DE1965559A1

DE1965559A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines korrekten Vorhaltes einer visiergesteuerten Waffe beim Feuern auf ein bewegtes Ziel

Info

Publication number: DE1965559A1
Application number: DE19691965559
Authority: DE
Inventors: Rune Erhard
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1969-01-03
Filing date: 1969-12-30
Publication date: 1971-03-11
Also published as: CH535934A; SE331245B; JPS493677B1; NO124962B; FR2027717A1; NL6919680A; US3685159A; CA930216A; GB1294291A; BE743927A

Description

PATENTANWÄLTE DR₁-ING₁RICHARDGIAWe · DIPL-ING₁KLAUSDELFS-DIPL-PHyS-DR-WALTERMOLL

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HAMBURG

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8000 München 22 - UebherntraBe 20 ■ Tel. (0811) 2265 48 2000 Hamburg 52 - WaltzslroB» 12 ■ Tel. (0411) 89 22 55

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Aktiebolaget B ο f ο r s Bofors / Schweden

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines korrekten Vorhaltes einer visiergesteuerten Waffe beim Feuern auf ein bewegtes Ziel.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines korrekten Vorhaltes beim Abfeuern von Geschossen auf ein bewegtes Ziel mittels einer visiergesteuerten Waffe, wobei die Waffe und das Visier mechanisch und/oder elektrisch so miteinander gekoppelt sind, daß die Schußrichtung der Waffe und die Ziellinie des VisierInstruments sich normalerweise im Oleiohmaß miteinander während der Zielverfolgung bewegen. Insbesondere betrifft die Erfindung auf

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Fahrzeugen, z.B. auf Panzern, angeordnete Waffen, wobei die Waffe entweder auf dem Fahrzeug sowohl in azimutaler Richtung als auch in Erhöhungsrichtung beweglich montiert oder am Fahrzeug starr befestigt sein kann, wobei im letzteren Fall das Zielen der Waffe durch eine Bewegung des gesamten Fahrzeugs erfolgt. Die Erfindung ist jedoch auch bei stationären Waffen verwendbar. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf solche visiergesteuerten Waffen, bei denen das Visier am beweglichen Teil der Waffe angebracht ist, so daß es an der Zielbewegung der Waffe teilnimmt oder von dieser mindestens beeinflußt wird. Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar bei visiergesteuerten Waffen, bei denen die Waffe und das Visier getrennt sind und unabhängig voneinander eingestellt werden können, so daß die Zielbewegung der Waffe das Visier nicht unmittelbar beeinflußt.

Beim Schießen auf ein sich bewegendes Ziel mit einer visiergesteuerten Waffe der oben genannten Art muß der Richtschütze oder Kanonier die Ziellinie des Visierinstrumentes ständig auf das sich bewegende Ziel gerichtet halten und gleichzeitig die Waffe so steuern, daß die Schußrichtung der Waffen sich im Gleichmaß zu der Ziellinie bewegt. Bei einem System, in dem das Visler direkt auf der riohtbaren Waffe montiert ist, wird die Ziellinie im allgemeinen durch das Zielen mit der Waffe selbst

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auf das Ziel gerichtet. Wie allgemein bekannt, muß jedoch beim Abfeuern eines Geschosses eine bestimmte Winkelabweichung zwischen der Schußrichtung der Waffe und der auf das Ziel gerichteten Ziellinie des Visierinstrumentes vorhanden sein. Die gesamte erforderliche Winkelabweiehung besteht in der Hauptsache aus zwei Komponenten, nämlich einer Vorhalt genannten Komponente, die wegen der Bewegung des Ziels erforderlich ist, und einer zweiten, Überhöhung genannten Komponente, die wegen der gekrümmten Flugbahn des Geschosses erforderlich ist. Die gesamte Winkelabweichung umfaßt im allgemeinen außerdem Korrekturen oder Kompensationen, beispielsweise für die Auswirkung der Windkräfte auf das Geschoß, für den Einfluß der Geschoßrotation u.dgl. Die vorliegende Erfindung bezieht sich in erster Linie auf die Errechnung des Vorhaltwinkels, der aufgrund der Bewegung des Zieles erforderlich ist, sie berührt jedoch auch die Berechnung der anderen Komponenten der gesamten Winkelabweichung zwischen der Schußrichtung der Waffe und der Ziellinie im Augenblick des Abschusses eines Geschosses.

Der aufgrund der Bewegung des Zieles erforderliche Vorhaltwinkel hängt ab von der Winkelgeschwindigkeit des Zieles, bezogen auf den Ort der Waffe, wobei diese Winkelgeschwindigkeit gleich der Winkelgeschwindigkeit der Ziellinie ist, wenn das Visierinstrument an oder in der Nähe

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der Waffe angeordnet und die Ziellinie ständig auf das Ziel gerichtet bleibt, ferner von der Zielentfernung und der mittleren Geschwindigkeit des auf das Ziel zu feuernden Geschosses. Für die Berechnung des erforderlichen Vorhaltwinkels ist es bekannt, die Winkelgeschwindigkeit der Ziellinie fortlaufend während der Zielverfolgung zu messen und auf der Basis dieser Winkelgeschwindigkeit, nachdem diese ein Tiefpassfilter durchlaufen hat, sowie eines fortlaufend gemessenen Wertes für die Zielentfernung einen Computer fortlaufend den aufgrund der Zielbewegung erforderlichen Vorhaltwinkel ausrechnen zu lassen. Die Winkelabweichung zwischen der Ziellinie und der Schußrichtung der Waffe wird fortlaufend in Übereinstimmung mit dem berechneten Wert justiert. Eine nach diesem Prinzip arbeitende Vorrichtung wird jedoch verhältnismäßig aufwendig und kompliziert. Ferner muß der Richtschütze die Ziellinie ständig auf das Ziel gerichtet halten, da jeder Fehler bei der Zielverfolgung einen Fehler bei der Berechnung des Vorhaltwinkels zur Folge hat und dieser Fehler während einer Zeitdauer gegenwärtig bleibt, die von der Zeitkonstante des Tiefpassfilters für die gemessene Winkelgeschwindigkeit der Ziellinie abhängt. Infolgedessen ist es für den Richtschützen unmöglich abzuschätzen, wann nach dem Auftreten eines Irrtums bei der Zielverfolgung wieder eine ausreichende Genauigkeit ;..„ - der Berechnung des Vorhaltwinkels erreicht worden ist. Außerdem verur-

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sacht jede Geschwindigkeits- oder Richtungsänderung der Zielbewegung eine Störung bei der Berechnung des Vorhaltwinkels, und diese Störung wird erst nach einer für den Richtschützen unbekannten Zeit beseitigt.

