DE1678620B2

DE1678620B2 - Übungsgerät für das Lenken von Fern lenkgeschossen

Info

Publication number: DE1678620B2
Application number: DE1678620A
Authority: DE
Inventors: Paul Boulognebillancourt Gabriet; Pierre De Neuillysur-Seine Guillenschmidt
Original assignee: Giravions Dorand S.A.R.L., Suresnes, Hauts-De-Seine (Frankreich)
Priority date: 1967-02-20
Filing date: 1968-01-04
Publication date: 1973-09-13
Also published as: FR1525138A; US3522667A; GB1188700A; DE1678620A1; DE1678620C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Übungsgerät für das Lenken von Fernlenkgeschossen auf ein in einer wirklichen Landschaft befindliches Ziel, mit einem ein simuliertes Fernlenkgeschoß in Form eines Leuchtfleckes in die Visiervorrichtung der Abschußbasis einspiegelnden Projektionsgerät, das einen durch eine Steuervorrichtung steuerbaren, beweglichen, strahlablenkenden Teil aufweist, durch den der Leuchtfleck in bezug auf eine durch die optische Achse der Visiervorrichtung definierte Visierachse in Seiten- und Höhenrichtung verschiebbar ist.

übungsgeräte in dieser Art sind an sich bekannt (deutsche Patentschrift 1111 540). Sie sh.d für von Hand gesteuerte Fernlenkgeschosse verwendbar. Der auszubildende Schütze betätigt dort einen Steuerknüppel, um damit den Leuchtfleck, der in den Strahlengang der Visiervorrichtung eingespiegelt ist. auf das Ziel zu halten. Dieser Vorgang entspricht dem Steuern wirklicher Fernlenkgeschosse, die von Hand nach dem sogenannten Zieldeckungsverfahren ins Ziel gesteuert werden.

Bei wirklichen Fernlenkgeschossen ist bereits eine automatische Fernsteuerung bekannt, bei der das Fernlenkgeschoß mit einer Strahlungsquelle und die Visiervorrichtung der Abschußbasis mit einem auf die betreffende Strahlung ansprechenden Strahlungsdetektor versehen sind. Der Strahlungsdetektor ist dabei derart angeordnet, daß seine optische Achse stets parallel zur optischen Visierachse verläuft. Die durch den Strahl¹ ingsdetektor gemessenen Ablenkungen des Fernlenkgeschosses in bezug auf die Visierachse werden dabei in Korrektursignale umgewandelt, die mit Hilfe eines Senders auf das Fernlenkgeschoß übertragen werden (französische Patentschrift 1 388 782). Die optische Einrichtung eines derartigen Waffensystems kann z. B. ein Monokularfernrohr sein, das der Schütte auf das Ziel richtet und dessen optische Achse durch ein Fadenkreuz genau festgelegt ist. Der Strahlungsdetektor befindet sich im Fernrohr, so daß er die Abweichung des Fernlenkgeschosses von der optischen Achse direkt erfaßt. Die vom Geschoß ausgesandten Mrahlen treten als ein Strahlenbündel durch den gemeinsamen Einlaß in das Monokularfernrohr ein. Im Inneren des Fernrohrs wird das Strahlenbündel so aufgetrennt, daß die Lichtstrahlen auf das Auge des Schützen treffen, während die Infrarotstrahlen von der Meßvorrichtung aufgenommen werden. Die von der Meßvorrichtung gelieferten Abweichungswerte werden von einer elektronischen Einrichtung ausgewertet, die solche Befehle für die Bahnsteuerung des Fernlenkgeschosses ermittelt, daß dadurch die festgestellte Abweichung von der Geschoßbahn beseitigt wird. Eine Fernsteuereinrichtung überträgt die Befehle ;iuf das Geschoß, um die Lenkung entsprechend zu beeinflussen. Auf diese Weise bleibt das Geschoß innerhalb der Genauigkeitsgrenzen bis zum Aufschlag auf der optischen Achse des Zielfernrohres.

