DE1941692A1 - Feuerleitsystem - Google Patents

Description

Centinela and l'eale Street
Culver City, Calif., Y.St.A.

Stuttgart, den 5. August 1969 P 2011 X/Sp

Feuer1eitsystem

"Jie Erfindung bezieht sich auf ein Feuerleitsystem für von einem Fahrzeug au& abgegebenes Feuer, mit einem Bntfernungsmeßgerät und einem .Sichtgerät.

Bekannte Feuerleitsysteme in Fahrzeugen oder Panzern haben wegen der vielen Positionen* die der Panzer einnehmen kann, we^en der kontinuierlich variablen Atmosphärenbedingungen, der Änderung der Kanonenkennwerte, den Schwierigkeiten der Entfernungsbestimmung und der Bewegung von. Panzer und Ziel nur eine begrenzte Genauigkeit, Außerdem ergeben die unterschiedlichen verwendeten Munitionssorten einen weiten Bereich ballistischer Eigenschaften. Ferner muß ein Feuerleitsystem sowohl einfach arbeiten als auch in höchstem Maße zuverläjlig sein. Bekannte

BAD

'<■■$

Systeme "benutzen zur Bestimmung der Zielentfernung optische Entfernungsmeßgeräte, was wesentlich zu den Ungenauigkeiten beitrug, weil die Geschoßbahn sehr stark von der Entfernung abhängt. Bekannte, einen Rechner verwendende Systeme waren in ihrer Genauigkeit und .Zuverläßigkeit wegen der mechanischen, zur Ausführung der Rechenoperationen benötigten Komponenten beschränkt. In manchen Systemen sind eine elektromechanisch^- Nachlauf-Servoeinrichtung für die Entfernung und Entfernungs-Ftink/tionspotentiometer verwendet, die sich beim Gebrauch im Feld als relativ unzuverlässig herausgestellt haben. Übliche Panzer-Feuerleitsysteme sind insofern beschränkt, als sie nur für einen einzigen Satz abgetasteter oder errechneter Parameter verv.-endbai* sind. Oa Systeme oft nach ihrer Konstruktion erweitert werden ist es wünschenswert, wenn sich aus der Systemtechnik ein hohes Maß an Erweiterungs- oder Abwandlungsmöglichkeiten ergibt. Eine weitere* bisher nicht zufriedenstellend erfüllte Anforderung an Panzer-Feuerleitsysteme sind hohe Feuergeschwindigkeit und eine hohe Treffahigkeit mit dem ersten Schuß beim Feuern vom stehenden oder fahrenden Panzer gegen bewegliche öder unbewegliche Bodenziele, ·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feuerleitsystem hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu söhaffen, das stabil ist und eine hohe ffierferholge-nauigkeit aufweist und das sich in einfacher Weise zur Verarbeitung unterschiedlicher Parameter oder zur Erhöhung der Genauigkeit erweitern läßt. Weiterlilr soll das System zuverlässig und genau riit verschiedenen Typen von Munition oder Projektilen arbeiten, und für

*■/

009 809/11 ÖS

Fahrzeuge geeignet sein, die Ziele bekämpfen, die die gleiche oder auch eine andere Höhenlage aufweisen als das Fahrzeug selbst. Dabei soll das System zur Bekämpfung beweglicher und unbeweglicher Siele vom stehenden sowie vom fahrenden Fahrzeug aus geeignet sein. . ' .-.-■ '"■""■

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß mit dem Entfernungsmeßgerät ein .Rechner gekoppelt ist, der Elevations- und Ablenkungssignale in Erdkoordinaten erzeugt, und- daß mit; dem Rechner ein Koorinatenumsetzer v-e bund en ist, der eine Vorrichtung zur Messung der Geschützbewegung umfaßt und Vorhaltwinkelsignale in der Elevation und in der Ablenkung in Fahrzeugkoordination bildet. Bei dem erfindungsgemäßen System wird die Tätigkeit des Kanoniers berücksichtigt und ein hohes I.Iaß.-R.n" Systemgenauigkeit erzielt; außerdem, ergibt sich eine kurze" Reaktionszeit für das System von der Zielerfassung bis zum Feuern. Durch seine hohe Genauigkeit sichert das Systen eine hohe Treffwahrscheinlichkeit beim ersten Schuf?. Das System verwendet in. vorteilhafter Weise ziemlich exakte -^he^un^swerte VO¹I Drift- und ■.Vinäge°ohv/indig>:eitsef festen. Dip er "find tin ge gemäße System, da;· sich für Pariser eignet, verarbeitet sowohl Standard-*, al« auchvoT. Standard abweichende Werte. Durch die Verwendung ei/n es. hochgenauen Bnt.fernunp-sneßgerätee und eines Fest- -'örperrechne^v<s "'eist qhs System Eirifp-ch-heit der

■"■'evh'i'^dsii T;it hoher Ge/iauiplTeit und i t.

00 98 0 9/1185. WS ti

Das erfindungsgemäße Feuerleitsystem, das von einer stationären oder einer sich bewegenden Plattform,also von einer stationären Position oder von einem sich bewegenden Fahrzeug wie'beispielsweise einem Panzer betrieben werden kann, ergibt ein verbessertes Leiten des Feuers mit raschem Ansprechen und hoher Trefferwahrscheinlichkeit. Es kann ein integriertes Lagerund Sichtsystem und einen Festkörperanalogrechner umfassen. Der Rechner verarbeitet vielerlei Munitions- . , kennwerte beim Einsatz gegen sich bewegende Ziele und gegen Ziele auf nicht gleicher Höhe. Der Rechner ist so ausgebildet, daß er allgemein verwendbar ist und das System ist so ausgebildet, dass mit geringen Abwandlungen unterschiedliche Koordinatensysteme vorgesehen werden können. Es weist eine externe Schleife oder Kreis auf, in dem der Kanonier die Abweichung der Ziellinie von einer Verfolger- oder Fadenkreuzlinie beobachtet und die Abweichung zu vermindern sucht, indem er auf das Sichtgerät oder den Kanonen- und den Turmantrieb einwirkt. Der Rechner umfaßt eine interne Schleife oder Kreis, der von Sensoren und anderen Eingangsquellen Signale empfängt und liefert eine Vorhaltwinkel-Berechnung. Die Elevations- und Azimut-Ablenkungssignale werden dann nach der Korrektur für Standardbedingungen und Abweichungen von den Standardbedingungen gebildet und der Sichtgerätantrieb ergibt eine Verlagerung des Fadenkreuzes. Zur Erreichung gewünschter Betriebsarten sieht die Erfindung gestörte und ungestörte sowie Direktorsteuerung vor. Das System umfaßt ein sehr zuverlässiges Speicherelement zum Erzielen eines hochstabilen Betriebs. Das Laser-Entfernungsmeßgerät spricht auf das Feuersignal des Kanoniers an, was wiederum ein sehr genaues Ent: ernungssignal ergibt.

Im Einsatz verfolgt der Kanonier oder Kommandant in

0 0 98097 1 185

einfacher Weise das Ziel mit dem Sichtgerät in Azimut- und Elevationsrichtung unter Benutzung einer Handsteuerung. Sobald das Ziel im Gesichtsfeld zentriert ist, ist der Laser auf das Zielausgericht'et und die Zielentfernung wird durch Niederdrücken des Laser-Triggerknopfes erhalten. Aus der Zielentfernung und anderen Parametern bestimmt der Rechner den genauen Aufsatzwinkel und die Azimut- oder Ablenkungsvorhaltwinkel, die bei der ausgewählten Munition zum Treffen des Ziels erforderlich sind. Nach der Entfernungsbestimmung des Zieles verfolgt der Kanonier weiterhin das Ziel, während die berechneten Vorhaltwinkel in das System eingegeben werden; er kann feuern, wenn immer das Ziel im Fadenkreuz zentriert ist (einen Augenblick nach der Entfernungsbestimmung). Abhängig vom Typ der Systemmechanisierung werden die berechneten Vorhaltwinkel zum automatischen Bewegen des Sichtgerätes oder der Kanone oder beider in die richtige gegensa^tige Winkellage benutzt. Bei einer Einrichtung "gestörtes System" gemäß der Erfindung bewegen die berechneten Vorhaltwinkel das Sichtgerät relativ zur Kanone. Bei einer Einrichtung "ungestörtes System" gemäß der Erfindung wird das Sichtgerät wieder relativ zur Kanone angetrieben, es werden jedoch zusätzlich die den Vorhaltwinkeln entsprechenden Signale gleichzeitig und mit entgegengesetztem Vorzeichen den Kanonen- und Turmantrieberi zugeführt mit der Wirkung,das Sichtgerätfadenkreuz auf das Ziel zentriert zu halten. Bei dem erfindungsgemäßen eingerichteten Direktorsystem steuert der Rechner das Sichtgerät und die Kanone folgt dem Sichtgerät nach, " , "

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh-

00980.9/ 11 8S

rungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen: .

ig. 1 ein Blockschaltbild mit den Hauptbestandteilen

* ■

des erfindungsgemäßen Feuerleitsystems,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Feuer— leitsystems mit mehr Einzelheiten,

Fig. 3 ein Blockschaltbild .eines gestörten und eines ungestörten Sichtfeuerleitsystems gemäss der Erfindung, *

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Direktor-Feuerleitsystems gemäß der Erfindung, die >

Fig. 5 und 6 Blockschaltbilder eines gestörten und eines ungestörten Feuerleitsystemes mit weiteren Einzelheiten, die

Fig. 7 und 8 Blockschaltbilder eines erfindungsgemäßen Direktorsystems, die

Fig. 9 und 10 Blockschaltbilder eines verbesserten erfindungsgemässen Systems, das im Azimut gestört und in der o Elevation ungestört ist, /

Fig. 11 ein Blockschaltbild zur Erklärung des in Elevations— richtung ungestörten Systems, -

Fig. 12 ein Blockschaltbild zur Erklärung des in Azimutrichtung ungestörten Systems,

009 809/1185 *-"-^-/"..

Pig. 13 ein Funktions-Blockschaltbild zur Erklärung des Direktorsystems in Elevationsdchtung,

Fig. 14- ein Funktions-Blockschaltbild zur Erklärung des Direktorsystems in Azimutrichtung,

Fig. 15 ein Funktions-Blocksclialfbild zur Erklärung des erfindungsgemäßen Systems", das in Azimutrichtung gestört und in Elevationsrichtuhg ungestört ist,

Fig. 16A eine perspektivische Darstellung des Panzer-Koordinatensystems, -.,"".

Fig. 16B eine Darstellung zur Erklärung der Koordinaten-" transformation gemäß der Erfindung,

Fig. 17 ein Blockschaltbild des Feuerleitrechners gemäß der Erfindung zur Erklärung der Systemparameter und Gleichungen, .

Fig. 18 eine schematische Darstellung zur Erklärung der Transformation des örtlichen Erdniveaus (Erdpegel) in Türmkoordinaten,

Fig. 19 eine perspektivische Zeichnung einer Entfernungsmeß- und 'Sichtgerätkombination zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen System,

Fig. 20 eine perspektivische Darstellung eines Sicht- und Laserentfernungsmeßgerätes, das gemäß den Prinzipien der Erfindung in stereoskopischer Weise arbeitet, ■

0098 09/ 1185

Fig. 21 ein Blockschaltbild des Laser-Entfernungsmeßgerätes, das in dem System gemäß Fig.1 verwendbar ist, .. ■

Pig. 22 eine schematische Darstellung der Sensoren und Steuereinrichtungen, die mit dem Rechnersystem gemäß der Erfindung verwendbar sind,

Pig* 23A ein Blockschaltbild eines ersten Teiles des · erfindungsgemäßen Rechnersystems,

Pig.. 23B ein Blockschaltbild eines zweiten Teiles eines erfindungsgemäßen Rechnersystems, .

Pig. 2A ein Schaltschema eines Ballistiktermmultiplikators des Rechners der Pig. 23A und 23B,

Fig. 25 ein Blockschaltbild zweier Ausführungsformen von Haupt-Neben-Multiplikatoren in dem Rechner der Fig. 23A und 2JB, wo in der einen Ausführungsform der Hauptmultiplikator ein Gleichstromeingangssignal und der Nebenmültiplikator ein Wechselstromeingangs-, signal erhält, oder wo der Hauptmultiplikator ein Wechselstromeingangssignal und der Nebenmultiplikator ein Gleichstromeingangssignal erhält,

Pig, 26 ein Zeitdiagramm der Signalformen, die in dem Haupt-Neben-Multiplikator der Fig.25 erzeugt werden,

Fig. 27 ein schematisches Schaltbild eines Funktionsgenerators, eines Gleichrichters und eines Knickpunktwählers des in den Rechner systemen nach den Fig. 23A und 2JB benutzten Typs, .

009809/1185

— y -

Fig. 28 eine graphische Darstellung einer Funktion

. f (R/R ), wie sie von der Funktionsgenerator-Schaltung erzeugt wird, die in Fig.27 dargestellt ist,

Fig. 29 ein Prinzip schaltbild einer Folge- und Halte-, schaltung, "

Fig. 30 das Schaltbild eines Analogschalters, wie er in dem Rechner der Fig.2JB Verwendung findet,

Fig. 31 ein Blockschaltbild der Beanspruchungsschaltung ■ gemäß der Erfindung,

Fig. 32 ein Blockschaltbild zur näheren Erläuterung der Beanspruchungsschaltüng nach Fig. 30»

Fig. 33 eine Darstellung der Schalttafel des·Kanoniers, und

Fig. yv eine Darstellung der Laser-Schalttafel,

'9.80.9/Λ 166

-■ ίο -

Das in'Mg. 1 dargestellte erfindungsgemäße Feuerleitsystem umfaßt ein Entfernungsmeßgerät 10, bei dem es sich um~ein Laserentfernungsmeßgerät oder irgendeinen anderen Typ eines Entfernungsmeßsystems mit ausreichender Genauigkeit handeln kann, und einen Rechner 12, bei dem es sich um einen Festkörperanalogrechner handeln kann, der in einer Ausführungsform der Erfindung als ein Rachner ausgeführt ist, der Multiplikation mittels Zeitteilung ergibt, um auf diese Weise mechanische Komponenten zu eliminieren. Ein Zieldetektor oder Feuersichtgerät 14 mit einem Sichtgerätantrieb 16 ist in einem Wirkungskr"eis vorgesehen, der den Kanonier". einschließt, der das Ziel im Sichtgerät hält. Das erfindungsgemäße System kann von einem integrierten Laser— und Sichtgerät zur Verbesserung der G-enauig— · keit und zur Vereinfachung G-ebrauch machen. Es ist zu beachten, daß die Erfindung nicht auf integrierte Detektoren und Entfernungsmeßgeräte beschrankt ist, ■sondern auch mit getrennt gesteuerten Vorrichtungen zu betreiben ist. Der Zieldetektor oder das Sichtgerät 14 und eine Kanone 20 sind mechanisch oder elektrisch miteinander verbunden und werden relativ ·. zueinander bewegt gemäß dem Rechner 12, der Elevations- und Ablenfcungsfehier-Korrektursignale oder Vorhaitwinfcelsignale liefert. Der Rechner 12 ermittelt diese Vorhaltewinkel durch Kombinieren ballistischer Faktoren und deren Umsetzung in das geeignete Koordinatensystem mittels eines Koordinatenumsetzers 13. Der Rechner 12 spricht auf Standaribedingungen und Abweichungen, iron den Staridardbedi-ngnngen an, die durch Sensoren einer Sensoreinheit 22 aufgenommen, werden j einige der Werte gehen dem Rechner zu, einige dem

Koordinatenumsetzer 13. Andere Eingangssignale oder Werte werden über manuelle Eingaben von einer Steuereinheit 24 geliefert, die auch die Feuerleitung und die y/inkelgeschwindigkeitabtastung gemäß der Erfindung umfassen kann. Beispielsweise kann die Steuereinheit den Entfernungsbereichwähler, djie Kanonenabnutzungsjustierung, die Laserbedienungsknöpfe und die Entfernungsanzeige enthalten. Gemäß der Erfindung ist der Rechner 12 an unterschiedliche Kanonen, unterschiedliche Munition und unterschiedliche Genauigkeitsanforderungen durch geringfügige Abänderungen anpaßbar. Die Rechneranordnung erlaubt, wie anschließend ausgeführt wird, nach Wunsch zusätzliche von den Standardbedingungen abweichende Bedingungen hinzuzunehmen und ergibt dadurch ein in hohem Iuaße flexibles Feuer!eitsystem.

In i'ig. 2, die ein typisches erfindungsgemäßes Feuerlei tsystem zeigt, ist ein externer Signalkreis vorgesehen, der einen Kanonier 30 einschließt, der eine Visierlinie oder Ziellinie 3? beobachtet, die im Auge des Kanoniers durcn aie wecht-elrΉ" Poeit-iou ei ler Fadeiikreuzlinie 3^ festgestellt wird, die ein Zieldetektor oder optisches Sichtgerät 36 liefert. Um die Fadenkreuzlinie in der Ziellinie zu halten steuert der Kanonier 30 eine Handsteuer einheit- 36, die eine bewegbare Steuerung umfassen kann, die Antriebskammandos erzeugt und so die Werte eines sich bewegenden Zieles einer Rechner- und Leistungsversorgungseinheit 54 zuführt. Eine Kanone 56 ist durch eine äanonen- und !Eurmantriebseinheit 5β ge- ' steuert und liefert Info'mationen an einen Koordinaten"

00 980 9/1 185 BAD

■umsetzer 60, der einen Vertikalwinkelsensor und einen Koordinatenumsetzresolver umfaßt. Ein Kanonenelevationssensor 62 erfaßt die Kanone 56 hinsichtlich der Elevationsrichtung und'ein Sichtgerätelevationssensor spricht auf einen Sichtgerätantrieb in Elevationsrichtung an zur elektrischen Verbindung oder zum Nachlauf von Kanone und Sichtgerät. Es ist ferner eine Linie 66 dargestellt, die alternative - mechanische Mittel zur Verbindung von Sichtgerät und Kanone 56 andeutet.' Das Sichtgerät 36 spricht auf eine Sichtgerätantriebseinheit 68 an, die sowohl Azimut- als auch Elevationsantriebsignale zuführt und einen optischen Weg für ein Laserentfernungsmeßgerät 55 vorsehen kann, das mit dem Sichtgerät mechanisch gekoppelt sein kann. Eine Steuereinheit für das Laserentfernungsmeßgerät ist in einer Steuereinheit 72 enthalten und liefert die Laserentfernungsund Entfernungsbereichlogiksignale an eine -Rechnersteuereinheit 74. Das Laserentfernungsmeßgerät 55 erhält Logik- oder Steuersignale von der Steuereinheit 70 und liefert Entfernung*- und Entfernungs-

P * bereichsignale an die Steuereinheit 74. Eine Sensor- ' einheit 78 ermittelt Wind, Atmosphärentemperatur und -druck, Pulvertemperatur, Kanonenrohrverschleiß oder die äquivalente volle Ladung und Hängen als Abweichungen von den Standardbedingungen; dabei werden die Windbedinguns-en der Rechnersteuereinheit und die anderen Bedingungen dem Rechner 54 zugeführt. Ein Winkelgeschwindigkeitssensor 82 liefert der ■ _ · - Rechnereinh^eit 54 Elevations- und Azimutgesehwindigkeitssignale. Die Rechnersteuereinheit 74 liefert Azimut- und_Elevationssprung- oder Nullgangsignale,

009809/1185

BAD ''&&ύ

Entfernungsbereichsignale, Munitionswahl signale, Azimut- und Elevationsrqhrachsensignale, Ein/Aussignale, Rohrachse/Hormalsignale* Schräglageein/Schräglageaussignale, Entfernungssignale, Windsignale und Handeingabesignale von Fichtstandardbedingungen zu der Rechner- und Leistungsversorgungseinheit■54·

Die Antriebskommandos der Handsteuereinheit 38 werden beim Direktorsystem dem Sichtgerät und bei gestörtem oder ungestörtem System dem Kanonen- und Turmantrieb 58 zugeführt. Azimut- und Elevationsvorhalt- winkel vom Rechner 54 werden beim Direktorsystem der Kanone, beim gestörten System dem Sichtgerät und bei nicht gestörtem System wowohl dem Sichtgerät als auch der Kanone zugeführt.

Die Winkelgeschwindigkeitssensoren der Einheit 82 sind von den folgend aufgeführten Typen; sie sind beim Direktor-, beim gestörten oder nicht gestörten System auf dem Sichtgerät oder der Kanone angebracht, ebenso wie bei einem System, das nur einen einzelnen Kreisel verwendet, wie es nachfolgend im einzelnen ausgeführt wird*

gestört oder _ eimzel direktor . ungestört . kreisel

Panzer und Ziel Sichtgerät-Kreisel— Kanonen—Kreiselbewegt sich oder Handsteuerung oder Handsteuerung

(Sichtgerät-Kreisel- Kanonen-Kreisei- Kanonen— (oder Handsteuerung o. Handsteuerung Azimutkreisel

iiur Ziel (

bewegt sich (

^f Sichtgerät- - Sichtgerät-qder Kanonenf

Tachometer Kanonentaehömeter ^? ,

■ ....-- Tachometer

0 09809/1185

Den Koordinatenumsetzresolver der Einheit 60, bei dem es sicn um einen Koordinatenumsetzer handelt, der eine Funktion der gewünschten Genauigkeit liefert, beschreibt die folgende Tabelle für eine Direktor,+* ein gestörtes oder nicht,gestörtes System; dabei nehmen in der Tabelle nach unten die Zuverlässigkeit, Genauigkeit und"Kosten ab.

Vertikal-Kreisel 2 Achsen auf Kanone Pendel 2 Achsen auf Kanone

Pendel 1 Achse auf.Kanone

Pendel 1 Achse auf Turm

Bei-Verwendung von Pendelanordnungen bei sich bewegendem Panzer und sich bewegendem Ziel wird nur ein beschränkter Betriebsbereich und eine begrenzte Genauigkeit erhalten; vorzugsweise werden Pendelan-

Ordnungen bei stationärem Panzer gegen sich bewegende Ziele verwendet. "

Das in Fig. 3 dargestellte Blockschaltbild zeigt ein gestörtes oder nicht gestörtes Panzerfeuerleitsystem gemäß der Erfindung, bei dem eine Ziellinie 32 und eine Fadenkreuzlinie 34 von einem Kanonier beobachtet werden, der mittels einer Handsteuereinheit 88 Koinzidenz zwischen der Ziellinie und der Fadenkreuzlinie aufrechterhält. Die Handsteuereinheit führt Geschwindigkeitskommandosignale- einer Summiereinheit $0_} einer Kanonen^ "and Turmantriebs einheit 100 sowie einer VorhaitwinfceIrechnergruppe 94 einer Sechner- und Steuereinheit ,96 zu, die Vorhaltwinkelsignale auf einer Leitung 98 erzeugt. Die Einheit 96 erhält

0 0 98 09/118S

auch Entfernungssignale vom Laserentfernungsmeßgerät und abgetastete Informationen von der Sensoreinheit Die Kanonen- und Turnantriebseinheit 100 Umfaßt ferner einen Integrator 102, eine Summiervorrichtung 104 und einen Motorantrieb 106, wobei der Integrator 102 auf Geschwindigkeitskomnrjandos von d.er Summier einheit 90 und die Summiereinheit 104' auf Vorhaltwinkelsignale anspricht, die sie über einen Schalter 1OS erhält, der in der Betriebsweise "ungestört" geschlossen ist. Eine Summiereinheit 112 spricht auf abgetastete Kanonenwinlcelsignale und auf Vorhai twink el signale in der Leitung 93 an um Sichtwinkelkommandos der •Sichtgerätantriebseinheit 68"zuzuführen, die ihrerseits die FadenkreuzIinie 54 steuert. Bei dieser Systemart ist ein Kreisel 116 zwischen den Motorantrieb 106 und die Summiereinheit 90 gekoppelt um eine stabile Kanonen- und Turmantriebseinheit zu erhalten. Als alternative Gesohwindigkeitsinforaatiö'nsnuelle für den Rechner ist eine gestrichelte Linie 120 zwischen den Ausgang des Kreisels 116 und den Eingang der Vorhaitwinkelrechnergruppe 9^Λ gezeichnet.

