lagerung der
der kleineren Linse des für kurze Entfernung vorgesehenen Fhotoskopsystems zugeordneten Photodiode.
Flg. 1 veranschaulicht eine Treffer^Anzeigevorrlohtung, für welche eine erfindungsgemäSe Photoßkopanordnung 11 be« sonders geeignet 1st. Im Betrieb dieser Vorrichtung betätigt der Panierkanonier, wenn er ein Ziel einwandiVei in der Zieleinrichtung seines Panzergeschützes erfaßt zu haben glaubt, einen Abzugmechanismus 13, wodurch ein Impuls an einen Modulator 15 geliefert wird, der seinerseits einen Hoohfrequenzsender 17 aktiviert, welcher über eine an der Panzer-Oberseite angeordnete Antenne I9 ein Hochfrequenz-Inpulsrilgnal allseitig geriohtet ausgestrahlt« Dieses
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Signal wird τοη einer aa Ziel angeordneten Antenne TX empfangen und in eine« Empfänger 23 registriert, der seinerseits einen Impulsgenerator 25 betätigt, welcher über eine central am Ziel nontierte und somit aus allen Rloh-* tongen gut sichtbare Infrarot-Lichtquelle 27 ein Impulsslgnal aussendet· Wenn das Panzergeechütz einwandfrei auf das Ziel gerichtet worden 1st, wird dieses Infrarotsignal τοη einem im Photoekop 11 vorgesehenen Infrarotdetektor ©apfangen, der ein elektrisches Signal erzeugt, welches nach Verstärkung in einem Verstärker 31 einer Kippschaltung 33 zugeführt wird, die ihrerseits einen elektrischen Impuls sowohl an den Modulator 1$ als auch an einen Treffer· anzeiger 35 des panzere liefert· Infolge des dem Modula~ tor 15 eingespeisten Impulses wird ein weiteres Hochfrequenzsignal zum Ziel ausgesandt, welches einen Ziel-Treffer* anzeiger 37 bet&tigt und hierbei das Ziel τοη der Registrierung eine β Treffers unterrichtet. Der an den Trefferanzeiger 35 des Panzers gesandte Impuls betätigt ersteren und in· formiert hierdurch den Richtkanonier davon, daß ein Treffer registriert worden 1st«
Fig« 2 veranschaulicht das allgemeine optische System eines Photoskops 11 zur Verwendung bei einer Treffer-Anzeigevorrichtung gemfiß Fig. Ι« Das Photoskop 11 besteht im wesentlichen aus einem In den Lauf eines Panzerge-
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sohützes einbaubaren rohrförmigen Gehäuse 39, welches in seinem Vorderteil eine Linse 41 aufnimmt und ein hinter der Linse 41 eingebautes photoelektrisches Element 43 eat* hält β Genau in der Mitte der Linse 41 befindet eich ein Knotenpunkt 45, welcher als derjenige Punkt der Linse 41 bezeichnet werden kann« durch welchen ein Lichtstrahl ohne Ablenkung hindurchfallen kann und durch welchen sich senk« recht zur Linse 41 deren optische Achse 47 erstreckt» Die optische Achse 47 der Linse 41 verlauft vorzugsweise parallel zuA rohrförmigen Gehäuse 39· Senkrecht zur optischen Achse 47 der Linse 41 liegt in deren Brennpunkt eine sehe!· benförmige lichtempfindliche Fläche 49 des lichteopfind-» liehen Elements 43, dessen Zentrum vorzugsweise auf der optischen Achse 47 liegt. Vorderhalb der lichtempfindlichen Fläche 49 des photoelektrisohen Elements 43 befindet sich eine Maske 51» welche den Abeohnltt der lichtempfindlichen Fläche 49 begrenzt, welcher ein Lichtsignal von einem Ziel zu empfangen vermag. Bei der dargestellten Ausführungsfora weist die Maske 51 einen dreieokfSrmigen Ausschnitt 53 a«ft dessen Spitze 55 an der Mitte der lichtempfindlichen Fläche 49 liegt und von der optischen Achse 47 der Linse 41 geschnitten wird. Die Oberfläche der lichtempfindlichen Fläche 49, welche ein Lichtsignal von einem Ziel zu empfangen vermag, bestimmt In Verbindung mit der Linse 41 das Gesichtsfeld 57» über welches hinweg das Lichtsignal von
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einem Ziel empfangen werden kann. Bine Zlelentfernungs-Kompenasation kann bei diesem System beispielsweise da*, durch erreicht werden, daß tVar das photoempfindliche Element 4-3 eine veränderbar empfindliche Photodiode verwendet wird, die als Funktion dee Radialabstande von ihren Zentrum aisnehmende Empfindlichkeit besitzt, wie dies beispielsweise in der ÜSA-Patentschrif fc 3 083 474- "be« 3chrleben ist» Wahlwelse kann aber auch nach Belieben, eine andere Entfernungskompen^^ation angewandt werden»
Gesäß Pig. 2 let das Photoekop 11 in solcher Sichtung auf einen ΖΙφβπζβΓ gerlohtet, das die optische Achse des Photoakopß 11 die zentral auf der Oberseite dee Ziele montierte Infrarot-Lichtquelle 27 schneidet, eo daß letztere aus allen Biohtungen sichtbar 1st«, Wie dargestellt, ist der Panzer im wesentlichen von einem Dreieck 59 uaßohlosaen, welches dieselbe Größe und Form besitzt wie das durch die Projektion der Maske 5* angedeutete Ge« siohtsfeld 57* Die den Panzer umschließende Dreieckfläohe deutet die verwundbare Fläche des panzers an, über welche hinweg die optische Achse 47 zur Aufnahme eines Liehtsignals duroh den nicht durch die Maske 51 abgedeckten lichtempfindlichen Bereich 49 des photoelektrißchen Elements 43 gerichtet werden kann« Wenn beispielsweise die optische Achse 47 des Photoskops 11 den linken unteren
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Abschnitt des den Panzer einschließenden Dreiecks schneidet, liegt die Infrarot-Lichtquelle in der rechten oberen Ecke des begrenzten Gesichtsfelds 57 und vermag die lloht~ empfin&llcbe Fläche 49 der Photodiode 43 ein Lichtsignal zu empfangen. Venn dagegen das Photoakop Ii so gerlohtet ist, daß die optische Aohse 47 den unteren rechten Ab· schnitt den den Penaper einschließenden Dreiecks 59 schneidet, liegt die Infrarot-Lichtquelle 27 in der oberen Bote des dreieckigen Gesichtsfelde 57 und wird ein Biohtslgnal yon der lichtempfindlichen FLSohe 49 des photoeXektrisohen Elemente 43 empfangen» Zwischen diesen drei Extremstellungen erscheint die Lichtquelle 27 im drei·" eckigen Gesichtsfeld 57. βό daß das Lichtsignal von 4er lichtempfindlichen Fläche 49 empfangen werden kann« Selbstverständlich let es bei einer derartigen asynowtrisoh maskierten Photodiode 43 erforderlich, das das photoskop 11 in aufrechter, lotrechter Stellung verbleibt, daalt sieh das Gesichtsfeld nicht verkantet und hierdurch die Genau* lgkeit der Treffer-Anzeigevorrichtung nicht beeinträchtigt wird.