Es ist ferner ein System bekannt, bei dem der wegen der Zielbewegung erforderliche Vorhaltwinkel dadurch erzeugt wird, daß während eines vorbestimmten, begrenzten ZeitIntervalls, zu dessen Beginn sowohl die Schußrichtung der Waffe als auch die Ziellinie des Visierinstrumentes unmittelbar auf das Ziel gerichtet sind und dieselbe Winkelgeschwindigkeit haben, der Ziellinie eine Winkelgeschwindigkeit gegeben wird, die nur einen vorbestimmten Bruchteil der Winkelgeschwindigkeit der Waffe betragt, so daß während dieses Zeitintervalle eine kontinuierlich anwachsende Winkelabweichung zwischen der Schußrichtung.der Waffe und der Ziellinie erzeugt wird, Am Ende dieses Zeitintervalls, wenn die Ziellinie und die Schußrichtung wieder mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit bewegt werden, ist die akkumulierte Winkelabweichung gleich dem aufgrund der Zielbewegung erforderlichen Vorhaltwinkel. Diese Methode hat den Vorteil, daß sie nur eine verhältnismäßig einfache Recheneinrichtung benötigt und daß der Richtschütze die Ziellinie nur am Anfang und am Ende des festgelegten Zeitintervalls exakt auf das Ziel gerichtet halten muß, um einen korrek-

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ten Vorhaltwinkel zu erzeugen. Da jedoch am Beginn des Zeitintervalls der Ziellinie plötzlich eine kleinere Winkelgeschwindigkeit als vorher gegeben wird, ist es nicht zu vermeiden, daß der Richtschütze das Ziel mit der Ziellinie verliert. Infolgedessen muß der Richtschütze während des begrenzten Zeitintervalls die Ziellinie auf das Ziel zurückführen, so daß sie am Ende des Zeitintervalls exakt auf das Ziel zeigt. Es wurde gefunden, daß dies eine sehr schwierige Aufgabe für den Richtschützen ist, da das vorgegebene Zeitintervall verhältnismäßig kurz, in der Größenordnung von 1 bis Sekunden sein muß. Der Grund dafür ist z.T., daß man das Geschoß so rasch wie möglich auf das Ziel feuern will und z.T., daß sich das Ziel mit konstanter Geschwindigkeit und ohne Richtungsänderung während des Zeitintervalls bewegen muß, wenn die Berechnung des Vorhaltwinkels korrekt sein soll. Ferner ist es bei einem System dieser Art verhältnismäßig schwierig, die anderen erforderlichen Komponenten der gesamten Winkelabweichung zwischen der Schußrichtung und der Ziellinie einzuführen, wie z.B. die Überhöhung und die Kompensation für die Windkräfte, die Geschoßdrehung usw.

Die vorliegende Erfindung zielt demgemäß darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines korrekten Vorhaltes beim Feuern auf ein bewegtes Ziel

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mit einer visiergesteuerten Waffe der vorstehend genannten Art zu schaffen, die wesentlich geringere Anforderungen an die Geschicklichkeit und die Reaktionsgeschwindigkeit des Richtschützen stellt und nur eine einfache Vorrichtung mit einer verhältnismäßig kleinen Anzahl von Komponenten für die Berechnung des aufgrund der Zielbewegung erforderlichen Vorhaltwinkels benötigt, wobei die Vorrichtung ferner durch Hinzufügung einer verhältnismäßig kleinen Zahl von Zusatzkomponenten so abgeändert werden kann, daß sie auch die für die überhöhung, die Windkompensation, die Kompensation für die Geschoßdrehung usw. erforderlichen Komponenten der Winkel· abweichung berechnet.

Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der aufgrund der Bewegung des Zieles erforderliehe Vorhaltwinkel während eines vorgegebenen begrenzten Zeitintervalls berechnet. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Ziellinie ständig direkt auf das Ziel gerichtet hält und die Waffe im Gleichmaß mit der Ziellinie bewegt, ohne jede relative Winkelgeschwindigkeit zwischen der Schußrichtung und der Ziellinie, und daß man die Winkelgeschwindigkeit der Ziellinie über ein vorgegebenes Zeitintervall integriert und am Ende dieses Zeitintervalls die Ziellinie und die Schußrichtung gegeneinander verdreht um einen Winkel, der proportional zum Ergebnis der Integration ist, und in solcher Richtung,

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daß die Schußlinie der Ziellinie,in Richtung der Zielbewegung gesehen,voreilt.

Da beim erfindungsgemäßen Verfahren der aufgrund der Zielbewegung erforderliche Vorhaltwinkel während eines vorgegebenen begrenzten Zeitintervalls berechnet wird, muß sich der Richtschütze nur vergewissern, daß die Ziellinie am Beginn und am Ende des Zeitintervalls exakt auf das Ziel gerichtet ist, um eine korrekte Berechnung zu erhalten. Genau genommen wird die Berechnung sogar dann korrekt, wenn die Richtung der Ziellinie relativ zum Ziel am Beginn und am Ende des Meßintervalls die gleiche ist. Der Berechnungsfehler ist somit proportional zu der Differenz zwischen den Zielfehlern zu zwei Zeitpunkten, Da der Richtschütze selbst den Zeitpunkt bestimmt, an welchem das Berechnungsintervall beginnt, und leicht über das Ende des Berechnungsintervalls informiert werden kann, kann der Richtschütze leicht abschätzen, ob die während des bekannten Berechnungsintervalls ausgeführte Berechnung ausreichend exakt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, kann er sofort ein neues Berechnungsintervall in Gang setzen. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beim Beginn des Meßintervalls die Ziellinie direkt auf das Ziel gerichtet ist und eine der Winkelgeschwindigkeit des Zieles gleiche Winkelgeschwindigkeit hat, und da in diesem Zeitpunkt keine plötzliche zwangsweise, sich der Kontrolle des Richt-

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schützen entziehende Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Ziellinie erzwungen wird, ist es für den Richtschützen sehr leicht, das Ziel während des Berechnungsintervalls zu verfolgen und dafür zu sorgen, daß am Ende des Berechnungsintervalls die Ziellinie exakt auf das Ziel gerichtet ist. Im Gegensatz zu dem bisher bekannten, weiter oben beschriebenen System für die Berechnung des Vorhaltwinkels während eines vorgegebenen begrenzten Zeitintervalls wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keinerlei Störung der Zielverfolgung am Beginn des Berechnungsintervalls erzeugt, die der Richtschütze vor dem Ende des BerechnungsIntervalls beseitigen müßte. Deshalb kann das Berechnungsintervall kurz sein, ohne daß hierdurch unerfüllbare Anforderungen an die Geschicklichkeit des Richtschützen gestellt werden. Es ist vorteilhaft, das Berechnungsintervall kurz zu halten, einerseits weil dies ein frühzeitiges Abfeuern des Geschosses auf das Ziel gestattet und andererseits, weil das Ziel sich vom Beginn des Berechnungsintervalls bis zum Augenblick des Auftreffens des abgefeuerten Geschosses mit konstanter Geschwindigkeit und ohne Richtungsänderung bewegen muß, wenn der berechnete Vorhaltwinkel Gültigkeit haben soll. Die Länge des IntegrationsIntervalls kann konstant sein, in welchem Fall am Ende des Integrationsintervalls die Ziellinie und die Schußrlohtung gegeneinander um einen Winkel verdreht werden, der gleich ist dem Produkt aus dem Ergebnis der Integration und einem berechneten Wert für die

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Flugzeit des Geschosses.

