DE19820528A1 - Verfahren zur Schußbeobachtung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Beobachtung einer anhand eines mit gepulstem Laserlicht arbeitenden Schußsimulators (2) simulierten Geschoßbahn einer direkt gerichteten Waffe (1) und eines Zielgebiets (7), wobei räumliche Lagedaten des Schußsimulators ermittelt und an eine beabstandete Schußbeobachtungsvorrichtung (5) übertragen werden, wobei elektronische Bilddaten der Geschoßbahn (Leuchtspur) auf einem Monitor (6) der Schußbeobachtungsvorrichtung (5) sichtbar gemacht werden, wobei deren räumliche Lagedaten ermittelt werden, wobei die Differenzen der Lagedaten zur richtungs- und höhenlagenkorrekten Einblendung der Geschoßbahndaten benutzt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schußbeob­ achtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.

Schußbeobachtungsverfahren und -vorrichtungen werden beim Übungsschießen von Militärpersonen eingesetzt, wenn simuliertes Feuer mit Übungsschießeinrichtungen auf Laserbasis durchgeführt und durch eine weitere Person, z. B. einen Feuerleitoffizier be­ obachtet und wenn nötig korrigiert werden soll.

Schießübungen und Übungsgefechte haben in erster Linie zur Auf­ gabe, Soldaten bezüglich des Richtens der Waffe auf ein Ziel oder Zielgebiet und bezüglich eines taktisch richtigen Einsatzes zu schulen.

Zur Durchführung solcher Schießübungen werden Simulatoren einge­ setzt, mit denen das tatsächliche Schießen mit Strahlungsimpuls innerhalb des optischen Strahlungsbereiches, beispielsweise mit Laserimpulsen simuliert wird. Leistungsfähige Simulatoren sind beispielsweise aus der DE-OS 22 62 605 bekannt.

Aus der Technik der bisher entwickelten und eingeführten Simula­ toren ergibt sich, daß im angreifenden Simulator die simulierte Geschoßbahn bekannt ist und mit geeigneten Vorrichtungen im Richtmittel angezeigt werden kann, und daß im zielseitigen Simu­ lationssystem die Daten des angreifenden Waffensystems und des Schusses durch Datenübertragung bekannt sind, wie Schußlage, Typ, Munition, Kampfentfernung.

Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Schußbeobachtung ist mit einer zugehörigen Vorrichtung aus DE 32 04 135 C2 bekannt. Diese Vor­ richtung zur Simulation des freien Ausblicks in eine Landschaft mittels eines optischen Geräts, wie beispielsweise Doppelfern­ rohr, Visier einer tragbaren Waffe mit einer die Blickrichtung des optischen Geräts ermittelnden Einrichtung und mit einer Einrichtung zur Einspiegelung eines gespeicherten Bildaus­ schnitts entsprechend der Blickrichtung in das optische Gerät ist dadurch gekennzeichnet, daß die die Blickrichtung ermitteln­ de Einrichtung mit der Bewegung des optischen Geräts gekoppelte Sender und ortsfest angeordnete Empfänger aufweist, und daß in den Strahlengang des optischen Geräts ein TV-Monitor integriert ist.

Die in einer Ausgestaltung vorgesehene Anordnung der Sender am Helm oder am optischen Gerät macht die bekannte Vorrichtung nachteilig unbequem und/oder wirklichkeitsfremd für Gefechts­ übungen. Die Ermittlung nur der Blickrichtung, dargestellt durch Bewegung des Helms oder Fernrohrs ist zudem ungenau. Die Ver­ wendung für Maschinenwaffen ist nicht vorgesehen, da ein an der Waffe befestigter Sichtsimulator, wie er in der DE 32 04 135 C2 vorgeschlagen wird, wegen der Erschütterungen der Waffe zu sehr gestört werden würde. Eine Einblendung der Geschoßbahn ist eben­ falls nicht vorgesehen, wenn eine solche auch aus z. B. DE 33 43 081 C2 und DE 37 36 929 C2 bekannt sind.