Fig· 3 veranschaulicht in strichpunktierten Linien ein typisohes pansergeschütz mit einem Lauf 61 mit gesogener Laufbohrung 62, Zieleinrichtungen 64 und 66 sowie einem Verschluß 63 mit Versohlußring 65, Versohlußblock 67 sowie
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zwei Auswerf erf ingern 69 und 71» welche sun Auswerfen einer ausgesob/pssenen Graziathulse aus dem Lauf 61 die«· nen. Hie durch die strichpunktierten Linien 73 und 75 angedeutet, sind die Auewerferfinger 69 und 7I mechanisch alt dem Versehlußblook 67 verbunden. Beim Einlegen einer Granate in den Verschluß 63 des Geschützes berührt; der Umfangsrand der Granate naraalerweise die Auswerferfinger 69 und 71» so das βIe im Uhrzeigersinn um ihr Schwenklader dx Verschlußring herum versohwenkt werden und der Verw echlußblock 67 lotrecht aufwärts verlagert werden kann, um die Granate in Lauf 61. zu halten. Bei Verwendung einer erfindüngsgemäSen Treff er-Anzeige vorrichtung im taktischen Feldtraining wird eine allgemein bei 77 angedeutete Halterung mit zwei dreleokförmlgen Fitigeln bzw. Lappen 79 und 81 derart in den Versohlußring 63 eingesetzt, daB ihre Lappen 79 und 81 an den Auswerferfingern 69 bzw„71 angreifen und sie an einer Bewegung hindern, so da8 dex*,: Versohlußblook 67 in seiner herabgeklappten Stellung arretiert ist. Die Halterung 77 ruht auf der Oberseite dee Versohlußblocks 67 und kann beispielsweise mit Hilfe eines Sohraubbolzens 83 gesichert sein, welcher in den Versohlußblook 67 in eine Bohrung e Inge schraubt- ist, die normalerweise zum Auebauen des VersohluSb locke 67 aus dem Panzergeschütz für Beparaturzwecke dient. Das Photoshop wird vom Vorderende des Laufs 61 her eingesetzt, so daß
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ein am Vorderende des Photoskops 11 vorgesehener konische ρ Bing 85 das Ende des Laufs 61 berührt und dieeee Vordei*ende in der Bohrung 62 des Laufe 61 zentriert· Das andere Ende des Photoskops 11 ist mittels eines Winkel· hebeis 87 und eines mit Kunststoff überzogenen Draht* seile 89 mit einer Seil-Spajonvorriohtung 91 an der Hai* teruag 77 im Veröch3.u3ring 65 verbunden. Der Winkelhebel 87 ist drslockig ausgebildet· An der einen Ecke ist ein Gabelzapfan 93 befestigt, der mit dem hinteren Ende des Photoskopo 11 verbunden ist, wahrend eine zweite Ecke ml u alnem gegabelten Schuh 95 aus einen vergleichsweise weichen, keine Beschädigungen verursachenden Material, wie Kunststoff, verbunden ist, welches sioh an die Seitenwand der Bohrung 62 des Laufs 61 anlegt, und an der dritten Efeke das :.t Kunststoff überzogene Drahtseil 89 befestigt ist, weicheο auf letzteren eine Zugspannung ausübt» so daß der Winkelhebel auf dem Cal>©lzapfen 93 vei»8chwenkt wii*d und den Kunst stoffschuh. 95 gegen die Bohrungewand des Laufs 61 andrückt, wodurch das Photoskop 11 sicher im Lauf 61 fe dge hai ten wird» Das Photoskop 11 ist mit der der Treffer-Anzeigevorriohtung zugeordneten, auBenliegenden elektrischen Vorrichtung aittele eines flexiblen Kabels 97 verbunden, das an das hintere Ende dee Photoskops 11 angeschlossen ist und sich duroh den Verschluß 63 des panzergesohützes hindurcherstreckt·
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Fig. h let ein Querschnitt zur Veranschauliohung der Einzelheiten eines eine einzige Linse und einen einzigen Photodetektor aufweisenden, in gezogenen Lauf 61 eines Panzergeschützes eingebauten Photoskops 11. Das Photoskop 11 weist ein rohrförmlges Gehäuse 39 mit zwei getrennten Kammern 99 und 101 auf, die in Längsrichtung hintereinander im Gehäuse 39 angeordnet sind· Am rohrförmigen Gehäuse 39 ist am Vorderende des Photookops 11 ein konischer Blng 8$ angebracht, welcher am Mündungsende des Laufs 61 angreift und somit das Vorderende des Photoskops 11 in der Bohrung 62 des Laufs 61 zentriert,, und auf das hintere Ende dee Laufs 61 zu ein Abstandring I03 mit solchem Außendurohmesser befestigt, daß er eine leichte SohlebsltzposBung mit den Bohrungestegen der Laufbohrung 62 festlegt. Der konische Blng 85 wird durch die Zugspannung, welche das Drahtseil 89 auf das andere Ende des Photoskops 11 ausübt, in fester Anlage gegen das Kündungsende des Laufs 61 gehalten« An der Außenfläche des rohrförmigen Gehäuses 39 ist ein Ausrichte zapfen 105 befestigt oder ausgebildet, ä»r in einen der Züge 10? des Laufs eingreift und hierbei das Photoskop 11 in der gewünschten aufrechten Winkelstellung hält und es an einer Verdrehung im Inneren des Laufe 61 hin· dert· Vorderhalb des konischen Rings 85 ist ein mit Hingnut versehener Idnsen^Haltering I09 vorgesehen, der
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eine Linse 4?- vavL ein scheibenförmiges Fenster 111 aufnimmt t welches die Linee 41 gegen Zerkratzen im taktischen lölcltraining schützt· Die Ringnut 113 des Linsen-Halteringe lo? dient zur Erleichterung des Ausbaue des Photookops 11 aus dem Lauf 61, indem sie einen Fingergrifr bietet· Hinter dem Lineen«Kaltering 109 1st mit Abstand von diesem Innerhalb der rorderen Kammer 99 und. praktisch in der Brennebene der Linse 41 ein Ring 115 angeordnet t in welchem ein Polster 11? gehaltert 1st, dessen Zentrum eine Photodiode 43 in solcher Anordnung aufnimmt, daß die Spitze der wirksamen dreieckigen licht* empfindlichen Fläche 4-3 senkrecht τοη der optischen Achse 4? der Linse 41 geschnitten wird·
An die Photodiode 43 ist ein kurzes flexibles Kabel 119 angeschlossen, das «u den elektrischen Vorrichtungen 31 und 33 in der hint-oi»en Kammer 101 des Photookops 11 führt, welche ihrerseits mit einem in einer das hintere Ende des Photoskops 11 bildenden Platte 123 montierten Anschlußstecker 121 verbunden sind, mit dessen Hilfe sie über ein langes flexibles Kabel 97, das sich durch den Verschluß 63 des Panzergeschützes hinduroherstrecktt an die restliche Treffer»Anzeigerorrichtung gemäß Fig. 1 angeschlossen sind. An der anderen Seite der Platte 123 1st ein Gabelzapfcn 93 !!«festigt, welcher mittels einer
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Kutter ucd einer Schraube 125 schwenkbar mit der einen Ecke des dreieckigen Winkelhebele 87 verbunden let. Eine zweite Ecke des dreieckigen Winkelhebels 87 ist mittels einer Mutter und einer Schraube 129 mit einem gegabelten Kunststoffschuh 127 verbunden, welcher eich an die Wand der Bohrung 62 des gezogenen Laufe 61 anlegt. An der' dritten Ecke des Wlnkelhebels 8? let das mit Kunetetoff überzogene Draht cell 89 angebracht, welches eine lSngageriohtete Kraft auf diese Ecke dee Winkelhebele 87 ausübt, wodurch ein Kmftaonent sum Andrücken dee Kunststoff· edbtuhe 127 an dl« eine Seite der gezogenen Bohrung 62 dee Laufe 61 erzeugt wird« Hierdurch wird wiederum eine quergerichtete Halterangekraft auf dae Photoekop 11 und an der gegenüberliegenden Seite der gesogenen Laufbohrung 62 auf den Abs tandring 103 aueübt .Wie vorher In Verbindung mit Fig. 3 erwähnt, let das andere Ende dee mit Künste= etoff überzogenen Drahtseils 89 an der Im Verschluß 63 dee Panzergeschützes angeordneten Verankea*ungs«Halterikng 77 befestigt.
Die dargestellte Halterungekonetruktion zur Verankerung des Drahtseils besitzt die Form eines lUProfils mit einem flachen waagerechten Bodenteil, einem lotrechten Tragteil 133 und einem flachen waagerechten Oberteil 135· Der lotrechte Tragteil I33 weist zu beiden Seiten drei»
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eckige Lappen 79 und 81 auf, die senkrecht zu um in die gleiche Richtung wie der Oberteil 135 und der Bodenteil 131 herumgebogen 3ind und somit an den im Verschluß» ring 65 gelagerten bewegbaren Auswerf erf ingern 69 und 71 angreifen» Der flache waagerechte Bodenteil I3I ist mit einem Schilt* 137 versehen, der von einer Schraute 83 durchsetzt wird, die in eine Gewindebohrung in der Oberseite des Versohlußblocks 67 eingeschraubt ist und die Halterung 77 sloher am VersohluQblook festhält. Am flachen, waagerechten Oberteil 135 let eine Klemmeinrichtung 91 zur sicheren Festlegung des mit Kunststoff übersogenen Drahtseils 87 an der Halterung 77 vorgesehen·
Im Betrieb der erflndungsgemäöen Vorrichtung 1st Jeder der an der simulierten taktischen Feldübung teilnehmenden panzer mit einer allseitig aussendenden Hochfrequenz* antenne 19 und einer sonftpal an der Pa^aer-Oberseite montierten Infrarot-Lichtquelle 27 versehen. An jedes panzergesohütz 1st ein Photoskop 11 eingesetzt, das in der Laufbohrung 62 am Vorderende mittels des konischen Hinge 85 und in der Nähe des hinteren Endes des Photoskops 11 mittels des AbBtandrings 103 einwandfrei ausgerichtet bzw« zentriert ist. Die sichere Festlegung des Photoekops 11 in der Laufbohrung 62 des Geschützes erfolgt mit Hilfe des mit Kunststoff überzogenen Drahtseils 89 und des
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dreieckigen Winkelhebel· 87, dessen ein· Ecke ■It dea an der Platt· 123 am hinteren Ende des PhotoShops 11 vorgesehenen Oabelbolzen bsv· -zapfen 93 Trbaen 1st« Sa» an der »reiten Bote des Wiakelhebels 8? angebrachte gespannte Drahtseil 89 übt ein Kraf taoaent gegen dta schwenkbar an der dritten Bote de« Winkelhebel· 8? angebrachten Kunststoffschuh 127 aus, so- das er gegen die Wand der Bohrung 62 des Laufs 61 gedrückt und der Ab* standring 103 gegen die gegenüberliegende Wandfl&ohe der Bohrung 62 de» Laufs 61 angedrückt wird« so das das Photoekop 11 la Gesohütslauf 61 gesichert ist» Der am Vor» derende des Photoskope 11 vorgesehene zapfen 105 greift in einen Zug 107 des gesogenen Laufs 61 ein und tollt du PhOtQSkQP 11 sicher in der gewünschten Winkelstellung. Das andere Snde des Drahtseils 89 ist in gespannte* Zustand an der is Verschluß 63 des panzergesohützes angeordneten Halterung 77 Yerklemafc, die ihrerseits mittels der in den Schlitz 137 in ihrem flachen Bodenteil I3I eingesetzten Schraube 83 am Verschlußblook 67 befestigt ist» Die flÜV gelartigen Lappen 79 und 81 greifen an den in Verschluß-, block 67 geführten Auewerferfingern 69 und 71 an und hin· dem auf diese Weise usn Verschlußblook 67 an einer lot» rechten Aufwärtsbewegung. Die in der hinteren Kammer 101 des Photoskops 11 vorgesehenen elektrischen Vorrichtungen 31 und 33 sind mittels des Leitungskabels 97· welches
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sich voo Ansehluße'ceokor ISl in der Platte 123 des Photoekops 11 durch den Verschluß 63 des Panaergeschtttzes erotoeoki;, mit den restlichen Baugruppen der elektrischen Vopriohfcuig der Treffer-Anzeigevorrichtung verbunden·
Im Verlauf der taktischen Feldübung nacht dann der Panzerkanoniar, wie in Fig. 2 angedeutet, ein Ziel in Form eines anderen Panzere- aus und zielt dieses an. Wenn er aanisat, das Ziel richtig in den Zieleinrichtungen 6k und 66 seines Geschützes «u halsen, betätigt er den ZÜndae» ahanlsaue des. Panzergesohützes, wodurch dem Modulate* ein Impuls aufgeprägt wird, der den Hochfrequenz sender 17 QiH1 ftohaltet und dabei über die an der Panzer-Oberseite angebrachte Antenne I9 einen Impuls nach allen. Seiten ausstrahlen läßt. Dieses Signal wird von der Antenne 21 des Ziels aufgefangen und Im Empfänger 23 se« gistrlert, welcher den Impulsgenerator 25 betätigt, welcher über die der Ziel-Oberseite montierte Infrarot-Llohtquelle 27 ein Lichtsignal auestrahlt. Wenn das pan«· zergesohütz einwandfrei gerichtet worden ist, wird das Lichtsignal vom Photoskop 11 empfangen und durch die Linse M. auf die lichtempfindliche Fläche 4$ der Photodiode 4>3 geworfen, die ein elektrisches Signal brauchbarer öröße erzeugt, welches über die kurze Zuleitung II9 zur hinteren Kammer 101 des Photoskops 11 geleitet wird, wo
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es, verstärkt durch d.en Verstärker 31, eine Schmitt*. Kippschaltung 33 betätigt, die ihrerseits einen Impuls erzeugt, welcher sowohl dem Modulator 15 als auch dem Trefferanzeiger 35 des Panzers eingespeist wird. Infolge des dem Modulator 15 eingespeisten Impulses wird ein weiteres Hochfrequenzsignal zum Ziel ausgesandt, welches den Ziel-Trefferanzeiger 37 betätigt und hierbei die Ziel, mannsohaft davon unterrichtet, daß ein Treffer regl-' etriert worden 1st· Der dem Trefferanzelger 35 des Panzere eingespeiste Impuls informiert den Panzerkanonier' von der Registrierung eines* Treffers.