Bei de.m in Fig. £ im Blockschaltbild dar-.-esteül+en . erfindungsireraäßen Direktorsystem werden die Ziellinie und die Fadenkreuzlinie 3^Λ von dem Kanonier beobachtet, der mittels einer HandSteuereinheit 125 Koinzidenz zwischen der Ziellinie und der Fadenkreuzlinie aufrecht erhält. Kommandosignale von der'HandSteuereinheit des Kanoniers werden einer Summiereinheit 130 zusammen irit von einem Kreisel 132 erhaltenen Ließwertsignalen zugeführt., um Sichtgerätantriebssignale an eine Sicht-

BAD .0BtSlHNL ύ λ- ;;

gerätantriebseinheit 134 zu liefern, die ihrerseits die Fadenkreuzlinie 34 steuert. Die Rechner- und Steuereinheit 96 umfaßt die VorhaitwinkelrechnergruOpe 94, die auf Signale der Handsteuereinheit 128 anspricht und einer Summierstelle 142 in der Kanonen- und Turmantriebseinheit 100 Vorhaltwinkelsignale zuführt. Die Rechner- und Steuereinheit 96 erhält Entfernungsinformationen vom Laserentfernungsmeßgerät un'd außerdem Signale "der vom Standard abweichenden Bedingungen von der Sensoreinheit 78, Sichtgerätwinkelpositionssignale auf einer Leitung 35 werden ebenfalls einer üummiereinheit 150 zugeführt, die einen Kanonensichtgerätverlagerungswinkel bildet, der der Summierstelle 142 zugeführt wird, die ihrerseits ein Signal •durch ein Verstärkungsnetzwerk 152 schickt, um ein Kommandösignal zu erzeugen, das einer Summierstelle zugeführt wird. Der Motorantrieb 106 der Kanonen- und Türmantriebseinheit 100 liefert Kanonen- und Turmwinkelsignale an eine Kreiseleinheit 160, die ihrerseits Meßwertsignale der Summierstelle 154 zuführt. Die Kanonen- und Turmwinkelsignale vom Motorantrieb 106 werden der Summier einheit 1.50 zugeführt zur Erzeugung der Verlagerungswinkelsignale» Eine gestrichelt eingezeichnete Linie 166 'ist als alternative Informationssignalquelle von Meßwerten von der Rechner- "und Steuereinheit 96 eingezeichnet.

Anhand der figuren 5 und 6 werden nun die Anordnungen eines erfindungsgemäßen, gestörten oder ungestörten Systems in weiteren Einzelheiten erläutert. Ein. Fahrzeug oder Panzer 200 als Ziel in.einer Ziellinie

009809/1185

--17 -

dargestellt, die durch, ein. Sichtgerät 204 zum Auge eines Kanoniers in einer Bedienungseinheit 206 führt. Von der Bedienungseinheit 206 geht eine Linie 208 aus, die. eine Verfolgerlinie. durch das Fadenkreuz im Sichtgerät 204 darstellt, die mit der linie 202 in Deckung zu bringen ist, um das Ziel zu- treffen. Der Kanonier beobachtet die Winkeldifferenz zwischen der Ziellinie 202 und der Fadenkreuz-Yerfolgerlinie und führt eine Handbewegung an einer Handsteuereinheit 220 aus, die eine geeignete Bewegungs- oder Einstelleinheit 222 enthält mit einem Elevationskommandopotentiometer 224 und einem Azimutkommandopotentiometer 226, die auf Leitungen 228 bzw. 230 Elevations- und Azimutkommandosignale erzeugen. Ein Torhaitverriegelungssteuersohalter 232 erlaubt dem Kanonier die Steuerung entsprechend den Bedingungen eines sich bewegenden Zieles durch Zuführen eines Signals zu einer Leitung -234» Sie Elevations - und Azimutkommandosignale auf den Leitungen 228 bzw.; ergeben Kommandoeingangssignale an einer Kanonen— antriebseinheit 290 und einer Surmantriebseinheit 292.

Die Kanonenantriebseinheit 290, die die Kanone 56 ■* in Elevationsrichtung bewegt, umfaßt einen Integrator 296, der einem Summierverstärker 300 ein Signal liefert, der wiederum einen Motar302 antreibt, welcher-seinerseits der Kanone eine Bewegung um eine Kanonen- ' elevationsachse 317 erteilt. Eine Kreiseleinheit erfaßt die bewegung der Kanonenelevatiohsachse und führt dem Integrator 29·6 ein Rückkopplungssignal zu, um die Kanone gegen jegliche durch die'Fahrzeugbewegung

BAD ^niftiMftto*^

0 CJ

hervorgerufene Störung zu stabilisieren. Für die ^! Steuerung in der Azimutrichtung oder für die Turmantriebsteuerung liefert ein Integrator 310 ein Signal an einen Summierverstärker 314» der einen Motor 316 speist und dadurch den Turm um eine - '-■ Turmazimutachse 319 bewegt. Ein Kreisel 320 erfaßt die Turaazimutbewegung und liefert ein Rückkopplungssignal an einen Summierverstärker .314; um ebenfalls eine Stabilisierung zu erzielen.' -

Da Kanone und Turm gegen fahrzeugbedingte Störbewegungen stabilisiert sind_; stellen die Handsteuerausgangssignäle und 230 Kommandosignale für die Kämmen- und die Turmantriebseinheit dar. So sind diese Signale Winkelgeschwindigkeitsmeßwerte und werden als Eingangssignale für die Rechner— und Steuereinheit 96 benutzt, die einen Torhaitverriegelungsschalter 250 umfaßt zum Empfang der Elevations- und Azimutkommandosignale und ,der durch das Vorhaltverriegelungssignal auf der Leitung 234 gesteuert wird; sie umfaßt ferner einen Multiplikator 252» der das Flugzeitsignal t_f und die Kommandosignale aufnimmt, um die Torhaltwinkel bei sich bewegendem Ziel/Panzer auf Leitungen 254 und 256 den Elevations- und Azimutvorhaltwihfcel summierenden Verstärkern 258 und 26.0 zuzuführen. Auf Eingangs signale auf den leitungen 221 bzw, 223 hin, wie beispielsweise En tf er nungs signale und Signale über Hichtstandardbe- j dingungen, bestimmt eine Secheneinheit 244 in Erdkoordinaten, das: Azimut signal V^ , Elevati ons signal £ und die Flugzeit t~. Ein Koordinatenurr>setz.er. 268 umfaßt einen: fenkrechtjeasc-Kreisel oder eine !endelan-

BAD ORIGINAL

Ordnung 269 auf der Kanone, . eine Resolve-reinheit bzw. 272, um die Elevationssignale E und Azimutsignale D in Turmkoordinaten den jeweiligenSummierverstärkern 258 und 260 zuzuführen. Zusätzlich erfaßte Informationen wie Parallaxe, Hängen und Springers werden den Summierverstärkern 258 bzw. 260 über Leitungen 276 bzw. 278 zugeführt. Die Gesamtelevationsvorh· Itwinkelsignale E und Azirrutvorhaltwinkelsignale D werden von den Summierverstlrkern 258 ,bzw. 260"Suramierverstärkern 350 bzw. 352 .des Siehtgerätelevationsantriebes 214 bzw, Sichtger?.tasimutantriebes 216 zugeführt. Motoren ^56 bzw. 358 sind von den Verstärkern 350 bzw. 352 gespeist und ergeben eine Bewegung der Sichtgerätelevationsachoe 210 bzw. der Siohtgerätisinutachse 212, Diese Achsen e. die Position des Fadenkreuzes im Sichtgerät 204. Ein linearer Umsetzer 257 nimmt die Bewegung um die Asimutacb.se 212 auf und liefert dem Summierverstärker ein Rütⁱkkopplungssignal. Eine Synchro- oder_:Resolver-" einheit 324 erfaßt die Bewegung der Kanonenelevationsaohse 317 und liefert dem Stranderverstärker 350 ein Rückkopplungssignal. Die Gesamtvorhaltwinkel Έ. und D werden von den Verstärkern 258 und 260 durch eine Schalteinheit 3-40 geführt, die zwei Schalter umfaßt, die bei gestörtem System offen und bei ungestörtem S3^rstem geschlossen sind. Die Elevations- und Azimut-· ■. signale werden von der Schalteinheit 340 den Summierverstärkern 340 bzw. 314 eier Kanonen-und Turmantriebseinheiten zugeführt.

Leitungen 370 und 372 zeigen gestrichelt dargestellt

0098097 1185

alternative Informationsquellen, die für den Rechner verwendet werden können, ohne den Rahmen der Erfindung ':

zu verlassen. Es ist zu "bemerken, daß die Kanone ·

oder, im Fall des Direktorsystems das Sichtgerät, nicht gegenüber der Fahrzeugbewegung stabilisiert zu sein braucht, um einen zufriedenstellenden Betrieb von einem stationären Fahrzeug gegen'stationäre oder sich bewegende Ziele zu erhalten. Es kann jedoch wünschenewert sein, eine solche Stabilisierung beim Feuern vom fahrenden Fahrzeug aus mit zu verwenden.

Beim Betrieb mit nur einem Kreis- wie es bei einer erfindungsgemäßen Ausführungeform vorgesehen ist, führt eine leitung 376, die zusammen mit einer.

Leitung 372 verläuft, von dem Einzelkreisel 320 über den Schalter 250 zum Multiplikator 252 und

über eine gestrichelt dargestellte leitung 378 und ζ

eineSummiereinheit 390 zu dem Resolver 272. Bei dieser Ausführungeform werden die leitungen 254 und 256 nicht verwendet. Hierzu ist zu bemerken, uaß die , - *"*

Näherung mit-einem Einzielkreisei* die Azimutwinkel- -

geschwindigkeitsinformation der Kanone verwendet und im Ergebnis die Elevationswinkelgeschwindigkeiteinformation init guter Genauigkeit enthält.

' -.■.■'.-. ^;' "■"■■ ■■-. ■ T*

Bjfci dem erfiiidungsgemäßen, ale JDirektor-Typ ausge- _;!|^ bildeten System der Fig. 7 und 8 gibt der Kanonier

VOn Hand Bewegungssignale in die Einstelleinheit 222 ■* *:"-

der Hansteuereinheit 220 ein, die daraufhin auf »·',·. <5

leitungen 228 bzw. 230 Elevations- bzw. Azimut- _i4

kommandosignaJLe erzeugt. Der Sichtgeräteleya ti one- Jf _t-,

antrieb 214 reagiert auf das Signal der leitung 228 '■:',

/ 009809/1185

und auf ein Elevationsgesehwindigkeitssignal einer Kreiseleinheit 391 und *ö** setzt den Motor 356 in Bewegung, wodurch eine Drehung um die Sichtgerätelevationsachse 210 erzeugt wird. Der Sichtgerätazimutantrieb 216 reagiert auf das Signal in der Leitung 230 und ein Signal von einer Kreiseleinheit und steuert den Motor 358, wodurch die Kanone um die Sichtgerätäzimutachse 212 gedreht wird. Die Kreiseleinheiten 391 bzw. 392 erfassen die Bewegung der Sichtgerätelevationsachse und der Sichtgerätazimutachse zur gewünschten Steuerung der Sichtgerätbewegung. Die Rechner und Steuereinheit 96 erfaßt die Elevations- und Azimutkommandosignale auf den leitungen 228 und 230 und liefert die Vorhaltewinkel für sich bewegende Ziele auf den -Leitungen 254 und 256. die den Summierverstärkern 258 «m& bzw. 260 zugeführt werden, wo sie mit H bzw. B kombiniert werden. Der ElevationsVorhaltwinkel und der Azimut- ■ vorhaltwinkel auf Leitungen 259 und 261 werden Verstärkern 297 und 311 der Kanonenantriebseinheit 290 und der Turmantre^ibseinheit 292 zugeführt. Der Einfluß der Kreiseleinheiten 306 und 320 auf die Steuerung der Kanone ist ähnlich wie in dem an Hand der .Pig. 5 und 6 erläuterten Fall, so daß weitere Erklärungen entbehrlich sind. Der Verstärker 311 erhalt ein Signal auf der lEeitung 312 von einem Umsetzer 400 und der Verstärker 297 erhält ein Signal auf der Leitung 326, das von der Resolvereinheit erzeugt ist. Die Synchro- oder Resolvereinheit 362 liefert der Synchro- oder Resolvereinheit 324 einen ¥ert, der die Sichtgerätelevationsachsenposition darstellt.

009809/1,180

Bei der in den Fig. 9 und 10 dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung, die in Elevation ungestört und in Azimut gestört ist, bewegt die Einstelleinheit Elevations- und Azimutglieder 460 und 462, die ihrerseits mechanisch gekoppelt sind mit Steuerventilen 463 bzw. 465 der Turm- und Kanonenantriebseinheiten 466 und £64. Die Steuerventile 463 und steuern einen Fluß zu geeigneten Motoren 468 und 470; dabei steuert der Turmantriebsmotor 468 die Turmazimutachse 319 sowie einen Tachometer 321, und der Kanonenelevationsantriebsmotor 470 steuert die Kanonenelevationsachse-317 und die Resolvereinheit 324· Die Elevations- und Äzimutvorhaltwinkel, die von den Summierverstärkern 258 bzw. 260 kommen, werden dem Sichtgeräteleva-tionsantrieb 316 bzw. dem Si'htgerätazimutantrieb 216 zugeführt. Der Elevations-Vorhältwinkel vom ,Summierverstärker 258 wird über eine Leitung 469 und einen Schalter 471 einer Aufsatzwinkels telleinheit (Superelevatoreinheit) 472 zugeführt, die einen Verstärker 474 umfaßt, der einen Motor 476 speist, der ein Potentiometer 478, stellt und damit ein Rückkoρplungssignal für den summierenden Verstärker 474 liefert. Die Bewegung des Motors 4.76 wird außerdem einem Aufsatzwinkelsteller (Superelevator) 480 zugeführt, der je nach der mechanischen Stellung einer $aelle 479 des Aufsatzwinkelstellers einen Flüssigkeitsstrom liefert, der proportional ist zur Eingangsspannung auf der iieitung 469. Die_: AufsatzwinkeistfiEiiLeinheit 472 kann auch eine Ventileinheit enthalten, die auf eine Spannung,anspricht, um. die Durehflußmenge an Flüssigkeit

0098 09/1185 BAD ORIGINAL

zu steuern. Der Kanonenmotor 470 verwertet sowohl den Fluß vom Steuerventil 465 als auch den vom Aufsatzwinkelsteller 480. Der Schalter 471. ist in . ί der Betriebsweise gestört offen und in der Betriebsweise ungestört geschlossen; diese Steuerung ist nur la Elevationszweig vorgesehen» Es versteht sich, daß eine ähnliche Vorhaltwinkelsteuerung auch im Azimutzweig vorgesehen werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Sichtgerätantriebseinheiten 214, 216 erhalten ferner fcin Signal von einer Resolvereinheit 362, die sowohl auf die Bewegung der Sichtgerätelev&tionsachse 210 als auch auf das Ausgangssignal der Resolvereinheit 324 anspricht, das seinerseits auf die Bewegung der Kanonenelevations- ι-aohse anspricht.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Anordnungen können die _; Einheiten 478 und 480 im Elevationszweig durch ein Servoventil ersetzt werden. Diese» Verfahren kann ebenfalls im Azimutzweig verwendet werden. _: " ,

Ehe bei der Beschreibung des Feuerleitsystemes Merkmale , , wie Einzelfcreisel- und Mehrfachkreiselbetrieb, unterschiedliche Genauigkeitsgrade bezüglich des Koordinatensystems und Betrieb bei sich bewegendem Ziel und sich bewegendem Panzer oder Fahrzeug beschrieben wird, soll zunächst die funktionelle Betriebsweise bei „,.

gestörter Sicht und ungestörter Sicht, bei Direktor- ; betrieb und bei in-Azimut-StÖrung erläutert werden* ,:. Von der Figurengruppe 11 bis 15 zeigt die Fig. 11 ein ungestörtes Steuersystem in Elevationsrichtung, ■ , · bei dem das Ziellinienwinkelsignaleiner Summierstelle 600

00 9809/118 5

ΑΪ--

zugeführt wird, die auch ein Verfolgerliniensignal von einer Schleife 602 erhält, die einen Integrator enthält. Beim Vergleichen erzeugt ein steuernder Kanonier 604 ein Steuersignalω , das einer Summier- .■ stelle 608 und einem Rechner 610 zugeführt wird, wo es mit der Flugzeit tv. multipliziert wird, um ein ; Vorhaltwinkelsignal E zu erzeugen. Ein Meßkreisel 615 , einer Kanonenstabilisierungsschleife 618 zum itabilisieren der Kanone liefert ein Signal an die Summierstelle 608, die ihrerseits ein Signal durch ein Integratornetzwerk an eine Summierstelle 620 liefert, die außerdem ein Vorhaltwinkelsignal vom Rechner 610 erhält. Eine Kanonenantriebseinheit 622 erhält Vorhaltwinkelsignale von der Sümmierstelle 6kO und liefert ein Signal an einen Integrator 628 und über eine Summiereinheit 624 zu dem Meßkreisel 615. Ein Panzerstö'rsignalo;p_an_ wird der Summiereinheit 624 ebenfalls zugeführt. Eine Summiereinheit 636 erhält ein Signal von einer Summiereinheit 630 zur Steuerung eines Spiegelantriebes 638 und zum Zuführen eines Verfolgergeschwindigkeitssignals über eine Summiereinheit zur Verfolgerschle^vife 602. Eine Sichtgerätsohleife erzeugt ein Sichtgerätwinkelsignal E . Es ist zu bemerken, daß bei einem ungestörten System sowohl der Rechner als auch der. ^ivanonenantrieb den Sichtgerätantrieb steuern. , , _r

Bei dem in Pig. 12 dargestellten ungestörten Betrieb im Azimutzweig erzeugt der Kanonier 604 jener Ziellinie und Verfolgerlinie ein Zielwiiücelsignal<j , das einem Rechner 660 zugeführt wird, der ein Vorhaltwinkeisignal D einer Summiereinheit 670 zuleitet»

0 0 9009/1185 -/ν / ';"

Das Signal cj wird außerdem über eine Summier einheit und Integratornetzwerk 666 der Summiereinheit 670 zugeführt. Eine Turmantriehsein&eit 672 erhält die Werte von der Summiereinheit 670 und liefert ein Signal an eine Summiereinheit 674. Bin Integrator 676 ist mit der Summiereinheit 674 verbunden und erzeugt einen Azimutwinkel I) . Eine Turmstabilisierungsschleife 680 enthält einen Meßkreisel 682, der z.wischen die Turmantriebseinheit 672 und die Summiereinheit 664 geschattet ist.Der Vorhaltwinkel D wird außerdem einer Summiereinheit 683 zugeführt, die einem Spiegelantrieb 684, der in einer Sichtgerätschleife 686 liegt, ein Signal zuführt. Ein Kanonengeschwindigkeitssignal (gun line rate signal) wird einem Integrator 690 zugeführt, der ein Sichtgerätausgangssignal B_ ergibt.

Anhand der Fig. 13 und 14 wird nun das Direktor- Feuer-Jeitsystem weiter erklärt^ bei dem die Sichtgerätschleife kreiselstabilisiert ist. Wenn ein Ziel verfolgt wird, wird aus den Verfolgerdaten ein voraussichtlicher Winkel errechnet und die Waffe wird relativ zum Sichtgerät ausgerichtet. Der Sichtgerätantrieb enthält einen geschlossenen Kreis mit dem Verfolgerfehler als Eingang und der Bewegung der Verfolgerlinie als Ausgang. Die Bewegung der Kanonenachse und die Berechnung des. Vorhaltwinkel erfolgen ""außerhalb .der Zielverfolgung. Das System weist eine Sichtgerätschleife 681, eine. Kanoneschleife 679 und eine Kanonestabilisierungsschleife in Elevationsrichtunp- auf; es weist ferner in Azimutrichtung eine Sichtgerätschleife 687, eine Turmschleife und eine Kanonenstabilisierungschleife 69I auf. Kreisel und 695 stabilisieren die Sichtgerätschleifen681 bzw. 687.

009809/Tt85 BAD

Stabilisierte Sichtgerätschleifen ergeben ein in hohem Maße zuverlässiges System bei sich bewegendem Ziel, wenn das System sich ständig ändernden Winkelgeschwindigkeiten ausgesetzt ist. Es ist hier zu bemerken, daß die Folge- und Klemir.anordnung beim Direktortyp nicht verwendet werden muß, wie im folgenden genauer ausgeführt wird. Das System verarbeitet konstant die wechselnden .<inkelgeschwindig- h keiten der Sichtgerätbewegung. Kanonen- und Turrasignale können im Direktortyp nach Wahl verwendet werden.

In Fig. 15 ist ein erfindungsgemäßes System darfresteilt,.· das im Azimut gestört und in der Elevation ungestört ist. Der Elevationszweig ist dargestellt mit einer Aufsatzwinkelstelleinheit 696, einer Kanonenstabilisierungsschleife 692 und einer Sichtgerätschleife 694. Die Blanonenstabilisierungssehleife enthält eine Summiereinheit 698» die Ausnangssignale eines Steuerventiles 699 und der Aufsatzwinkelstelleinheit 696 erhält. Die Aufsatzwinkelstelleinheit

liefert das Vorhai tv/ink el signal, das mit dem Signal cj Ϊ - c

' vom Kanonier effektiv summiert werden soll zur Steuerung eines Kanonenantriebs 700. Ein Sichtgerätantrieb 701 bewegt das Sichtgerät abhängig von der Kanonenposition und dem berechneten Vorhaltwinkel. Ein Schalter 703 gestattet die Wahl zwischen gestörter und ungestörter Betriebsweise in der Elevationsrichtung.

Die verschiedenen Sensoren des Systems liefern Daten . ; in einem von zwei Koordinatensystemen, d.h. in der • örtlichen Erdebene "und in Turmkoordinaten. Die An-Ordnung reduziert die Daten zu Winkelwerten, die-äm

BAD ftäifW^ ^a

iurmkoordinatensystem zum Antrieb des Sichtgerätes und/oder der Kanone benutzt werden.

Es ist zweckmäßig die Koordinatensysteme und die Auflösungsschemata zu besprechen. Die Zusammenhänge sind in Fig. 16A dargestellt, in der die V/inkel wie folgt definiert sind:

θ Steigungswinkel der Sichtgerät- Ver-

■ ^s "■■■■-■"< "■■"■.-.

folgerlinie, gemessen in der senkrechten

Ebene des Sichtgeräts zwischen der Sichtgerät-Verfolgerlinie und der Horizontalebene.
T) , Erdbezogener Azimutvorhaltwinkel,

gemessen in der Horizontalebene zwischen der Sichtgerätvertikalebene und der Kanonen-Vertikalebene.

w Kanonensteigungswinkel-, gemessen in

der Kanonen-Vertikalebene'zwischen der Kanonenrohrachse und der Horizontalebene.

£_y Erdbezogener Elevationsvorhaltwinkel,

gemessen in der Sichtgerät-Vertikalebene (oder der Kanonenvertikaleben); dabei , ist£_v =0 - ö_s.

φ Kanonenrollwinkel, Dihedral-Winkel

zwischen ,der Kanonen-Vertikal ebene iind

der B-anonenelevat ions ebene.

E . Kanonenelevationswinkel, gemessen in der Kanonenelevationsebene (senkrecht zur Turmebene) zwischen der Kanonen- - rohrachse und der Turmebene.