Das eingangs genannte Übungsgerät ist nicht dazu geeignet, daß das Schießen von Fernlenkgeschossen der zuletzt genannten Art mit automatischer Steuerung geübt werden kann, bei denen der Schütze zum Steuern des Fernlenkgeschosses lediglich das Visier auf das Ziel halten muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Übungsgerät der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, daß damit das Steuern von Fernlenkgeschossen geübt werden kann, die für automatische Steuerung der oben beschriebenen Art eingerichtet sind.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß mit der Visiervorrichtung ein Strahlungsdetektor

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ind mit dem Projektionsgerät eine Strahlunasquelle kran gekoppelt ist. daß eine Verschiebung des „euchtflecks in bezug auf die Yisierachse eine ent- -prechende Ablenkung der von der Strahlungsquelle jiisgehenden. zum Strahlungsdetektor senchteten Strahlung bewirkt, und daß eine Korrektureinrichtung vorgesehen ist. durch welche die von dem Strahlungsdetektor gemessenen Strahlungsablenkunaen in Korrektursigna:;: verwandelt und dieselben der auf die Korrektursignale ansprechenden Steuervorrichtung zwecks Rückverschiebung des Leuchtflecks in die Visierachse zugeführt werden.

Damit wird erreicht, daß das aufwendige Übunas- ^ehießen mit wirklichen, automatisch "gesteuerten Fernlenkgeschossen durch die Anwendung des die automatische Steuerung eines simulierten Fernlenkgeschosscs simulierenden Übungsgerätes erheblich einfacher und billiger durchführbar Ut.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Ze^: :hnur.g an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeisu

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Strahlengangs bei einem Übungsgerät nach der Erfindung,

F i g. 2 eine abgeänderte Ausführungsform de? Strahlengangs bei einem erfindungsgemäßen übungsgerät und

F i g. 3 die schematische Darstellung eines vollständigen Übungsgerätes nach der Erfindung.

Nach F i g. 1 ist eine Visiervorrichtung V mit einem Strahlungsdetektor D gekoppelt. Der von einer Lichtquelle L stammende Leuchtfleck wird von einem halbdurchlässigen Spiegel MS reflektiert und gelangt durch die Visiervorrichtung V in das Auge O des Schützen, während das Schußfeld P durch "dieselbe Visiervorrichtung vom Auge O des Schützen durch den halbdurchlässigen Spiegel MS wahrgenommen ^v ird. Die Meßstrahlen werden von einer unabhängigen Strahlenquelle/? ausgesandt. Die Lichtquelle L und die Strahlungsquelle R werden in Abhängigkeit von den Bewegungen des simulierten Fernlenkgeschosses gesteuert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind die Lichtquelle L für den Leuchttieck und die Strahlungsquelle R zusammengefaßt. Während der von der Lichtquelle L erzeugte Lichtstrahl infolge einer Reflexion am Spiegel MS auf das Auge O des Schützen trifft. t^reten die durch die Strahlungsquelle R erzeugten Strahlen durch den Spiegel hindurch, werden auf dem Spiegel M reflektiert und gelangen durch Reflexion in den Strahlungsdetektor D.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 haben die Visiervorrichtungen V und der Strahlungsdetektor D denselben optischen Eingang. Das Auge O des Schützen nimmt das Schußfeld? durch Transparenz über den halbdurchlässigen Spiegel MS. Reflexion auf dem Spiegel M₁. S₁ und Reflexion auf dem halbdurchlässigen Spiegel M., 5., wahr. Es nimmt als Überlagerung auch die Abbildung des Lichtpunktes aus der Lichtquelle LR nach Reflexion auf einem ersten optischen Reflektor M₁, der durch ein Gyroskop S stabilisiert ist. sodann Reflexion auf einem Spiegel M₀, der von einer Steuervorrichtung/? gesteuert ist, und weiterer Reflexion auf den halbdurchlässigen Spiegeln M_{, S₁ und /V/.,, 5., wahr. Die von der Lichtquelle LR ausgesandten Strahlen werden gleichfalls reflektiert, und zwar auf den Spiegeln A/.. M., und MS, gehen jedoch durch den halbdurchlässigen Spiegel AZ₁. S₁ hindurch un ^: gelangen auf die "lichtempfindlichen Zellen des trahlendetektorsD. Diese lichtempfindlichen Ze _n übertragen ihre Informationen auf die selbsttätige Korrekturvorrichtung eines automatischen Waffensystems für echte Geschosse. Die durch diese selbsttätige Korrekturvurrichtung PA abgegebenen Befehle werden durch einen Befehlsübertrager TO auf die Steuervorrichtung B für den Spiegel Λ/., übertragen,
ίο Das Übungsgerät wird wie folgt gehandhabt: Der Schütze \ erfolgt mit dem Visier V ein wirkliches Ziel in der Landschaft, beispielsweise ein sich bewegendes Fahrzeug. Das Bild des von der Lichtquelle L erzeugten Leuchtflecks möge sich zunächst genau in der Zielrichtung befinden. Wandert nun die Ziellinie weiter, weil das sich bewegende Ziel vom Schützen verfolgt wird, so verschiebt sich der Leuchtfleck relativ zur Ziellinie. Gleichzeitig wandert auch das Bild der Strahlungsquelle R aus der Ziellinie aus. Diese ao Abweichung erzeugt am Strahl· .gsdetektorD ein Signal, das über die Korrektun.onxhtungPA. den Befehlsübertrager TO und die Steuervorrichtung B eine Drehung des Spiegels Λ/., bewirkt. Der Spiegel M., wird so lange gedreht, bis das Steuersignal zu Null wird. d. h. der Leuchtfleck und das Bild der Strahlungsquelle wieder in der Ziellinie liegen. Der Schütze beobachtet somit, wie allein durch das Verfolgen des Ziels mit dem Visier auch der das Fernlenkgeschoß simulierende Leuchtfleck dem Ziel nachgeführt wird. Der Schießvorgang des Schützen wird durch den Ausbilder überwacht, dessen Auge C die gleichen Bilde ι vom Schußfeld und vom Lichtpunkt wahrnimmt wie das Auge O des Schützen, und zwar infolge der Transparenz des halbreflektierenden Spiegels Λ/₂. S₂ und der Reflexion des Spiegels .V/.