Statt dessen kann auoh die Länge des Integrationsintervalls proportional zu der berechneten Flugzeit des Geschosses gemacht werden, in welchem Fall die Schußrichtung und die Ziellinie gegeneinander um einen Winkel verdreht werden, der direkt dem Ergebnis der Integration entspricht.

Vorzugsweise macht man jedoch die Länge des Integrationsintervalls gleich einer Konstanten multipliziert mit der Ziel entfernung, in welchem Fall am Ende des Integrationsintervalls die Ziellinie und die Schußrichtung gegeneinander um einen Winkel verdreht werden, der proportional zum Ergebnis der Integration dividiert durch einen berechneten Wert für die mittlere Geschwindigkeit des gegen das Ziel gefeuerten Geschosses ist. In diesem Fall kann die Vorrichtung für die Berechnung der erforderlichen Winkelabweichung zwischen der Schußrichtung und der Ziellinie in besonders einfacher und unter Einsparung von Komponenten ausgebildet werden, Insbesondere wenn die Vorrichtung nicht nur den aufgrund der Zielbewegung erforderlichen Vorhaltwinkel, sondern auch andere Komponenten der gesamten Winkelabweichung, wie z.B. die Überhöhung, die Windkompensation, die Kompensation für die Gesohoßdrehung usw. berechnen soll.

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Da im allgemeinen die Waffe und das Visier sowohl im Azimut als auch in der Erhöhung gerichtet werden können und auch das Ziel sich in Seitenrichtung und Höhenrichtung bewegt, wird die Berechnung des gesamten Vorhaltwinkels üblicherweise aufgeteilt in eine Berech*- nung des Seitenvorhaltwinkels und eine weitere Berechnung des Höhenvorhaltwinkels, wobei diese beiden Berechnungen selbstverständlich gleichzeitig durchgeführt werden. Dementsprechend besteht die Vorrichtung zur Durchführung dieser Berechnung und für die Verdrehung der Ziellinie und der Schußrichtung der Waffe gegeneinander entsprechend dem berechneten Vorhaltwinkel im Prinzip aus zwei Teilen, einen für die Azimutkomponente und einem anderen für die Erhöhungskomponente der Bewegungen der Waffe bzw. des Visiers.

Im folgenden wird an Hand der Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben und dabei das erfindungsgemäße Verfahren erläutert.

Fig. 1 ' zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer visiergesteuerten Waffe, die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung versehen ist, wobei das Visier auf der Waffe montiert ist unäⁿderen Richtbewegungen teilnimmt.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der bei der visiergesteuerten Waffe gemäß Fig. 1 verwendeten erflndungs-

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gemäßen Vorrichtung zur Berechnung des erforderlichen Vorhaltwinkels sowie der Einrichtungen für das Richten der Waffe und für das Einführen des berechneten Vorhaltwinkels als Winkelabweichung zwischen der Schußlinie der Waffe und der Ziellinie.

Fig. jj zeigt eine graphische Darstellung der Winkelpositionen des Ziels, der Ziellinie und der Schußrichtung als Punktion der Zeit während der Zielverfolgung.

Bevor die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung im einzelnen beschrieben wird, soll eine kurze Erläuterung der mathematischen Ausdrücke gegeben werden, auf denen die Berechnung der verschiedenen Komponenten der gesamten Winkelabweichung beruht. Hierbei werden die folgenden Größen verwendet:

D = Zielentfernung,

W_n, = Winkelgeschwindigkeit des Ziels bezogen auf den Aufstellungsort der Waffe und des Visiers,

w = Winkelgeschwindigkeit der Ziellinie,

v_o = Mündungsgeschwindigkeit des Geschosses,

ν = mittlere Geschwindigkeit des Geschosses während der Flugzeit,

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t = Flugzeit des Geschosses,

ψΐ = Vorhaltwinkel aufgrund der Bewegung des Zieles, φ = Überhöhung aufgrund der Geschoßbahnkrümmung.

Unter der Voraussetzung, daß die Ziellinie auf das Ziel gerichtet bleibt, ist offensichtlich

w_m = w (1)

Für die Flugzeit des Projektils gilt

^Ss ■ I (2)

^vm

Bekanntlich kann die mittlere Geschwindigkeit des Geschosses in Form einer Reihe

^vm ^{= v}o

angegeben werden, wobei c^, Cp und c-, konstant sind. Für die meisten Munitionstypen erhält man eine ausreichende Genauigkeit mit den ersten drei Gliedern der Reihe, und bei Geschoßgeschwindigkeiten, die ausreichend über der zweifachen Schallgeschwindigkeit liegen, reichen die ersten beiden Glieder aus.

Der aufgrund der Geschwindigkeit des Zieles erforderliche Vorhaltwinkel f~ kann berechnet werden mittels des Ausdrucks

- ·■ · 's - vf

Bekanntlich katin die erforderliche Überhöhung ψ durch die Reihe angenähert werden

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= k, t + k_ot D + k.,t D +

IS d. S J? S

_ Ck₁D + k₂D² + k^D-⁵ + (5)

wobei kj^, kg und k-. Konstanten sind. Bei dieser Reihe ergeben im allgemeinen das erste Glied oder die ersten beiden Glieder eine ausreichende Genauigkeit.

Für die Berechnung anderer Komponenten der gesamten Winkelabweichung, die erforderlich sein können, beispielsweise Kompensationen für den Wind und die Geschoßdrehang, können Gleichungen verwendet werden, die ähnlich der für die Überhöhung J^ angegebenen Gleichung (5) sind, wie dem Fachmann bekannt.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß alle Komponenten der gesamten erforderlichen Winkelabweichung zwischen der Schußrichtung und der Richtung zum Ziel, die berechnet werden sollen, umgekehrt proportional zu der mittleren Geschwindigkeit v_m des Geschosses sind. Von dieser Tatsache wird gemäß der Erfindung Gebrauch gemacht, um die Vorrichtung zu vereinfachen.