00980 9/1185

ISA 1692

Sichtgerätrollwinkel, Dihedral-Winkel

' zwischen der Sichtgerät-Vertilcalebene

und der Sichtgerät-Elevatipnsebene. E Sichtgerjätelevationswinkel, gemessen

in der Sichtgerätelevationsebene (senkrecht zur Turmebene) zwischen der Sichtgerätverfolgerlinie und der Turmebene .

Ξ Elevationsvorhaltwinkel, gemessen in

der ,Sichtgerät-Elevationsebene (oder der Eanonen-rElevationsebene); E wird ,. vom Peuerleitrechner erhalten; die

Systemeinrichtung ist derart, daß = " B» E_g - E_s.

D Sichtgerät-Azimutablenkungswinkel, ge-

messen in der Turmebene zwischen der Kanonen-Elevationsebene und der Sichtgerät-Elevationsebene.

D Azimutvorhaltwinkel, gemessen in der

Turmebene; dabei wird D vom Feuerleitrechner erhalten und die Systemeinrichtung ist derart, daß D «- D. Θ. Turmsteigungswinkelj gemessen in der

- Turmvertikalebene zwischen der Turm

bezugsachse (definiert durch Έ = O) und'der Horizontalebene.

C Schräglagen-oder Turmrollwinkel, Dihedral-

Winkel zwischen der Turmvertikalebene und der Kanonenelevationsebene. ; · ■Alternativ hierzu kann innerhalb des Rahmens der Erfindung der Vorhaltwinkel E der Kanonenelevationsebene und ■eier Vorhältwinkel D in der Kanonenazimut ebene gemessen werden,

0098 09/1185

BApORlQJNAi,

die die nachfolgend beschriebenen i - und i - Achsen enthalten. Fig. Γ6Β zeigt eine symbolische !Darstellung der Beziehung zwischen den Koordinatensystemen, die wie folgt definiert sind:

(i, J,Ic) Sichtgerätverfolgerlinien-Koordinaten-

system; dabei zeigt i in der "Richtung

der k'ichtgerätverfolgerlinie (bei einem Verfolgerfehler Null fällt i· mit der Ziellinie-zusammen), 3 liegt in der Turmebene und zeigt

zur Rechten des Sichtgerätes, k = i xj .der nach unten weist. (Bas Zeichen χ bedeutet ein Vektorprodukt, (vector cross produkt)).

(i,j,k) , Sichtgerät-Horizontalkoordinatensn . .

system\ dabei liegt i , im Schnitt von Horizontalebene und Sichtgerät-Vertikalebene und zeigt in die allgemeine Zielrichtung, J₀₅I₁ liegt in der Horizontalebene um 90° rechts voa i_sh>und k_sh = i_sh χ j_sh und' ist senkrecht nach unten gerichtet. (i,.j,k) , " Kanonen-Horizontalkoordinatensystem} dabei liegt i , im Schnitt von Horizontalebene und Kanonen-Vertikalebene und zeigt in der allgemeinen Zielrichtung, j ,liegt in der Horizontalebene 90° rechts von i ,. und

k " = i ■ y i
gh gh " ^lJgh . "■■ .

(i,j,k) Kanonenkoordinatensystem; i liegt in

'J D .

der Kanonenrohrachse,-j. liegt in der Turmebene entlang der Kanonenzapfen-

00980971185

1941892

.'achse rechts zur Kanone und

. "g ^{= i}g^x V"

CiYJvO + Turmkoordinatensystem; i^ liegt in der Turmebene entlang der Turm-Bezugsach.se, j.liegt in der Turm- ■ ebene 90 rechts vom i,. und

^k-t--⁼ S-^x V =■'■■. ν ■■'■

Me in-der Fig.' 16'B dargestellten Koordinatensymbole '..'_. sind in Fachkreisen bekannt; sie sind erklärt-.in "Symbolic Rer>rese"^sntations of Coordinate Transformations¹¹, ■Hichard" 1. Pio, ISEE Trans, on Aerospace and "navigational-. Electronics, Vol. ΑίΤΕ-ΐί, lMo. 2 June 1964.

Das Schema der Rechnereinrichtung gemäß der Erfindung ist allgemein und summarisch in Fig. 17 dargestellt. Ein Standardwertgeber 651 errechnet alle -Vorhältwinkel, unter Berücksichtigung einiger vorbestimmter unab- . hängiger Variabler und solcher vom Ziel abhängiger Variabler wie Windgeschwindigkeit, Winkelgeschwindigkeiten und Entfernung. Die Ausgangssignale xiieses Standardwertgebers werden in einem Gerät 652 für Werte, die von den Standardwerten abweichen, vvelterverarbeitet durch Variationen der^ unabhängigen Variablen. Alle Ausgänge des Gerätes 652 werden zunächst in'Summierern 654 und 656 summiert und ergeben L bzw. \ und werden dann in das Turmkoordinatensystem umgeformt mittels, eines Koordinatenumsetzers 653; die /^; Ausgangssignale waren in örtlichen Erdebenen-Koordinatensystem gewesen. Die in ihren Koordinaten umgesetzten Elevations- und Azimutvorhaltwinkel werden mit. B ·

C :

bzw. "D- bezeichnet.; sie müssen noch hinsichtlich der Parataxen-, Rohrachsen- (Boresight), Sprung- (oder Nullgang-) und Hänge parameter korrigiert werden. "" ■ ,-:.-

009809/1 185

Die Rohrachsenparameter D, und S₁₃ werden für eine bestimmte Entfernung, die Rohrachsenentfernun/?· R,

D ,

bestimmt und zählen zur Abweichung zwischen Kanonenachse und Sichtgerätachse. Die ParaHaxenparameter D^ und 'S sind mit den Rohrachsenpar ame tern vergleichbar und können bezüglich des Bereichs als Variationen der Rohrachsenparameter betrachtet werden. Die Sprunp- oder liullgangparameter D. und E .'sind eine Sammlung aller zusätzlicher Parameter, die in der Rechnereinstellung nicht in Rechnung gestellt wurden; der ⁿauptbeitrag ist hierbei der Mittlere AbweichungB-winke! zwischen der Kanonenachse und dem die Rohrmündung mit Anfangsgeschwindigkeit verlassenden Geschoß. Die Hänge parameter I). und E-, sind ein Maß für die Kanonenabienkung oder-Biegunp, die sich durch l'emperaturgradienten und Schwerkraft ergeben. Diese Größen liegen alle im Turmkoordinatensystem-.

Die Azimut- und Elevationswerte werden getrennt in Summiereinheiten 659 und 661 summiert und ergeben den Gesa:at^zimutvorhaltwinkel D und den. Gesamtelevatioiisvorhal twinkel Z. I¹Ur die folgende Diskiiesior, #t*r d^evIIechaiiisierungst-leichunreiT kann p.uf die Pig". 16A, 163 und 17 Bezug .-genomen werden. TJm die I)iskuf^io2i der !lechanisierungsgleichungen zu vereinfachen ist die folgende Abmachung"über die Bezeichnung der in den folgenden Gleichungen benutzten S^/mbole und Indices getroffen worden. "Die Azimut- \mi Elevationsvorhaltwin>el vj_ un'l L

0 0 9 8 0 9/1185

oder D bzw. E sind'-'in den Me ehani s ierungs gleichungen mit Indices versehen, die ihre Herkunft und Bedingungen angeben. Die Indices o, w, k, j, b, d bzw. ρ beziehen sich auf den ballistischen, den Windgeschwindigkeits-, den'kinematischen, den Spring-, den Rohrachsen-, den Hänge- und den Paraliaxen-Vorhaltwinkel. Ist ein v\- oder ein £ mit Index versehen, dann ist die indizierte Größe im örtlichen Erdpegelkoordinatensystem; dagegen ist bei einem mit Index versehenen D oder E die indizierte Größe im Turmkoordinaten-° system. Der Index (s) gibt an, daß die Gleichungen für Standardwerte von Lufttemperatur T„, Luftdruck P . Geschoß-Anfangsgeschwindigkeit V_}

et .. . · .O

Entfernungsrate R, Erdbeschleunigung g, Geschoßmasse m und Geschoßdurchmesser d gel'öst worden sind. Der Index (ns) zeigt an, daß die Gleichungen für vom Standard abweichende Werte der oben aufgezählten sieben Variablen gelöst worden sind. Nachfolgend sind die Grundgleichungen für alle Elevations- und Azimutvorhaltwinkel angegeben:

■■·/, 00 98 09/1185

K_mT
ⁿ a

1/2

a i a

- 1

' 2 (rZr

2(RZR_n) ■')

η:

2(rZr )

e ⁿ -1

L^2Vo

-ε

v_ot_f

ν £ R

gR

2(R/R_n) β ^η

-1

* t

T f

B t

T £

/ 1
Z I

P I

+ X

sine

D . ae ae _e

.NV,

Y t

Tf

Yt

■w f '■

. R

Y.

Rcosc

- 1 09*809./ 1 1 8S

¹³J ⁼ "^Jad' ^{+ K}ad ²S- ■ "" " " -■ - ■ ,

D "Q ' '

DO

£ .. = Eanonenelevation über' Turmdecfc

d - ■■-= G-egchoßdurchmesser . "

η . = G-esehcfina.sse

K = ■<enstante, die von der G-eschoSgestalt abhängt

e'm - Konstante, die eine Teraperaturände^irag auf . "eine Änderung in R^ bezieht. . - ^:

Ϊ, - Lufttemperatur

P. .-Luftdruck ^! ., -

•Υ, "·- Driftkor·starte (abhängig von Drehzahl, Gestalt Hesse öee Geschosnes) : '"

0 ' = OrehZahlabnahTaekonstente ■-.·..

g = Schwerkraft " · Y '- Mündungsgeschwindig :eit " -

Χφ,Υφ_, ,,. = ?ielgeschv/indigkeit in Erdkoordraaten

X_w,Yt*-'= Win'deeschv/indigK"ei-t in Erdkoordinaten . R = Ent fern -mg zum Ziel
R, - Hohrachsenentfernung

X ,Y ,2 — Entfernung des Schnittes der Sichtgerät-(cav PPP ■"' '

achsen vom Zentrum des Kanqnenlrp-erza^-Fens

■ in Turmkoordinaten

B ,B-, - manuelle Rohrachseneinstellunp-en in" Elevation und Ablenkung.

K».K ,= NullemTTfindlichkeitskoeffizienten in Elevation und Ablenkung

' 0 0 9809/1 1 85

jm&mo φ,β

BAD ORfGJNAi

d._na,J ·, = Ge schoß gpruns: in Elevation und Ablenkung

Z ,Z, = manuelle Nullstellung in Elevation en

und Ablenkung

Ξ-s,B, = Mangen der Kanone in Elevation, und Ablenkung.

Sind in den Gleichungen Standardwerte der sieben unabhängigen Variablen T , P .V , R, g, m_} und d enthalten^dann werden nach den oben aufgestellten Regeln die Symbole auf der linken Seite der Gleichheitszeichen mit dem Index (s) geschrieben. Sind sie einmal für die Standardwerte gelöst worden, dann gibt es zwei ausgezeichnete Maheungsverfahren, um die Gleichungen für vom Standard abweichende Bedingungen zu erhalten, In beiden Verfahren wird das Symbol X^ verwendet zum Bezeichnen der Standardwerte T , P ,V₁R, g, m und d; das Symbol AX^ wird verwendet zum Bezeichnen der Abweichung von den StfJidardwerten. Auch kann der Index! die Indices o,w oder k bezeichnen.

Das erste Verfahren ist eine Approximation durch eine Taylor-Reilümentwicklung mit den partiellen Ableitungeiiy die sich bei der Mechanisierung des Bystemes ergeben haben. Die Eaylor- Reihengleifhung ist nachfolgend für v^ (ns). £.(ns) vena ϊ-(γ.ο · angegeben:

0 0 9 8 0 9/11Ö 5 BADOflKSHNAL

■_ni(ne) = H₁() ^ X

t_f(ne) =t_f(e) ■■+

i)as zweite Verfahren "besteht in einer Approximation durch Variationsrechnung. Die Terme E^, N_itj und T_f, , die in den folgenden Gleichungen, auftreten, sind Exponenten von X-. in den Gleichungen für f ^, »|. bzw. t_f. Dieses Verfahren wird als Verfahren der Verzögerungsfreien Ableitungen bezeichnet und die Gleichungen lautens

t_f(ns) = t_f(s) /Τζ (l ₊ 1

Alle V/erte in örtlichen Erdpegelkoordinaten werden summiert und ergeben!

Ά ⁼ :^ο(ηΒ) ⁺ *1-w(ne). ⁺ 1k(n_B>

009809/1185 , ./·

Da die Vorhai tewink el zwischen Sichtgerät und' Kanone in Turmlcoordinaten dargestellt werden müssen, werden die Winkel £ und >i durch irgendeine der folgenden Annäherungen in Turmkoordinaten transformiert.

Die einfachste Koordinatenumsetzung einer Einheit 1256 der Fig. 23B kann aus einer einzelnen Auflösung mittels eines Schräglagenresolvers erzielt werden, wie er in der Pig. 18A gezeigt ist; dabei ist 0 der Roll- oder Schräglagenwinkel des Turmes (in Fis\ 161 dargestellt) und die

sin- C cos C

Dieses Verfahren wurde in der Vergangenheit am häufigsten "benutzt^ weil der Schräglagensensor leicht im lurm installiert ist und weil bei den meisten Gefechten das Ziel etwa die gleiche Höhenlage aufweist wie die Kanone.

Eine exaktere Transformation erhält man durch eine einzelne Auslösung mittels eines Kanonen-· ■Rollresolvers 573, wie er in fig» 18B dargestellt ist; dabei ist/ der Kanonenrallwinkel (ebenfalls in Fig. 16A dargestellt) und Lie (xleicJrxicje lauten:

Grleichungen	laut en	•	+
Dc;"= 1	I cos C	+
Ec =-,	i sin C

009809/1185 BAD ORIGINAL

-.38 - . ■ -. ■

D = ViGOS i + I sin

^u 5 ·

s_c - ->i^sin i_g + ί cos y_g ■ ■■■-.

In diesem. Pall ist der Winkelfühler - vorzugsweise auf der Kanone sta.tt suf dem Turm installiert. Die Kantmenroirtransformation ist genauer als die Sehr ägla.gen tr ans format ion-"bei allen fahrzeug- oder Plattformstellungen bei etwa höhengleichen Zielen. . ·

.Hei dem allgemeinen: Pail der nicht höhengleichen Ziele ist es erforderlich, die Höhendifferenz · zu ¹COmPenaleren. Pig, ISG zeigt- eine Transfornations vorrichtung, in der der U'inkel t Verstärker 57Ö und 572 passiert' zur Erzeugung proportionaler Werte k,£ und X_rJL, wobei k-, und fc_? Konstanten sind.

Diese Werte werden dann durch einen Resolver geschickt, der diese Proportionalwerte umformt um einen Winkel (θ -k), wobei O der Kanonenvertikalwinkel über der Horizontalen und k eine Konstante ist. Der Äusgans-svrert 566 ist damit k-, £ _r cos (θ .-k) + k_p £ sin (O -k). In gleicher Weise wird der Wert-¹V^ durch einen anderen θ -k—Resolver 574 geschickt zur Bildung des Wer- ' tes 580, der Vj^ cos (Q -k) ist. Schließlich werden die Ausgangswerte 566 und 580 mittels eines ' Kanonenroi Ire solvers 575 tra^nsformiert, wie es oben bezüglich der Pip:. 18B beschrieben wurde. ur.i die Werte D- und E zu bilden. Die G'-leichungen lauter

0098 09/1185 BAD ORIGINAL

1341692

D = *H cos!/ cos (O'-fc)+ CeInY₀Tk₁ cos(Θ -K) +k₉sin(Q -k)j

-Ic)+ £cos ojk, cos(0_D.-k)+k₉sin(Ö -k)*l

E = ->1 sinY cos (O₀.

Die beiden Winkel θ und ¹Z werden mittels eines Zweiachsenpendels oder eines Vertikalkreisels erhalten^ der auf der Kanone angebracht ist und dessen äußere Achse den Kanonenrollwinkel */ und dessen innere Achse den Kanonenelevationswinkel 0 mißt. Die Auflösung durch (θ -k) kann durch Versetzen der inneren Achsen Resolver 577 und 574 um Ic Grad erreicht werden. Eine alternative Vorrichtung, die hur einen θ -k-Resolver 577 benutzt würde darin bestehen, £ mittels θ -k wie zuvor beschrieben zu transformieren und dann Ij* , ein äquivalent zum Wert 580, zu bilden gemäß der Sleiehung ■

dabei ist £* der transformierte Wert von

Wie in Pig. 1*7 dargestellt werden die Ausgange des Koordinatenumset-zers - mit den Hänge-, Parataxen-, Sprung- und liullgang- und den Kanonenachsen-Iiorrekturwerten summiert zur Bildung der Gesamtelevations- \ind■" Ablenkungswinkel, um die die Rohrachse von der Ziellinie abweichen sollte:

D = D ■ +- D, + D.. + D. + D, "'■"-■

009809/1185

Häufig ist ein weniger komplexes System mehr erwünscht als die genauere vollständige Lösung durch das oben diskutierte System, weil Faktoren wie der begrenzte verfügbare Raum zur Unterbringung des Systems und die Kosten beim Entwurf eines Panzerfeuerleitsystems beachtet werden müssen. Eis ist jedocft eines der Merkmale des erfindungsgemäßen Systems, sein Betriebsverhalten nicht merklich beeinträchtigt ^ während seine Mechanisierungskomplexität bedeutend abnimmt. Diese Merkmale ergeben sich aus einer geschickten Annäherung bei der Anwendung der oben diskutierten Approximationsverfahren. Gewisse unabhängige Variable erfordern tatsächlich keinerlei zusätzliche Mechanisierung außer einer ■ Anfangseingabe in den Rechner. Die'unabhängigen Variablen Masse m und Durchmesser d des Geschosses sind aufgrund guter Herstellungsverfahren Konstante. Die unabhängige Variable Schwerkraft g ist an den meisten Orten nahezu konstant. Schließlich ist die unabhängige Variable Entfernungerate R als vernachlässigbar anzusehen;sie ist auch schwierig zu ermitteln, obwohl zukünftige Systeme sehr wohl Entfernungsratensensoren umfassen:mögen, die diesen Wert zur Verwendung erz\igen. Da äies'e vier unabhängigen Variablen in diesem vereinfachten System Eonstanten sind, sind ihre . 3e*· weiligen'partiellen Ableitungen gleich Null.

Weitere Vereinfachungen resultieren aus dei- Verwendung von liäherungsgleichungen für die Elevations-

0098 09/1185

und Azimutvorhaltwinkel. Diese^Mherungsgleichungen ergeben sich unter den folgenden Annahmen, wobei die anwendbare Gleichung unter der Annahme angeschrieben ist: '

1. Die Windgeschwindigkeit in der X- und der Z-Richtung kann vernachlässigt werden, es. ist also

(Xw = Z_w = Ό) und damit ist i^ =· 0.

2. Der Koeffizient tf, der in der Gleichung des ballistischen Azimutvorhaltwinkels V| erscheint, ist gleich 2 (ίΐ-2), was häufig stimmt,

Vi ■- - -5l t

■ Ί.0 ' _γ ■ to

3« Der vom Wind abhängige Azimutvorhaltwinkel v|_v kann durch die Gleichung >{ -a*K t« V₁₁ angenähert werden (dabei ist V.« Y \

W W/ .

4. Der von der Zielgeschwindigkeit y[ ^ abhängige Azimutvorhaltwinkel und.der νέη der Zielgeschwindigkeit ik abhängige Elevationsvorhaltwinkel werden im Türnikoordinatensystern angenähert statt im Örtlichen Erdpegelsystem, weil es leichter ist die Äzimutdrehung^^n und die Elevptionswinkeldrehunff tö^-r. der Kanone oder des Sichtgerätes

üijj

zu messen.

^lk

■ . ■ ./ 009809/118 6

Aus diesen Annäherungen und den anderen Gleichungen ist es möglich, für die Kanonen- und die Turmhewegung (im örtlichen Erdpegelkoordinatensystem)-. die Vierte der von den Standardbedingungeh abweichenden Werte einer Änderung .der Anfangsgeschwindigkeit £V^ und eine Änderung der Atmospharenbedingungeu b --ι zu bestimmen. Es sei hierzu bemerkt,- daß ä V'eine Funktion der Pulvertemperatur T · in der G-rane-te

und der effektiven vollen Ladung ist, wogegen Δ iL in erster Linie eine Funktion de^v- Lufttem.perp.tur _■

und des "Luftdruckes" P ist. Die'Anwendung <ies zweiten Approximationsverfahrens, das als Verfahren der "verzÖgerungsfreien partiellen Ableitungen bezeichnet wurde, wird in Verbindung mit einem der Lösungsverfahren benutzt znm Errechen der gewünschten Werte der ffeaamtazimut-. und Elevetionsvorhaltwlnkel D und l-_'. Die^Gleichungen sind nachfolgend aufgeführt: ■ -

t_f(s) = y
ο

₃ (

^Yö I !

t_£(ne) = t_f(st) Ι- γ-Ζ j ί 1 + --,

00980971186

- 43- - ' ".. . EIe vation svorhaltwinkel

-9 {■

■ 2 V / \

2(R/R_n)

J- (1· £o(ns) = £o(s·

gw(s) = O

^Ek(uaj

= ^Jae ^{+ K}ae

^Ep ^{= B}z (r^ "R/ ^Ed = ^Sd .

Agimutvorhal twirücel Ho (ns) ⁼i^- g ο (ns) . (1- -^

Ö Q

(ns) ^=(Λ>ΑΖ ^±f(ns)

= ^Bd

' ■ .A

00980971185 :-t

Die Weite £_Q und ( V| _Q + V(^ ), die £ und V^ in den verallgemeinerten Gleichungen darstellen, werden dann in ein spezielles Panzerkoordinatensystem überführt wie zuvor erläutert. In diesem Fall wird diese Umsetzung in das Turm- , koordinatensystem bezüglich des Schräglagenwinkels C vorgenommen wegen der einfachen Meßmöglichkeit des Schräglagenwinkels C.

E₀- = ε_ο cos C - (U₀ +V^) sin C

= £ ₀ sin C + (y[ _Q + Ifa) sin C

N?ach ihrer Umwandlung werden die verschiedenen Winkel summiert um D und E zu erhalten .

D_p

E = E₀ + E_k +Ep₊E. + E_b + E

In Fig. 19 ist eine perspektivische Darstellung eines optischen- Sichtgerätes gezeigt, wie es als Sichtgerät 36 .der Fip. 2 verwendet werden Kanni In dem erfindungsgemäßen System sind das LaserentfeMungsmeßgerät und das Sichtgerät kombiniert und kolinear 'zueinander. Bei. einer :Sichtgeräfe.nordnung sind ' Okulare 704^ und- 702 für den Kanonier bzw. den Panzerfahrer oder - kqminandanten vorgesehen; dabei verläuft

009809/1185

die Sichtlinie vom Okular 702 durch geeignete Linsenanordnungen) die ein Prisma und nicht dargestellte i\facht- oder Infrarotsichtvorrichtungen enthalten können, sowie durch eine weitere Linsenanordnung, einen Strahlteiler 699 und einen Spiegel'705 Das Licht wird vom Spiegel 705 längs der Sichtachse reflektiert und passiert den Strahlteiler 699 und erreicht das Okular 702. Ferner r/ird das eintretende Licht vom Spiegel 705 reflektiert und durch ein Linsensystem 707 in ein Prisma 709 und zum Okular gelenkt. Ein optischer Empfänger und Sender (Lawer) sendet einen Lichtimpuls zum Strahlteiler 699 und zum Spiegel 705) der kolinear ausgestrahlt wird zu dem eintretenden und die Okulare 704 und 702 erreichenden Licht. Ein geeigneter Spiegelantrieb ist zum Bewegen des Spiegels 707 in Azimut-und Elevationsrichtung vorgesehen. Das Fadenkreuz kann * auf der Oberfläche des Spiegels 707 oder in irgendeiner geeigneten Lage im optischen "Weg vorgesehen werden.