Im Verlauf von taktischen Peldübungen müssen Panzer häufig dichtes Unterholz und möglicherweise sogar auch kleinere Bauwerke durchbrechen. Das im Lauf«Inneren dee Panzergeschützes montierte Photoskop 1st jedoch gegen jede Beschädigung geschützt, die sich au3 einem Aufprall oder Schlag beim Durchbrechen von dichtem Unterholz oder kleineren Bauwarken ergeben könnte» Durch die Anordnung des Photoskops im Inneren des Geschützlaufs werden außer-' dem auf die Ankleramung des Photoskops in versetzter bzw. außermittiger Lage am Lauf zurückzuführende Parallaxenfehler ausgeschaltet·
Pig. 5 veranschaulicht einige der bei der Konstruktion
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elnee ta diesem Pall mit 311 !»zeichneten Photoskope zur Verwendung bei der Treffer~Aozeigevorrichtung gemäß· Fig.l zu bumckßiahfclgenden optischen Reichweiten- bzw„ EntferautJgsproblöiEe. Des? Durchmesser der lichtempfindlichen Photodiode oder anderen Photodefcektorflache 3^5 sowie die Brenra-ioite der Linse bestimmen ein Gesichtsfeld, über welche» hiuv/eg ein Lichtsignal auf die lichtempfindliche Fläche 3^5 geworfen wird. Dieses Gesichtsfeld überstreicht einen Winkel <*■> , innerhalb dessen ein Lichtstrahl duroh den Knotenpunkt 3**1 der Linse 337 hlodurehzutreten und auf den Band der liohteinpf indliohen Fläche 3^5 der Photodiode zu fallen rermag, In verschiedenen Entfernungen R, 2B und 3B befinden sich Ziele T1, T2 und T~ konstanter Grüße, auf welchen konstante Intensität besitzende Infriu rot-Liohtquellen 27 montiert sind· Die von diesen Zielen überstrichsnen Winkel sind Bdt Q1, ß2 t>?w. S^ bezeichnet, während die von den Lichtquellen 27 abgegebenen Liohtsignale ale an verschiedanen Punkten auf die liohtempf ind*· liehe Fläche 345 der Photodiode 339 gebündelt dargestellt sind, wie die β duroh die duroh den Knotenpunkt 3W der Linse 337 hindurchtretenden und auf die lichtempfindliche^ Fläche 3ty> auf troff enden Lichtstrahlen angedeutet ist· In Flg. 5 ist außerdem ein Ziel T1 in einer Entfernung B* eingezeichnet % das einen Winkel β1 einnimmt, so daß das von der auf dom Ziel montierten Lichtquelle 27 abgegebene
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Lichtsignal nicht auf die lichtempfindliche Fläch* der Photodiode 339 geworfen wird, wie dies durch den Lichtstrahl angedeutet 1st, welcher durch des. Knotenpunkt 3*1 der Linse 337 tritt und nicht auf die lichtempfindliehe Fläche auf trifft.
Das lichtempfindliche Element 339 1st in diesem Fall eine aus einer Legierung bestehende Fläohenphotedlode, die beim Auftreffen eines Lichtsignals ein elektrisches Signal abgibt» dessen Amplitude eine Punktion der Intensltat des auf die lichtempfindliche Flache 345 der Photodiode 339 projizieren Lichts ist, die ihrerseits eine Funktion der Entfernung zwischen dem Knotenpunkt 341 der Linse 337 und einem Ziel ist, auf welchem die Ifrarot-LichtqueHe 27 montiert 1st, Bei zunehmender Entfernung zwischen dem Knotenpunkt der Linse 337 und dem Ziel sinkt die Amplitude des von der Photodiode abgegebenen Signals auf einen Schwellwert abo Die Amplitude, die eben noch zur Betätigung der der Treffer-Anzeigevorrichtung zugeordneten elektrischen Vorrichtung ausreicht, kann ale minimaler Effektivwert bezeichnet werden·
Wenn die konstante Intensität besitzende Infrarot-Lichtquelle 27 auf der optischen Achse 343 der Photoskoplinee 337 liegt und sich in einer Entfernung B vom Knotenpunkt
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341 der Linse befindet, besitzt das auf der lichtempfindlichen Fläche 3*5 gebündelte Licht gemäß Fig* 6 eine Intensität I, boi welcher ein elektrisches Signal einer bestimmten Amplitude erseugt wir&c \lenxt sich die Llohtquello 27 vom Photoskop 211 wegbewegt, nlmiat die Intensität des auf der lichfc&Kpfinclliohen Fläche 3^5 gebündelten Llohts mit dem Quadrat der Entfernung zwischen dem Knotenpunkt 3^ der Photoskoplinse 337 und dem Ziel ab» Bei einem in der Entfernung 2B befindlichen Ziel beträgt mithin die Intensität I2 dee Lichtsignal« ein Viertel der Lichtintensität bei Entfernung E und bei in " Entfernung 3R befindliche* Siel beträgt die Intensität" I- de« Lichteignale nur ein Neuntel der Intensität bil Entfernung B. Da die Amplitude des elektrischen AuHpag·- eignals eine Funktion der Intensität des auf der Höhtempfindlichen Fläche 3^5 der Photodiode 339 gebündelten Lichtsignala ist, nimmt sie ersichtlioherweise alt dem Quadrat der Entfernung vom Ziel ab« Wenn sich das Ziel noch weiter vom Photoskop 211 wegbewegt, fällt das elektrische Ausgangsslgnal auf einen Schwellwert ab« Der' größte Abstand vom Knotenpunkt JM. der Linse 377, d.h. die größte Reichweite, bei welchem bzw. bei welcher ein von der Infrarot-Lichtquelle 27 abgegebenes Lichtsignal die Photodiode zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangs« signale kleinster brauchbarer Größe veranlassen kann» kann
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als die maximale Reichweite des Photoskops bezeichnet werden« Über die maximale Reichweite des Photoshops 311 hinaus reicht die Intensität des auf der lichtempfindlichen Fläche 34-5 der Photodiode 339 gebündelten Lichts nicht mehr aus, ein elektrisches Ausgangs signal brauchbarer Große zu erzeugen· Zum Zweck der Erläuterung sei abgenommen, daß die Entfernung 3R die größte Reichweite des Photoskops und I« die Intensität des bei dieser Ent« 'fernung auf der lichtempfindlichen Fläche 3^5 der Photo» diode 339 gebündelten Lichtsignalο darstellt, welches eben noch für die Erzeugung eines elektrischen Ausgang.» signals mit einer Amplitude brauchbarer Größe ausreichte
Gemäß Pig» 5 vergrößert sich das Gesichtsfeld, d.ho&ie für die lichtempfindliche Fläche *J>5 sichtbare und vom Winkel o(/ umrissene Fläche, mit zunehmender Entfernung« Ersiehtlieherweise sind außerdem die Ziele T1, T2 und Ty die jeweils gleiche Höhe besitzen, von Winkeln S1, ßg bzw. ß« eingeschlossen, welche sich mit zunehmender Ent« fernung verkleinern, Hit zunehmender Zielentfernung ver« größert sieh mithin das Gesichtsfeld, während sich der vom Ziel über^trichene Winkel verkleinert« Figo 7 veranschaulicht ein sich aus diesem Umstand ergebendes Problem
7 zeigt- ein ZiGl8 Iseiapielswois© einen anderori Fs:a?;erE
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mit einer zentral auf der Oberseite des Turms montierten Infrarot-Liohtquelle 2?s die somit von allen Seiten her ohne weiteres sichtbar ist. Der Kreis 3^7' veranschaulicht das Gesichtsfeld eines kreisförmigen Photödioden^Photoskops aus einer bestimmten Entfernung E1, wenn die Lichtquelle 2? in dei» optischen Achse 3*ί·3 des Photo« skops liegt ο Diese kreisförmige Flächenkoni iguratio'n der Photodiode ist lediglich als Beispiel für eine allgemeine Konfiguration aufgeführt, um einfach die mit der genannten Schwierigkeit verbundenen Übsrlegungen der grundsätzli« chen op ti achöii Reichweite sowie deren Lösung mittels des Merkmals des erfindungegemäßen Dopp©l«Photoskops zu erläutern« Selbstverständlich kann jedoch ohne weiteres eine Maske gewünschter Konfiguration vorderhalb der Photodiode und in optischer Zuordnung zu dieser angewandt werden * wobei im wesentlichen dieselben optischen Helohwei« ten-Überlegrungen, wie sie nachstehend noch erläutert werden, anzustellen sind» Da die optische Achse 3^3 des Photoskops 311 mit dem Panzergesohütz zieljustiert 1st, stellt der vom Kreis 347' umrissena Bereich die verwundbare Fläche des Ziels dar, welche nie optische Achse 3^3 des Photoskops 311 zu schneiden vermag und aus welcher da« sie das von der an der Oberseite des panserturms montierten Infrarot«Lichtquelle 27 abgegebene Lichtsignal empfangen kann'. Bei zunehmender Zielentfernung vergrößert
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sich die verwundbare Fläche des Ziele, d.h. die vom Krals 3^7' umrissen*» Fläche, mit abnehmender Zielgroße, Die Größe des K-^aiaes bsi Entfernung H ist durch den Kreis 3^-7 angedeutet. Bei sich vergrößernder Zielentferrning ni^mt die Fläche des Ziels einen kleineren Teil des Gesichtsfelds ein, so daß die verwundbare Fläche' wesentlich größer wird als die tatsächliche Größe des Ziele beträgt. Demzufolge und vorausgesetzt, daß die Zielentfer« nung nicht die maximale Reichweite des Fhotoskops übersteigt, wäre eo ohne irgend eine Kondensation für den Panzerkanonier möglich, einen Treffer zu erzielen, Indes er einfach das Geschütz nur in die allgemeine Richtung des Ziels riohtet. Die praktische Auswirkung würde darin bestehen,' daß sloh bei zunehmender Zielentfernung auch der zulässige Zielfehler vergrößern würde, was selbst«, verständlich unerwünscht ist, da der Panzerkanonier bei größerer Zielentfernung eine geringere Zielgenauigkeit aufzuwenden brauchte als bei kürzerer Entfernung, was la genauen Gegensatz zur realistischen Situation steht«
In diesem Zusammenhang 1st zu beachten, daß, obgleich die vorsteftand definierte yerwuRdbarkeltsflache unabhängig von der Entfernung mehr umfaöfc als mix* die vom ziel eingenpmnene Fläche, das Oeaiohtefeld des Photo«» mithin die verwundbare Fläche des Ziels nooh
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besser der tatsächlichen Fora des Ziels angepaßt werden können, Indem entsprechend der Lehre der USA-Patentschrift 3 083 W eine entsprechend geformte Photodiodenmaske verwendet wird.