Bisher ist es nicht möglich, die Schußbeobachtung und -korrektur realitätsnah in Gefechtsübungen mit Waffen wie Maschinengewehr oder Maschinenkanone einzubeziehen. Hier wird die Schußkorrektur beim realen Einsatz durch einen mit einem Fernrohr beobachtenden Feuerleitenden befohlen. Der Feuerleitende beobachtet die Bahn von Leuchtspurgeschossen und deren Einschläge und korrigiert mit Befehlen die Lage des Haltepunktes der Waffe. Der Schütze hat aufgrund der Vibrationen der Waffe und der Rauchentwicklung dabei nur begrenzt die Möglichkeit zur Beobachtung und Beurtei­ lung der Schußlage.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung anzugeben, mit denen bei simulierten Schießübungen auch mit Maschinenwaffen eine Beobachtung des Zielgebiets und der Geschoßbahn realitätsgemäß möglich ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem gattungsgemäßen Ver­ fahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Patentanspruchs 10.

Dadurch, daß elektronische Bilddaten der Geschoßbahn (Leucht­ spur) auf einem Monitor der Schußbeobachtungsvorrichtung sicht­ bar gemacht werden, ist eine Korrektur des Beobachters, z. B. Feuerleitenden an den Schützen möglich. Der Abstand zwischen Schützen und Beobachter beträgt im Regelfalle nur einige Meter, so daß eine mündliche Anweisung erfolgt.

Dadurch, daß räumliche Lagedaten der Schußbeobachtungsvorrich­ tung ermittelt werden, und daß die Differenz der Lagedaten zwi­ schen Schußsimulator und Schußbeobachtungsvorrichtung zur rich­ tungs- und höhenlagenkorrekten Einblendung der Bilddaten der Geschoßbahn benutzt werden, ist eine bequeme Handhabung der Schußbeobachtungsvorrichtung möglich.

Vorteilhaft ist vorgesehen, daß die elektronischen Bilddaten des Zielgebiets aus der Blickrichtung des Schußsimulators oder aus der Blickrichtung der Schußbeobachtungsvorrichtung auf dem Moni­ tor sichtbar gemacht werden. Dadurch kann der Beobachter wahl­ weise mit "den Augen des Schützen" sehen oder eigene Beobachtun­ gen anstellen.

Die Übertragung von Daten zwischen Schußsimulator und Schußbeob­ achtungsvorrichtung erfolgt bevorzugt per Datenfunk, wie es als solches bekannt ist. Auch eine Kabelübertragung ist angesichts der kurzen Entfernung möglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung sind bevorzugt für die Verwendung an Maschinenwaffen, wie -ge­ wehr und -kanone vorgesehen, weil hier der größte Bedarf be­ steht. Es ist aber auch eine Anwendung bei anderen direkt ge­ richteten Waffen wie z. B. Panzerfaust möglich.

Zweckmäßig wird die Geschoßbahn vom Schußsimulator berechnet, wie es Stand der Technik ist, und deren Bilddaten (Tracer) wer­ den lagerichtig elektronisch eingemischt.

Bevorzugt ist Vorgesehen, daß die Bilddaten des Zielgebiets aus der Sicht des Schußsimulators und die der Geschoßbahn auf dem Monitor nur sichtbar gemacht werden, wenn die Schußbeobachtungs­ vorrichtung auf das Zielgebiet ausgerichtet ist. Damit wird realitätsentsprechend die Geschoßbahn nur sichtbar, wenn der Feuerleitende das Zielgebiet beobachtet.

Zweckmäßig werden die Bilddaten aus der Sicht der Schußbeobach­ tungsvorrichtung immer dann auf dem Monitor sichtbar gemacht, wenn die Lagedaten der Schußbeobachtungsvorrichtung und des Schußsimulators nicht übereinstimmen, d. h., wenn der Beobach­ ter ein anderes Gebiet beobachtet.