In Mg. 20 ist ein anderes erfindungsgemäßes Sichtgerät vorgesehen, das als Stereosichtgerät ausgebildet ist und eine sehr zuverlässige optische Zielerfassung ergibt. Okulare 800 und801 ergeben für den Kanonier einen rechten Strahlengang 805 und einen linken Strahlengang 807. Geeignete Linsen." und Prismen-814 sind dazu vorgesehen, um das Licht wie erforderlich auszurichten. Ein Strahlteiler ist im rechten Strahlengang angeordnet; er erhält Impulse kohärenten Lichtes vom optischen Sender und Empfänger 714 und leitet das Licht entlang dem

D0 98 0 9/1185

-46 - ■ ■ ■

Strahlengang 805 nach außen. Bei dieser Anordnung; difllfc der Strahlteiler im Strahlengang zum iiefleirtieren des Laserstrahles zum oder vom Lasersender und Laserempfänger 714, wogegen er das Tageslicht durchgehen und das.rechte Okular 801 des Kanoniers erreichen läP-t. Auf der. linken Sei.te ist eine Vorrichtung für eine iiachtsichteinheit 809 vorgesehen, die einen geeigneten Strahlteiler 81ö in Strahlengang S07 aufweist. Als iTachtlicht-einheit kann irgendeine bekannte Infrarot-Tjnje verwendet sein, .wie. sie beispielsweise -im US-Patent 2 939 64-3 "beschrieben ist. Uas - erfindnngs-, gemäße System ist in gleicher Weise areir Verwendung ■ . - . von Nachtsichtgeräten oder normalen Sichtgeräten . "__"." geeignet. Ein Prisma 813 befindet sich bei Normal- : sieht'außerhalb des Strahlen-eräns·es und wird bei ^Betrieb der riachtsichteinheit 809 in den Strahlengang eingefügt. Dieses'Prisma 613 lenkt den Lichtstrahl .-zu einem Element, das den Infrarot-Strahl in sichtbares Licht umsetzt, das dann durch den Strahlengang der Linsen und Prismen."81A zum linken Okular 800 gelangt. . E'in angtriebenes Fadenkreuz 816 kann vorgesehen sein, das von einer gesteuerten Antriebseinheit 815 bewegt wird. . .-.·-"

Anhand der Pig, 21 soll nun das En'fernun^sriießs-erät 55 erläutert werden, wie es für das erfindungsgeroH^e System benutzt wird. Eine Blitzröhre B17 wird von einer Blitzröhrentriggersehalt\miT 818 gezündet, die von einer Speisequelle 81- üb· r einen Schalter 8S¹O mittels einer geeigneten Ladeschaltang 8?1 und ein IropulsfOrmernetzwerk 822 aufgeladen wircl. Ein geeignete!:

009809/1185

Rubin 823 wird, wie begannt, optisch erregt unter Einwirkung eines Q-Schalters 824 und sendet einen"Impuls kohärenten Lichtes: durch ein optisches System 826 nach außen.. Ein Motor 828 wird durch einen Laser-Auslöseschalter 829 geschaltet und dreht oder verändert in geeigneter Weise den Q-Schalter 82^ sum Aussenden· des -^er^ieimpulses., wie es in der Lasertechnik" bekannt ist. Auf das Auslösen s-pricht ein Entfernungstrigger 830 an zur Steuerung eines ZielsHhlers 832, der Zeitimpulse eines nicht dargestellten Zeitgebers zu zählen beginnt. Ein Rückstellimpuls wird von der Triggerschaltung 818 durch eine Leitung 833 dem Zielwahl er sowie' Zielspeichereinheiten. 834 und 835 · auf das Auslösen der Blitzröhre hin zugeführt. Ferner können Anzeigeeinheiten 837 und 839 vorgesehen sein. Wach dem Reflektieren eines Energieimpulses durch ein Ziel wird das Licht in ei¹"¹ er Optik 841 empfangen, durch ein Filter ' 84-2 einen Vervielfacher 843 und über einen Verstärker 844 dem Zielzähler 832 zugeführt, woduroh dess'rfen Zählwert in den Zielspeicher 834 übertragen wird und die Entfernung darstellt. Falls gewünscht können zum Ausschalten des Rauschens geeignete Entfermmgs-torschaltungen vorgesehen sein» Der Zähiwert oder Inhalt des «fiaffiftwSmia 832 wird den Sielspeichern 834 und 835 über geeignete, nicht dargestellte Tors^altungen zugeführt. Auf ein erstes Ziel hin wird über Schalter 811 oder 81? der binäre Entfernungswert einer Leitung 839 zugeführt. Die Schalter 811 und 812 können über Handschalter 836 und' 838 betätigt werden'. Sowohl der Schalter 811 als auch der Schalter 812 betätigen einen Schaltkontakt 840, der dem Rechner ein Signal gültige Entfernung zuführt. *

009809/U8S

Anhand der Fig. 22 sollen die Sensor- und Steuereinheiten, die im erfindungsgemäßen System benutzt werden, näher erläutert werden. Eine Gleichstromquelle 847 liefert Gleichstromleistung an das System wie auch an eine Referenzwechselspannungsquelle 848, die während des gesamten Systembetriebs benutzt wird. Ein Hauptschalter 849 ist an der Gleichstromquelle 847 vorgesehen zum Einschalten des Feuerleitsystems. Das Laser-Entfernungsmeßgerät 55 liefert ein digitales Entfernungssignal an einen Digital/Analog-Umsetzer 85Q, der einem Schalter 852 ein analoges Entfernungssignal zuführt, der von Hand zwischen automatischer Entfernungsinformation und hand- - .' " eingegebener Entfernungsinformation umschaltbar ist. Ein handbetätigtes Entfernungspotentiometer 853 kann daau be- ' nutzt werden, dem Rechner manuell eine Entfernungsinformation R zu liefern. Der D/A-Umsetzer ,850 und das handbetätigte Entfernungspotentiometer 853 liegen beide an der Bezugswechselspannung mit beispielsweise 400 Hz der Wechselspannungsquelle-848. Bei einer Betriebsart, bei der ein Schräglagensignal benutzt wird, um den Feuerwinkel zu errechnen (die Schräglage ist ähnlich dem Rollen entlang der Längsachse des Fahrzeuges), ist ein Schräglagenschalter 855 5 der eine Normalstellung und eine Schräglagen-Aus-Stellung aufweist, an eine Leitung 856 angeschlossen. Zur Steuerung eines Schalters am Ausgang des Sehräglagenresolvers, wie es später noch erläutert wird, ist ein MunitlonswahlBchalter 857 vorgesehen, der beispielsweise vier Stellungen aufweisen kann und der Systemparameter in Abhängigkeit der manuell ausgewählten Munition steuert. Ein ElevationswinkelgescliwindigkeitssignalU -,, bei dem es sich um ein Wechselspannungssignal handeln kann, wird von einein Sensor 858 geliefert, der beispielsweise einen_ Tachometer oder, einen Geschwindigkeitskreisel enthalten kann. Ein AtmosphärendruckeignalAP^/P wird von

009809/ 118S ■//·'

SAD

einem Druckfühler■ "859gelie-fer"t, der beispielsweise an der Außenseite des Panzers angebracht ist und der in bekannter Weise eine Widerstandsbrückenschaltung enthält» Ein Lufttemperatursignal A T /T wird von einem Temperaturfühler

ei _ el

860 gebildet, der eine fhermistor-Temperaturmeßbrücke enthält. Um einen Wert zu erhalten, der der Temperatur der benutzten Treibladung entspricht, ist eine Thermistorbrücke in einer Blindkartusche 861 einer Einheit 862 vorgesehen und liefert ein Signal £ T /T Zum Gewinnen eines Parameters EFC, der für die jeweilige Kanone die effektive volle Ladung darstellt, ist ein EFC-Schaltkreis 863 vorgesehen, der anschließend erläutert.wird. Das EFC-Signal stellt den ballistischen Effekt dar, der durch die Rohrabnutzung und durch verschiedene Rohrabnutzungsbedingungen gegeben ist. Ein Signal(O ^„, das die Azimutwinkelgeschwindigkeit darstellt, wird von einem Azimutwinkelgeschwindigkeitsfühler 864 geliefert',, der beispielsweise einen Tachometer oder einen Geschwindigkeitskreisel enthalten kann. Das Signal & .^, das ein-Maß ist für die Geschwindigkeit der Turmbewegung in der Aaimutrichtung, stellt eine Winkelgeschwindigkeit in der Ebene von Ziellinie und Elevationsachse dar» Zur Bestimmung des Massenflusses Y des-Seitenwindes ist ein Seitenwindfühler 866 vorgesehen, der ein bekanntes Pitot-Rohr enthält. Ein Pitotrohr mit einem Thermist or paar, das T., und T₂ mißt, ist senkrecht zum Kanonenrohr installiert und erfaßt nur die Seitenwindkomponente des Windvektors. Der Massenfluß des Windes ist proportional zur Temperaturänderung zwi sehen T.. und T₂. Ein Schalter 967 ist zwischen den Seitenwindfühler 866 und ein Handschaltpotentiometer 868 geschaltet, um von Hand entweder den automatischen Wert Y_w oder einen handeingestellten Wert auszuwählen» der durch das Potentiometer 868 über einen entlang einem Potentiometerwiderstand 870 bewegbaren Arm 869

abhämgig von. einem Schalter 871 eingegeben wird. Um ein Signal REOMEF zu erhalten, das den Rechner betriebsbereit stellt,, sind ein Justierschalter872 und ein Laser-Entfernungsschalter 875 in Serie geschaltet. Der Schalter 872 ist handbetätigt umschaltbar zwischen Normalbetrieb und Justierbetrieb j der Laser-Ent^ernungsschalter 873 ist handbetätigt umschaltbar zwischen einem Anschluß an eine Leitung 865 zum Signal-gurt ige Entfernung und einer. ■ zweiten Anschluß zu einem Signal Ein vom Hauptschalter 849. Ein Signal Ri¹. LL wird dem System von einer Kand-Bteuereinheit geliefert zum Auewählen oder- Bestimmen einer Winkelgeschwindigkeit wie es im folgenden beschrieben wird. . ■_-.-..-"-""

Zur Bestimmung des Hängens des Kanonenrohres in Azimut und Elevation liefern Hängerechner 874- und 875 -.Signale--Fν und F- ".an das System. Beide; Einheiten erhalten das WechseTspannunffsreferenssignal. Dss Hängen kann mittels vier Dehnmeßstreifen auf dem Kanonenrohr und geeigneter ^r Skali er siihal tune-en gemessen werden. Zum Justieren des Systems und zur manuellen Eingabe von Werten B und B, sind- handbetätigte Potentiometer 876 und 877 vorgesehen»

Um die Kanonen-Sprung- oder Aufwartabewegung des Kanonenrohres beim Abfeuern zu kompensieren, liefert das erfindungsgemäße System ein Sprungsignal, das von der ausgewählten Munition abhängig ist . Schaltungen 878 und 879 zur Spruno-bestimriung sind für die Azimut- und ' die. Elevationsrichtuncr vorgesehen und- erzeugen die erforderlichen Korrektur signale. D. und-'U.* Des liuni tions-Wahlsignalijwird'Mer Einheit «78 Schaltern 8*0 und SSl .zugeführt, die beide in vier Kontaktstellungen schalt-" bar sind, in denen sie fit vier Widerständen wrbunden^: si^ei,

BADORiQlNAU

die ihrerseits an geeeignete Bezugsspannungsquellen angeschlossen sind. Eine Einheit 884 erhält das Munitionswahlsignal und liefert beispielsweise die mechanische Bewegung der Schalter 880 und 881. Ein Sprungpotentiometerschleifer 887 ist entlang einem Potentiometer 886 bewegbar zum Einstellen des Systems, wenn verschiedene Munitionstypen verwendet werden. Die Schaltung 87.9 ^Kur Sprungbestimmung ist ähnlich zu der Schaltung 878 zur SprungbeStimmung und braucht nicht weiter erläutert zu werden.

Bei dem in den Fig..23A und 23B dargestellten Ausführungsbeispiel eines Ballistikrechners 950 werden Entfernungsinformationen B und Informationen über Abweichungen von Standardbedingungen in einen Rechner eingegeben, der ein Aufsitzwinkelsignal £_Q, ein Flugzeitsignal t_, ein baELististisches Dri ft signal γ\ ₍₎. und einen Seitenwindkoeffizienten Vl _r nach ballistischen Gleichungen erzeugt, die dann zur Erzeugung von Feuerleitsignalen wie der Elevation E und der"Ablenkung D benutzt werden.

Außer der Entfernung müssen auch die ballistischen Eigenschaften des Geschosses und die Umgebungsbedingungen bekannt sein, uig gemäß den ballistischen Gleichungen Feuerleitsignale erzeugen zu können. Beispielsweise ist es erforderlich, die Wirkungen der Geschoßmasse, der Anfangsgeschwindigkeit, der ?orm, der Größe, des Dralls, der Luftdichte, der Lufttemperatur, des Luftdruckes, des Seitenwindes! der ?reibladungstemperatur, der Winkelgeschwindigkeit einer Turmbewegung usw. zu kennen.

009809/ ΤΊ 85 BAD ORfGfNAL

Da manche der ballistischen Eigenschaften sich bei verschiedenen Geschossen oder bei verschiedener Munition ändern, werden sich auah die resoltierenden Signale wie der Aufsatzwinkel £,₀, die Flugzeit t^, die ballistische Drift ^₀ ^{und äer} Seitenwindkoeffizient K ebenfalls für jedes Geschoß ändern..

Es wurde festgestellt, daß die nichtlinearen Gleichungen · für den ballistischen Flug, von dein der Aufsatzwinkel £ ₀(s) und die Flugzeit t~(s) für Standardbedingungen abgeleitet werden, für eine Vielzahl von Geschossen von einem ersten einstellbaren Multiplikator 954, der das Entfernungssignal B. mit einem individuellen ballistischen Term 1/R₁₁ für .jedes individuelle Geschoß multipliziert, funktionserzeugenden Schaltungen 956 und 958 zur Erzeugung der Funktionen ft (S/ί? ) und f.'(R/R_n), die sich auf eine Vielzahl von Geschossen beziehen, und variable Multiplikatoren 960 und 962 zur Multiplikation der Funktionen mit zweiten ballistischen Termen i, und Xr, die jedem bestimmten Geschoß zugeordnet sind, erzeugt werden können. Es kann festgestellt werden, daß die ballistische»Terme R. e und t als Konstanten für einen Satz von Standardbedingungen betrachtet werden können.

Beispielswelse ist die Gleichung für den Aufsatzwinkel £q(s) unter Standardbedingungen, bei dem .es sich um den Winkel; handelt, um den ein Wurfgerät, wie beispielsweise ein Geschütz, über die Sichtlinie zum Ziel hochgestellt werden muß,

i ,_tS.,> ,6²^-I ; (4)

° 2 2R/Rn "^Σ .' /

00 9809/1 18 5

BADORfGINAL

Die Gleichung für die Flugzeit t_f(s) des Geschosses unter Standardbedingungen ist

t - *"■ ρ -1 - ■ (2)

Ln — γ ö —J- \<- I

In dieser Gleichung ist

R = Entfernung

_Ώ Kn m Ta

Rn = ρ ~~

Pa = Luftdruck
d == Gesohoßdurchmesser
= Geschoßmasse

Y- = j\nf.angsgesehwindigkeit des Geschosses

Kn = ballistische Geschoßkonstante ■

fa - Iiufttemparatur . . ' _

Kt =; Temperaturkoeffizient

Die ballistische Drift ^j₀ bei Standardbedingungen ist ist gemäß der Gleichung _ .-...-.

dem Äufsatzwinlcel Sq proportional* In dles.tr Gleichung ist K^-ein Ierm». der von dem [ßrigheitsmomewt und der-Umdreijungsgeschwindiglceit dea Gegchosses gowie Auf- ^l * triebs« und Momentbeiwerten abhängt, welche für "3-ede Munition· beeffcimmt werden.können. Der

K bei Standardbedingungen iät durch_;

die Gleichung ■ ; ." ■ . ■ ..-:■

Sw = Wf _: ^

bestimmt, in der K ein -vqn der Munition abhängiger,

Koeffizient ist, -

Wie bereits festgestellt, können Signale, die. eine. Punktion ballistischer Gleichungen sind, von Schaltungskreisen erzeugt werfen, die die Entfernungsinformation H in Übereinstimmung mit ballistischen lermen und normalisierten Funktionen verarbeiten» _;

Beispielsweise wird der Aufsatzwinkel £₀ von einer Schaltungsanordnung erzeugt', die das Bntfernungs signal R gemäß ,der folgenden- Gleichung verarbeitet:'

~7

W:

in"der

(5)

(6)

"a^v a

Ein sich auf die Flugzeit t» beziehendes Signal wird durOh eine Schal tungsanordnung erzeugt, die das Entfernungssignal R gemäß der folgenden Gleichung verarbeitetϊ

(7)

in der

V '

(8)

^SAdiesen Gleicly»igeri: ist ersichtlich, daß bei der Ver-. der. Schaltungsanordnungen S ,

■£■ und t

IL Ti.

.ψfi*m#:^;: sind _f die einem_:b#gtimrn.ten Geschoß oder einer be-stimmien Munitibrt und bestimmten Bedingungen zugeordnet

^ r 009ΙΟΪ/ ί 18δ ;Ζ.

sind uni als Konstanten für jeden festen- Satz von StanäaT'dbediiiguncen beha ndelt werden können, wogegen f (-Tt/H _Ί) und f, (M/r. ) Punktionen sind, die unabhängig vom Geschoß und Bedingungen, oder mit anderen V/qrten, auf alle Geschosse anwendbar, sind. Der Vorteil davon besteht darin, daß nur ein Punktionsgenerator für eine Vielzahl von Geschossen eingerichtet zu werden braucht und daß Signale für Abweichungen von Standardbedingungen dem Rechner außerhalb des Punktionsgenerators zugeführt werden können, wie es nun erläutert wird.

Wie aus dem Blockschaltbild nach Pig. 23-a näher ersichtlich, wird das Entfernungssignal R zunänhst durch Multiplizieren mit einem ätandardbedingungsterm l/E (s) normiert. Das Multiplizieren erfolgt mit Hil>fe einer Ballistikkonstanten-Multiplizierschaltung 954, die im folgenden auch als Ballistiktermmultiplikator 954 bezeichnet wird und für jede Munition einstellbar ist.

Wie später mehr im einzelnen erlrutert wird,wird der Normalisierunffsterm l/H für Änderungen 4 R

η - - η

korrigiert, die sich aus Änderungen des Luftdruckes ^P und.Änderungen oer Lufttemperatur ^T ergeben, indem der Term ^it einem partiellen Multiplikationsfaktor (1 - B) multipliziert wird,

ist. Infolgedessen werden die Gleichungen für die partielZ· hinsichtlich Abweichungen von Standardbedingungen, korrigierten Werte des Äufs'atz-winkels ς,₀ und der Flugzeit t *£' ' ·"■""

009809/1185

./■

ί = £₀ (ι - β)

2 (RA_n)(I-ΔE

2 (R/R J (X- -_H

^Rn

2L_ / (RA_n)

Wie oben angegeben, ist der Normalisierungsterm _n einer Funktion der Lufttemperatur T umgekehrt proportional, und dem Luftdruck P proportional, so daß der Faktor £ R_n durch den Teil der Schaltungsanordnung nach Fig. 23A erzeugt werden kann, der den Summierverstärker 940 enthält. Der Summierverstärker 940 empfängt an einem Eingang ein Signal ^T/Tq für die gemessene Lufttemperatur und multipliziert es mit einer Temperaturkonstanten K. Der Summierverstärker 940 empfängt außerdem an einem zweiten Eingang ein Signal &F/Pq für den gemessenen Luftdruck. Diese Signale werden summiert und es wird dann das Ausgangssignal B des Verstärkers

ic _M

•Wie später anhand der Fig. 25A-und- 23B mehr im einzelnen erläutert werden wird, werden die partiell korrigierten Aufsatzwinkel und Flugzeitsignale fc-, bzw. t„, vollständig auf die Abweichungen von Standardbedingungen korrigiert, indem sie weiter mit den partiellen Multi-

00980971 185

plikationsf aktoren (1 + B) und (1 - E.H) multipliziert werden, von denen der eine von Änderungen im Normalisierungsterm 1/R_n infolge von Variationen der Lufttemperatur ΔT und des Luftdruckes AP und der andere von Änderungen der Anf angsgeschwindigkeit/\V_Q infolg'e von Änderungen in einer Punktion von der effektiven vollen Ladung EI¹C und Variationen in der Treibladungstemperatur ^T abhängt. .

Das partiell korrigierte Superelevations signal £.« wird demnach für Abweichungen von Standardbedingungen weiter korrigiert und ist dann durch die folgende Gleichung

(1 + B) (1 - 2H)

	=	ί, (1
mit	B =
und	XT -—	if "

_n ^₀ -ρ ) (1 — 2 ττ.)

Ebenso wird das partiell korrigierte FMgzeitsignal t«. fiir Abv/ei chungen von StanSar*dbedingungen welter korrigiert und wird

t_f = t_f1, (1 + B) (1 - H)

*f 1 I ^{1 +} R_n/ f. - —_0/

0 0 980971185

- 5a--- ■■■■.■■■■· - ,

Der Faktor H kann durch die Schaltung nach Fig.- 23Λ erzeugt werden, in der ein Signal ££ /T für die "-\V gemessene Treibladungstemperatur- ύοπ einem; einstellbaren Ballistifctermmultiplikator 942 empfangen, mit V-" einem eigenen Ballistlkterm K„ für jede ausgewählte Munition multipliziert und dann einem Eingang eines Summierverstärkers 948 zugeführt wird, Sin Signal VEi¹C für effektive volle Ladung wird von einem einstellbaren Ballistiktermmultiplikator 944 empfangen, mit einem eigenen Sallistikterm K für jede ausgewählte Munition multipliziert und durch einen Funktionsgenerator 946 geleitet. Bei dem Punktionsgenerator kann es sich um einen (Jenerator bandeln, der die. Funktion durch zwei oder mehr geradlinige Abschnitte annähert und im folgenden mehr im einzelnen. Beschrieben werden wird. Dieser Funktionsgenerator erzeugt.: ein Ausgangssignal f(K .EFO), das einen anderen Ein-' gang des Summierverstärkers 948 zrigeführt wird. Das resultierende.Ausgangssignal des Summierverstärkers ist der Faktor H gemäß Sielchung ^: ."-."" " .'.'-■■■, ■-V- "

v" :V:-v'vv::^ -V ,-.■■."/« ■--," /^: ' ■ -" . "■. ■ ■■■·■

Bin Sign^lB» das einen Koeffizienten für Temperatür-" ■;.- und Druekabweichungen vom Normalzustand darstellt und "auf das auf Standardbedingungen normalisierte Entfernungssignal B/R (s) angewendet werden soll, wird von einem HauptmultipHkator 964 in Abhängigkeit von Ein-

BAD

gangs signal en Δ T/ T und ΔΡ/Ρ erzeugt, die. .von Lufttemperaturund Luftdruclcfühlern geleafert werden. Das auf ^tan&ardbedirunm-en normierte Entfernungssignal

R/R V'Si wird, wenn es durch den ^ebenmultiplikator 966 η ν s /

geleitet wird, mit dem Druck-Temperatur-Koeffizienten B multipliziert, so daß ein Ausgangssignal ^R/^R _ft(_s) erzeugt wird, das einem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 96^Ä SU ge führt wird. Das Signal R/^a _n(_ö;j ^v'ird auch direkt einem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 968 zugeführt, um ein Ausgangssignal

zu erzeugen. In der vorstehenden Gleichung ist

^E/S

n(₃)

das normalisierte

für StanäardbedinfT-ungen,,

das normalisierte Entfe^nungssignal

für Abweichungen von Druck- und Teniperatur-

Standardbedingunren und

(ÄP/P₀ - ΚΔΤ/Τ₀), mit

Abweichungen des LuftdrucXs vom Standardluftdruck . - .--

Q _ Standardluftdruck

Temüeraturkoeffizient

\T = Abweichung der Lufttemperatur von der Standard-Lufttemperatur

T oder Τ'_Λ = Standardlufttenperatur.