Zur Kompensation des eich mit zunehmender Entfernung vergrößernden Gesichtsfelde, eo daß die verwundbare Fläche des Ziels unabhängig oder wesentlich weniger'.abhangig von der Zielentfernung wird, weist die Photodiode 339 eine derartige) lichtempfindliche Fläche 3^5 aufv daß die Amplitude des elektrischen Auegangsignals ungefähr mit dem Quadrat der Verschiebung des Lichtpunkts von Zentrum der lichtempfindlichen Fläche 34-5 abnimmt. Dieser Zustand 1st graphisoh in Fig. 8 dargestellt, in weloher die Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Fläche der Photodiode als Funktion deaf Badlus X des Lichtpunkte von der Mitte der lichtempfindlichen Fläche aufgetragen ist. Wenn ein von einer auf einem Ziel montierten Lichtquelle 327 abgegebene· Lichtsignal auf einem Punkt im Zentrum der lichtempfindlichen Fläche 3<t5 gebündelt ist, be el tat das elektrische Ausgangslgnal seinen größten Wert· Wenn dieser Lichtpunkt auf verschiedenen Abschnitten der lichtempfindlichen Fläche 345 von deren Zentrum aus zum Band hin gebündelt ist, verkleinert sich das elektrische Ausgangssignal von eeinem größten auf einen kleineren
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Viert, ν;ie erwähnt, ist das elektrische Ausgangsignal auch eine Funktion der Intensität des auf die lichtempfind» liehe Fläche 3^5 auffallenden Lichts; aus diesem tfrund ist es ohne weiteres ersichtlich, daß das Lichtsignal ein» größere Intensität beult sen muß, wenn die Amplitude bei auf einer weiter vom Zentrum entfernten Stelle auf der lichtempfindlichen Fläche liegendem Lichtpunkt genau so groß sein soll wie bei auf dem Zentrum liegendem Lieht· punkt. Da der Radius auf der lichtempfindlichen Fläche 3^5 von dem Punkt aus, auf welchem das Lichtsignal auf dieser Fläche gebündelt ist, bis zu dem von der optischen Achse geschnittenen Zentrum dieser Fläche von einem Winkel überstrichen ist,welcher gleich dem bei Verschiebung der auf dem Ziel montierten Lichtquelle gegenüber der auf die Ziellinie des Panzergeschützes Justierten optischen Achse festgelegten Winkel ist, steht die Lage des Punkts, an welchem das Lichtsignal auf der lichtempfindlichen Fläche gebündelt ist, in direktes Verhältnis zur Stellung des Ziele innerhalb des Gesichtsfelde des Photoskops· Dies·· Verhältnis wird dazu ausgenutzt, die verwundbare Fläche das Ziels unabhängig oder zumindest wesentlich weniger abhängig von der Entfernung zu machen;
Via zur Veransohaüllchung in Flg. 5 in. vergrößertem Maßstab dargestellt 1st, wird ein bei Entfernung B vom
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Ziel T1 abgegebenes Lichtsignal mit einer Intensität (Fig. 6) auf dem Radius X- am Band der lichtempibdliohen Fläche 345 gebündelt, die gemäß Fig. $ eine Eapflndllohkeit S« besitzt, wodurch ein elektrisches AUßgangsigaal mit bapaaohbarem Mindestwert erzeugt wird». Wenn die Lieht· quoll©-längs des vom Kiel T1 bei Entfernung B überetrt— ohenen Winkels Q1 weiter vom Photoskop 11 wegbewegt wird, niflEat die Intensität ties am Radius X1 auf die licht-* empfindlich© Fläche 345 auffallenden Lichts welter ab und wird, zu gering» ura ein elektrisches Ausgangaignal brauchbarer HindestgrdSe zu erzeugen· Venn sich dagegen die Lichtquelle der optischen Aohse 343 des Photoskops 311 nähert, wird das lichtsignal näher an dem ansprechempfindliche ?en Zentrum auf der lichtempfindlichen Fläche fokussiert, so dad ein elektrisches Ausgangsignal mit größerer Amplitude erzeugt wird.
Wenn sich das Ziel schließlich in die Stellung des Ziels T- bei Entfernung 3R bewegt, nimmt die Intensität I« des auf die lichtempfindliche Fläche 345 fallenden Lloht~ signals weiter auf ein Neuntel der Intensität bei Entfernung B ab. Der vom Ziel bei Entfernung 3H eing*schloß* sene Winkel ist jedoch noch kleiner,, so daß das Lloht auf dem Mittelpunkt der lichtempfindlichen Fläche 345 im Radius X1 gebündelt wird, d.h. auf dem empfindlich«.
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steri Abschnitt der Photodiode 339 f so daß loser noch ein elektrisches Auegangssignal brauchbarer WindestgröSe er« zeugt wird, "ie erwähnt, wird die Entfernung 3B als die aazlraaie BeIchweite des Photoskops angesehen, da über diese Entfernung hinaus die Intensität des Lichtsignals, selbafc wenn es auf dem erfindlichsten Abschnitt der liohfceapfindllchen Fläche 3^5 gebündelt wird, nicht sehr ausreicht, ein elektrisches Signal von brauchbarer tfin~
deetgroße zu erzeugen·
Zusaoaenfassead 1st soait ersichtlich, daß, wenn die Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Fläche W der Photodiode 339 so abgestuft ist, daß eic konstante Intensität besitzendes Lichtsignal rar Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignale führt, welches sich uagekehrt zuB luadrat der Entfernung von dee Punkt, an welches das Lichtsignal von Zentrua der lichtempfindlichen Flache entfernt auf diese Fläche gebündelt wird, vereindert, eine praktisch vollständige Berichtigung für die sich vergrößernde Entfernung gewährleistet und eine Verwundbarke it sf lache zur Verfugung gestellt wird, die innerhalb der effektiven minimalen und Maximalen Belonwelte der
Vorrichtung praktlsoh unabhängig von der Zielentfernung ist.
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Die veränderliche Empfindlichkeit der lichtempfindlichen PlSche 3*5 der Photodiode 339 vermag Jedoch nur Übel» ein bestimmtes Stück der Reichweite hinweg eine konstante Veinrundbarkeitsflgohe zu gewährleisten, wobei die Maximale Entfernung bzw. Beichweite der Abstand vom Knotenpunkt 3*H der Line« 33? zum Ziel ist. in welche* ein τοη der
auf der Oberseite des Ziels Montierter. Infrarot-Lichtquelle 327 abgegebenes Lichtsignal durch den Knotenpunkt der Linse treten und auf de« Zentrum, der llehtemp£la&>> liehen fläche 3*5 gebündelt werden kam. üb ein elektrisches Äuagangsignal brauchbarer KindestgröSe zu lleferno Diese Entfernung ist in Pig. 5 but Erläuterung bsi 3H angedeutet. Die Mlndeetentferaung bsw. «reichweite ist derjenige Abstand von P$otoskop 311» in welchen die optische Achse 34-3 das Ziel an jede« beliebigen Punkt su schneiden versag und das vöS der auf der Oberseite des Ziels Kontierten Lichtquelle 2? abgegebene Lichtsignal am Rand der liohteepfindlichea Pläohe 3**5 gebündelt wird. Diese Entfernung ist in Pig« 5 beispielhaft «it B bezeichnet. In dieses Zusammenhang 1st jedoch daran su erinnern, das die Aufgabe einer Treffer-Anselgevorriohtung darin besteht« das taktische Feldtraining von Hanneohaften auf möglichst realistischer Basis su gestatten. Aus diesen Grund sollte sich die Reichweite des Photoskops mSgllchst der effektiven Tragweite der Waffe, d.h.