Fig. 1 zeigt nur als Beispiel und sehr schematisch eine visiergesteuerte Waffe, und zwar eine Kanone mit einem Lauf 1, der in üblioher Weise höhenrichtbar in einer Lafette 2 auf einer drehbaren Plattform 3 gelagert ist. Somit kann der Lauf I höhen- und seitengerichtet

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werden bezüglich einer in der Zeichnung nicht dargestellten Basis, die beispielsweise aus einem Fahrzeug bestehen kann, z.B. aus einem Panzer, wobei in diesem Fall die Plattform 5 den Gesehützturm des Panzers darstellt. Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Lauf mittels eines Servomotors Ml seitengerichtet und mittels eines Servomotors M2 höhengerichtet. An den Servomotor Ml ist ein Tachogenerator Tl gekoppelt zum Erzeugen eines elektrischen Signals, das proportional zur azimutaden Winkelgeschwindigkeit des Laufes 1 und damit der Schußrichtung ist. In gleicher Weise ist an den Servomotor M2 ein Tachogenerator T2 gekoppelt zum Erzeugen eines elektrischen Signals, das proportional zu der Erhöhungs- Winkelgeschwindigkeit des Laufes 1 und damit der Schußrichtung ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt, erhält der Seitenrichtmotor Ml für das Geschütz 1 ein Steuersignal über einen Servoverstärker Fl und einen Komperator Cl von einem Signalgenerator Sl, z.B. einem Potentiometer, welches mit einem Steuerhebel 5 gekoppelt ist, der in allen Richtungen schwenkbar in einer Lager- und Getriebevorrichtung 4 gelagert ist und vom Richtschützen von Hand betätigt wird. Der Signalgenerator Sl ist mit dem Steuerhebel 5 derart gekoppelt, daß er ein Signal erzeugt, welches proportional ist zu der Winkelabweichung des Hebels 5

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von einer Nullstellung in einer festgelegten ersten Richtung. Das Ausgangesignal vom Tachogenerator Tl wird mit entgegengesetzten Vorzeichen zum Komparator Cl zurückgekoppelt. Infolgedessen ist der Servomotor Ml differentiell rückgekoppelt, so daß der Richtschütze mittels des Steuerhebels 5 dem Geschütz 1 eine Winkelgeschwindigkeit geben kann, die proportional zu der Winkelabweichung des Steuerhebels 5 von der neutralen Stellung in der genannten ersten Richtung ist.

In gleicher-Weise erhält der Servomotor M2 für die Erhöhung des Geschützes 1 ein Steuersignal über einen Servoverstärker F2 und einen Komparator C2 von einem Signalgenerator S2, welches mit dem Steuerhebel 5 so gekoppelt ist, daß es ein elektrisches Signal erzeugt, welches proportional zu der Winkelabweichung des Steuerhebels 5 von seiner neutralen Stellung in einer zweiten Richtung ist, die zu der erstgenannten Richtung senkrecht ψ steht. Das Ausgangssignal des Tachogenerators T2 wird mit entgegengesetztem Vorzeichen zum Komparator C2 rückgekoppelt, so daß der Servomotor M2 dem Geschoß 1 eine Höhenricht-Winkelgeschwindigkeit erteilt, die proportional ist zu der Winkelabweichung des Steuerhebels 5 von der neutralen Stellung in der genannten zweiten Richtung.

Die visiergesteuerte Waffe gemäß Pig. I weist ferner ein Visierinstrument 6 auf, das auf einem höhen- und

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seitenrichtbaren Teil des Geschosses montiert ist. In der Zeichnung ist das Visierinstrument nur sehr schematisch angedeutet, da die genaue Ausbildung des Visierinstrumentes für die Erfindung nicht wesentlich ist. Beispielsweise kann das Visierinstrument ein konventionelles optisches Visier, ein Radarvisier oder ein Laservisier sein. Wichtig ist nur, daß der Richtschütze ständig die Lage der Ziellinie des Visierinstruments relativ zu der Richtung zu einem mit dem Visier angepeilten Ziel feststellen kann. Bei der dargestellten Ausführungsform wurde der Einfachheit halber angenommen, daß das Visier 6 eine Ziellinie hat, die relativ zum Gehäuse des Visiers festliegt, und daß das Visiergehäuse zusammen mit der Ziellinie relativ zum Lauf 1, d.h. zur Schußlinie, verdreht werden kann, und zwar in Azimutrichtung mittels eines Servomotors Mj5 und in Erhöhungsrichtung mittels eines Servomotors M4. Selbstverständlich kann das Visierinstrument auch so ausgebildet sein, daß seine Ziellinie relativ zum Vislergehäuse in Höhen- und Seitenrichtung gedreht werden kann, beispielsweise mit beweglichen optischen Elementen, wie Spiegeln, Prismen oder

Fadenkreuzen. In diesem Fall ist das Visiergehäuse starr an dem richtbaren Teil des Geschützes montiert und die Servomotoren Mj5 und M4 sind mit denjenigen Elementen in dem Visierinstrument selbst gekoppelt, mit denen die Ziellinie relativ zum Visiergehäuse in Höhen- und Seitenriohtung gedreht werden kann. Die beiden Servomotoren

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und M4 haben festgelegte Ausgangsstellungen, in denen die Ziellinie des Visierinstrumentes 6 parallel zur Seelenachse des Laufes 1 verläuft. Solange die Servomotoren M3 und m4 während der Zielverfolgung nicht aus diesen Ausgangsstellungen herausgedreht werden, bleibt die Ziellinie infolgedessen stationär bezüglich der Schußrichtung der Waffe und parallel zu dieser. Durch Anpeilen eines sich bewegenden Zieles durch das Visierinstrument 6 und entsprechendes Steuern des Seitenrichtmotors Ml und Höhenrientmotors M2 des Geschützes 1 kann der Richtschütze infolgedessen sowohl die Ziellinie als auch das Geschütz fortwährend direkt auf das sich bewegende Ziel gerichtet halten. Während dieses Prozesses ist das von dem Tachogenerator Tl erzeugte Signal proportional zu der Seitenwinkelgeschwindigkeit der Ziellinie und damit des sich bewegenden Zieles, während das von dem Tachogenerator T2 erzeugte Signal proportional zur Höhenwinkelgeschwindigkeit der Ziellinie und damit des sich bewegenden Zieles ist.

Ein elektrischer Signalgenerator Fl, wie z.B. ein Potentiometer, ist mit dem Servomotor M3 gekoppelt und erzeugt ein Signal, das proportional dem Verdrehungswinkel des Servomotors M3 aus seiner Ausgangsstellung ist. In gleioher Welse ist ein Signalgenerator P2, z.B. ein Potentiometer, mit dem Servomotor M4 gekoppelt und erzeugt ein Signal, das proportional dem Verdrehungewinkel

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des Servomotors M4 aus seiner Ausgangsstellung ist.

Ferner ist ein Entfernungsmesser 7 vorgesehen, der bei der dargestellten Ausführungsform auf dem Visierinstrument angeordnet ist, so daß seine Meßrichtung parallel zur Ziellinie ist. Dieser Entfernungsmesser kann von jedem bekannten Typ sein, wie z.B. ein Radarentfernungsmesser, ein Laserentfernungsmesser oder ein optischer Entfernungsmesser beliebiger Art sein. Wichtig ist nur, daß er eine Information über den Abstand zu dem zu verfolgenden Ziel liefert, entweder in Form eines digitalen oder analogen elektrischen Signals oder mechanisch in Form eines Verdrehungswinkels einer Welle.