-η

ΔΡ =

P oder P₁

Kj. ■=

00 9809/1 18,5 BAD ORfeWjlL,«,.

Das noririierte Entfernungssignai R/R_n wird dann Funktionsgeneratoren 956 und 958 zugeführt, die parallel zueinander angeordnet sind und Ballistikfunktionssignale

f_c(E/R ) bzw. f,(R/R) erzeugen. Diese Funktionssignale c» η χ η

werden dann Ballistikkonstanten-Multiplikatoren 960 bzw. 962 zugeführt, die im·folgenden auch als Ballistikterm* multiplikatoren bezeichnet werden und diese Punktionssignale mit Ballistiktermen £> / ν bzw. "t/ \ für Standardbedingungen multiplizieren. Infolgedessen bezieht sich das Ausgangs signal £ ,- \fr (R/Rn) des ballistikkonstanten Multiplikators 960 auf den Aufsatzwinkel £_/ ,s für das

Ovs j

spezielle Geschoß bei der speziellen Entfernung R gemäß der oben angegebenen ballistischen Gleichung (4), die teilweise für torn Standard abweichende Temperatur- und DruckbedingungerL korrigiert ist. Ebenso ist das Ausgangssignal "k_n(_g)f+(R/Rri) des Ballistikkonstanten-Multiplikators 962 auf die Flugzeit t_f, des ausgewählten Projektils bei der speziellen Entfernung R gemäß der obigen Gleichung (7) für die Flugzeit t^. bezogen, die teilweise für vom Standard abweichende Temperatur- und Druckbedingungen korrigiert ist.

Wie aus Fig. 23A ersichtlich, empfängt ein Hauptmultiplikator 970 Eingangssignale aT_&T /T und EFG von Fühlern für die Treibladungstemperatur und die effektive volle Ladung, um daraus einen Mündungsgeschwindigkeits-Koeffizienten H zu erzeugen, der zusammen mit dem Temperatur- Druck- Koeffizienten B dazu benutzt wird, die partiell korrigierten Aufsatzwinkel- und Flugzeitsignalei₀ /^y bzw. t_f<_siv mit Hilfe der in Fig. 23B veranschaulichten Schaltungsanordnung zu korrigieren. Das partiell korrigierte Aufsatζwinkelsignal £ / _f\

00980971185

wird durch einen ersten Hebenmultiplikatör 972 geleitet, in dem es mit dem Temperatur-Druck-Koeffizienten B multipliziert wird, um ein Ausgangssignal £ / , \B zu-erzeugen, das einem Eingang eines Operations-r Verstärkers 974 zugeführt wird. Das partiell korrigierte Aufsatzwinkelsignal £/ ,\ wird auch unmittelbar einem

ο \s j

anderen Eingang des Operationsverstärkers 974 zugeführt, so daß dessen Ausgangs signal den Wert ■£ / , -v (1+B-) annimmt. Dieses Siganl wird dann durch einen zweiten Nebenmultiplikator 976 geleitet,- in dem es mit dem Mündungsgeschwindigkeitskoeffizient H multipliziert wird, um ein Signal € / _ty(i+B)H zu erzeugen, das einem Eingang eines Operationsverstärkers 978 zugeführt wird, damit es invertiert und mit dem Faktor -2 multipliziert wird, ©as Signal £ / ,n(1+B) wird außerdem einem anderen Eingang des Operationsverstärkers 978 direkt zugeführt, so daß dieser Operationsverstärker ein Aufsatzwinkelsignal C -erzeugt, das für vom Standard abweichende Bedingungen korrigiert ist und die folgende Form aufweist:

In-diesen G-lelchungen ist ■ ". .

f(EFO)." eine Funktion der effektiven vollen Ladung für. eine ausgewählte Munition

AT die Abweichung der Treibladungstem-S

peratur von einem Standardwert die Treibladungstemi Standardbedingungen

T die Treibladungstemperatur unter

980 9/118 5 BAD ORlGlNAL

K _Ä der Temperaturkoeffizient für eine ausgewählte'Muniton. ,

Das teilweise korrigierte Flugzeitsignal t_f/ ,^ wird durch einen,ersten Nebenmultiplikator 980 geleitet, in dem e's mit dem Temperatur-Bruck-Koeffizient B multi-, pliziert wird,- so daß ein Ausgangssignal t_f, , J entsteht, das. einem Eingang_eines Operationsverstärkers zugeführt wird. Das partiell korrigierte. Flugzeitsignal." "t„/--._r\wird auch, unmittelbar einem anderen Eingang des Operationsverstärkers 982 zugeführt, in dem das weiter korrigierte Flugzeitsignal t~/ ,\ (1 + B) erzeugt wird. Dieses weiter korrigierte Plugzeitsignal wird durcheinen zweiten Nebenmultiplikator 984 geleitet, in den es mit dem Mündungsgeschwindiglceitekoef fizienten H multipliziert wird, so daß ein. Signal t«, _%Λ (1 + B)H erzeugt wird, -das einem invertierenden; Eingang eines Operationsverstärkers 986-: z,uge.fuhr%.wird. Das-- weiter" kOrrigie-r-te.Pltigzeit- : ; ,signal *-«/-_,ν (1 +,-B)"-wird a^uete-elnieto/anderen· Singezig des QperaitionsverstarkAKSf-eSS' ünmii^Tt1iel^;bⁱ?.r ^n^ß<-fiih'üt,_T der ein .für AtoW'Sichungien von. .^iseÄds^rdbe.d.iÄga.ngen

des. dejt ALisdrack

't_fCns> ' = t_f(a^fi) ,(1 + B)' (1 -

gleich ls't.^;' Di^ese's ■'i^<lugz'e^:itsig;näⁱr ^:^. wird".eineW Eaüpt-"mültiplikato'ir' ^:98& ^:zur^v ¥erwencun^:g^: als' i

'katröhssignal ^!-T zugeführt, ¹WiJe ^© ■ neri te schrieben Werden wirdv "--'.--"-

De'r Rechner 950 ^;erzeugt auch'ein ^araliaieh .KOr signal ρ zur Eompensation des iftistandes" zwischen; e'er Sichtlinie und der Hohrachse an "einem Rohr.-. Das Ent- , fernungs'signal R wird einem Pun'ctionsgenerator 990 und; einem Gleichrichter 992 zugeführt. Wie später mehr

BAD OR{^Hmt:^O CIAS

im einzelnen erläutert werden wird, wird das Ausgangssignal des Gleichrichter einem Kniekpunlctwähler zugeführt, der die Anstiegsversärkung und die Versetzung des Punktionsgenerators 990 bestimmt, damit er ein Paraüaxen-Korrektionssignal ρ für die Entfernung R erzeugt, das der folgenden Gleichung gehorcht:

«c

(1/R -

In diesen Gleichungen ist

D der Abstand zwischen der Ziellinie und der r

Rohrachse,
R die gemessene Entfernung und

R die Schnittentfernung, in der die Sichtlinie die Rohrachse schneidet. ·

PiIr parallaxen-Korrekturen in der Elevation gilt

^EP ~

Hierbei ist

eine Knnstante für ^ede Geschützanordnung, b^cieriels\veise diejenige eines Panzers.

00980 9/1185

- . - 64 --;.■"■■ ■' ■ . ■-";

Für, eine Paraülaxenkorrektion im Azimut (Ablenkung)

gilt : : -

; =. ir(i/R - 1A_C) . .' j

Aupli hier ist ϊλ eine Konstante für jede Geschütz— anordnung;, beispielsweise diejenige eines Panzers. ■

Im folgenden soll nun der Ballistikrechner mehr im., einzelnen beschrieben werden, Das Entfernungssignal R wird dem Ballistiktermmultiplikator 954 zugeführt,, der . in Fig. 24 im einzelnen dargestellt ist, um das normierte Entfernungs signal R/B-_rLA für eine ausgewählte von ...... . . mehreren Geachoß-arten zu erzeugen. Der Ballistikterm!- , multiplikator 954 ist -ein Operationsverstärker, der eine Anzahl von η parallelen Eingangs— Widerstands- . zweigen aufweist, die zur Verstärkungseinstellung dienen und .von denen jeder einen der Flächen-Feldeffektentransistören 996 bis 996n enthält, der in Serie zu einem der Vielzahl von "iderständen 99_;8a bis 99Ön geschaltet ist. Die Widerstandszweige sind mit einem,Eingang eines Verstärkers 1000 verbunden. Der Index η bezeichnet die Schaltungselemente in dem nten Widerstandszweig und ist gleich einer entsprechenden Nummer der Geschosse. Im Betrieb ist nur einer der Flächen-PeldefiekttnansiB- , toren 996 bis 996n durch eine positive Spannung -fV ■eingeschaltet, die der Gateelektrode über einen der Wider-,. stände 1002 bis 1002n zugeführt wird, während alle arideren der Transistoren 956 bis 956n durch eine

009809/1185 BAD

negative Spannung -V gesperrt sind, die ihren Gateelektroden über die entsprechenden Widerstände 1002 bis lÖ02n zugeführt wird.

Es sei nun angenommen, daß das ausgewählte Geschoß oder die ausgewählte Munition einen Ballistikterm 1/R_nA· aufweist, der in den Ballistiktermmultiplikator 954 durch die Summe der Serienwiderstände in dem Schal— tungszweig zwischen der Kathode und der Anode des eingeschalteten Flächeneffekttransistors 996 und des Widerstandes 998 zwischen dem Transistor 996 und dem Eingang des Operationsverstärkers 1000 eingegeben wird. Im Betrieb ist ein Munitionswählschalter 1004 bis 1004n so eingestellt, daß eine Spannung +¥ über den Widerstand 1002 der Gateelektrode des Feldeffekttransistors 996 zugeführt wird, um diesen Transistor einzuschalten, während alle anderen Transistoren, wie der Transistor 996n_f über, den Schalter an ihren Gate* elektroden eine Spannung -V erhalten und daher ge- f"'' 3perrt sind. Bei dem Operationsverstärker iööÖ.kania ^ ea sich um einen Hocliieistung$~Operatiöilsvefe^ä|rker I vom Typ Fair Schild μ A7Ö9 handeln, der von der iPairchiid Semiconductor Corporation hergeateilt wird und in d er en Handbuch . "Faircnild Semi doridiietöf 13iiä6aJF iJiteHaiet T^, Circuits Applications Bandboök'^r, 19j6^ _ri beschrieben und _f ,' dargestellt ist. _λ V' :·'^-- ~~:^:- ^;\-'. " '·:- ^:-. "^: \ '".

Der Operationsverstärker 10ÖÖ ist für eineii^/yerstär- ]. * _u kungsfaktor 1 komiiensiert und es ist sein Ausgang über einen Rückkopplungswiderstand 1006 mit einem seiner Eingänge verbunden, so daß die Verstärkung äfs termmultiplikators 954 dem Verhältnis des" Wertes des

/1185 ,"'■"

BÄÖ

' B^ctofcöpplungswi der stände s: 1006 zu derSumme aus den -_{/_

WiäerstäHden zwischen "der K&tliödeimd der Anöde des ' ^; - eingeschalteten FeldeffeS-ttransistors 996 und dem Widerstand 998 proportional Xst und durch das Gieid 1/H_n ausgedruckt/werden teanri. Das. empfangene "Ent-".' fernungs signal B wird mit dem Ballistiktern 1/R_{n ;} multipliziert, so daß das Ausgangssignal des Ballistik- -_■ tennnrultiplikators 954 ein normalisiertes Entfernungesignal H/R bei Standardbedingungen für die ausgewählte Munition ist.

Jegliche Verstärkung, die*von den Wide"standskreisen herrührt, die die abgeschalteten Feldeffekttransistoren enthalten, kann außer Betracht bleiben,· da der Widerstand zwischen der Kathode und der Anode im Verhältnis zu den anderen Kreißwiderständen sehr hoch igt. Der Versatz des Operationsverstärkers. 1000 kann mit Hilfe des Mittelabgriffes eines Potentiometers 1008 eingestellt werden, an dem die abgegriffene Spannung im wesentlichen 0 V beträgt und ^s -

von dem sie^ einem Eingang des Operationsversi$.rkers '- 1000\tE6er ein Widerstandsnetzwerk zugeführt wird.

Für- andere Geschosse het der Ballietifcterm 1/B_n einen anderen Wert¹, dehn et sind die'Werte' der V/iderstände 998· "bie 998# ^o gewählt, dai3 sie den verschiedenen!. ballistischen Termen für verschiedene Geschosse ent— sprechen. Demnach ist das' ausgewählte, normierte Batfernungssignal 11/R_n dem ausgewählten Geschoß speziell zugeordnet, Das Ausgangssignal R/R_n wird dann den ballistischen Funktionsgeneratoren 956 und 958 zugeführt.

Bevor das normierte Entfernungssignal R/R_n den

009809/1185 ·/·

BAD ORIGINAL' ' - ,

Punktionsgeneratoren zugeführt wird, wird es für vom Standard abweichende Temper?-.tür- und Luftdruckbedingungen in einem. -ITultipliVitor 964« "6β,% Bei dem ":.?ultiplikator Jcann es? sich um einen elektronischen Haupt-Iieben-Multiplikator wit ^eitaufteilung handeln, dessen Au spange signal der Mittelwert eines Impulszuges ist, bei dem das Tastverhältnis gleich dem Verhältnis zweier Variablen ist und die Amplitude von einer anderen Variablen gesteuert wird. Ein solcher Haupt—sieben-Ivlultiplikator mit ^eitaufteilung ist in Piff. 25 dargestellt und besteht aus dem Hauptxnultiplikato.r %4 und dem iiebenmultiplikator 966. Obwohl in Ei?. 2.5 nur ein Webenmultiplikator 966 -σ ar renteilt ist, kann, ein Hauptmultiplikator dazu benutzt -"erden* eine größere Anzahl von liebenmultiplikatoren zu betreiben, wie es in Fig. 23A dargestellt ist. .

Der in Pig. 25 dargestellte Hauxtmultiplikator. enpfänrt

nale e, ' und £P/l· fC^T/T und erzeugt awei Ausgangs-Rpchtecksignale B und B, die gleiche Amplitude und Phase,,jedoch eine entgegengesetzte Polarität haben. Der Haupt?nultiplikator 964 enthält einen ersten Hauptinverter 1010, der das Gleichstrom-Eingangssignal e," empfängt und an diesem Signal eine Inversionsoreration vornimmt. Er liefert das Signal -e%< also das inverse Signal zum Eingangssignal. .Ein zweiter Hauptinverter 1012 empfängt das invertierte Gleichstron-Einrangssignal -e,, führt an diesem Signal eine Inversionsoperation aus und liefert ein Ausgangssignal e,. Demgemäß liefern der erste'und der zweite Hauptinverter 1010 bzw. Iül2 Ausg'^ngssignale e-, bzw. -e·, entgegengesetzte^ Polarität einem ersten Hauptschalter 1014 und

0 09809/ 1 1 85 ^i' ?Λ :0 B^ '^f'

einem zweiten Hauptschalter 1016.

Der erste Hauptinverter 1010 bewirkt auch eine Amplitudeneinstellung des Signales -e^, das dem ersten Hauptschalter 1014 zugeführt wird, sowie eine Einstellung der Amplitude des Signales e^, das über den,zweiten Hauptinverter 1012 dem zweiten Haupt-■ schalter 1016 zugeführt wird. Wenn eine Systemver-. Stärkung von Eins gewünscht wird, kann der erste Hauptinverter 1010 so eingestellt werden, daß den Schalter 1014 und 1016 Signale zugeführt werden, die in bezug auf die Amplitude des Gleiclistrom-Eingangssignales e. die Verstärkung Eins aufweisen. Der zweite , Hauptinverter 1012 arbeitet imme^Peinem Ver-~ stärkun&sfaktor Eins. Bei einer Systemverstärkung von Eins muß das Eingangssignal e, größör sein als das Gleichstrom-Edjigangssignal 4 P^P^ - KdT^T^ oder ΔΡ/Ρ -'ΚΔΤ/Τ , wenn, die Schaltungsanordnung richtig arbeiten soll. . " . _/'';-

Der erste Hauptschalter 1014 und der zweite Hauptschalter 1016 empfangen weiterhin Torsignale B und B entgegengesetzter Polarität von den Ausgangsklemmen 1018 und λ 1020 eines Schalters 1022, welche Signale wahlweise dem ersten Hauptschalter 1014 und dem zweiten Haupt-, schalter 1016 zugeführt werden, um diesen Schaltern ein aufeinanderfolgendes Arbeiten zu ermöglichen.

An die Ausgänge des ersten und des zweiten Hauptschalters 1014 bzw. 1016 ist ein Summierintegrator 1024 ang*-"■ schlossen, der auch das Signal 4P/P_Q- EÄ^/Tq empfängt, ' um die Ströme zu summieren öder integrieren, die durch die Signale ^/P₀ - KÄT/Tq sowie-e_d EKKKEtg± und e_d erzeugt werden. Ein Schwelleniivertdedektor 1026 empfängt

009809/118S "-..

ί1 r«

das Ausgangssignal des Sumruierinteffrator 1024 und spricht in Abhängigkeit vom Triggersignal einer Triggerschaltung 1028 auf jede Änderung des Schwellenwertes vom Summierintegrator 1024 an, um den Schaltertreiber 1022 zu veranlassen, die Polarität seiner Torsignale entgegengewetzter Polarität an den Klemmen 1013 und 1020 umzuschalten. Das Ausgangssignal der Triggerschaltung 1028 wird dem Schwellenwertäetektor 1026 zugeführt, um den Schwellenwertdetektor zu veranlassen, "beim Empfang der Triggersignale von der Triggerschaltung 1028 den Zustand seiner Ausgangssignale zu ändern und .dadurcft die Periode des Torsignales für den Hauptmultiplikator gleich der Periode der Triggerschaltung 1028 au erhalten. Die Torsignale B und B an den Ausgangsklemmen 1018 und 1020 haben- ein Tastverhältnis, also ein Verhältnis der Einschaltzeit zur Periodendauer, und werden abwechselnd zwischen

ττΛΙ ΑΣ _ή -TC-AJE,

^{+ ρ}ο " ^το ψ* " ^ρο ~ "¹O ' ■ ^ed ■ ^ed

hin und hergeschaltet.

Der ^ebenmultiplikator 996 enthält einen ersten'Neben- ■ inverter 1030,. einen -zweiten Nebeninverter 1032, einen ersten ^ebensohalter 1034 und einen zweiten-Eebenschalter 1036. Diese Schaltungsteile arbeiten in der gleichen Weise, wie es oben für die Hauptinverter 1010 und 1012 und die Hauptschalter 1014 und 1016 des ^auptmultiplikätors 964 beschrieben worden ist. Das Eingangssignal des

009809/1185

ersteh ^ebeninverters 1030. ist jedoch, ein Wechselstromsignal R/R sin (wt), dessen Periode groß gegenüber der Periode des -^usgangssignales des Hauptmultiplikators ist. Der erste ^ebenschalter 1034 und der zweite -"ebensohalter 1036 sind mit den Klemmen 1018 und-1020 des Hauptmultiplikators 964 über Torlclemmen 1038 bzw. 1040 des ^ebenmultiplikators 966 verbunden, damit der erste iM'ebenschalter 1034 und der zv/eite Febenschalter 1036 abwechselnd veranlaßt werden, gemäß den Schwellenwerten, die von dem Schwellenwertdetektor 1026 festgestellt werden, ihren Zustand zu ändern. Die Ausgangssignale des ersten und des zweiten liebenschalters 1034 bzw. 1036 werden zusammen einem Filter 1042 zugeführt, um ein gefiltertes Produktausgangssignal zu erzeugen;, das durch die folgende Beziehung wiedergegeben werden kann: .-..--.-.-.

L· sin

η ^% "0

Der Hauptteil 964 teilt die Größe 4P/P_n - FAT/T durch die Größe e^, um einen Quotienten (AP/Pq - ΚΛ-ΐ/Τ₀)/β^ zu erzeugen, während.der I\Tebenteil 966 diesen Quotienten .mit der Größe R/R_n sin (öt) multipliziert, um das oben wiedergegi|bene Produkt zu bilden.

Die Wirkungsweise, des Haüpt-Feben-Multiplikators mit Zeitaufteilung nach Pig, 25 wird nunmehr anhand: des . ^; ■-■'·" Diagramme^ nach Fig» 26 näher erläutert.. In diesem Dia-■". . gramm veranschaulichen die Kurven A und B die !or-Aus- \: gangsspannungen an den Ausgangsklemmen 1018"und lOPÜ

00980 9/1185

des Schaltertreibers 1022, die Kurven 0 und D die Ausgangsströme des ersten und des zweit=;i· Hauptschalters 1014 bzw. 1016, die Kurve E die Ausgangsspannung des Summierintegrators 1024 und die Kurve F die Ausgangsspannung des Schwellenwertdetektors 1026. Alle Kurven der Fig. 26 sind auf die speziellen Zeitpunkte t , t₁, tp, t, und t. bezogen und es ist die Zeitspanne T₁ = t.. - t_ und die Zeitspanne '£<. - t₉ - t...

Zur Zeit. t wird das Torsigivil B an der Klemne 1018 negativ und bringt den ersten Hauptsehalter 1014 in den "Aus-- oder nichtleitende"; Zustand. Dementsprechend wird das Torsignal B an der Klemme 1020 positiv und "bringt den zweiten Schal+er 1016 in den "Ein"- oder leitenden Zustand, wie es durch die Kurven A und B dargestellt ist. Währen' der Zeitspanne T₁ bleibt der ' erate Schalter 1014 "Aus" und der zweite Schalter 1016 ^Ein".Während der Zeitspanne Tv wird der Summierintegrator 1024 durch den Strom e, aufgeladen, der von den sweiten Hauptschalter 1016 geliefert wird (Kurve 3) und durch den nicht dargestellten,Strom. AP/P - KAT/T · infolgedeB^en ersei^gt der Sumnierintegrator eine abfallende Spannung., die durch die Kurve E wiedergegeben ist. Während der ersten Zeitspanne T₁ wir3 ö.e^i Su-^ierint^jrator 1024 vom ersten Haiptsc'-^lter 1014 kein Ladestrori -e·, zitgefubrt. Wenn, die von iem S-irmierintefrator 102^ nach Fig. 25 gelieferte sbfal"¹ ende Spannung der, nee-'+iven (-) Schwellenwert der Sclr.'-ellenwertdetektors 1C26 cur Zeit t. erreicht, ändert sich das'Ausgsn^seign^l des Schwell enwertdet^o'-:tor9 1026 von' einem negativen *Vert zu einem positiven 7ert. Wenn las Aus-g?.:r>gssi§na] des Schwellen-

00 9 80 9/1185

μ * m /-»Ο1ΠΙΚΙΑ4 ...

wertdetektors 1026 sich vom negativen Wert zum positiven Wert ändert/ändert der Schaltertreiber 1022 die Polarität seiner Torsignale B und B an den Klemmen 1018 und 1020.