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bei der dargestellten. Ausführungsform eines Panzerge« Schutzes» annähern«
Die maximale Tragweite eines Panzergeschützes erstreckt sich vom Mündungsende des Gasehützlaufs bie zu einer gewissen maximalen Entfernung«. Die maximale Reichweite des Photoskops kann der maximalen effektiven Tragweite-des Panzergesschützee dadurch angepaßt werden,, daß ein System entwickelt wird, bei welchem ein Lichtsignal vorgegebener konstanter In&enjltät von einer Lichtquelle 27 bei einer der maximalen effektiven Trägweite des panzergesohützes entsprechenden Entfernung auf dem aneprechenpfindlich« fiten Abschnitt der lichtempfindlichen Flachs 3^5 der Photodiode 339 gebündelt werden kann und ein elektrisches Außgangslgnal von brauchbarer Mlndeefcgröße lieferte Bei •iaem Ziel vorgegebener Höhe und einer Photodiode 339 nit einer lichtempfindlichen Fläche 3^5 eines vorgegebenen Radius X- fällt jedoch die effektive Mindeet^Eeichweite des Photoskops nicht mit der· Hlndesttreigweite der Waffe zusammen, da bei kurzer Entfernung, beispielsweise bei der Entfernung R'„ die gemäS Figo 5 kürzer ist ale die Entfernung Rr daß von der an der Oberseite des Ziels montierten Lichtquelle 2? abgegebene Lichtsignal zwar durch den Knotenpunkt der Linse 337 hindurchläuft, aber nicht auf der lichtempfindlichen Fläche 3^5 gebündelt
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wird. Wenn sich das Ziel zu dloht am Panzergeechütz befindet, vermag mithin das Photoshop nicht das von der an der Ziel-Oberseite montierten Lichtquelle ausgesandte Lichtsignal zn empfangen, selbst wenn daß Panzergeschütz unmittelbar auf das Ziel gepichtet ist und dieses in Wirklichkeit treffen würde„ Da die Aufgabe der Treffer-Anzeigevorrichtung In des» Simulierung tatsächlicher tak~ tiecher Bedingungen besteht, vermag somit das einfache EinzellinBen-Photodio&eneyetem gemäß Pig« 5 dies* Auf*, gäbe bei kürzeren Zielentfernungen nicht zu erfüllen·
Gemäß Fig« 9 ermöglicht dao erflndungsgeiaäSe Doppel~Pho« toakop die Erfassung einer erweiterten Gasamt-Reichweite, welche der tatsächlichen effektiven Ti'agweite eines Pen= zerg«SGhI^Jfiiee besser angepaßt let* Das P^otoßkop 3H geasäß Pig» 9 ähnelt in mancher Beziehung des* Einzellinsen» Phötodioden*Photoßkop 2il gemäß Figo 5 und weist ein in den Lauf eines Panzergesohützes einbaubares rohrförmiges Gehäuse 335 auf β welches ein lia wesentlichen herkönm« Hohes erstes Photoskopsystern mit einer im Vordtrrtell des rohrförmigen Gehäuses 335 gehalterten groSen Linse 337 und einer beispielsweise mittels einer dreieckigen Maske abgedeckten Photodiode 339 enthält, die in Bückwärtsrichtung auf dem Brennpunkt der Linse 337 angeordnet ist. Die optische Achse 3^3 der Linse 337 verläuft senkrecht
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durch den Mittelpunkt der Linse 337 und vorzugsweise paral. IeI sum rohrförmigen Gehäuse 335· In der H it te der Linse 337 ist eine eich parallel zur optischen Achse 3^3 erstreckende Bohrung 349 ausgebildet. Die Photodiode 339 weißt- eine scheibenförmige lichtempfindlich© Fläche auf, deren Zentrum senkrecht von der optischen Achse ge schnitten wird, Dea Photoskop 3II weist auSerdera ein zweites Photoakopsystern mit einer zweifcsn Linse 351,. deren optisahe Achat* mit 353 bezeichnet ist, und e\a,er zweiten, mittels einer beispielsweise dreieckigen Maste abgedeckten Photodiode 355 auf. Die wesentlich kiel« ηννβη Durchmesser und kürzere Brennweite als die erste Linse 337 besitzende zweifca Linse 35* ist in die Bohrung yy$ dar ersten Linse 337 eingesetzt,, so daß aia Achsen 3^3 und 353 der beiden Linsen 337 und 351 fallen· Die zweite Photodiode 355 ist rait ds? ersteh Photodiode 339 Identisch und weist eine sohelbenfSroige licnteapfindliche Fläche 357 mit einer Empfindlichkeits-Abstufung der in Pig, 8 angedeuteten Art auf. Die zweite Photodiode 355 ist in Büokwärtsrichtung in der Entfernung der Brennweite der zweiten Linse 351 montiert, so das die optische Achse 353 senkrecht auf das Zentrum der licht« empfindlichen Fläche 357 auf trifft,,
v/ie vorher in Verbindung mit FIgn 5 erläutert, bestimmen
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die Brennweite der Linse 337 und der Durchmesser der licht empfindlichen Fläche 3^5 dee Einzellinßen-Photodioden-Photoskopsysteme eine Mindestentfernung R9 bei welcher ein τοπ der an der Ziel-Oberseite sortierten Lichtquelle 27 abgegebenes Lichtsignal auf der llohtenpfindliehen flache 3^5 gebündelt wird, und «war unabhängig davon, · wo die optischen Achsen 3fr3 und 353 das Ziel schneiden· Diese Mindestentfernung ist durch einen durch den Knotenpunkt 3W der Linse 337 hindurohfallenden und auf den Band der lichtempfindlichen Fläche 345 der Photodiode 339 auffallenden Lichtstrahl ang&eutet· Sowohl in Fig. als auoh in Fig» 9 1st jeweils ein in der Mlndeetentfernung B des Einzellinsen-Photodioden-Photoelcopsyetea befindliches Ziel T dargestellt,· Das «weite Photoekop-Nebensystea arbeitet auf dieselbe Welse wie das erste Webensyetea, besitzt jedoch Infolge der kürseren Brenn«» weite der Linse 351 eine Hindestentferaung B1, die weeentlioh näher an Mündungsende des Laufs des Fanserge· Schlitzes liegt als die Hindestentfernung des ersten Photoskop-NebensyeteaB. Die Hindestentfernung B* des «weiten PhotoskopoVebensysteBS 1st in Fig, 9 durch ein Ziel T* in der Entfernung-B* angedeutet» die wesentlich kürzer ist als die Mindestentfernung B des Einzellineen^Photo- · skope 311 und somit wesentlich realistischere Ergebnisse liefert.
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Die maximale Reichweite dee zweiten Fhoto8kop*Mebeneysteas let auf die gleiche Weise begrenzt wie die eaxlmale Belohweite dee ersten Photoekop-Webenöystems, d.h. auf die Entfernung, bei welcher ein von einer am Ziel Kontierten Infrarot-Lichtquelle ZJ abgegebenes Lichte!» gnal duroh die Linse 35* auf dem empfindlicheren Abschnitt der lichtempfindlichen Fläche 345 gebündelt werden kann und die Photodiode 355 zur Abgabe eines elektrischen Ausgangsignale mit brauchbaren Mindeatwert zu veranlassen vermag. Da die Fläche der anreiten Linse 351 we sent« lieh kleiner 1st als diejenige der ersten Linse 337 und nur 5 - 1O % der letzteren beträgtff beträgt die Intensi* t&t des auf der lichtempfindlichen Fläche 357 der zweiten Photodiode 355 gebündelten Lichtsignalβ nur ein Bruchteil der Stärke des auf die lichtempfindliche Pläohe 3**5 der ersten Photodiode 339 geworfenen Lichtsignal*„ so daß die maximale Deichweite des zweiten PhotoBkop-Iiebonsystoms bedeutend kleiner als die Reichweite des eisten Koben* systeme ist* Dennoch 1st die aaxiaale Reichweite des zweiten Photoskop-Nebensysterne so ausgelegt, daß sie zunin« dest genau so groß oder vorzugsweise etwas großer ist ale die Binioale Reichweite B des ersten Photoekop<-Nebensystems, so daß sioh eine geringe Überlappung beider Belch-» weiten ergibt und ein kontinuierlicher Entfernungsübergang gewährleistet wird. In PIg. 9 ist beispielhaft ein in
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Entfernung R" befindliches Ziel ϊ" dargestellt t welches die maximale Reichweite de3 zweiten ?hotoskop-4febensy stems angibt«
Figo 10 veranschaulicht äohematisoh die Art und VJeise, auf welche die jedem Phofcoskop-Nebönsystem zugeordneten Pho'codioden 339 und 355 elektrisch geschaltet sind, um einen Impuls zur Betätigung des Modulators de? Treffer» Anzeigevorrichtung gemäß Flg. 1 zu erzeugen« Zn Flg. 10 sind die Züge dee Gesohützlaufs zur Verdeutlichung der Darstellung nicht eingezeichnet; selbstverständlich 1st Jedoch das Photoekoprohr im Inneren des gezogenen Laufs zentriert und auf passende Weise, wie sie beispielsweise für das- Elnzöldetektor~Photoskop gemäß den Flg. 3 und gezeigt ist, in einer bestimmten festen Winkelstellung festgelegt· Fig« 9 zeigt einen Querschnitt durch eine grö« ßere erste Linse 33? alt zentraler Bohrung 3*f9« Diese Linse bündelt ein Lichtsignal auf eine in Rückwärtsrichtung in der Brennebene der ersten Linse 337 angeordnete erste Photodiode 339, welche ein elektrisches Signal er* zeugt, das auf herkömmliche Weise durch einen Verstärker 359 verstärkt und einem ersten Schmitt-Kippkreis 36I eingespeist wird, welcher seinerseits einen scharfen elektrischen Impuls abgibt„ der über eine herkömmliche ODEB*"Sperrsohaltung 363 einem Emitter-Folge treiber 365
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augeführt wiyd„ welcher wiederum ein den Modulator 15 ge mäS Fig„ 1 betätigendes Signal erzeugt. In die Bohrung der ersten Lin«e let ein zweites Photoshop-Rfebensyatea mit einer zweiten linse 35*- eingesetzt, dis wesentlich kleiner 1st als die erste Linse 337 und in deren rück-. wärtlger Brennebene eine zweite Photodiode 355 angeordnet ist, welche praktisch der^rsten Photodiode 339 entspricht. Das von der zweiten Photodiode 355 abgegebene Signal wird durch eisen zweiten Verstärket 367 auf herfeftutllohe Weise verstärkt und einem weiten Scheitt-Kippkreie eingespeist, der seinerseits einen schärfen elektrischen Impuls erzeugt, weloher über die ODER-Sperraohaltung den Emitter-Folgetreiber 365 zugeführt wird, weloher wiederum ein Ausgangsignal erzeugt, das zur Betätigung des Treffer-Anzeiger« 33I und dee Modulators 1$ genau Flg." 1 benutzt werden kann.