Die in an sich bekannter Weise mittels des Gyroskops -S erzielbare Stabilisierung de? ein Fernlenkgeschoß simulierenden Leuchtfleckes ist für den Fall vorgesehen, daß das Projektionsgerät und die in bezug auf das Projektionsgerät schwenkbare Visiervorrichtung auf einer beweglichen Plattform angeordnet sind oder daß das Projektionsgerät mit der Visiervorrichtung mechanisch verbunden wird und sich somit zwangsläufig mit der Visiervorrichtung bewegt. Soll das Übungsgerät für die automatische Fernsteuerung von simulierten Fernlenkgeschossen bei einem wirklichen Waffensystem angewendet werden, dessen Visiervorrichtung mit einem derart angeordneten Strahlungsdetektor gekoppelt ist, daß Visiervorrichtung und Strahlungsdetektor den gleichen op-Hsrhen Eingang haben, so genügt es. das Projektionsgerät nur für die Dauer des Übungsschießens mit simulierten Fernlenkgeschossen vor diesem optischen Eingang anzuordnen.

Das Waffensystem, das die elektronische Einrichtung zur Ermittlung der Lenkbcfehle nach den Informationen der Meßvorrichtung umfaßt, trägt gleichfalls zum Simulieren bei. Beim üben werden die Lenkbefehle jedoch nicht an das Geschoß, sondern an den Spezialrechner des Übungsgerätes gegeben, der die Reaktionen des Geschosses beim richtigen Schießen berücksichtigt und aus ihnen die Befehle für die Servomechanismen ermittelt, die auf den Lenkspiegel einwirken, um das gerichtete Strahlenbündel mit den gleichen Reaktionen abzulenken wie das wirkliche Geschoß.