Infolgedessen wird zur Zeit t. das Torsignal !> an der Klemme 1018 positiv-und es wechselt der erste Schalter 1014 vom "Aus"- oder nichtleitenden Zustand zum "Ein"- oder leitenden Zustand. Ebenso wird das Torsignal B an der Klemme 1020 negativ und bewirkt , daß der zweite; Hauptschalter 1016 vom "Ein"- oder leitenden Zustand in den "Aus"» oder nichtleitenden Zustand wechselt. Während der Zeitspanne T₂ bleibt der erst Hauptschalter 1014 "ein" und der zweite Hauptschalter 1016 "aus"* Weiterhin wird während der Zeitspanne T₀ der Summierintegrator 1024 durch den vom ersten Hauptschalter 1014 (Fig. 2.5) zugeführten Strom ^e und durch den Strönwfe/PQ -KArZT₀ vom negativen (-) in Richtung auf den positiven (+) Schwellenwert aufgeladen und erzeugt eine positiv ansteigende Spannung, die -durch die Kurve E wiedergegeben ist. Während der Zeitspanne T₂ liegt kein Ladestrom e_fi vom zweiten Schalter 1016 vor. Wenn die positiv ansteigende Spannung den positiven (+) Schwellenwert am Schwellenwertdetektor 1026 zur

Zeit t₂ erreicht, ändert sich das Ausgangssignal des Schwellenwertdetektors 1026 von einem positiven zu ,einem negativen Wert. Wenn das Ausgangssignal -Ate Schwellenwertdetektora 1026 sich von einem positiven Wert zu* einem negativen Wert ändert, ändert der Schale terantreiber 1022 die Polarität seiner Torsignale an den Klemmen 1018 und 1020. Von der Zeit t_g an wiederholt »Ich

00 98 09/ti rs

die Arbeitsweise der Schaltung naeh Pig. 25, denn es ist das Zeitintervall t~ - t₂ indentisoh mit T₁ und das Zeitintervalil t. - t~ identisch mit T₂.

Eine weitere Analyse der Kurven des Diagrammes nach Fig. 26 läßt¹erkennen, daß der Hauptmultiplikator oder der zeitaufteilende Abschnitt des zeitaufteilenden Multiplikators nach Fig. 25 die ^ivislonslnformation e /e, in Form eines Tastverhältnisses liefert. Das m' d

Tastverhältnis ist das Verhältnis der gesamten "Ein"-Zeit T₂ - T. zur Gesamtzeit T₁ + T₂, Es sei daran ν erinnert, daß dem Summierintegrator 1024 während dieser "Zyklus-Gesamtzeit" T-, + T₂ drei Ladeströme zugeführt werden. Der Strom4P/P₀ - MT/T_Q wird während der Gesamtzeit T₁ + T₂ zugeführt, wogegen der Strom e^ vom Schalter 1016 nur während der Zeit T₁ (Kurve D) und der Strom -e-, vom Schalter Iol4 nur während der Zeit T₂ (Kurve C) zugeführt wird. Der Mittelwert der Ladeströme, die^e§ummierintegrator zugeführt werden, ist demnach durch die folgende Gleichung gegebens

fd

In dieser Gleichung sind R₁, R₂ und R, verschiedene, nicht näher dargestellte KreiswideBstände, die zur Steuerung der Systemverstärkung dienen. Beispielsweise kann der SummierxsxaiMKJEBKintegrator 1024 einen nicht näher dargestellten Operationsverstärker enthalten, bei dem R*_} R₂ und R₂ die Eingangswiderstände ain-d,, von denen jeder auf eip,Qs der Eingangssignale 4P/P_Q - K4T/TqV> e^ und -*e.

009800/1111

BAD ÖF80INAL·.

anspricht und die mit einem gemeinsamen Summierpunkt verbunden sind. Wenn der Hauptteil 964 und seine Komponenten für eine Systemverstärkung von Eins ausgelegt sind, ist R₁ = H_? = IU und es wird die Gleichung

Werden alle Glieder der vorstehenden Gleichung durch e, (Tp + T₁) dividiert, gleichartige Glieder kombiniert und andere umgestellt, so ergibt sich der Ausdruck

i τ

— φ —φ

~ 2 1

Es wurde demnach gezeigt, daß. der Quotient (4P/Pq e^ durch ein© Impulsbreitenmodulation erhalten v/ird tind in einem Tastverhältnis der Form

vorliegt.

Die; Multiplikation durch den, Multiplikator mit Zeitauf teilung erfolgt mit Hilfe des Uebenmultiplikatorö 966 > indem wahlweise das abgeleitete Tastverhältnis■ unä dessen legation über die Klemmen 1038 und 1040 dem ernten und dem zweiten xTebenschalter 1034 bzw. 1036 zugeführt Werden, wäHrend das Signal —Η/ϊ^ sin (füti) dem Schalter 1054 uhd djas^ Signal R/R_n sin (öt) dem Sehälter löJJ . zugeführt wird. ^{; ;} ·: . ^ -

QO98Q9/1180

BAD OfttäfWAL

Da der Schalter 1036 während der Zeit Tp der Gesamtzeit T₁ + T₂ im "Ein"- oder leitenden Zusta^nd ist und im "Aus"- oder nichtleitenden Zustand während der Zeit T₁, wie es die Kurve A in Fig. 26 zeigt, fließt der Strom R/R' sin. (£jt) durch den Schalter 1036 zum Filter 1042 nur während der Zeit T₂. Da weiterhin der Schalter 1034.nur während der Zeit T₁ der Gesamtzeit T₁ + T₂ i$' "Ein"- oder leitenden Zustand und während der Zeit T₂ im "Aus"- oder nichtleitenden Zustand ist, wie es die Kurve B in Fig. 26 zeigt, fließt der Strom -R/R_n sin (&it) nur während der Zeit T₁ durch den Schalter 1034 zum Filter 1042. Yfenn der Nebenmultiplikator 966 mit einem Verstärkungsfaktor von Eins betrieben wird und das Ausgangssignal des Filters 1042 durch R/R_n sin (<Jt) wiedergegeben ist, dann kann der Fluß der Ströme R/R_n sin (<jt) und -R/R_n sin (tut) durch folgende Gleichung wiedergegeben werdens

T ' T

e₀ = (R/R sin (at) -- + -R/R sin(^t) υ η I₂ + I₁ η ^T2 ^{+ J}1

Durch Ausklammern des Faktors R/R'_n sin(o>t) aus den Gliedern der rechten (rleichungsseite und kombinieren der Glieder wird die Gleichung· zu

R/R_n sin (4Jt) B = R/R_n sin (63t)

Durch Ersetzen von (T₂ - T₁)Z(T₀ +T₁) durch den korrespondierenden Ausdruck 4Ρ/ΪΌ - λΑΤ/1'q wird die Gleichung endlich zu

e . e

R/E_n BinCiJfc) B =

_n BinCiJfc) B |*(5/R

rt 4-r -

^ed

009809/1185

ORIftiNAt

Es sei darauf hingewiesen, daß in den obigen Gleichungen der Wert des Faktors R/R„ sin(ö)t) während der Dauer einer bestimmten Taktperiode/wesentlich kürzer ist als die Periode von RA_n sin (out), ist die Änderung in der Größe R/R sin (iJt) während einer Taktperiode relativ klein. Das Ausgangs signal R/R_n sin"'(6Jt)B ist das teilweise korrigierte normierte Entfernungssignal R/R_n(ns), das den Funktionsgeneratoren 956 und zugeführt wird.

Fig. 27 veranschaulicht einen Funktionsgenerator 956» der eine Ausgangsfunktion f£(R/R_n) mittels einer Anzahl von Kurvensegmenten erzeugt. Der Funktionsgenerator umfaßt einen Kriickpunktwähler und ein geschaltetes Widerstandsnetzwerk 1046, das eine Anzahl von Widerstandszweigen enthält, die in Abhängigkeit von Ausgangssignaleh, die dem Knickpunktwähler 1044 ge- _: liefert werden, selektiv summiert werden. Die selektiv summierten Widerstände werden mit dem' Eingang eines Operationsverstärkers 1048 verbunden, um dessen" Verstärkungsfaktor annähernd gemäß der gewünschten Funktion, wie beispielsweise der in fig. 28 dargestellten Funktion f£ (R/R ), zu verändern.

Der Funktionsgenerator nach Fig.27 kann entweder mit einer Gleichspannung oder einer Wechselspannung als analoge Eingangsspannung verwendet werden, beispielsweise dem normierten Entfernungssignal R/R . Bei einer analogen Weeheel-Eingangsspannung befladet1 sich ^v ein Tierfach-Umschalter 1050 in der Wechselstromötellung,

enthalten ist. Da, wie oben erwähnt, diese Taktperiode ■'.-.'■ ^: -■■ - ■■; * ■■■'■■ . ·/· ■ ;.■

009809/1185 «

bad

(anders als dargestellt), so daß sowohl das an der EIngangsfclemme 1052 zugeführte. Entfernungseingangssignal als auch die an der Klemme 1054 zugeführte Bezugsweehselspannung mit Hilfe von Präzisionsgi ei chrichtern^v 1056 und 1058 in Ausgangs-Gleichspannungen umgesetzt werden können, die dem Effektivwert der entsprechenden Weehselspannungen proportional sind. Der Präzisionsgleichriahter 1056 erzeugt eine positive Ausgängs-Gleichspannung, die dem normierten Entfernungssignal R/R_n proportional ist, wogegen der Präzisionsgleichrichter 1058 eine negative Ausgangs- Gleichspannung erzeugt, die der Bezugswechselspannung .proportional ist. Das- normierte Entfernungssignal R/R_n und die Bezugswechselspannung werden dem geschalteten Widerstandsnetzwerk 1046 unmittelbar zugeführt, denn sie können darin benutzt werden, ohne vorher in Gleichspannungen umgewandelt worden zu sein. ·

Bei einer analogen Eingangs-Gleichspannung und einer konstanten Bezugsgleichspannung befindet sich der Schalter 1050 in der Gleichstromstellung, wie sie in Pig. 27 veranschaulicht ist. Bei der oben erwähnten Wechselstromstellung ist der Vierfach-tlmschalter 1050 aus der in Mg. 27 veranschaulichten Stellung umgeschaltet. Bei der Gleichstromstellung des Schalters 1050 wird das normierte Gleichstrom-Entfernungssignal R/R unmittelbar von der Eingangsklemme 1060 dem Knickpunktwähler 1044 und dem geschalteten Widerstandsnetzwerk 1046 zugeführt. Die konstante Bezugsgieichspannung wird von der Eingangsklemme 1062 unmittelbar dem geschalteten Yifiderstandsnetzwerk 1046 und auch über einen

OQ98Q9/1185

Inverter IO64 dem Kniekpunfctwäiiler 1044 zugeführt, weil eine negative (-) Bezugsgieiehspannung für den richtigem Betrieb des Kriiekpiuiktwähiers 1044 benötigt wird. ' "-' - · ■

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 27 wird im folgenden für die Verwendung des normierten Gleichspannunjs-Entfemungssignales R/X, und einer Bezugsgleichspannung beschrieben. Aus den vorhergehenden und den folgenden Erläuterungen wird deutlich^ wie der Funktionsgenerator bei Vorliegen eines normalisierten v/echselstrom-Singangssignales R/Rw und einer*konstanten Bezugswechselspannung arbeiten würde.

Der Knickptmktwähler 1044 enthält eine Anzahl von Operationsverstärkern 1066, 1069 und 1070, Jeder Operationsverstärker hat einen, invertierenden Eingang (2), einen nichtinvertierenden Eingang (3) und einen Ausgang (6), Ein Widerstand 1072 verbindet Sen nichtinvertierenden Eingang mit Ifasse, ,um den Vorspannungsv stromfehlerj der Operationsverstärkern eigen ist, auf einem Minimum zu halten. Yergleichsschaltungen, die jeweils sxls Widerständen 1074 und 1076, 1078 und 1080 sowie 1082 und 1084 bestehen, sind über den Schalter !OSO parallel zwischen die Bingangsklemme ■ 1060 und den Ausgang des Inverters IO64 geschaltet und dienen zum Empfang und zum Vergleich des normierten Entfernungssignales R/S und der konstanten Bezugsgleichspaimung. Die Verbindungsstellen der ?!Tider^ stände einer jeden Vergleichsschaltung sind jeweils

OO9#097

BAD

mit einem,der invertierenden Eingänge der Operationsverstärker 1066, 1068 und 1070 vecbunden. Jeder der Operationsverstärker 1066, 1068 und 1070 erzeugt- ein negatives Ausgangssignal, wenn seinem invertierenden Eingang, eine positive Spannung zugeführt wird. Bei einem Entfernten Ziel ist die Entfernung und infolgedessen die Amplitude des normierten Entfernungssignales R/R, größer als bei einem Nahziel. Die Größe der Widerstände 1074, 1076, 1078, 1080, 1082 und 1084 ist so gewählt, daß bei einer fortlaufenden Zunahme der Entfernung R zunächst der Operationsverstärker 1066, dann, bei einer weiteren Zunahme der Entfernung R, als nächster der Operationsverstärker 1068 und endlich, wenn die Entfernung R noch weiter anwächst, der Operationsverstärker 1070 eingeschaltet wird. Die Einschaltpunkte für die Operationsverstärker werden erreicht, wenn das normierte Entfernungssignal R,'"'R_n eine Spannung V,, eine Spannung Y-pj und eine Spannung VV erreicht, die durch die !Punkte A₁ B und 0 in Fig. 28 veranschaulicht werden. Wenn das Spannungsniveau V, von dem normierten Sntfernungssignal R/R überschrit-ten wird, wird die Ausg-angsspannung des Operationsverstärkers· 1066 niedrig oder negativ. Bei den Operationsverstärker .kann-es- sich um einen Hochleistungs-Cperationsve'pstärlcer vom Typ Fairchild^tA7O9 handeln, der von der Pairchild Semiconductor Corporation hergestellt wird und in deren Handbuch "Fairchild Semiccnductor linear integrated Circuits", Application Handbook, 1967. beschrieben und dargestellt ist. Dap Ausgangssignal des Operationsverstärkers 1066 wird über einen Widerstand 1084 der Basis

009809711 ES

eines pnp-Transistors 1086 zugeführt, um den Transistor 1086 einzuschalten und zu bewirken, daß durch den Spannungsatfall am Koilektorwiderst*nd 1088 die Kollektorspannung von einem negativen Wert zu einem positiven Wert wechselt. Das am Kollektor des Transi- ; stors 1086 abgenommene Signal wird im folgenden als Schalt-oder Knickpun^t-Wählsignal A bezeichnet und hat zu dieser Zeit ein positives Potential.

Wenn infolge einer weiteren Zunahme der Zielentfernung H das normierte Entfernungssignal H/'R_n das Spannungs-......

niveau V-n überschreitet, wird das Aus gangs signal des Operationsverstärkers 1068 niedrig oder negativ. Das Ausgangsignal des Operationsverstärkers 1068 wird über einen widerstand IO9O der Basis eines pnp-Transistors IO92 augefuhrt, um den Transistor 1092 einzuschalten und ,zu bewirken, daß die Spannung am Kollektorwiderstand IO94 sich, von einem negativen in einen positiven Wert ändert. Das am Kollektor des Transistors IÖ92 abgenommene Signal wird im folgenden als Schalt- oder Knickpunkt-Wählsignal B bezeichnet und hat zu diesem Zeitpunkt ein positives Potential.

Sollte die Zlelentfernung weiter anwachsen, wächst auch die Amplitude des normierten Entfernungssignales H/H_n weiter an. Y/enn das normierte Entfernungs signal ,'^ η das Spannunganiveau V überschreitet, das durch den Punkt C in Pig. 28 veranschaulicht ist, Sans wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 1070 niedrig oder negativ. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 1070 wird über einen Widerstand IO96 der

00 9 80 9/1185

Basis eines pnp-Transistora 1098 zugeführt, um diesen Transistor einzuschalten. Bei leitendem Transistor 1098 ändert sich die Spannung am Kollektorwiderstand 1100 von einem negativen zu einem positiven Wert^ das am Kollektor des Transistors 1098 abgegriffene Signal wird im folgenden als Schalt- oder. Kniekpunkt-Wahlsignal C "bezeichnet und ist zu diesem Zeitpunkt positiv.

Diese Schalt- oder Knickpunkt-Wählsignale A, B und 0

werden dem Widerstandsnetzwerk 1046 zugeführt, um den M

Verstärkungsfaktor des' Operationsverstärkers 1048 selektiv

zu verändern. . _ . .'

Das Widerstandsnetzwerk 1046 enthält einen ersten Satz paralleles Widerstandszweige 1102, denen das normierte Entfernungssignal R/R_n zugeführt wird und die auf die Knickpunkt- Wählsignale A, B und C zum Einstellen der Anstiegsverstärkung ansprechen, d.h. des Anstiegsfaktors a., des Gliedes a·χ der Funktion fc (R/R ), die am Ausgang.des Operationsverstärkers 1048 erzeugt wird. Der χ - Faktor des Gliedes a.x ist die analoge Eingangsspannung R/R , die über den Schalter 10.50 einem Widerstand 1104 undC den Kathoden von ' Feldeffekttransistoren 1106, 1108 und 1110 zugeführt wird. Diese analoge Eingangsspannung R/R_n oder der · R/R_n-Faktor hat in Verbindung mit dem Widerstand, der dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1048 durch' den ersten Satz paralleler Widerstands- , zweige 1102 angeboten wird, durch die vorher beschriebene Arbeitsweise der Schaltungsanordnung die Erzeugung

0 098 0 971185

des Gliedes a.χ der Punktion f£ (R/R ), die am Ausgang des Operationsverstärkers 1048 gebildet wird, zum Ergebnis. Das Y/iderstandsnetzwerk 1046 enthält noch einen zweiten Sa.tz paralleler Wide^standsav/eige 1112, die gemeinsam über den Schalter 1050 mit der Bingangskleinrne 1062- verbimoen sind, um die liezugsspannung zu empfangen, und die auf die Bezugssprinraing und die Knickpunkt-Yv'ählsignale A, B- und C an/^sprechen, um die vorgesehene Anstiegeverstärkung so einzu-

" . stellen, daß die Koordinaten der Punktion f^ (R/H. ) in den Punkten A, B und C nach ?ig. 28 geschnitten werden, die die Spannungen Y₄, Y^ und Y_n darstellen. Diese Koordinaten—S'chni'tt punk te bestinrr.en 'die ©rdinaten-Schnittpunkte oder Spannungen bp,-· Ta^ und b.. Die. Schnittspannung b. tritt vor der Knickpunkt-Wahlspannung Y, auf, denn sie ist Teil der G-leichxing a.x + b^ des ersten Kurvensegmentes. Die Erzeugung des Gliedes b. der Punktion f.c (R/R ) , das die Schnitts ρ armun gen b. , bp, b^ und Td. repräsentiert,, am Ausgang dee Ope-^8.tions-. Verstärkers 1048 wird durch die Wirkung des V/iderstandes erzielt,- der dem invertierenden. Eingang des

y OperB,tionsverstärkers 104⁵^ vom dem zweiten Sat.z

.-". paralleler ϊ/iderstanrlszweige im Zusammenwirken mit der Bezugsspannung angeboten wird.

Wenn, die Anplitude der einer Entfernung analogen Eingang ssρannung kleiner ist als die Knickpunktspannung Υ_Λ sind nur der Anstiegswiderstand 1104 und ein : Schnittpunktwiderstan 1114 mit dem Eingang des ^: -Operationsverstärkers 1048 verbunden, denn es liegen

BAD ORIGINAL

-85-

keine positiven Knickpunkt-vVählsignale A,B oder C vor, die einem der Finchenfeldeffekttransistoren einschalten könnten, die sowohl in dem ersten Satz paralleler Widerstandszweite 110? als auch in dem zweiten Satz paralleler Widerstanszweite 1112 enthalten sind. Info] gedessen wird das Au.slangssignal des Operationsverstärkers 1048 durch die Gleichung f £ (R · R ) = a*x + b-, .des ersten Kurven Segmente s beschrieben.

33er Operationsverstärker 1048 enthält einen Verstärker 1116, beispielsweise einen Verstärker von dem oben erwähnten. TyP_xJ/ A709., und weist einen Rückkopplungswider stand 1118 auf, der seinen Ausgang (6) mit seinem invertierenden Eingang (2) verbindet. Außerdem ist der nichtinvertierende Eingang (J) über einen Widerstand 1120 mit einem Besuespotential verbunden, um den Vorspannungsstromfehler, der solchen Operationsverstärkern eigen ist, auf einem Minimum zu halten, Die Kombination des AnstiegswiderStandes 110Λ und des Schnittpunktwiderstandes 1114 hat die Wirkung eines den Verstärkungsfaktor "bestimmenden Vi^erstandes, so daß die . Verstärkxinp' Ί°ρ Operationsverstärkers dem Verhältnis des »'iderstandswertee des Rückkopplungswiderstandes 3115 .rar Pixnme der parallelen Widerstandswerte des Ans t ie g-F'.vid erstand es 1104, an.-de-m das Eingangssignal Η/Ή ρ.η^Ί1?·τ+. und des -Scfenittpunlctwi der stand es 111^, an der. die 3er,ursspannung anlier.·+. proportional ist.

Unter diesen Bedingungen erzeugt der Funktionsgenerator 956 ein erstes, in ?ig. 28 dargestelltes Kurvenelement.,

0 0 980971 -IBS-BAD ORiGfWAt

'« iO

bis die ansteigende analoge Eingangespannung die durch den Punkt A in.Fig. 28 dargestellte Spannung V_& überschreitet. Y/enn die Amplitude des normierten Entfernungssignales RA_n die erste Knickpunkt- oder Schaltspannung Y^ überschreitet, wird das positive Schalt- oder Knickpunkt-Wählsignal A von dem Knick- , punktwähler 1044 erzeugt und über Widerstände 1122 und 1124 den Gateelektroden der FeldeffekttranBistoren * 1125 und 1128 des ersten und des zweiten Satzes paralleler Y/iderstaridszweige 1102 bzw. 1112 zugeführt, um diese Feldeffekttransistoren einzuschalten, ^ie Summe der parallel geschalteten Widerstandswerte dee Widerstandes 1122 und des Widerstandszweiges, einßchliefllieh des Widerstandes zwischen der Kathode und der Anode ..-des eingeschalteten Feldeffekttransistors 1126 und des Widerstandes 1130 reduziert effektiv den Anstiegewiderstand des Operationsverstärkers .1048, wodurch der Anstieg des zweiten Kurvensegmentes zwischen den Spannungen V. und V-g, die in 3!ig. 28 als Punkte A und B dargestellt sind, erhöht wird. Außerdem wiritt für die Schnittpunktsvorspannung die Summe der parallelen Widerstandswerte des Widerstandes 1114 und des Widerstandszweiges, der den Widerstand zwischen der Kathode und der Anode des .eingeschalteten Feldeffekttraneietore 1128 und den Widerstand 1132 umfaßt, auf die Bezugsspannung, um die Verstärkung des Operationsverstärkers , 1048 so vorzuspannen, daß eine Projektion des»zweiten Kurvensegmentes die Ordinate des Diagrammee nach-,flg. 28 ! _s an einem bestimmten, nicht dargestellten Funkt fs« schneidet»

009809/1185

SAÖ C)RIQiNAL

In gleicher Weise wird das Kurvensegraent zwischen den Knickpunktspannungen V_n und V , die durch die Punkte B und G in Fig. 28 dargestellt sind, erzeugt, wenn das Schnittpunkt-Wählsignal B· sich von einem negativen Potential zu einem'positiven Potential ändert und über einen Widerstand 1154 der Grateelektrode' eines Feldeffekttransistors 1136 und durch einen Widerstand 1138 der G-ateelektrode eines Feldeffekttransistors 1140 " zugeführt wird. Das* positive Schalt- oder Knickpunkt-Wählsignal B schaltet diie Feldeffekttransistoren 1136 und 1140- ein, so daß ihre entsprechenden Kathoden-Anoden-WiderstHnde und die Widerstände 1142 und 1144 den vorher ■beschriebenen Widerstandszweigen parallel geschaltet werden, um weiter den Anstiegswiderstand des Operationsverstärkers 1Ö48 zu reduzieren und dadurch den Anstieg desJ,dritten Kurvensegmehtes zwischen den Spannungsniveaus V-D und ¥„ zu erhöhen, die in Fig. 28 durch die Punkte B und C veranschaulicht sind. Weiterhin wird dann in Zusammenwirken mit der Bezugsspannung die Verstärkung des Operationsverstärkers 1048 weiter vorgespannt, so daß eine Projektion des dritten Kurvensegmentes die Ordinate des Diagrammes nach Fig. 28 an einer nicht dargestellten, vorbestimmten Stelle W schneidet. .-.'■...* ■

Pas vierte Kurvensegment, das der Knickpunktspannung V^ folgt, die von dem Punkt 0 in Fig. 28 veranschaulicht wiräV^erzeugt, wenn das Schalt- oder Knickpunkt-Wählsignal G sich von einer negativen in eine positive Spannung ändert und über Widerstände 1146 und 1148 den

00 9809/1185

ί J'

Gateelektroden von Feldeffekttransistoren 1150 und 1152 zugeführt wird, um diese Feldeffekttransistoren einzuschalten. Die Widerstandzweige, die den Widerstand zwischen der Kathode und der Anode des Eeldeffekt- . " , transistors 1150 bzw. 1152 und die Widerstände 1154 ¹DZW. 1156 enthalten, v/erden jeweils zu den vorher ■beschriebenen "idei'ständen parallel geschaltet, um weiterhin/1048 zu erhöhen und den Operationsverstärker weiterhin so vorzuspannen, daß das vierte Kurvensegment, wenn es projiziert wird, die Ordinate des Diagrammes "^'ach Fig. 28 in einem v/eiteren, nicht dargestellten Punkt b. schneidet.