Flg. 11 ist ein Konstruktionselnzelhelten zeigender Schnitt durch ein Koaxial^Photoskop 3Ü nit Doppel-Photoskopsysten der vorstehend allgeaein beschriebenen Art run Einbau in den Lauf eines Panzergesohützes» Die Photoekopeinhelt besteht la wesentlichen aus zwei Abschnitten bzw. Teilen yfl und 373 des rohrföraigen Gehäuses 335· die aneinander befestigt sind· Der erste Veil 371 enthält die Linsen 337 und 351 sowie dl« de« Öoppel-Photoekop-
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syst·* zugeordneten Photodioden 339 and. 355» während der weite Teil 373 die des Doppel-Photoekopeyetem zugeordnete elektrisch«» Vorrichtung 359-369 gemäß Fig. 10 enthält. Das vordere Ende dee ernten Teils 371 des rohrföraigen Gehäuses 335 ist nlt 375 und. das hintere Ende dieses Teils 1st alt 379 bezeichnet. Dieses hintere Ende ist * mit eines an seiner Innenwand, 381 befestigten Bndring 383 versehen, der mittels Schrauben 385 am einen Ende des zweiten Teils 373 des rohrfdralgen Gehäuses 335 befestigbar ist, im Vorderende 375 des ersten TeULs 37* des rohrförmigen Gehäuses 335 1st ein Llnsen-Haltering 387 alt einen daran befestigten keilförmigen Stück montiert, der an der Hand des rohrförmigen Gehäuses 335 befestigt ist und die den ersten Phdbskop-Nebensyetem zugeordnete erste Linse 337 In der richtigen Stellung hält, und zwar vorzugsweise derart, daft Ihre optische Aohae 3*O mit der
Achse des rohrförmigen Gehäuses 335 zusammenfällt. In
1st
die zentrale Bohrung 3*+9 der ersten Linse 337,/die dem zweiten Photoskop^Hebensysteai zugeordnete zweite Linse 351 vorzugsweise in solcher Stellung eingesetzt, daf? ihre optische Achse 353 mit der optischen Aohne 3*1-3 der ersten Linse 337 zuBaromenfällt. Am hinteren Ende 379 dee Vonlerteils 371 und im wesentlichen in dei» Brennebene der er« sten« größeren Linse 337 ist ein weiterer Ring 389 vorge- In. dsji ein lulster 391 eingebaut iß'»:.- ν;βί.ο1ίϋίί in
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selnexn iaentroffl die Photodiode 339 In solcher Stellung.. hält, das der Mittelpunkt der lichtempfindlichen Fl&ohe 345 der Photodiode 339 la Brennpunkt dor ersten, größeren Linse 337 senkrecht τοη der optischen Achse 3*3 geschnitten wird» Xn Fig. 13 ist ein Querschnitt sur stellung der Anordnung des Polstere 395 alt der darin gehalterten Photodiode 339 veranschaulicht. Hinter dem la Vorderende 379 des ersten Teils 371 angeordneten Haltering 337 und in wesentlichen in der Brennebene der kleineren «weiten Linse 351 1st ein weiterer Blng 393., angeordnet, in welchen ein Armstern 395 eingesetzt ist* der in seinen Mittelpunkt eine zweite Photodiode 355* . trägt-, die ihrerseits in solcher Lage angeordnist ist, . daß der Hittelpunkt der lichtempfindlichen Fläche 357 Im Brennpunkt der kleineren zweiten Linse 351 senkrecht ▼on der optischen Achse 353 geschnitten wird« Xn der Quersohnittanslcht τοη Fig. 14 ist die Konfiguration des Arasterns 395 mit darin montierter Photodiode 355 näher veranschaulicht« An jede Photodiode sind flexible Kabel 397 und 399 angeschlossen, welche zu dor Ib zweiten TsIl 373 des koaxialen Photoskops 3U untergebrachten elektrischen Vorrichtung führen. Das Polster 391 und der Armstern 395, in welchen die Photodioden 339 bzw .355 gehaltert sind, weisen jeweils eine duxtoh Stellschrauben 421, 423» 425/427, 429 und 431 gebildete, querverstellbare Drei- '
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punktaufhängung auf. Die Ringe 389 und 393 sind autord** in Vorwärts- und fiückwärtsrichtung einstellbar und durch Stellschrauben 433 bzw· 435 festgelegt.
Am Vorderende 401 des zweiten Teils 373 1st eine Kopfplatte 403 τοpgesehen, die an der Innenwand 381 des zwei-, ten Teils 373 des rohrförmigen Gehäuses 335 befestigt ist· Das Vorderende 401 des zweiten Teils 373 ist alt Hilfe Ton Schraubbolzen 385, welche dl· Kopfplatte 403 des zweiten Teile 373 mit dem Endring 383 des ersten Teils 371 verbinden, an.hinteren Ende 379 des ersten Gehäuse teile ^befestigt» Am hinteren Ende 405 des zweiten Teils 373 let eine Platte 407 angeordnet* die ebenfalls an der Innen-.. - ·. wand 381 des rohrförmigen Gehäuses 335 befestigt let. Ia Inneren des zweiten Teils 373 ist unter Befestigung an der Platte 407 die dem Doppel-Photoskopsystern gemäß Flg. 10 zugeordnete: ι elektrlsohe Vorrichtung 359 - 369 untergebracht, welche mittels eines AnschluSsteokers 409 über ein duroh den fersohluß des Panzergesohützes hinduroh veriau-
Kabel
fendes flexibles/mit dem Best der Treffer-AnzeigeVorrichtung gemäß Flg. 1 verbunden ist· An der anderen Seite der Platte 407 ist ein Augenbfclzen 411 befestigt, der· sue Einbau des koaxialen Photoskops im Lauf des Pansergesohütses dient. Gemäß Fig. 10 ist das eine Ende eines Stahl-Drahtseils 413 in das Auge des Augenbolzens 411 de» Photoskops
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eingehängt, dessen anderes Ende mit einem anderen Augenbolzen 415 Terbunden ist, welcher an einem im Verschluß II9 des Panzergesehützes angeordneten HLook 41? befestigt ist, so daß auf das Photoskop 3II eine Kraft ausgeübt wird, durch welche es sicher in der richtigen lage is Inneren des Laufs des Panzerge Schutzes gehalten wird. '
Jeder der bei einer simulierten Feldübung teilnehmenden, mit einer Tr ffer- VazeigeTorriohtung der beschriebenen Art ausgerüsteten Panzer ist mit einer allseitig abstrahlenden Hoohfrequenzantenne 19 und einer an seiner Ober» seite montierten Infrarot-IAohtquelle 27 versehen* Ih die Laufbohrung des panzergeschütte* jedes Panzere ist je ein einwandfrei ausgerichtetes und Justiertes koaxiales Photoskop 31t eingesetzt« Pie dem koaxialen Photoekop zugeordnete elektrische Vorrichtung 359 - 36*9 let mit dem restlichen elektrischen Vorrichtungen der Treffer*-An<» Zeigevorrichtung mittels ein·· flexiblen Kabels Terbunden, das rom Anschlu8stecker 409 in der Endplatte 407 des Phetoskops 311 abgeht und durch den Verschluß dee Panzergeschülzes rerläuft.