Wie in Fig. 2 gezeigt, erhält der Servomotor MJ für die Seitenbewegung u,,_:,-. Tisiers 6 relativ zum Geschütz ein Steuersignal von einem Verstärker FjJ über einen Komparator CJ. Das Ausgangssignal des mit dem Servomotor MJ gekoppelten Potentiometers Pl wird mit entgegengesetztem Vorzeichen zum Komparator CJ zurückgekoppelt. Der Servomotor MJ ist somit proportional rückgekoppelt (P-Regelung) und dreht somit die zugehörige Welle um einen Winkel, der direkt proportional zu dem vom Verstärker FJ gelieferten Steuersignal und umgekehrt proportional zu den dem Potentiometer Pl zugeführten Signal ist. Dieses letztere Signal wird von einem Verstärker F5 abgeleitet, wie im folgenden noch näher beschrieben wird. In gleicher Weise

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ist der Servomotor M4- für die Höhenrichtbewegung des Visiers 6 relativ zum Geschütz 1 über einen Komparator C4 mit einem Servoverstärker F 4 verbunden. Das Ausgangssignal des Potentiometers P2 wird mit entgegengesetztem Vorzeichen zum Komparator C4 zurückgekoppelt, wodurch die Welle des Servomotors M4 um einen Winkel gedreht wird, der direkt proportional zur Größe des Signals vom Verstärker F4 und umgekehrt proportional zu dem dem Potentiometer P2 zugeführten Signal ist, wobei dieses letztere Signal ebenfalls vom Verstärker F5 abgeleitet wird.

Wie im vorstehenden erläutert, werden die beiden Servomotoren M3 und M4 dazu verwendet, die Ziellinie des Visierinstrumentes 6 in Seiten- bzw. Höhenrichtung relativ zur Richtung des Geschützes 1 und damit zur Schußrichtung zu verdrehen, und zwar um Winkelbeträge, die den berechneten, insgesamt erforderlichen Winkelabweichungen in Azimut- und Höhenrichtung entsprechen.

Für die Berechnung der Vorhaltwinkel in Azimut- und Höhenrichtung, die wegen der Bewegung des Zieles erforderlich sind, sind zwei Integratoren Il und 12 vorgesehen. Diese Integratoren können über Schaltmittel Kl mit den Ausgangssignalen von den Tachogeneratoren Tl bzw. T2 versorgt werden, die mit dem Seitenrichtmotor Ml bzw. dem Höhenrichtmotor M2 des Geschützes 1 gekoppelt sind.

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Wie oben erwähnt, ist das Ausgangssignal des Tachogenerators Tl proportional zur azimutalen .Winkelgeschwindigkeit des Geschützes 1 und damit auch zu der azimutalen Winkelgeschwindigkeit w_e der Ziellinie, während das Signal vom Tachogenerator T2 proportional zur Höhenwinkelgeschwindigkeit w. des Geschützes 1 und damit der Ziellinie ist, vorausgesetzt, daß die beiden Servomotoren Mj5 und M4 für das Visier 6 in ihrer Ausgangsstellung stehen, so daß die Ziellinie zu der Richtung des Geschützlaufes 1 parallel und stationär ist. Die integrierten Signale an den Ausgängen der Integratoren Il und 12 können über weitere Schaltmittel K2 dem Verstärker FjS bzw. dem Verstärker F^ zugeleitet werden. Weitere Schaltmittel Kj5 sind vorgesehen, um jeden der Integratoren Il und 12 zeitweise kurzzuschließen, wodurch die integrierten Signale an den Ausgängen der Integratoren gelöscht werden und eine neue Integration beginnen kann.

Die Schaltmittel Kl, K2 und K3 können mechanische Kontakte eines Relais oder Halbleiterschaltelemente sein und werden von einem Zeitgeber T gesteuert, der von beliebiger bekannter Bauart sein kann, wie z.B. eine elektronische Zeitgeberschaltung oder ein elektromechanischer Zeitgeber. Die Zeitspanne des Zeitgebers T kann vom Entfernungsmesser 7 entsprechend der gemessenen Zielentfernung D gesteuert werden, so daß die Zeitspanne gleich einer Konstanten

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multipliziert mit der Zielentfernung wird. In ihrem Ruhezustand sind alle Schalter Kl, K2 und K^ in den in der Zeichnung gezeigten Stellung*? Der Zeitgeber T kann durch zeitweiliges Schließen eines durch den Richtschützen von Hand betätigbaren Schalters 8 gestartet werden. Wenn der Zeitgeber T gestartet wird, schließt er die Schalter Kl für die^e?ntegratoren Il und32 zuzuführenden Eingangssignale. Wenn der Zeitgeber T läuft, öffnet er die Schalter Kl wieder und schließt die Schalter K2, so daß die integrierten Signale am Ausgang der Integratoren Il und 12 den Verstärkern F? und P4 zugeführt werden. Durch zeitweises Schließen eines zusätzlichen handbetätlgbaren Schalters 9 kann der Richtschütze bewirken, daß der Zeitgeber T danach die Schalter K wieder öffnet. Wenn die Schalter K2 geöffnet werden, werden die Schalter K3 zeitweilig geschlossen, wodurch die Integratoren Il und 12 kurzgeschlossen und die integrierten Signale an ihren Ausgängen gelöscht werden.

Der Entfernungsmesser 7 liefert die Information über die Entfernung auoh an eine Anzahl von Multiplikatoren zum Erzeugen von Signalen, die proportional zu D, D , Tr, usw. sind, je nach den Anforderungen an die Genauigkeit der Berechnung. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind nur zwei solche Multiplikatoren vorgesehen, die aus Potentiometern P^ und P4 bestehen. Dem

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Potentiometer PJ wird eine Bezugsspannung zugeführt, die der Einfachheit halber den Wert 1 haben soll, während dem Potentiometer P4 die Ausgangsspannung vom Potentiometer P J zugeführt wird. Die Ausgangsspannung des Potentiometers PJ ist infolgedessen proportional zu der Zielentfernung D, während die Aus gangs spannung des Potentiometers P4 proportional zu D ist. Die Ausgangsspannungen dieser beiden Potentiometer PJ und P4 werden getrennten Eingängen des Verstärkers P5 zugeführt, dem an einem weiteren Eingang auch eine Spannung zugeführt wird, die proportional der Mündungsgeschwindigkeit V₀ eines abgefeuerten Geschosses ist, Die Eingangsspannungen werden in dem Verstärker F5 mit den in der Glei-

, . zugeführt

chung (J) angegebenen Vorzeichen und Konstanten, so daß das Ausgangssignal des Verstärkers F5 proportional zur mittleren Geschwindigkeit v_m des Geschosses ist. Da das Signal vom Verstärker P5 den beiden Potentiometern Pl und P2 zugeführt wird, die die Rückkopplungssignale für die Servomotoren MJ und M4 erzeugen, sind die Drehwinkel i dieser Servomotoren, wenn ihnen Steuersignale von den Verstärkern PJ und P4 zugeführt werden, umgekehrt proportional zur mittleren Geschwindigkeit ν des Geschosses.

Die Ausgangssignale von den Potentiometern PJ und P4 werden auch getrennten Eingängen eines Verstärkers P6 zugeführt, in dem die beiden Einga'gssignale mit den in der Gleichung (5) angegebenen Konstanten Kl und K2

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summiert und verstärkt werden, so daß das Ausgangssignal vom Verstärker F6 proportional zu f_u . ν wird, d.h. zum Produkt der erforderlichen Überhöhung f_u und der mittleren Geschwindigkeit ν des Geschosses. Das Ausgangssignal vom Verstärker F6 kann dem Verstärker F 4 über einen Schalter K4 zugeführt werden.