■■■"■■- ¹^ - -

Ss sei betont, daß es möglich ist, die Genauigkeit der Kurvenapproximation mit Hilfe dieses Punktionsgenerators zu erhöhen, indem für jedes zusätzlich gewünschte ,Kurvensegment eine zusätzliche Vergleichsschaltung, eine zusätzliche Operationsverstärker- und Transistorschaltung für den Knickpunktwähler 1044 und ein zusätzlicher Widerstandszweig im ersten und im zweiten Satz paralleler Widerstandszweige 1102 und 1112 mit je einem Feldeffekttransistor und einem widerstand vorgesehen werden. D,ie Erzeugung zusätzlicher Kurvensegmente und zusätzlicher Knickstellen würde die gewünschte stetige Kurve, die die'-geforderte- Funktion wiedergibt, besser annähern. Das resultierende Ausgangssignal fr(B/R ) an der Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 1048 ist ange-nähert die Funktion, die durch die obigen Gleichungen beschrieben ist.

die Anstiegsverstärkung des Operationsverstärkers

009809/1185

BAt)

■: ί-

Das resultierende Ausgangssignal f^(R/R_n) an der .Ausgangsklerame des Operationsverstärkers 10Ί8 wird von dem einstellbaren BallistiktermMultiplikator 960 (Fig. 23A) empfangen, in dem es mit dem BalliBtiktermE^ multipliziert wird. Dem Aufbau nach ist der einstell!bare Ballistiktennmultiplikator 960 der gleiche wie der einstellbare Ballistiktermmultiplikator 954 nach Fig. 24 _f abgesehen davin, daß die Werte der Widerstände 998 bis 998n und des Rtickkopplungswiderstandes 1006 gemäß der Ballistikkonstande £ für jede Munition gewählt sind. Dae Ausgangssignal des einstellbaren Ballistikkonstanten-MuItipiikators 960 ist dem Aufsatzwinkel fc_Q gemäß der oben beschriebenen .Gleichungen für den Aufsatzwinkel proportional.

Der Ballistikfunktionsgenerator 958 zur Erzeugung der Ballistikfunktion i_t(R/R_n) und des einstellbaren Ballistiktennmultiplikators 962 sum Multiplizieren der Funktion mit dem Ballistikterm t nach* Fi«f. 23A sind in der gleichen Weise ausgebildet wie de^ Ballistikfunktionsgenerajtor 956 nach Fir. 27 bzw.. der einstellbare Ballistikterramultiplika-tor .954. nach Fig. 24, abgesehen davon, daß die Werte der darin enthaltenen Widerstände so gewählt sind, daß die resultierende Ballistikfunktipn und der Multiplikatiönsterm die stetige Kurve und den Ausdruck gut annähern. der druch die Flugzeitgleichungen dargestellt wird,, um das teilweise korrigierte Flugzeitsignal t^,^ i^ zu erzeugen.

009809/1185

Wie oben anhand Big. 23B beschrieben, werden das teilweise korrigierte Flugzeitsignal tw, \ und das teilweise korrigierte Aufsatzwinkelsignal *-₀r₈, \ Jeweils, durch ein Paar Nebenmultiplikatoren geleitet, um sie ■ weiter bezüglich Abweichungen von Staridardbedingungen -gemäß den partiellen Ableitungen B und H zu korrigieren. Mehr im einzelnen wird das teilweise korrigierte Auf- ,. satzwinkelsignal € / ,^ durch den Febenmultiplikator; 972, den Operationsverstärker 974, den Webenmultiplikatord 976 und den Operationaver,stärker 978 geleitet, unb das ■ Aufsatzwinkel-Ausgangseignal f₀ für vom Standard abweichende Bedingungen '■■■;.

",,.ίο ^=go(s«) ^{(1 + B) (1} - ^2H)

au. schaff en, bei dem B sär^R^ und H₁ =ÄV_ö/y_o.

Das teilweise korrigierte Flugzeitsignal ^(-Jiλ wird durch den Nebenmultiplikator 980, den. Operationsverstärker. 982, den ^aebenmultlplikator 984 und den operationsverstärker-986 geleitet, um das Flugzeit signal t_f für Abweichungen von ^tandardbedingungen

%(ιϊθ) ⁼ %(β») (1 + B) (1 - H)

zu schaffen, In dem wiederum B =^R_n/R_n,und H «=

Die vier Nebenmultiplikatoren 972, 976, 980 und 984 sind alle in der gleichen Weise verwirklicht wl® &fe? Hebenmultiplikator 966.nach FIg. 25. Der Hauptmultt» plikator 970, der zum Ansteuern der Kebenmultipliitsi^oren .976 tmd 984 dient, ist in der gleichen Weise auegebildet wie der Hauptmultiplikator 964 nach Fig. 25.

009809/118S ./. .

Das Päral&axenkorrektionssignal ρ wir - von dem Funktionsgenerator 990, dem Gleichrichter 992 und dem Knickpunktwähler 994 erzeugt> die in der gleichen Weise ausgebildet sind, Wie die Schaltungsanordnung nach fig. 2?» Da jedoch die Parallaxe f . ,= l/R - l/R

eine umgekehrte Abhängigkeit von der Entfernung h\cit, wird die !funktion der Parallaxe ρ in Abhängigkeit von der Entfernung erzeugt, indem der funktionsgenerator die Anzahl der parallelen Widerstandszweige vermindert, wenn die Entfernung zunimmt, was gerade entgegengesetzt zu der anhand fig. 27 beschriebenen Arbeitsweise ist.

Wie aus fig* 233 ersichtlich, wird das -^levationssteuer- , signal E und das Ablenkungs-steuersignal D zur Steuerung des Feuerleitsystems in der Hohe bzw. in, der Ablenkung anhand des Aufsatzwihkelsignals &_ und des flugzeitsignals t_f erzeugt, indem,diese Signale für den Ballistikdriftwinkel Ji j > clett Windablenkungswinkel \ _t den kinematischen Vorh^. It wink ei T^₁ ^ Parallaxe D. ,E , Sprungbewegun^en 5_Ί., E. und Schräglage D,, E^ korrigiert wenden. ■- ■ ■■

Das ÄufsatswinKelsignal g wird, durch einen "Ballistikterir,-mul.tiplikator 1160 f£ fig, 24 dargestel].ten Art geleitet» indem es mit einer ausgewählten Baliis.tikdriftkonstante -K^/V "für jede ausgewählte Munition multipliziert wird zum Erzeugen eines Driftwinkelsignals ^. gemäß der obigen G-leichuhg/ Dieses Driftwinkelsignal λ. wird dann einem Summmiereingnng eines Operationsverstärkers zugeführt, worauf diese Schaltung dieses Ballistik-

bad

driftwinkelsignal dazu benutzt, das Elevationssteuer- , signal 1 und äas Ablenkungssteuersignal D zu korrigieren,, wie- es in Kürze naher erläutert werden wird.

Das von dem Windmesser empfangene Seitenwindsignal T-wird durch einen variablen Ballistiktermmultiplikator 1164 der vorher beschriebenen Artgeleitet, inder*. es mit einem Seitenwindkoeffizienten K für ^ede ausgewählte Munition "multipliziert wird, um ein Signal VI₁, zu erzeugen. Dieses Signal 'rird dann durch einen rieben- -., multiplikator 1166 der anhand Pi?;. 25 erläuterten Art geleitet, indem es mit dem Temperatur-Druck-Koeffizlenten B multipliziert wird j Um ein Ausgangs signal VJ^B zu erzeugenj das dem invertierenden Eingang eines summierenden Operationsverstärkers 1168 zugeführt wird. Das Signal T^K. wird auch unmittelba-r einem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1168 zugeführt, so daß ein Ausgangssignal T K (1 -B) erzeugt wird, um Abweichungen von Standardbedingungen zu korrigieren. Dieses Signal wird durch einen Bebenmultiplikator 117Ö geleitet j indem es mit dem iTuezeitsignal ΐ (T = t„) miiltipliziert 'wirdj um das Windablenkungssignal I^ ■ . zu erzeugen, d-:-.s eiheüi zweiten Eingang des sunmieren- - den bperationsverstärkers 1162 zugeführt wird, wonach es dazu benutzt wird, das Ablenfcungssignal D.und das ElevätiohBsignal E zu korrigieren. ; y

Der Fiugzeit-Muitiplikatiönsfalctor T für den Nebenmultiplik&tor 1170 wird erzeugt, wenn das Flugzeitsignal t_f dem Hauptinuitiplikator 988 zugeführt wird»

6Ä0

Der Haupt-^eben-Multiplikator 988, 1170 mit Zeitauf teilung ist von der Art, wie sie oben anhand Fig. beschrieben worden ist, und kann mit einem VTechselstrom-Eingangssignal e = t~ sin cit betrieben werden, das von dem Hauptmultiplikator 988. empfangen wird, und einem Grleiehstrom-Eingangssignal* V K_w, äas der Febenmultiplikator 1170 empfängt. Wie oben festgestellt, muß die Periode des Wechselstronfsignales t» sin<yt sehr viel größer sein als die Periode des Hauptmultiplikators 988. Als Ergebnis arbeitet der Hauptmultiplikator im wesentlichen so, wie es oben für ein Gleich-

strtom-Bingangssignal für jedes spezielle Tastverhältnis' beschrieben worden ist. .

Wenn jedoch das Eingangssignal t„ sin tot ein Y/echselstromsignal ist, ändert sich das Ausgangs signal t« sin CJt/ ^ed ⁼ ^2 "* ^Tr^^2 ^{+ 5}^ des Hauptmultiplikators 988 von Periode zu Periode und ergibt ein impulsbreitenmoduliertes Ausgangssignal. Ist beispielsweise das Eingangsignal e = t- ein 0, wird dem Summierintegrator 1024 kein Ström e zugeführt und.es wird das Ausgangssignal eine Rechteokwelle mit T₁ = T₉ sein. In dem Mäße, wie das Signal tx. sin öit von sin 0 auf sin 90 anwächst, nimmt die Seit Tp zu, bis die Dauer von T^ sehr kurz in bezug auf die 2eit T^ ^is*· W©¹*» ^d&^s Signal t_f sin #t sieh in dem Bereich zwischen sin 90° und sin 270° ändert, nimmt die Dauer von ¹JL zu, bis T₂ kurz in bezug auf T-ist. Wenn das Signal t^, siinjt sich von sin 270° bis ·

ain 360 ändert, nimmt die Dauer von Iv, zu und die Dauer

009809./118S.

BAD

von T₁ ab, bi-s als Ausgangs signal wieder eine Rechteclcwelle mit T₁ = ^Tv_? erzielt wird. Das Ausgangs signal des ^auptmultiplilcators 988 ändert sich in der oben beschriebenen Weise während jeder Periode e ·

Der erste lieben schalt er 1034 und der zweite i^ebenschalter 1036 empfangen, wie oben beschrieben, das Ausgangssignal T des Hauptteiles 988 und liefern ein Ausgangssignal an ihren gemeinsamen Ausgängen, das dem impulsbreitenmodulierten Ausgangssignal des Hauptteiles 988 entspricht. Das Ausgangssignal des ersten ^weben- ; schalters 1034 und des zweiten Hebenschalters 1036 werden einem inittelnden Filter 1042 zugeführt, damit ein gefiltertes Ausgangssignal erzeugt wird* das durch den folgenden Ausdruck wiedergegeben werden kann:

-B) t_f

Die in Pig. 26 dargestellten Signalverlauf* sind auch auf einen Haupt-Iieben—Multiplikator mit Zeit auf teilung anwendbat, bei dem ein ^echselstromsignal t« sinöJt dem Hauptteil 988 und ein G-leichstromsignal Y^K^iX-B) dem Mebenteil 1170 zugeführt wird.

Die Azimut-Ä'inkelgeschwindigkeit 4L des lurtees wird durch eine Folge- und Klemmschaltung 1172 zugeführt, in der sie als Gleichstromsienal gespeichert wird, wenn das Eingangssifiial ^'¹II: enpfangen v/ird.

Eine typische iY\L?e— und Kl emm se haltung, die tee im et ist, CJ oder GJ* in einem gestörten oder

00 980 9/1185

Feuerleitsystem abzutasten, ist in Fig. 29 dargestellt und umfaßt einen Schalter 1182, der auf ein G-leichstromsignal(j.j anspricht.'Der Eingang eines Verstärkers •1184 ist über einen geeigneten Widerstand 1186 mit Masse und über einen vifiderstand 1188 mit dem Sehalter 1132 verbunden. Weiterhin ist der Ausgang des Verstärkers 1184 über einen aus einem Rückkopplungswiderstand 1190 und einem Schalter 1192 bestehenden Serienkreis und außerdem über einen Kondensator 1194 mit dem Eingang verbunden, -"ie Schalter ^1188 und. 1192" sprechen auf S'chaltersteuerungen 1198 an, die ihrerseits auf -das Vorhaltverriegelungs-Steuersignal Rl¹LL ansprechen. Die Schalter 1188 und 1192 sind bei Filterbetrieb geschlossen und für einen Haltebetrieb geöffnet, wenn das Signal Rl¹LL beendet ist. Diese Bedingung gilt für gestörten und ungestö'rten Betrieb. Für einen Direktorenbetrieb bleiben die Schalter 1888 und 1192 wie dargestellt geschlossen, so daß eine Filterwirkung stattfindet. Bei allen Betriebsarten ist der Schalter 1196 bei Fehlen eines Signals Ri¹LL offen. vVenn-die Abtast- und Hai tekreis-Freigabe des Signals RTLL benutzt wird, veranlaßt die Schaltersteuerung 1198 ein Öffnen der Schalter 1182 und 1192, so daß die W'inkelgeschwindigteit als G-leichstromsigna.1 ßjf * gespeichert wird.

Dieses-Gfleichstromsignal wird dann durch einen Febenmultiplikator 1174 der oben beschriebenen. Art geleitet, indem es mit dem Flugzeitsignal T multipliziert wird, um ein kinematisches Vorhaltwinkelsignal tuΛ. zu bilden. \Jenn es sich um ein Einkreiselsystem handelt, wird dieses kinematische Vorhaitwin'elsignal (J, T. durch einen Analog-

009809/1185

schalter 1176a als einzelnes kinematisches Ereisel-Vorhaltwinkelsignal» _fc dem anderen Eingang des Operationsverstärkers 1162 zur Korrektur des Ablenkungssignals D und des Elevationssignales E zugeführt*

Die in Pig. 30 veranschaulichten ü-nalogschalter 1176a und 1176b empfangen das einzelne kinematische Kreisel-Vorhaltwinkelsignal ^-, = W^t^. an ,einer Eingangsklenime 1204 und das v/ahlfreie zweite kinematische Kreisel-Vorhaltwinkel signal (j t.p, wie es im folgenden mehr im einzelnen erläutert werden wird, an einer zweiten Eingangsklemme 1206. Die beiden anderen Eingangsklemmen 1208 und l?10 sind mit Masse verbunden. Das Schaltsignal RTLL wird an einer Eingangsklemme 1212 empfangen.- Dieses Schaltsigna.! JRTLl befindet sich normal erweise auf einen niederen/Pegel, wenn der'Rechner sich'r.icht in der Betriebsart BEOJuiEIT befindet, so daß die Eingangs-signale .an den Klemmen 1208 und l?l-..< die sich auf Erdpotential befinden, en die" Ausgangsklemmen 123 4 und 1216 gelangen. ..."'"

¥enn im einzelnen das Schaltsignal ViTLL, das der K].emrae 1212 zugeführt wird, niedrig ist,- ist der Diodenkreis 1218 in -Durchlaßrichtung beaufschlagt, so daß sich das. eine Ende des Basistrorawiderstandes 1220. auf Erdpot.entlal befin.det. Dieses Signal mit Massepotential wird durch einen Schwellenwertkreis 1222 geleitet!» der zv/ei in ^üerie geschaltete Dioden enthält, um einen npn.-Transist or 1224 zu sperren. V/eiterhin ist ein Basis-Emitter-Widerstand 1226 zwischen die -IK-sis up.d den Emitter des TransistOrs 12·?:4 geschaltet. λΙπ Yorspar-nungsnetzwer^v, das zwischen ^r"!er! K°13 ektor und eine +12V-Klemme geschaltete Widerstände ^.22^ und. 12:'>U und

009809/1185

_·05 _ ■ ■

einen 7/iders ί and 1232 umfaßt, ist zwir^r-endie" +1?V-Klenme und eine +50-ICl emme an einen Ende und-die Basis eines 'Tranristore 1⁰^- geso-haltet,- uri die B.ⁿr:' sppannir!^ auf 3 2V ⁴⁰V "λι halter, ie η nc Ii den Z 'r+an^r· de? ■?*""": ~istors 1?'M. Wenn sich beispielsweise der ^r£v?r si ε tor i??A in p.ein en normalerweise versperrten Zustand befindet, ist die der Basis der- Tr? η si s⁺ors Ί'3^Α zv<geführte Spinnunp- größer als +12V und es wird de ' ^fJ?r°,rsistör 125^ gesperrt, der ein Teil eines Mft'erentialverstärlcers ist. "Bei ^esperr+eT. Transistor 12~jA .-ist-der andere Transistor 1236 des Differentialverst'arlcers leitend, wan Ύ-f die Spannung an Emitter, die-"sich aus öem StromfluS durch den Emitterwiderstand IPJA-ergibt, und das am -.oll.efrtorwiderstand l.-viÜ gebildete Potential 3uri;okzuf"hren ist.

Bei diesem Zustand des Differentialverr.tar^e^s weräen die ?lächän-?e? deffekttransirtoren 12A2 nria 1244 von eine:*Ti Signal einireschalt-t, d°.s ihr er i^teelektTOden durch die LoIl e": tor spannung" -£U-^c>e führt wird, die an ivollektorwiflerrstand l.?40 ansteht. Bei einc-esehalte+en

f^^bff ek"*"
FlaciuAxrarieistören 12λ2 und 1244 wird das an den ,EingangsHlen-:en 1209 und 121.0 empfangene Signal mit ,!.laspenitential über die Kathoden—^nodenstrecken der ?eldef fe\"^>:'¹- r^r.sistoren 12^2 und 12'-'' zu den Aus— gangsklemmen ^Λ''Λ& und 1216 geleitet. Da der Transistor 1??ίΐ ies DifTerentia.lverstärke■"<? resperrt ist, ist der öpannun.?sahfall an d.em KoIj ektorv.'inerstand 1246 gerinf, «ο daß den G-ät.e.eTeltroden ^er Feldeffekttransistoren HiA^ Un^ .12^0 ein Signal niederer S-oannun? zn—

*iiere r.'r an Pistolen sTerrt. Infolge—

s *i

009809/1185
8AD (MfflMiL·

dessen können die Eingangsignale (J^ t^ und CcZ₆^f» den Eingangsklemmen 1204 und 1206 zugeführt werden, nicht an die Ausgangsklemmen 1214 und 1216 weiter-geleitet werden. .

Wenn das der Eingangsklemme 1212 zugeführte Schaltsignal RTLl einen hohen Wert annimmt, wird der Diodenkreis 1218 in Sperr±chtung "be auf schlagt, wodurch der Pegel des Signals am unteren Ende des Basisstromwiderstandes 1220 ansteigt. Dieses Signal wird über den Schwellenwertkreis 1222 dem Transistor 1224 zugeführt, um ihn in den leitenden Zustand zu bringen. Wenn der Transistor 1224 eingeschaltetist, bewirkt der,Stromfluß durch das Vorspannungsnetzwerk mit den Widerständen 1228, 1230 und 1232 ein Absinken der Spannung an der Basis des Transistors 1234 auf einen Wert unter +12Y, wodurch der. Transistor 1234 eingeschaltet wird.

Wenn der Transistor 1234 des Differntialverstärkers eingeschaltet ist, ist der andere Transistor 1236 gesperrt. Infolgedessen nimmt der·Spannungsabfall am Kollektorwiderstan 1246 zu, wogegen der Span-' nungsabfall am Kollektorwiderstand 1240 abnimmt. Als Ergebnis wird die Kollektorspannung 1234 den Gateelektroden der Feldeffekttransistoren 1248 und 1250 zugeführt," um diese Transistoren einzuschalten, worauf

die. die Eingangsignale 4J₁ t_f und (^Λ^ über Kathoden-Anoden-Streck-en der Feldeffekttransistoren den Ausgangsklemmen 1214 bzw. 1216 zugeführt werden. Die Abnahme der Spannung em_Kollektor des Transistors 1236 wird den G-a.teelektroden deV Feldeffekttransistoren 1242 und 1244 zugeführt, um diese Transistoren zu sperren,

009809/1185

- 97 -

wonaoh das Signal mit Measepegel_r dag dett Eingangklemmen 1208 und 1210 zugeführt wird, nicht mehr zu den Ausgangsklemmen geleitet werden kann, -..'-

Das Ausgangisignal wird dann^-£ d ⁺

des Operationsverstärkers 1162

⁺ ^k* ^^{enn es sich}· Jedoch um ein Zweikreiselsystem handelt, werden die Schaltkontakte eines Einkreiselsehalters 1178 umgesehaltet und es wird dann dieses kinematische Vorhaltwinkelsignal cJLt« einem Eingang eines Operationsverstärkers 1180 zugeführt, und es wird das Signal ^i zuK ⁺7?_w* ' '

wird auch unmittelbar einem-Eingang

Das Aufsatzwinkelsignal

eines Operationsverstärkers 1252 zugeführt, um ein

Signal £ zu erzeugen, mit £ = L·. -

Die Ausgangssignale ty und £ der Operationsverstärker .;, 1162 und 1252 können unmittelbar durch Analogschalter -^ 1254a und 1254b vorher beschriebenen Art zu Eingängen von Operationsverstärkern 1180 und 1257 geführt werden, wenn sich das Schräglagesignal 0 auf dem· "Aus" -M ve au _r befindet. Wenn das Schräglagesignal C "Ein¹¹ ist, kann es zuerst duroh eiten Schräglageresolver 1256 geleitet werden, bevor es über die Analogschalter 1254'ä und ■ λ 1254b den Eingängen der Operationsverstärker 1180 und 1257_r zugeführt wird, wenn der Schräglageresolver eingeschall;et, ist. Obwohl ein Schräglageresolver speziell genannt woijden ist, versteht es sich, daß statt dessen andere Arten ' \ von Besolvern benutzt werden können.