Wenn im Verlauf der taktischen Feldübung ein Panzerkano» nler ein Ziel, beispielsweise gemäß Flg. 7 einen anderen Panzer ausmacht, richtet er das Geschütz auf dieses Ziel
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und «raun er das Ziel einwandfrei in der Zieleinrichtung seines Geschützes zu hatten glaubt, feuert er das Geschütz durch Ziehen des Abzugs 13 ab, wodurch ein pyroteohniecher Vorgang in Pom eines Knalle ausgelöst wird· Hierdurch wird gleichzeitig der Modulator 15 alt eine« !spule be«.. aufschlagt, weicher einen Hoohfrequenzsender 17 einachaltet, der über die an der Panzer-Oberseite Montierte Antenne 19 ein Inpuls naoh allen Sichtungen aaeatranlt·
Oieaee Signal wird Tön der ea Ziel vorgesehenen Antenne 21 empfangen und la EapfSnger 23 registriert, der seinerseits einen Impulsgenerator 25 betätigt, welcher über die an der Ziel~Ober*eite montierte Infrarot-Lloht-
Llcht*. . "ν-
quelle 2? ein/Signal ausstrahlt· Venn sich das Ziel..ln der Entfernung kB. gemäß Pig; 5 befindet, die außerhalb der maximalen effektiven Tragweite des Panzergeschützee und außerhalb der maximalen Belchweite des Photoskops 31i liegt, 1st die Intensität des to· Ziel koaaenden Llohtsignais selbst bei einwandfrei auf das Ziel gerlohte tea Pansergesohtttz zu gering, ale daß die den ersten Photo» skopsysfeesi zugeordnete Photodiode 339 «in Ausgangsignal brauchbarer Hindestgröee erzeugen könnte, so daß auch der der Photodiode 339 zugeordnete Soheltt-Kippkrele nicht angestoeen wird und keinen Impuls zur Betätigung des Modulators 15 abgeben kann·
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Wenn das Ziel dem Panzergesohütz näherrtiokt und ßchlieS-lioh bei Entfernung 3R einen durch das Ziel T« angedeutaten Punkt erreicht, kann der Panzerkanonier das Geschütz erneut abfeuern· Wenn in diesen Augenblick das Ge« schütz: richtig auf β Ziel gerichtet ist, wird infolge dee bein Ziehen de· Abzug» 13 erzeugten Abfrageeigaale erneut die auf der Zlel-Oberaeite oontierte Infrarot«Lichtquelle 27 veranlaßt, ein weiteres Lichtsignal auszustrahlen. Da sieh das Ziel nunaehr in der alt der maximalen effektiven Tragweite dee Panzergeschützeβ zusammenfallenden maximalen Reichweite des Photoskop 311 befindet, wird das Lichtsignal durch die größere erste Linse 337 innerhalb des Badius X1 auf das Zentrum d«r lichtempfindlichen Fläche 3^5 der Photodiode 339 geworfen, d.h. auf den empfindlichsten Teil der llohtenpflndlichen Fläche« Hierdurch wird die Photodiode 339 veranlagt, ein elektrisches Signal brauchbarer MindestgröSe zu erzeugen, das durch den Verstärker 359 verstärkt wird und die Schmitt-Kippschaltung 361 anstößt, die ihrerseits einen Impuls abgibt, welcher über die ODER-Sperreohaltiing 363 sowohl dem Modulator 15 al8 auch dem Trefferanzeiger 3I des Panzers eingespeist wird· Der Modulator 15 bewirkt, das ein weiteres Hochfrequenzsignal zum Ziel ausgesandt, welches den Ziel-Trefferanzeiger 33 betätigt und hierbei einen pyroteöhnischen Vorgang in Form einer Explosion auslöst,, welche
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die Zielniaanschaft von einem erzielten Treffer unterrichtet. Der dam Trefferanseiger 31 des Panzers zugeführte Impuls unterrichtet den Panzerkanonier davon, das ein Treffer erzielt und registriert worden, ist. Falls der Panzerkanonier das Ziel alt dem Geschütz nicht einwand« frei angezielt hatte, wird das von der Infrarot*Lioht-» quelle 27 abgegebene Lichtsignal über den Radius X1 hin·» aus auf einem weniger anspreohestpf indllohen Abschnitt der lichtempfindlichen Fläche gebündelt, wobei die Intensität des Lichtsignals nicht ausreicht, um ein elektrisches Ausgangs signal brauchbarer. MindeatgröSe zu erzeugen, welches die Sehmitt-Kippschaltung 361 zur Erzeugung eines für die Betätigung des Modulators 15 und der Trefferanzaiger 31 und 33 erforderlichen Impulses aktivleren würde o
Wenn das Panzergeschütz vorher nicht einwandfrei gerichtet worden war und deshalb kein Treffer registriert wurdeβ kann der Panzerkanonier bei sich seinem Panzer welter annäherndem Ziel einen erneuten Versuch unternehmen, wenn der Zielpanzer die Stellung T2 bei Entfernung 2R gemäß Fig. 5 erreicht. Wenn der Panzerkanonier das Ziel wiederum einwandfrei in der Zieleinrichtung erfaßt zu haben glaubt unil den Abzug 13 betätigt, verursacht der hierbei ausgestrahlte* HoohfreQtieas-Zielabfragaiiaimle ei*ji©ut, daß
die an der ZleX^Oberseite montierte Infrarot-Llchtquelle 27 ein Lichtsignal abgibto Venn das Geschütz einwandfrei gerichtet ist, wird dieses Llohtaignal auf einem Abschnitt der lichtempfindlichen Fläche der Photodiode innerhalb des Radius X^ gemäß Flg. 8 gebändelt und bewirkt die Er« zeugung eines elektrischen Signals brauchbarer Größe, welches nach Verstärkung durch den Verstärker 359 der Schmitt-Kippschaltung 361 eingespeist wird, die hierdurch aktiviert wird und einen Impuls abgibt, welcher über die ODER, Sperrschaltung 363 sowohl dera Hodulator 1$ als auch den Trefferanzeiger 31 des Panzers zugeführt wird,, Infolge des dem Hodulator 1$ eingespeisten Impulses wird ein weiteres Hochfrequenzsignal zum ziel ausgesandt, welches den Ziel-Trefferanzeiger 33 betätigt und hierbei einen pyroteohnischen Vorgang in Fora einer Explosion auslöst, wodurch die Zielnannschaft von einem erzielten Treffer informiert wird. Der dem TrSfferanzeiger 31 des Panzere eingespeiste Impuls unterrichtet den Fanzerkanonier davon, daß ein Treffer registriert worden ist» Wenn das PanzergesoHt&e jedoch nicht einwandfrei aufs Ziel gerichtet worden ist, wird das Lichtsignal auf einen außerhalb des Radius X2 liegenden Abschnitt der lichtempfindlichen Fläche 3^5 geworfen und vermag hierbei nicht die Photodiode 339= zur Erzeugung eines Signals brauchbarer Mindestsu
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der Panzerkanonier das Geschütz wiederum nicht einwandfrei gerichtet hatte und sich das Ziel dem panzer noch weiter nähert, visiert er das Ziel erneut an and feuert, wenn sich der Zlelpanzer in der Entfernung H gemäß den Pig. 5 und 9 befindet. Bsi Betätigung des Abzugs 13 durch den Panzerkanonier gibt die auf der Ziel-Ober«
gelte montierte Infrarot^Llohtquelle 27 Infolge des ausgestrahlten Hochfrequenz-Zielabfragesignals wiederum ein Lichtsignal ab« Da Dich das Ziel hierbei innerhalb der Reichweite beider Photoukop Nebensysterne befindet, wird das Lichtsignal durch boide Linsen 337 und 351 auf die jeweils zugeordnete Photodiode 339 bsw«, 335 geworfen, so daß letztere bei entsprechend gerichtetem Geschütz ein elektrischee Signal brauchbarer Größe erzeugen«, Diese Signale werden durch die zugeordneten Verstärker 359 bzw· 36? verstärkt und den Kippschaltungen 361 bzw* 3^9 eingespeist, die Impulse erzeugen, welche über die OEER-Sperrschaltung 363 sowohl dem Modulator 15 sie auch dem Trefferanzeigor 3I des Panzers zugeführt werden» Infolge des dem Modulator 15 eingespeisten Impulses wird ein weiteres Hochfrequenzsignal zum Ziel ausgesandt, welches den Ziel-Trefferanzelger 33 betätigt und hierbei einen pyrotechnischen Vorgang in Form einer Explosion einleitet, welche die Zlelmacnschaft von einen erzielten Treffer unterrichtetP während der an den Trefferanzeiger
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dee Panzere angelegte Impuls den Panserkancnier davon informiert, daß ein Treffer erzielt worden ist· Wenn der Panzerkanonier jedoch auch diesmal das Ziel verfehlt hat, dann wird das von der Infrarot-Lichtquelle 2? abgegebene Lichtsignal nicht auf einen Funkt der liohteapfind·» liehen Pl&ohen 3**5 oder 357 geworfen, dessen Anspracheapfin&llchkeit ausreicht, ua ein elektrisches Signal ▼on brauchbarer Hindestgröße zu erzeugen; in diesem Fall wird keine der Sohaitt-Kippeohaltungen 361 oder 369 betätigt und somit kein Treffer registriert.
Wenn der Panzerkanonier beiepielewelee auch diesmal wieder das Ziel verfehlt hat und sich das Ziel de» Panzer weiter nähert, kann der Panzerkanonier einen weiteren Versuch unternehmen. Hierbei ist jedoch zu beachten» daß die Entfernung B die Mlndest-Beichvfeite des die Linse 337 und die Photodiode 339 enthaltenden Photoskop«Neb»nsysterne ist, bei welcher die optische Achse der auf die laufachse des PAHMVgeschütses justierten Linse 337 ein Ziel an jeder Stelle zu schneiden versag und bei welcher das von der Infrarot-Lichtquelle 27 ausgestrahlte Lichtsignal auf der lichtempfindlichen Flache 45 der Photodiode.gebündelt werden kann. Wenn sich das Ziel daher weiter annähert als bis zur Entfernung B, befindet es sich im wesentlichen außerhalb der Beiohweitenerstreokung der größeren Linse
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und ihrer zugeordneten Photodiode 339, aber innerhalb der Reichweite der kleineren Linse 351 und ihrer zugeordneten Photodiode 355. Bin. direkter Treffer auf die Infrarot« Lichtquelle 27 innerhalb der maximalen Reichweite wird selbstrerständlloh stets durch die Photodiode 339 festgestellt.