In gleicher Weise werden die Ausgangssignale von den beiden Potentiometern PJ und P4 getrennten Eingängen eines weiteren Verstärkers P7 zugeführt, der die beiden Eingangssignale in solcher Weise summiert und verstärkt, daß das Ausgangssignal vom Verstärker proportional zum Produkt aus der mittleren Geschwindigkeit ν des Geschosses und den Winkelabweichungskomponenten wird, die für die Kompensation, z.B. der Windkräfte und der Geschoßdrehung, erforderlich sind. Das Ausgangssignal vom Verstärker P7 kann dem Verstärker FjJ über einen Schalter K5 zugeführt werden.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden die beiden Schalter Κ4 und K5 durch den Zeitgeber T so gesteuert, daß sie sich gleichzeitig mit den Schaltern K2 öffnen und schließen.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender WeJ se. In der Ausgangsstellung Yür C3inen Zielverfolguiiiisvoi'gang rind olle Schal tor Kl und K."? in der· in

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Fig. 2 gezeigten offenen Stellung, so daß keine Steuersignale den Servomotoren Mj5 und M4 zugeführt werden und die Ziellinie für das Visierinstrument 6 infolgedessen parallel und stationär zur Richtung des Laufes 1 ist. Mittels des Steuerhebels 5 richtet der Richtschütze den Lauf 1 des Geschützes und damit auch die Ziellinie direkt auf das Ziel und folgt dann dem Ziel mit der Ziellinie. Die Winkelbewegun^ⁿdes Geschützes und der Ziellinie sind infolgedessen gleich der Winkelbewegung des Zieles. In der graphischen Darstellung von Fig. 3 sind die Winkelpositionen des Ziels, der Ziellinie und des Geschützes als Funktionen der Zeit während einer Zielverfolgung aufgetragen. Die Winkelposition des Zieles wird durch die ausgezogene Kurve, die Winkelposition der Ziellinie durch die gestrichelte Kurve und die Winkelposition des Geschützes, d.h. der Schußlinie, durch die strichpunktierte Linie dargestellt. Es sei ferner angenommen, daß während der gesamten Zeit das Ziel sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit bewegt, so daß die Winkelposition des Zieles eine geradlinige Funktion der Zeit ist. Während des oben beschriebenen Anfangszustandes des ZielverfoLgungsVorganges bewegen sich die Richtung zum Ziel, dlii Ziellinie und die Schußrichtung offensichtlich im Oleichmaß miteinander. Zu einem Zeitpunkt, in welchem der Richtschütze die Ziellinie eo exakt wie

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möglich auf das Ziel gerichtet hat und annimmt, daß sich das Ziel im unmittelbar folgenden Zeitabschnitt wahrscheinlich mit gleichbleibender Geschwindigkeit und Richtung bewegen wird, startet der Richtschütze den Prozeß für die Berechnung des. erforderlichen Vorhai twinkels dadurch, daß er zeitweilig den Schalter sahließt (Fig. 2). In dem Diagramm von Fig. 3 ist dieser Zeitpunkt mit T, angegeben.

Wenn der Schalter 8 geschlossen wird, beginnt der Zeitgeber T zu arbeiten und schließt gleichzeitig die beiden Schalter Kl. Hierdurch beginnen die beiden Integratoren Il und 12 das zur azimutalen Winkelgeschwindigkeit w_ der Ziellinie proportionale Signal s

und das zur Höhenwinkelgeschwindigkeit w, der Ziellinie proportionale Signal zu Integrieren. Der Beginn der Vorhaltwinkelberechnung beeinflußt die beiden Servomotoren VO und M4 für das Visierinstrument nicht, so daß diese Motoren im Stillstand verbleiben. Auch die Servomotoren Ml und M2 für das Geschütz werden durch den Beginn der Vorhaitwinkelbereohnung nioht beeinflußt. Infolgedessen hat der Schütze keinerlei Schwierigkeit, die Ziellinie direkt auf das Ziel gerichtet zu halten.

Wenn die Zeitspanne des Zeitgebers Tl abgelaufen ist, ist infolgedessen am Ausgang des Integrators Il

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ein integriertes Signal vorhanden, welches proportional zu dem Produkt der azimutalen Winkelgeschwindigkeit w_

der Ziellinie und der Zielentfernung D ist, während am Ausgang des Integrators 12 ein integriertes Signal vorhanden ist, das proportional zum Produkt aus der Höhenwinkelgesohwindigkeit w_h der Zielinie und der Zielententfernung D ist, da die Zeitspanne T des Zeitgebers T gleich einer Konstante multipliziert mit der vom Entfernungsmesser 7 festgestellten Zielentfernung D ist. In dem Diagramm von Fig. 3 ist das Ende des Berechnungsintervalls mitTp angegeben. Wie vorstehend beschrieben, ist am Ausgang des Verstärkers 6 ständig ein Signal vorhanden, das proportional zum Produkt aus der gewünschten Überhöhung ψ und der mittleren Geschoßgeschwindigkeit ^vm ^ist* während am Ausgang des Verstärkers F7 ein Signal vorhanden ist, welches proportional zum Produkt aus der mittleren Geschoßgeschwindigkeit v_m und den erforderlichen Winkelkorrekturen, z.B. für die Windkräfte, die Geschoßdrehung usw. ist.

Im ZeitpunktT₂* wenn der Zeitgeber abläuft, schließt dieser die Schalter K2, K4 und K5 und öffnet gleichzeitig den Schalter Kl, wodurch die Integration in den Integratorenll und 12 unterbrochen wird. Die integrierten Signale an den Ausgängen der Integratoren und die Signale an den Ausgängen der Verstärker F6 und Ff werden dann

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den Servoverstärkern F3 und F 4 für den Seitenrichtmotor M3 utiu den Höhenriehtmotor M4 des Visierinstrumentes zugeführt. Somit drehen die Motoren Mj5 und M4 das Visier 6 und lenken die Ziellinie relativ zur Richtung des Laufes 1, d.h. zur Schußrichtung, in Seiten- und Höhenrichtung ab, und zwar um Winkelbeträge, die direkt proportional zu den Beträgen der den Verstärkern Fj5 bzw. f4 zugeführten Steuersignale und umgekehrt proportional zu dem vom Verstärker F5 den Potentiometern Pl bzw. P2 zugeführten Signal sind, wobei letzteres Signal,wie erwähnt, proportional zur berechneten mittleren Geschoßgeschwindigkeit ist. Wie aus den Gleichungen(4)und(5)und der dazu gegebenen Erläuterung offensichtlich hervorgeht, lenken die beiden Servomotoren M^ und M4 die Ziellinie von der Richtung des Laufes, d.h. von der Schußrichtung in Seiten und Höhenrichtung um einen Gesamtwinkel ab, der der gewünschten Winkelabweichung für das Abfeuern des Geschosses gegen das Ziel entspricht, d.h. sowohl dem aufgrund der Bewegung des Zieles erforderlichen Vorhaltwinkel als auch der erforderlichen Überhöhung und den erforderlichen Korrekturwinkel für Windkräfte, Geschoßdrehung usw. In dem Diagramm von Fig. 3 ist diese gesamte Winkelabweichung mi tip. bezeichnet. Wie man aus Fig. J5 erkennt, wird die Ziellinie gegenüber der Schußrichtung in solchem Sinne abgelenkt, -°- die Ziellinie der Schußrichtung in Richtung der Sielverfolgung gesehen nacheilt. Die Ablenkung der Ziellinie erfolgt praktisch

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momentan, da die beiden Servomotoren MjJ und M^ nur das Visierinstrument 6 verdrehen müssen, das ein sehr geringes Gewicht hat.