Um auch bei Erschütterungen der Waffe ein gutes Bild auf dem Monitor empfangen zu können, sind die Bilddaten des Zielgebiets und der Geschoßbahn zweckmäßig bildstabilisiert, vorzugsweise dadurch, daß durch Bildspeicherung die zuletzt aufgenommene, nicht durch Erschütterungen beeinflußte Bildsequenz benutzt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 weist einen Schußsimulator auf, dessen Laser­ transceiver mit einer elektronischen Kamera gekoppelt ist, eine Schußbeobachtungsvorrichtung, die einen Monitor aufweist, und eine Datenübertragungseinrichtung zwischen Schußsimulator und Schußbeobachtungsvorrichtung, wobei an dem Schußsimulator und an der Schußbeobachtungsvorrichtung jeweils ein Lagesensor, vor­ zugsweise ein elektronischer magnetischer 3-Achsenkompaß (EMC) angeordnet ist. Damit besteht die Vorrichtung aus Bauelementen, die als solche bekannt und bewährt sind, was die Konstruktion vereinfacht. Schußsimulator und Schußbeobachtungsvorrichtung sind dabei etwa 5 Meter voneinander beabstandet aufgestellt, wobei erstere vom Schützen und letztere vom Beobachter, z. B. einem Feuerleitenden oder -unteroffizier bedient werden. Bei diesem Aufbau ist die Schußbeobachtungsvorrichtung ein Fernrohr mit integriertem Monitor, mit dem die Geschoßbahn eingespiegelt wird.

Eine Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, daß die Schußbeob­ achtungsvorrichtung eine elektronische Kamera aufweist, durch die die Beobachtung erfolgt.

Die Datenübertragung erfolgt bevorzugt über eine Funkverbindung, eine Kabelverbindung ist ebenfalls ausführbar. Die Geräte dafür sind als solche bekannt und leicht an den betreffenden Geräten anbringbar.

Die verwendeten Kameras sind bevorzugt CCD-Kameras (CCD = charge­ coupled device), die als solche bekannt sind.

Der verwendete Monitor weist zweckmäßig eine hochauflösende Farbmonitorröhre oder monochrome Monitorröhre mit kleinen Ab­ messungen auf, z. B. ½ Zoll, wobei bei Verwendung eines opti­ schen Fernrohrs als Schußbeobachtungsvorrichtung ein Prisma in den Strahlengang eingeschaltet ist, so daß gleichzeitig das Zielgebiet beobachtet und die über das Prisma eingeblendete Geschoßbahn beurteilt werden kann.

Bei Verwendung einer CCD-Kamera zur Ziel- und Schußbeobachtung wird zweckmäßig ein Okular vorgeschaltet, um die Verhältnisse eines Beobachtungsfernrohrs nachzubilden.

Die Schußbeobachtungsvorrichtung ist in jedem Falle äußerlich einem Fernrohr ähnlich, so daß sie leicht handhabbar ist.

Um eine Beeinflussung des EMC durch äußere Magnetfelder zu ver­ ringern, weisen die Schußbeobachtungsvorrichtung und der Simula­ tor zweckmäßig weitere Sensoren (Gyro, Beschleunigungsmesser, Inklinometer) und/oder Bildkorrelatoren auf, die gesamthaft auch dann eine absolute Richtungsermittlung erlauben, wenn Störein­ flüsse für die beiden EMC vorliegen. Die Übereinstimmung der Daten der beiden EMCs wird zweckmäßig so festgestellt, daß ein gewisser Toleranzbereich zugelassen wird.

Eine Ausgestaltung der Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung mit einer einzigen Figur erläutert, die schematisch den Aufbau der Vorrichtung zeigt.

An einer Waffe 1, z. B. einem Maschinengewehr, sind ein Schußsi­ mulator 2, eine elektronische Kamera 3, hier eine CCD-Kamera, und ein elektronischer magnetischer 3-Achsenkompaß (EMC) 4 mon­ tiert. Diese aufmontierten Geräte sind relativ klein und leicht an- und abzubauen. Die Waffe 1 ist auf ein Zielgebiet 7 gerich­ tet, welches eine Scheibe oder ein Geländeausschnitt sein kann.

Neben der Waffe 1 und damit durch eine nicht dargestellte Daten­ übertragungseinrichtung verbunden befindet sich eine Schußbeob­ achtungsvorrichtung 5 mit integriertem Monitor 6, wobei diese in der Art eines Fernrohrs von einem Beobachter gehalten wird. An der Schußbeobachtungsvorrichtung 5 ist ein EMC 4' angebracht und eine ebenfalls als CCD ausgebildete elektronische Kamera 3', durch die beobachtet wird. An Stelle der Kamera 3' und des Moni­ tors 6 kann die Schußbeobachtungsvorrichtung 5 auch mit einem optischen Fernrohr ausgerüstet sein, in dessen Strahlengang die simulierte Geschoßbahn (Leuchtspur) durch ein Grafikdisplay zur Beobachtung eingeblendet wird.