Venn sich das ziel in der Entfernung B1 gemäß Fig. 9 befindet und der Panzerkanonier glaubt, das Geschütz richtig auf das Ziel gerichtet zu haben, betätigt er erneut den Abzug. Das hierbei erzeugte Hochfrequenz-Zielabfragesignal verursacht, daß die auf der Ziel-Oberseite montierte Infrarot-kichtquelle 27 ein Lichtsignal ausstrahlt« Falls das Geschütz einwandfrei gerichtet worden ist, wirft die des zweiten Photoskop~N6bensystem zugeordnete kleinere zweite Linse 351 das Lichtsignal auf die lichtempfindliche Fläche 357 der zweiten Photodiode 355» wodurch ein elektrisches Signal brauchbarer Größe erzeugt wiied, welches, verstärkt durch den Verstärker 367, die Schmitt-Kippschaltung 369 einen Impuls abgeben lädt, der über die ODEE-Sperrschaltung 363 sowohl dem Modulator I5 als auch dem $refferanzeiger JX des Panzers eingespeist wird. Durch den de» Modulator 15 eingespeisten Impuls wird ein weiteres Hoohfrequenzsignal zum Ziel ausgesan&t, welches den Ziel-Trefferanseiger 33 betätigt und hierbei einen pyrotechnischen Vorgang In For«
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einer Explosion auslöst, wodurch die Zielmaimsohaffc von einen ersielten Treffer unterrichtet wird· Der den Trefferanzeiger 31 des Panzere eingespeiste Iapule setzt den Panzerkanonier daron in Kenntnis, daß ein Treffer regte strlert worden 1st·
In dieses Zusammenhang ist au beachten, das bei der Ent*, fernung R1 das Lichtsignal durch die größere Linse des ersten Photoekop-Nebensystems auf einen außerhalb der lichtempfindlichen Fläche 345 der ersten Photodiode 339 liegende Stelle geworfen werden kann· Bei einer kürzeren Entfernung als der Entfernung B* kann ein rom Ziel koeaendes Lichtsignal auch durch die kleinere Linse 351 auf eine au0e«halb der lichtempfindlichen Fläche 357 der zweiten Photodiode 355 liegende. Stelle geworfen werden, da die . Entfernung B* die kleinste Geeamt-Zielentfernung des \ Photoskope 11 darstellt, bei welcher das Panzergeschütz auf das Ziel gerichtet werden und jederzeit das Lichtsignal empfangen werden kann· Bei kürzerer Entfernung als der kürzesten Gesaat-Zlelentferoang B1 werden» obgleich imaer noch Treffer registriert werden können, nicht alle einwandfrei gezielten Schüsse als Treffer registriert, da der Fanserkanonier hierbei besser auf die an der Ziel-Obereeite befindliche Infrarot-Lichtquelle sielen muß, damit das Fhotoskop ein Lichtsignal empfangen kann. Ge-
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wünschtenfalls kann diese Entfernung B! nooh weiter verkürst werden, indent ein drittes oder weiteres, aus einer koaxialen Linse mit Photodiode bestehendes Hebensyste« im Photoskop vorgesehen wird«
Obgleich die Erfindung vorstehend in Verbindung Kit bestimmten Ausführungeformen dargestellt und beschrieben 1st, sind den Faohmana selbstverständlich gewisse Ab* Wandlungen und Verbesserungen auglloh, ohne daß der Bahaen und der Grundgedanke der Erfindung verlassen werden« Obgleich beispielsweise bei der Außführungsform des Doppel» Photüskops eine koaxiale Lineenanordnung offenbart 1st» bei welcher int Zentrum 3jot größeren Linse eine Bohrung vorgesehen ist, in vjeloh© die kleinere zweite Linse ein« gesetzt ist, ist es dem Fachnann auf diesem Gebiet offen« sichtlich, daß die den kleineren Durchmesser und die kiirzsre Brennweite besitaeade Linse auch unmittelbar auf der Stirnfläche der größeren Linse aoatiert werden kann, wobei die kombinierten Llnsan Im. Seroich der kleineren Linsa die gewünschte kürzere Brennweite bieten, währen! die Notwendigkeit für die Anordnung dsr Einbaubohrung in der größeren Linse, wie bei der dargestellten Ausführungßform, entfällt. Aus Gründen der vereinfachten optischen Anordnung und der Steifheit der Bauteile wird Jedoch die dargestellte Ausführungsforo bevorzugt. Eben-
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so können ace teile Toa PhotOKÜcdea au.cfc eadu&re licht« «epf iztdllehe Eleaeate TerwenOet werö«n, Ληβ 4Ie see Grcol soll die Erfindung keinesfalls auf die dargestellten bei- »pielhaften ^ueführoagsforeeo besoh.p§E.irt sein, eomlern alle innerhalb des erweiterten Scimtzruafaage liegeafiBH
isigen und Äqtdraaente alt usfav&ezu
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Claims (1)

  1. ? a t e r, t a a β ρ r a o Ii β
    Vornchtong ZS? Anzeige too. sisolierten Treffern, dadurch gsktaoze lotetet, dad sie β toe auf einen faftneag aontierbare "/'aifβ alt eines το« TahraeusJtöyper m§» ragaadan Lauf, einen Zlel-Abfrageeeader, welcher einer Ziel-Signelqoell« betrieblich «geordnet ist, ttnd «in Photoskop in ?orra einer pfaotoeleJrtPisohsn, auf β la too Ziel abgegebene8 Signal ansprechenden reiikop-»
    dnuag aufveist, die ia Gleichlauf mit der Waffe rieht tar is%, und daB da· Fhotoskop Ia die Bohrung dee Vaffeniaufe eiueesetzt 1st«
    2» 7orrichti223g nacü .\napruofa i, dadurch das das Fhotoskop eise gegenüber eeiner Aohse aa7aaetrisch an^soröaete, des Lisfateinfall gien^ade Maske aufveisi;, welebe ein Geeioht»feld einer "bestimmten ?ora fettlegt i»d ein selekfeivee Trefferfloheea gs^änrleletet, trad dass das Photo·top in «olcher Weise inoerhalb dee yaffenla^s itontiert ist, das es an einer Terdrehuz« und eoeit an einer Änderung seiner lotrechten Auarichtimg gehindert und lie den Lichteinfall begrenzende Maske in einer festgelegten. Winkelstellung gehalten wird.
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    S* Vorrichtung nach Anspruch Zt dadurch ^, daß die aen LichteloTall begrenzende Maske eine Im wesentlichen einen Dreieck STmHntie Qeetalt belltet.
    *· Vorrichtung naoh eine» der AneprQohe i bis 3, dadaroh gekennzeichnet, dafl da« Photockop sittele einer wi- »chen der Laofbohroac: QBd de« Pbotoekop Torgeeeheoee Zapfen-Sohlltx-Aiairlciitaaordmiae in der Bohrung de« waffenlauf β aoatiert 1st*
    5« Vorriohtung naoh eiaea der Toieneehenden Ansprüche t dadurch gekeaa*«lohnet, äeA der WAffenlauf Zöge und Felder aufweiet imd dme dae Photoekop in eiaeei Gehfoee aaageordnet ist, welohe« alt eines Zapfen Tareehen ist, der is einen der Zü$e del» laufe eingreift und de· || Photoeköp In einer feet gelegten Kinkels telluvg si
    chert.
    6« Vorrichtung mich eine« der το rangehenden Ansprüche,
    dedvreh gekennzeichnet, dee es Vorderende dee Phetortope ein koniicher Bing eagebveoht let, welcher es. JtOndang*- ende dee Lauf* angreift uad da« Photoeköp is L«uf zentriert. .
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    7, Vorrichtung r-aeh slrec der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verspenn-Befeetigungsanordnung alt eines von hinteren Ende dee Photoekups Abstand besitzenden VerarücerungBelement und eines Ter3pam^V*rDin&ungsglied vorgesehen ist, welches ei oh längs der iAuf bohrung ere treckt tmd das photoekop In fesigelegtea Zustand innerhalb des I*ufe" alt dea ¥&r«nlrercjigseleii8nt
    8t Vorrichtung nach eSuea 4ci* voyangeherioßm Anarprüche, dadurch gekennzeichnet;, da£ dae Photoείίσρ eine cu einer β in r 3. gen Einheit zucasnengefaste r »fei Beichweilen be εΐtsende, auf ein von eine ε Ziel abgegebene« Signal ansprechende pbotoel«ktrl*che Teleakop-De^ tektoranordnung alt »«el Llneen und zwei photoelek« triBch erfindlichen Elementen aufweist, τοη denen die erste Linse unter Festlegung eines ersten BeIoIiveitanbereiche dec ersten phctoelektrlechen Elesent \aid die zweite Linse unter Festlegung eines zweiten, το» ersten Belchveltenbereioh unterschiedlichen Beichxeltenbereichs dea streiten photoelektrisohen Eleaent zugeordnet ist.
    9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daS Bläh der erste fielchveitenbereich bis in eine
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    größere maximale Entfernung e2*8treckt als der zweite Belehweltenbereloh, daß der erste Reichweitenbereich bei einer geringeren Entfernung einsetzt ale die a&xloale Entfernung, bis zu welcher eich der zweite Belchweltenbereioh erstreckt;, und daß der aweite Seiohweitenbsreich bei einer geringeren Entfernung einsetzt ale der erste Relchweifcenberelch·
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnetf das die ernte Linse größeren Durohottsser und grSSere Liohtitärke sowie eine längere Brennweite als die «weite Linse besitzt.
    11. Vorrichtung nach Anepruoh lO, dadurch gekennzeichnet» das die erate Lina» und das erste photoelektrieobe Element sumindeet einen Teil dee τοη der aweiten Llnce und Tom zweiten photoelektrischen Element eingenoawenen Längsraua Überspannen»
    12. Vorrichtung nach Anepruoh H, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linse in ihrem Zentrum mit einer Boh-
    ' rung versehen ist, in welcher die zweite Linse montiert 1st.
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    · Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dae erste photoelektrieohe Element bei Empfang eines Lichteignale ein elektrisches Signal und das zweite photoelektrische Element bei EepCang eines Lichtsignals ein anderes elektric sehes Signal abgibt und daß diese beiden Signale einer m gerne ineaoen elektrischen Schaltung eingespeist wer» den, welche ein einziges elektrisches Auegangssignal erzeugt.
    Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, das die gemeinsame elektrische Schaltung eine ODEB-Sperrsohaltung mit swei Eingängen und einem Ausgang ist, dae das voa ersten photoolektrlachen Element abgegebene elektrische Signal dem ersten und das vom sswelten photoelektri sehen Element abgegebene elektrlsehe Signal dem sweiten Eingang der ODEH-Sperrsehaltung eingespeist wird und daß die OEEB-Sperrschaltttng bei Empfang eines Tom einen oder von beiden photoelek« trl sehen Elementen abgegebenen Signale ein einslges Ausgängsignal erzeugt · '
    ,ΛηΑΑΑ BAD ORIGINAL
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    Leerseite
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3405017A1 (de) * 1984-02-13 1985-08-14 Wegmann & Co GmbH, 3500 Kassel Einrichtung zur schusssimulation bei kampffahrzeugen, insbesondere kampfpanzern, im uebungseinsatz

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2613821C3 (de) * 1976-03-31 1979-04-05 Precitronic Gesellschaft Fuer Feinmechanik Und Electronic Mbh, 2000 Hamburg Integrierte Befestigung»- und Justiereinrichtung fur Laser-Einrichtungen in Geschützrohren

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DE3405017A1 (de) * 1984-02-13 1985-08-14 Wegmann & Co GmbH, 3500 Kassel Einrichtung zur schusssimulation bei kampffahrzeugen, insbesondere kampfpanzern, im uebungseinsatz

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FR1556025A (de) 1969-01-31
SE342693B (de) 1972-02-14
CH472651A (fr) 1969-05-15
NL6802750A (de) 1968-08-29
BE711385A (de) 1968-07-01

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