Wie man aus Pig. 3 erkennt, bewirkt die Einführung der gesamten berechneten Winkelabweichung γ. zwischen der Ziellinie und der Schußrichtung, daß die Ziellinie vom Ziel weg bewegt wird. Infolgedessen muß der Richtschütze so schnell wie möglich die Ziellinie auf das j Ziel zurückführen, indem er mittels des Steuerhebels 5 die Richtung des Geschützes 1 und damit auch die der ZLeIlinie verändert. Während dieses Vorganges bewegen sich das Geschütz, d.h. die Schußrichtung, und die Ziellinie selbstverständlich im Gleichmaß, so daß die Winkelabweichung ψ . zwischen ihnen aufrecht erhalten bleibt. Sobald der Schütze die Ziellinie zum Ziel zurückgeführt hat, kann ein Geschoß abgefeuert werden. Selbstverständ-Lich können auch mehrere Geschosse unter Verwendung derselben Winkelabweichung zwischen der Schußrichtung und der Ziellinie abgefeuert werden. Wenn Jedoch der Richtschütze eine neue Berechnung des erforderlichen Vorhalt-Winkels vor dem Abschuß eines neuen Geschosses durchführen will, kann er dies durch kurzzeitiges Schließen des Schalters 9 bewirken. Hierdurch werden die Schalter K2, Κ4 und K5 wieder geöffnet, 30 daß die Servomotoren Mj und M4 die Ziellinie In eine zur Richtung des Laufes 1 parallele Richtung zurückführen. Gleichzeitig werden die

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Integratoren Il und 12 durch die Schalter K^ zeltweise kurzgeschlossen, so daß die integrierten Signale am Ausgang der Integratoren gelöscht werden. Danach kann der Richtschütze in der oben beschriebenen Weise durch Schließen des Schalters 8 eine neue Berechnung des Vörhaltwinkels auslösen.

Ein Nachteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, soweit sie bisher beschrieben wurde, besteht darin, daß am Ende des Bereehnungsiritervalls die Ziellinie momentan außer Deckung mit dem Ziel ist, so daß der Richtschütze das Ziel verliert und die Ziellinie mittels des Steuerhebels 5 auf das Ziel zurückführen muß, bevor ein GeSchoß abgefeuert werden kann. Hierdurch wird die Aufgabe des Richtschützen schwert und gleichzeitig das Abfeuern des Geschosses verzögert.

Dieser Nachteil kann jedoch bei einer geänderten Ausführungsform der Erfindung dadurch vermieden werden, daß, wie in Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellt, jeder der beiden Servomotoren Mj3 und M4 für das Visier 6 an einen Signalgenerator T3 bzw. T4 angeschlossen wird, z.B. einen Taohogenerator, der ein zur Drehzahl des zugehörigen Servomotors proportionales Signal erzeugt. Das Signal von dem mit dem Seitenrlohtmotor M3 des Visiers gekoppelten Taohogenerator Tj5 wird als zusätzliches Steuersignal dem Seitenriohtservomotor Ml des Gesohützes

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mit solchem Vorzeichen, zugeführt, daß dieses zusätzliche Steuersignal das Steuersignal von dem mit dem Steuerhebel 5 gekoppelten Signalgenerator Fl unterstützt. In gleicher Weise wird das Signal von dem mit dem Höhenrichtmotor M4 des Visiers gekoppelten Tachogenerator T4 als zusätzliches Steuersignal dem Höhenrichtmotor M2 des Geschützes 1 zugeführt. Wenn somit die beiden Servomotoren MJ und M4 für das Visierinstrument eingeschaltet werden, um die berechnete Winkelabweichung in Seiten- bzw, Höhenrichtung zwischen der Ziellinie und der Schußrichtung des Geschützes 1 einzuführen, wird aufgrund der beschriebenen geänderten Ausführungsform dem Geschütz eine größere azimutale Winkelgeschwindigkeit und Höhenwinkelgeschwindigkeit gegeben, wobei der Betrag dieses Zuwachses exakt der azimutalen Winkelgeschwindigkeit bzw. der Höhenwinkelgeschwindigkeit entspricht, die durch die Servomotoren 11.3 und M4 der Ziellinie relativ zum Geschütz erteilt werden. Auf diese Weise wird die Ziellinie auf das Ziel gerichtet gehalten, ohne daß der Richtschütze den Steuerhebel 5 betätigen muß, wobei der Lauf 1, d.h. die Schußrichtung nach vorne bezüglich der Richtung der Zielverfolgung bewegt wird um einen Winkel, der der berechneten gesamten Winkelabweichung entspricht.

Im vorstehenden wurde die Erfindung beschrieben mit Bezug auf eine visiergesteuerte Waffe, bei der das Visierinstrument an einem richtbaren Teil der Waffe montiert

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ist, so daß der Richtschütze durch entsprechende Steuerung der Richtmotoren für die Waffe die Ziellinie auf das Ziel gerichtet halten kann. Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar bei visiergesteuerten Waffen, bei denen die Waffe» und das Visierinstrument getrennt voneinander angeordnet und unabhängig voneinander bezüglich einer Basis, z.B. dem Erdboden, gerichtet werden können. In diesem Fall muß jedoch der Richtschütze mittels eines Steuerhebels die Servomotoren zum Richten des Visierinstrumentes relativ zur Basis derart steuern, daß die Ziellinie auf das Ziel gerichtet bleibt, während eine zur Bewegung der Ziellinie uniforme Bewegung der Schußrichtung der Waffe dadurch erhalten wird, daß die die Waffe richtenden Servomotoren mit Steuersignalen gesteuert werden, die von mit den Servomotoren des Visierinstrumentes gekoppelten Positionsgebern gewonnen werden. Die zum Vorhai twinkelrechner gehörenden Servomotoren (die den Servomotoren M3 und M4 in Fig. 2 entsprechen) sind in diesem Fall weder mit dem Visierinstrument noch mit der Waffe gekoppelt, sondern drehen statt dessen Positionssignalgeneratoren, die proportional zu der berechneten gesamten Winkelabweichung in Seiten- bzw. Höhenrichtung sind. Diese Signale werden am Ende des BerechnungsintervalIs den die Waffe richtenden Servomotoren als zusätzliche Steuersignale zugeführt, wodurch die ^vußrichtung der Waffe gegenüber der Ziellinie in der Zielverfolgungsrichtung

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um die berechnete gesamte Winkelabweichung abgelenkt wird.