Claims (18)

1. Verfahren zur Beobachtung einer anhand eines mit gepulstem Laserlicht arbeitenden Schußsimulators simulierten Geschoß­ bahn einer direkt gerichteten Waffe und eines Zielgebiets, wobei räumliche 1. Lagedaten des Schußsimulators ermittelt und an eine beabstandete Schußbeobachtungsvorrichtung über­ tragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß elektronische 2. Bilddaten der Geschoßbahn (Leuchtspur) auf einem Monitor der Schußbeobachtungsvorrichtung sichtbar gemacht werden, daß räumliche 2. Lagedaten der Schußbeob­ achtungsvorrichtung ermittelt werden, und daß die Differen­ zen der 1. und 2. Lagedaten zur richtungs- und höhenlagen­ korrekten Einblendung der 2. Bilddaten in die Schußbeob­ achtungsvorrichtung benutzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elektronische 1. Bilddaten des Zielgebiets aus der Blick­ richtung des Schußsimulators auf dem Monitor sichtbar ge­ macht werden, oder daß elektronische 3. Bilddaten aus der Blickrichtung der Schußbeobachtungsvorrichtung auf dem Monitor sichtbar gemacht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Daten per Kabel oder per Funk übertragen werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als direkt gerichtete Waffe ein Maschi­ nengewehr oder eine Maschinenkanone eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschoßbahn vom Schußsimulator berechnet und deren 2. Bilddaten (Tracer) lagerichtig elek­ tronisch eingemischt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die 1. und 2. Bilddaten auf dem Monitor nur sichtbar gemacht werden, wenn die Schußbeobachtungsvorrich­ tung zum Zielgebiet ausgerichtet ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die 3. Bilddaten immer dann auf dem Monitor sichtbar gemacht werden, wenn die 1. und 2. Lagedaten nicht übereinstimmen.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 1. und 2. Bilddaten bildstabili­ siert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildstabilisierung durchgeführt wird, indem durch Bildspei­ cherung die zuletzt aufgenommene, nicht durch Erschütterun­ gen beeinflußte Bildsequenz benutzt wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Schußsimulator (2), dessen Lasertransceiver mit einer elektronischen Kamera (3) gekoppelt ist, einer Schuß­ beobachtungsvorrichtung (5), die einen Monitor (6) aufweist, und einer Datenübertragungseinrichtung zwischen Schußsimu­ lator (2) und Schußbeobachtungsvorrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schußsimulator (2) und an der Schußbeobachtungs­ vorrichtung (5) jeweils ein Lagesensor angeordnet ist.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit einem Schußsimulator (2), dessen Lasertransceiver mit einer elektronischen Kamera (3) gekoppelt ist, einer Schuß­ beobachtungsvorrichtung (5), die einen Monitor (6) auf­ weist, und einer Datenübertragungseinrichtung zwischen Schußsimulator (2) und Schußbeobachtungsvorrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schußsimulator (2) und an der Schußbeobachtungs­ vorrichtung (5) jeweils ein Lagesensor angeordnet ist, und daß die Schußbeobachtungsvorrichtung (5) mit einer elek­ tronischen Kamera (3') gekoppelt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Datenübertragungseinrichtung eine Kabelver­ bindung oder eine Funkverbindung aufweist, und daß- der Lagesensor ein elektronischer magnetischer 3-Achsen-Kompaß (EMC) (4, 4') ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Kamera (3, 3') eine CCD-Kamera ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Monitor (6) (Grafikdisplay) die Leuchtspur in den Strahlengang eines optischen Fernrohrs einkoppelt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Monitor (6) eine hochauflösende Farbmonitorröhre oder monochrome Monitorröhre mit einem vorgeschalteten Okular aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schußbeobachtungsvorrichtung (5) ähnlich einem Fernrohr ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schußbeobachtungsvorrichtung (5) weitere Sen­ soren (Gyro, Beschleunigungsmesser, Inklinometer) und/oder Bildkorrelatoren aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schußbeobachtungsvorrichtung (5) mit einem Laserentfernungsmesser ausgerüstet ist.