Die Anwendung eines solchen Übungsgerätes für automatische Waffensvsteme, bei denen die Fern-

lenkgeschosse mit einer einzigen Strahlenquelle zur Messung und zur Sichtbarmachung verschen sind, gestattet es, auch zum Simulieren ein einziges optisches System bis zum Einlaß in das Waffensystem zu verwenden. Dies ergibt die wesentliche Vereinfachung des Gerätes.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß beim Simulieren das Waffensystem selbst verwendet wird. Es kann ganz oder teilweise durch einfachere Einrichtungen ersetzt werden, die für ein Simulierschießen gleichartige Ergebnisse bringen können.

Die Möglichkeit, das gesamte Waffensystem an ein Übungsgerät gemäß vorliegender Erfindung anzupassen, gestattet, die gesamte Vorrichtung nach Art eines geschlossenen Regelkreises anzuordnen, beginnend bei der Stellung des Geschosses in bezug auf die optische Achse. Der Regelkreis wird im Falle des Simulierschießens durch den Rechner des Simulators und seine Wirkung und durch die Abweichung des Meßstrahlenbündels, die auf diese Wirkung anspricht, geschlossen.

Die Abweichung des Meßstrahlenbündels ist optisch leicht zu überwachen, denn dieses Bündel verläuft gemeinsam mit dem sichtbaren Lichtbündcl. Die Reaktionen des Geschosses werden entsprechend den Lenkbefehlen vom Rechner dargestellt. Falls die

ίο verschiedenen Arten von zu simulierenden Geschossen Unterschiede in der Steuerung aufweisen, wird der Rechner einstellbar ausgeführt.

Das erfindungsgemäße Übungsgerät kann Teil eines Simuliergerätes für einen erweiterten Aufgabenbereicli sein, z. B. für die Überwachung, die Warnung, die Messung und Erfassung des Zieles und für den Abschuß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. übungsgerät für das Lenken von Fernlenkgeschossen auf ein in einer wirklichen Landschaft befindliches Ziel, mit einem ein simuliertes Fernlenkgeschoß in Form eines Leuchtfleckes in die Visiervorrichtung der Abschußbasis einspiegelnden Projektionsgerät, das einen durch eine Steuervorrichtung steuerbaren beweglichen strahlablenkenden Teil aufweist, durch den der Leuchtfleck in bezug auf eine durch die optische Achse der Visiervorrichtung definierte Visierachse in Seiten- und Höhenrichtung verschiebbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vi- siervorrichtung (V) ein Strahlungsdetektor (D) und mit dem Projektionsgerät (L. MS bzw. L. M₁. M.,. MS) eine Strahlungsquelle (R) derart gekoppelt ist. da"J eine Verschiebung des Leuchtflecks in bezug auf die Visierachse eine entsprechende Ablenkung der von der Strahlungsquelle (R) ausgehenden, zum Strahlungsdetektor (D) gerichteten Strahlung bewirkt, und daß eine Korrektureinrichtung "(PA, TO) vorgesehen ist, durch welche die von dem Strahlungsdetektor (D) gemessenen Strahlungsablenkungen in Korrektursignale verwandelt und dieselben der auf die Korrektursignale ansprechenden Steuervorrichtung (B) zwecks Rückverschiebung des Leuchtflecks in die /isierachse zugeführt werden.

2. übungsgerät nzch Anbruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Visiervorrichtung (F) zusätzlich zu dem optischen A sgang (O) für den Schützen einen weiteren optischen Ausgang (C) für den Ausbilder aufweist.

3. Übungsgerät nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsdetektor (D) in der Visiervorrichtung enthalten ist und daß beide einen gemeinsamen optischen Eingang haben.

4. Übungsgerät nach Anspruch 1,2 oder 3 für das Üben auf einem beweglichen Stand, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtfleck gyroskopisch stabilisiert ist.

5. Übungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsdetektor Teil einer Vorrichtung zum Abschießen wirklicher Fernlenkgeschosse ist. die auf die bekannten, der Ortung dienenden Strahlen reagieren. 5c

6. Übungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung durch einen Befehlsübertrager steuerbar ist, der an einer Vorrichtung zum Abschießen wirklicher Fernlenkgeschosse angeordnet ist.

7. Übungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Leuchtfleck erzeugende Lichtquelle (L) des Projektionsgeräts mit der Strahlungsquelle (R) baulich zusammengefaßt ist.