Bei der beispielsweise beschriebenen Ausführungsform der Erfindung war ferner angenommen worden, daß die Schußrichtung der Waffe und die Ziellinie während der Zielverfolgung und des Integrationsintervalls parallel zueinander sind. Grundsätzlich ist dies nicht erforderlich. So kann z.B. zu Beginn des Berechnungsintervalls eine Winkelabweichung zwischen der Schußrichtung der Waffe und der Ziellinie vorhanden sein, die denjenigen Komponenten des Aufsatzwinkels entspricht, die von der Bewegung des Ziels unabhängig sind, wie z.B. die Überhöhung und die Kompensation für Windkräfte und Geschoßdrehung. Wesentlich ist jedoch, daß während des Berechnungsiritervalls die Schußrichtung der Waffe und die Ziellinie sich im-Gleichmaß ohne jede gegenseitige Winkelgeschwindigkeit bewegen, so daß der Zielverfolgungsprozeß durch keinerlei Störungen während des Berechnungsintervalls beeinflußt wird.

Ferner wurden bei der beschriebenen Ausführungsform die azimutale Winkelgeschwindigkeit und die Höhenwinkelge3chwlndigkeit der Ziellinie mittels Tachogeneratoren gemessen, die mit demSeiten-bzw. Höhenrichtmotor der Waffe gekoppelt waren. Jedoch können die Winkelgesohwin-

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dlgkeiten der Ziellinie selbstverständlich auch auf andere Weise gemessen werden, beispielsweise durch Winkelgeschwindigkeits-Gyros, die an einem Seiten- und höhenrichtbaren Teil der Waffe angeordnet sind. Eine derartige Anordnung kann z.B. erforderlich sein, wenn die Waffe an einem Fahrzeug fest angebracht ist und durch Bewegungen des gesamten Fahrzeugs gerichtet wird.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Erzeugen eines korrekten Vorhaltes einer visiergesteuerten Waffe beim Feuern auf ein bewegtes Ziel, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ziellinie des Visiers (6) ständig direkt auf das Ziel gerichtet hält und die Waffe im Gleichmaß mit der Ziellinie bewegt, ohne jede relative Winkelgeschwindigkeit zwischen der Schußrichtung und der Ziellinie und daß man die Winkelgeschwindigkeit w der Ziellinie über ein vorbestimmtes Zeitintervall T

Zielintegriert und am Ende dieses Zeitintervalls die Linie und die Schußrichtung gegeneinander verdreht um einen Winkel, der proportional zum Ergebnis der Integration ist, und in solcher Richtung, daß die Schußlinie der Ziellinie in Bichtung der Zielverfolgung gesehen voreilt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitintervall T*gleich einer Konstanten multipliziert mit der Zielentfernung D ist und daß die Ziellinie und die Schußrichtung gegeneinander um einen Winkel

if verdreht werden, der proportional zu dem Ergebnis der Integration dividiert durch einen berechneten Wert für die mittlere Geschwindigkeit v_m eines auf das Ziel gefeuerten Geschosses ist.

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J5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des IntegrationsIntervalls die Ziellinie und die Schußrichtung gegeneinander außerdem um einen zusätzlichen Winkel verdreht werden, der einer berechneten Überhöhung und berechneten Korrekturen für Windkräfte und Geschoßdrehung entspricht,

4. Einrichtung an einer visiergesteuerten Waffe zum Erzeugen eines korrekten Vorhaltes zwischen der Schußrichtung der Waffe und der Ziellinie des Visiers beim Abfeuern eines Geschosses auf ein bewegtes Ziel, wobei die Waffe und das Visierinstrument miteinander derart gekoppelt sind, daß sich die Ziellinie und die Schußrichtung normalerweise im Gleichmaß bewegen, gekennzeichnet durch Einrichtungen(Tl bzw. T2)zur Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit der Ziellinie und zum Erzeugen eines dazu proportionalen Signals, ein Zeitgeberorgan(T)zum Fastlegen eines zur Zielentfernung D proportionalen Zeitintervalls (T ), Signalintegratoren (Il bzw. 12), von dem Zeitgeberorgan(T) gesteuerte erste Schalteinrichtungen(Kl) zum Zuführen des der Winkelgeschwindigkeit der Ziellinie proportionalen Signals zu dem Signalintegrator während des Zeitintervalls, Stellmittel (Mj5 bzw. M4), von dem Zeitgeberorgan (T) gesteuerte zweite Sehalteinrichtungen (K2) zum Zuführen des Ausgangssignals der Signalintegrat, en als Steuersignal zu den Stellmitteln am Ende des Integrationsinter-

valls, und von den Stellmitteln gesteuerte Einrichtungen

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zum Bewegen des Visierinstruments (6) und der Waffe (1) relativ zueinander derart, daß die Ziellinie und die Schußrichtung gegeneinander um einen zur Bewegung der Stellmittel proportionalen Winkel verdreht werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Zeitgeberorgan (T) festgelegte Zeitintervall (T") gleich einer Konstanten multipliziert mit der Zielentfernung (D) ist und daß die ä Stellmittel einen Servomotor (M^ bzw. WA) und einen mit diesem gekoppelten .Signalgenerator (Pl bzw. P2) aufweisen zum Erzeugen eines negativen Rückkopplungssignals für den Servomotor, das proportional ist zu dem Produkt aus dem Drehwinkel des Servomotors und einem dem Signalgenerator zugeführten Bezugssignal, und daß Einrichtungen , P4, P5) vorgesehen sind zur Berechnung der mittleren

Geschwindigkeit v_m eines von der Waffe auf das Ziel gefeuerten Geschosses und zum Erzeugen eines zur mittleren Geschwindigkeit proportionalen Signales vorgesehen sind, wobei das Signal dem Signalgenerator (Pl bzw. P2) als Bezugssignal zugeführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Richten der Waffe (1) von einem von Hand veränderbaren Steuersignal steuerbare Servoelnrichtungen (Ml bzw. M2) vorgesehen aind und daß

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das Visierinstrument (6) auf der Waffe montiert ist und an deren Riehtbewegungen teilnimmt, wobei die Servomotoren (Mj5 bzw. m4) die Richtung der Ziellinie relativ zur Schußrichtung der Waffe verändern.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekenn-ζ e i chne t durch einen mit dem Servomotor (M5 bzw. m4) gekoppelten Signalgenerator (TJ bzw. Τ4) zum Erzeugen eines die Drehung des Servomotors repräsentierenden Signals, welches des Servomitteln(Ml bzw. M2) zum Richten der Waffe (1) als zusätzliches Kontrollsignal zur Unterstützung des von Hand veränderbaren Kontrollsignals zugeführt wird.

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