, it

00 98 09/1185

1940692

TJh^er der jbmaiime, daß der Schräglagenresalver ■^|3etrieb ist, werden die Aus gangs signal e >| und £ derOperationsverstärker einer Wicklung des Resolvers zugeführt und in Turmkoordinaten aufgelöst, die den Neigungswinkel des Turmes in bezug auf die Horizontale iil Betracht ziehen und Aufgangssignale erzeugen,- die gemäß diesem Schräglagenwinkel aufgelöst sind. Eine . ., Möglichkeit zur Ausführung dieses Vorganges besteht darin, daß eine erste Wicklung mit einem Pendel ver- .

\jianden ist, so daß die erst Wicklung relativ zu einer stationären zweitenWicklung bewegt wird, so daß sich die induktive Kopplung zwischen den Schenkeln* der Wicklung mit der Position dd» beweglichen Wicklung ändert, Das Ausgangssignar des Schräglagenresolvers 1246 wird dann ein ünkorrigiertes Ablenkungssignal D und ein unko»rigiertes Elevationssignal E der Form

D_rt = -yicos G + t sin C

und ^; . ■ t.

E_c = :;L cos G - \ sin G.

Dieseunkorrigierten Ablenkungs- und Elevationssignale ^;D₀ und Ey werden dann; durch die Analogschalter 1254a und "1254b! einem der Summiereingänge der Operationsverstärker 1|180 bzw, 1257 zugeführt, in denen sie weiter lcörrigier|t werden^ Andere Eingänge der Operationsver- ) stärker 1ä180 und 1257 empfangen Sprungsignale D. und E+, die vonvariablen Dämpfungsgliedern 1258 und 1260 für jede ausgewählte Munition geliefert werden. Ein anderer Eingang der Operationsverstärker 1180 und 1257 empfängt den Parallaxqnkoeffizient V^ - V^ > der von

009809/1185
BAD

dem Funktionsgenerator "990 nach Fig. 23A wird. Ein anderes Eingangssignal der Operationsverstärker ist das Hängen des Geschützrohres in der Ablenkung D, und der Elevation Ε:,. Die Eingänge des Operationsverstärkers enthalten einen Einstellwiöerstand für die Verstärkung der den Parallaxenkoeffizient mit der Ablenkungs-Parallaxerikonstante IL. multipliziert, die für jeden Panzer bestimmt i;.*t. Der Operationsverstärker 1257 hat im Eingang einen Einstellwiderstand für die Verstärkung, der den Parallaxenkoeffizient mit der Elevations-Parallaxenkonstante"D multipliziert, die für jeden Panzer bestimmt ist. Wenn es sich um ein Zweikreiselsystem handelt, wird das Signal Wt„ aus dem Produkt der Turmwinkelgescrwindigkeit in der Elevation und der Flurs-eit einer anderen Eingang dee Operationsverstärkers 1257 zugeführt, um den kinematischen Vorhaltwinkel in der Elevation zu kompensieren.

Wenn ein Zweikreiselsystem bei gestörtem oder bei eungestörtem System Anwendung findet, wird ein SignalU) _e für die Winkelgeschwindigkeit der Kpnonenachse in der Elevation einer -weiten Folge- und Klervi-S-Chaltung 1262 der oben anhand Fig. 29 beschriebener; Art zugeführt, die das Signal als Sleichstromsignal to. speichert. Dieaes Glelchstro"iBifnal Ct> wird durch einen Nebenmultiplikator T26d der oben beschriebenen Art geleitet, inde" es mit dem Flugzeit signal T iiiert wirr¹, um ein Ausgangssi-"iial lu_ot„ zu" e bei de**: <?p fich ¹Im den ki?iemetischen . Vorlia-ltwinkel ir der Sl °x^rri''"i ^'ί liiiTiielt. ~Di ρρβτ¹ kine^P^isc winkel in 1er "⁷^l⁰Va ti on W-t^ v;ird diireh den c·/-·ι·;«Liter 11 ^'fb iⁿi de¹^ Ein'rreisels-chaDirer- 11 ^B y.v.

009809/1185

BAD

1941892

Eingang des Operationsverstärkers 1257 geleitet ■ und es wird, der kinematische Vorhaltwinkel in der - -' ■ .- .-;. Ablenkung U) Λ^ durch den Einkr"ei sei schalter 1 178 -einem •Eingang des Operationsverstärkers 1180 im Ablenk- -;'.· kanal zugeführt. " ' -'. - --'- - ;

Die Ausgangssignale der Operationsverstärker 1180 und ; _ 1257 werden durch Analogsehalter 1278a und 1278h-der oben beschriebenen Art geleitet, die das Signal nur dann weiterleiten, wenn von ihnen das Signal RECHNEIT empfangen wird. - .'_-..■

Me Operationsverstärker 1280 und 1282 empfangen die Ausgangssignale derAnalogschalter 1278a und 1278b zusammen mit einem Rohrachsen-Korrektursignal D^ in der Ablenkung bzw. einemRohraehsen-Korrektursignal E^ in der Elevation. Diese Operationsverstärker 1280 und " 1282 erzeugen das AbIenkungs-Korrektürsignal D und das Elevationsfcorrektursignal E, welche Signale einem Servoverstärker zugeführt werden.

Der in Fig. 31 dargestellte VerschleißbewertungBfuiiktionsgeneratpr 1402 anch der Erfindung ist bei dem vorliegender! Äusftihfungsbei spiel mit einem Geschütz 1404 verbunden, ,deseen Rohrwand sich beim Schießen mit dem Geschütz abnutzt, üftter der Annahme, daß das Geschütz I404 in der Lage i,st> eine Ängahl ferseliiedener Mun'itionis&rten 2u Verschießen und daß diese verschiedenen Arten bei Jedem Schuß verschiedene Abntitizungsbeiträge leisten, JUrfc ee'erforderlicii, Signale zu schaffen;, die von der Irt ■. der verwendeten Munition und von der Anzahl der Schüsse abhängen. ν

009809/118S

Mit dem Geschütz I404 ist ein. Feuerschalter 1406 mechanisch verbunden, der bei jedem Abfeuern des Geschützes kurzzeitig schließt. Vorzugsweise wird er von der Rücklaufeinrichtung des Geschützes betätigt. Auf diese Weise wird naoh jedem Abfeuern ein Steuersignal auf den Belastung smul tipi ika tor 1408 übertragen. Ein anderes Signal erreicht äen Belastungsmultiplikator über den Munitionswähler 1410. ■ .,---.-

Unterstellt man, daß das Geschütz 1404 vier verschiedene Munitionsarten verschießen kann, dann zeigt die nachfolgende Tabelle Beispielswerte für den Abnutzungsgrad und den Verschleißfaktor* .

Anzahl der Schüsse bis zum

Verschleiß Versah! e

Munition vol	1ständige
A1	250
A2	375
A3	200
A4	500

12 8

Die Anzahl der Schüsse, die bei einer bestimmten Munition einen vollständigen Rohrverschleiß zur 3?olge hat, wurde experimentell gefunden. Dabei kann jedes geeignete Verfahren zur Bestimmung der Rohrabnutzung verwendet werden, einschließlich einer mikrometrischen Messung des Bohrungsdurchmessers des Rohres oder einer Messung der Änderung der Mündungsgeschwindigkeit im Vergleich zu derjenigen eines neuen Rohres, Das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Schüsse für vollständigen Verschleiß ist 3000. Der Versohleißfaktor in der Tabelle ist das kleinste gemeinsame Vielfache dividiert durch die Anzahl

009809/1195

der Schüsse einer bestimmten Munition für vollständigen Verschleiß. Deshalb ist der Verschleißfaktor ein Relativwert für die Rohrabnutzung, der den Betrag der von verschiedenen Munitionen im Rohr erzeugten Abnutzung widerspiegelt. . -■;■"-

Der Belastungsmultiplikator 1408,. der seine Eingangssignale von dem Feuerschalterl4O6 und dem Munitionswähler 1410 empfängt, multipliziert den abgefeuerten Schuß mit seinem Verschleißfaktor." Das Aus gangs signal des Multiplikators, das die wirksame Rohrbelastung drirch diesen _T bestimmten Schuß angibt·, wird dem Zähler 1412 Kliffeführt, der die Einheiten der wirksamen Rohr "belastung summiert,", die er von dem Belastungsmultiplikator erhält. Das Ausgangs-signal des Zahlers 1412 wird über eine Leitung 1416 einem Digital-Analog-Umsetzer 1414.zugeführt, so daß das Ausgangssignal des Terschleißbewertunfsfunktionseenerator 1402 auf der Leitung 1418 als Analogwert erscheint. Dieser Analogwert wird in geeigneter vieise in einer Feuerleitanlage verwendet, um entsprechend der G-esamtabnutzung des Rohres dessen Ausrichtung zu korrigieren. - . . ..-"-■ .■"■-.. ..'"■"·

Wenn der Zähler 1412 ein Festkörperzähler isty verliert er normalerweise Del einer Unterbrechung der Leistungszufuhr seinen Zählerstand. Deshalb ist im Hinblick auf die Tatsache, daß Geschütze",■ die mit einer solchen Zielvorrichtung versehen sind, Leistungsausfällen ausgesetzt sind und auch für beachtliche Zeiträume:".ohne Lei.stung.s~' zufuhr gelagert werden,-mit dem Zähler 1412 ein Speicher 1420 verbunden, der nach solch einer Unterbrechung der ■ _i Leistungszufuhr dem Zähler den genauen Zählstand wieder "

009809/1185 ./.

bad

vermittelt. Der Leistungsfühler 1422. "is-';"mit der elektrischen Leistungsquelle verbunden, die zur Aufrechterhaltung des¹ Zählerstandes im Zähler dient. Der Lelstungsfühler 1422 ist mit der Lese-Schreib-^Uteuerung 1424 verbunden, die.ihrerseits an den Speicher 1420 angeschlossen ist, um im Falle der -"eistungaunterbj^echung den Gesaratzählerstand des Zählers 1412 auf den Speicher zu übertragen und den Zählerstand in den Zähler wieder einzuschreiben, wenn Leistung wieder zugeführt wird. Der Zähler 1412 kann entweder bei jedem Z^;i.hlvorgang den Inhalt des Speichers 1420 berichtigen oder es kann der Speicher 1420 so eingerichtet SeIn₁ daß er bei beginnender Leistungsunterbrechung den Zähler 1412 abfragt und den vorliegenden Zählerstand speichert. Der Speicher 1420 ist vorzugsweise ein Ferritkernspeicher; es kann aber auch jede andere herkömmliche Speicheranordnung verwendet werden.

Fig. 32 zeigt ein detaillierteres sehematisch.es Schaltbild des Belastungsmultiplilcators zusammen mit zugehörigen Einrichtungen. Ein Taktgeber 1426 erzeugt entweder eine Rechteck-Welle geeigneter Frequenz oder verwandelt eine verfügbare Frequenz in ein Rechtecksignale Bei einigen Anordnungen, die den Verschleißbewertungsgenerator verwenden, ist ein Wechselstrom von 400 Hz vorhanden. In solchen Fällen braucht der Taktgeber 1426 nur den verfügbaren Wechselstrom rechteckig zu machen. Die Ausgangssignale des Feuerschalters 1406 und des Talctgebers 1426 sind die Eingangssignale für ein UND-Gatter 14.iS. Der Ausgang des uIQ-Gatters 1428 führt zu einem QB2R-Gatter 143Ov Der Ausgang des ODER-Gatters 1430 ist mit eir-em Zähler 1432 verbunden.

009809/118 S

ι it ίί

In dem geschilderten Beispiel ist der Zähler' 14-32- ein vier Bit umfassender Zähler, der in der Lage ist,-Ms 16 zu zahlen. Die vier Ausgänge der vier Bits des Zählers 1432 sind mit einem ODER-Gatter 1434 verbunden. Der Ausgang des ODSR-Gatters 1434 führt zu einem UND-Gatter 1436, das auch den taktimpuls als Eingangssignal erhält. Das Ausgangs signal des UND-Gatters 1436 bildet das andere Eingangssignal des ODER-Gatters 1430. Wenn aer Zähler- V stand von Null abweicht, ist mindestens eines der Ausgangs signale des Zählers 1432 auf einem hohen Ji i ve au·. Deshalb fließt, solange der Zählerstand von.Null abweicht, ein Signal zu dem ODER-Gatter 1424, das die Erregung des UND-Gatters 1436 bewirkt», .so daß das Takt— , signal das ODER-Gatters 1430 passiert und den Zähler 1432 zum Zählen veranlaßt. Das Zählen erfolgt so lange, bis der Zähler den vollen Zählerstand 16 erreicht hat, bei dem alle Zählerausgänge auf Null stehen und-kein Ausgangssignal vom ODER-Gatter 1434 dem UND-Gatter 1436 zufließt. Deshalb bleibt der Zähler bis zur nächsten Erregung durch den Feuerschalter stehen. Diese-Anordnung überträgt bei jeder Betätigung des Feuerschalters 1416 sechzehn Impulse auf eine leitung 1438.

Die Leitung 1438 führt zum Eingangefnes Binärteilers 1440, dex aus den Stufen 1442, 144A, 3 446 und 1448'besteht. Daher werden jedesmal, wenn der Zähler 1432 seine sechzehn Zählungen vollführt, acht Zählungen auf.ein UND-Gatter 1452, vier Zählungen auf ein UND-Gatter IA54, zwei Zählungen auf ein UND-Gatter 14-56" und eine Zählung auf ein. UND-Gatter 1458 übertragen. .Der Munition-swähler 1410 ist mit jedem d'er vier USD-Gatter 1452 bis 1458 verbunden, so daß die Zahl der gewünschten Zählungen ausgewählt werden kann, indem man bestimmte UND-Gatter aussucht. -

009809/1185 .·./.

Die folgende Tabelle gibt die binären ouetandsmuster des Munitionswählers wieder, die er zum Erreichen der . gewünschten Anzahl von Zählungen annimmt. Die Zustandemuster geben einen hohen oder niedrigen Signalpegel auf den Verbindungsleitungen, vom Munitionswähler zu den · ITSD-G-attern 1452 bis 1458 an, und zwar in Fig. 52 in der Folge von oben nach unten.

Munition	Zahl der gewünschten Zählungen	Zu stand smus ter
A) '	12	1100 .
A2	8	1000
A3	15	1111
A4	6	011 ü

Die Ausgänge des TIO-G-airters 1452 bis 145Θ sind mit einem OD^SR-Clatter 1460 verbanden, so daß ihre Ausgangsignale vereinigt werden und das -an eine leitung 1462 abgegebene Ausgangs signal das Signal für die wirksame G-esamtbelastung für den zuvor abgegebenen Schuß darstellt. Wie ~uvor bemerkt, wird dieses Signal über die Leitung 1462 zum Zähler 1412 weitergeleitet, um den Zählerstand des Zählers 1412 um den Faktor zu erhähen, der der durch den letzten Schuß bedingten. Abnutzung entspricht. Wird die Feuerwaffe mit einem Geschoß geladen, da.s einen anderen Ver schleiß faktor besitzt, so wird das- Zustandsmuster des Munitionswählers 14IO entsprechend der neuen Munition geändert, so daß beim Abfeuern der Ve-schleißfaktor für diesen Schuß im Zähler 1412 summiert wird.

■■■._-

Der Munitionswähler kann beispielsweise von einem Schalter gebildet werden, der in seinen verschiedenen Stellungen die zu den ÜIED-Gattern 1452 bis 1458 führenden leitungen gemäß dem gewünschten Zustandsmuster an eine ' hohe oder eine niedrige Spannung legt.

009809/1185 BAD

"In Fig. 33 ist las Bedienungspult fur den Kanonier dargestellt, das in der Steuereinheit 38 der Fi?. 2 enthalten ist; dargestellt sind die anhand der Fig. ?2 erläuterten Elemente. Der Hauptschalter-β4.9 legt das System an die Stromversorgung, ein Entfernungsschalter 1500 und eind Wimdsehalter 1502 ermöglichen entweder automatische oder manuelle Eingabe und der Schräglage- Aus-Schalter 1504 ermöglicht die Verwendung des Schräglagen-Parameter. Der Justierschalter 872 weist sowohl eine iiormal- als auch eine Justier-Lsge auf. Ein Schalter ist vorgesehen zum. Betätigen des Pefciskopes. Bei/manchen Panzern ist auch ein Periskopwischerschalter 1506 -vor- .„ gesehen. Von Hand eingegeben wird di,e Entfernung durch das handbetätigte Entfernungspotentiometer 853; ebenso wird d-er Wind durch das handbetätigt© Potentiometer 150? . eingegeben. Der Schalter β 5 7 ermöglicht .die Auswahl von beispielsweise vier verschiedenen Munitionssorten. Die

. manuellen .Elevations- und. Äblenkungs-Justiereingänge' ' sind als Potentiometer 1510 und 1512 ausgebildet; die manuellen Elevations- und Ablenkungs-Sprungeingaben sind als Potentiometer 1514 und 1516 ausgebildet.

Das in Fig. 34 dargestellte Lasersteuerpult weist Druckknopf e. 1524 und 1526 zur Auswahl eines von zwei Zielen. Ein Schalter 1528 schaltet das Lasersystem ein und der Schalter 829 dient zum Auslösen des Lasers. Ein FuIl-Rückstellknopf 1520 ist zum manuellen ITull-Stellen des Zählers vorgesehen. In den Fällen, in denen Entfernungs-Sorschaltungen verwendet werden, ist eine die liindestentfernung auswählende Einheit 1530 eingebaut. Es ist nicht erforderlich, daß der Kanonier den Zähler während" des Betriebes auf -WuIl rückstellt. Durch den Zusammenbau

009809/1185- ^ ;_Λ ./.

des Lasers· und dee Sichtgerätes in einer Sinn ei t wird eine rasche Jiielbesti'^ung und eine hohe Feuergeschwindigkeit erzielt. Das System umfaßt eine Einzelkreiselanordnun^, die die Azi^utp-eschwindifkeit nit einem Geschwindigr:eitRJ:reisel oder einem anderen geeigneten Geschwindigkeitssensor .auf den Turm im Pan^erkoordinaten mißt und hieraus die Elevationsge^bwindiglreit senkrecht zur AziTouts^eschwindigkeit verwendet. Dabei kann angenommen werden, daß die Aziput^escliwindigir^it iLei Panzerkoo^din-^ten in etwa gleich ie+ der in Erd— "coordinate?!.

!Beschrieben wurde ein Peuerleitsystem, d-^s sich als Fahrzeug- oder Ponzer-Feuerleitsyeteir: eigr— ■. Ls V·--.'- ·; *··:-?"!■ '.'■'.-"■ , d'\ii die Erfindung auf Feuerleitsystene für stationäre oder sich bewegende P] "t+^or-^en und auf FeuerleitfY¹""tene "?iv*? ^"p^is'itE se^er ipib^we"liehe oder sich b°v.'e7ende ?iele «nwendbpr iet. Die Grundr*¹"~e der ^rfindun.iT sind p.uch auf andere Type*" von Rieh··"_ Steuerungen anwendbar.

009809/1185

Claims (14)

1. PATENTANSPRÜOHE

   rl.) Feuer le it; syst em für von einem Fahrzeug aus abgegebenes Feuer, mit einem Entfernungsmeßgerät und einem Sichtgerät ,dadurch, gekennzeichnet, dass mit dem Entfernungsmeßgerät ein Rechner gekoppelt ist, der Elevations- und · Ablenkungssignale in Erdkoordinaten erzeugt, und daß mit dem Rechner ein Koordinatenumsetzer verbunden ist, der e_;ine Vorrichtung zur Messung der Geschützbewegung umfaßt und Vorhaltwinkel signale in der Elevation und in der Ablenkung in Fahrzeugkoordinaten bildet.
2. 2. Feuerleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernungsmeßgerät selektiv betätigt wird und eine AnorSjdung vorgesehen ist, die den Rechner selektiv aktiviert, damit er auf den Entfernungsmesser anspricht.
3. 3. Feuerleitsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernungsmeßgerät nach dem Echoprinzip arbeitet und als Impulsquelle einen optischen Sender (laser) umfaßt. *
4. 4. Feuerleitsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtgerät eine bewegliche Sichtachse besitzt und das Entfernungsmeßgerät eine Meßachse aufweist, die mit der Sichtachse des Sichtgerätes im wesentlichen zusammenfällt.
5. 5· Feuerleitsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, • dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Rechner Zustandsfühler verbunden sind, die dem Rechner einen ersten Satz von ZustandsgrößenK« zuführen, und mit dem Koordinatenumsetzer

   009809/1185

   und den Zustandsfühlern eine Summiereinrichtung verbunden ist, die einen zweiten Satz von Zustandsgrößen empfängt.
6. 6. Feuerleitsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Geschützantrieb und eine mit dem Geschützantrieb gekoppelte Handsteuerung aufweist und weiterhin der Koordinatenumsetzer mit dem Sichtgerät verbunden ist, e um dessen bewegliche Sichtachse zu verstellen.
7. 7. Feuerleitsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Koordinatenumsetzer mit dem Geschützantrieb gekoppelt ist.
8. 8. Feuerleitsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sichtgerät eine Handsteuerung verbunden ist und das Sichtgerät und der Koordinatenumsetzer mit einem Geschützantrieb verbunden sind.
9. 9. Feuerleitsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koordinatenumsetzer einen einzigen Geschwindigkeitsaufnehmer aufweist, der die Azimutwinkelgeschwindigkeit in Fahrzeugkoordinaten bestimmt, und der Koordinatenumsetzer daraus Azimut- und Elevations-Forhalt-^winkelsignale in Fahrzeugkoordinaten bildet.
10. 10. Feuerleitsystem nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Koordinatenumsetzer Aufnehmer für die Azimut- und die Elevations-Winkelgeschwindigkeit enthält.

    009809/118 5
11. 11. Feuerleitsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner fortlaufend Signale für die Winkelgeschwindigkeit der Zielbewegung empfängt und speichert und eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Winkelgeschwindigkeit* abtastet und die Elevations- und .' Ablenkungs-Vorhaltwinkelsignale in Fahr ζeugkoοrdinaten bildet, wenn das Entfernungsmeßgerät aktiviert wird und ein Signal für ein gültiges Ziel bildet.·
12. 12. Feuerleitsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner ein Flugzeitsignal als Funktion der Entfernung eines gültigen Zielesbildet und das Flugzeitsignal mit dem Winkelgeschwindigkeitssignal multipliziert, um die Elevations- und Ablenkungs-Vorhaltewinkel in Fahrzeugkoordinaten zu bilden.
13. 13. Feuerleitsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Munitionswähler aufweist und der Rechner auf den Munitionswähler ansprechende Einheiten enthält, die ein normiertes Entfernungssignal zur weiteren Steuerung der Elevations- und.Ablenkungs-Vorhalt-ewinkelsignale bildet.
14. 14. Feuerleitsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es eine erste Wähleinrichtung zum Auslösen des Entfernungsmeßgerätes und eine zweite Wähleinrichtung zur; Steuerung des Rechners umfaßt, derart, daß der Rechner die Winkelgeschwindigkeit abtastet und das Entfernungssignal des Zielentfernungsmeßgerätes dazu benutzt,-die Elevations- und Ablenkungs-iVorhaltwinkelsignale zu bilden.

    009809/-11-85