DE2128961A1

DE2128961A1 - Verfahren und Einrichtung zur Darstellung eines sich bewegenden Zieles

Info

Publication number: DE2128961A1
Application number: DE19712128961
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter Dipl.-Ing. 8014 Neubiberg; Liebl Georg 8000 München; Staudacher Robert Dipl.-Ing. 8180 Tegernsee. F4lh 5-02 Wittenberg
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1971-06-11
Filing date: 1971-06-11
Publication date: 1972-12-21
Also published as: DE2128961B2; CH553957A; FR2141124A5

Description

Verfahren und Einrichtung zur Darstellung eines sich bewegenden Zieles

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren.zur Darstellung mindestens eines zu bekämpfenden, sich bewegenden Zieles und seiner Umgebung für ein von auszubildendem Personal zur Auffassung und Verfolgung des Zieles bewegbares Visier, wobei
ein das Zielb.ild erzeugender erster Informationsspeicher in
synchroner Zuordnung Daten über die Zielbewegung enthält und diese an einen Rechner gibt, der auch gleichzeitig die räumliche Lage der Visierlinie des Visiers angebende Daten erhäl't, die zur Trefferauswertung einer mit dem Visier verbundenen Waffe vom Rechner miteinander verglichen werden, sowie auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens,

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Ein solches Verfahren und eine Einrichtung zu seiner Durchführung sind z.B„ aus der Kanadischen Patentschrift 466 665 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird über mindestens einen vorzugsweise aber mehrere als Informationsspeicher benutzte. Filmprojektoren ein das Ziel und seine Umgebung darstellender Film auf einer großen, halbkugelförmigen Leinwand projiziert« Ein auszubildender Schütze hat dabei die Aufgabe, eine von ihm zu bedienende Kanone mit Hilfe eines mit dieser verbundenen Visiers auf das oder die auf der Leinwand dargestellten Ziele zu richten. Um eine die ballistischen Eigenschaften der vom Schützen bedienten Kanone berücksichtigende Trefferermittlung nach Abschuß der Kanone durchführen zu können, ist entweder der projizierte Film selbst oder aber ein mit diesem synchron laufendes Datenband mit die jeweiligen Koordinaten und damit Bewegungen des dargestellten Zieles angebenden Daten versehen, die zusammen mit die augenblickliche räumliche Lage der Visierlinie der Kanone angebenden Daten auf einen Rechner gegeben werden, der diese miteinander vergleicht und feststellt, ob bei Abschuß der Kanone und der jeweiligen Lage ihrer Visierlinie ein Treffer erzielt worden wäre oder nicht.

Dieses bekannte Verfahren zur Darstellung eines Zieles zum Zwecke der Ausbildung von Schützen hat den Nachteil, daß es infolge der erforderlichen großen Leinwand, vor der vorzugsweise eine oder aber mehrere von den Schützen zu bedienende Kanonen angeordnet werden, einen erheblichen Platzbedarf hat. Außerdem ist dieses bekannte Verfahren nur für die Ausbildung an ballistische Geschosse verschießenden Waffen geeignet, da die von einem Schützen z„B. zur Lenkung eines fernlenkbaren Flugkörpers nach dem Abschuß noch vorgenommenen Visierbewegungen zur Verfolgung des Zieles nicht ohne weiteres zur Trefferermittlung herangezogen werden können.

Aus. der DT->PS 1 119 152 ist dagegen ein Verfahren und eine Einrichtung zur Darstellung eines beweglichen Zieles bekannt,

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die speziell zur Ausbildung von Lenkschützen für fernlenkbare Plugkörper geeignet sincU Bei diesem bekannten Verfahren wird auf einem Fernsehbildschirm ein willkürlich bewegbarer und das Ziel darstellender Kreis abgebildet, dessen Bewegungen vom Lenkschützen durch Nachführen eines als Leuchtpunkt auf dem gleichen Fernsehbildschirm abgebildeten Flugkörpers mit Hilfe eines Steuerknüppels verfolgt werden müssen«, Dieses bekannte Ausbildungsverfahren ist zur Schulung der Geschicklichkeit eines einen Flugkörper mit Hilfe eines Lenkknüppels lenkenden Schützen hervorragend geeignet, kann je-. doch dem Schützen selbst bei Einblendung eines Hintergrundbildes kein einem tatsächlichen Gefechtsfeld entsprechenden wirklichkeitsnahen Eindruck vermitteln, da die immer synthetische Zieldarstellung mit diesem Hintergrund nicht korreliert ist. Außerdem hat dieses bekannte Verfahren den Nachteil, daß der Parameter der räumlichen Tiefe sowohl bei der Zieldarstellung als auch bei der Darstellung des dieses verfolgenden Flugkörpers nur unvollkommen möglich ist.

Ein weiteres Verfahren zur Darstellung eines sich bewegenden Zieles für die Ausbildung von dieses Ziel mit fernlenkbaren Flugkörpern bekämpfenden Lenkschützen ist aus der DT-PS 1 266 179 bekannt, bei dem mit" Hilfe eines Filmprojektors und eines Films als Informationsspeicher das bewegliche Ziel und seine Umgebung auf einer Leinwand dargestellt werden. Dieses bekannte Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der das Ziel darstellende Film so aufgenommen wurde, daß sich das bewegende Ziel immer im Fadenkreuz der aufnehmenden Kamera und damit bei der Projektion des Filmes auch immer an der gleichen Stelle der Leinwand befindet. Die bei der Aufnahme des Filmes zur Deckung des sich bewegenden Zieles mit dem Fadenkreuz der Kamera erforderlichen Richtbewegungen der Kamera werden auf einem Datenspeicher»aufgezeichnet, der bei der Projektion des Films zur Steuerung der Bewegung einer den Schützen mit seiner Waffe tragenden Drehbühne nach Seite und

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Höhe benutzt wird_e Bei der Wiedergabe des Films steht also das sich gegenüber seiner Umgebung bewegende Ziel an einer ihm zugeordneten Stelle der Leinwand fest, während der Schütze zusammen mit seiner Waffe entsprechend der Bewegung des Zieles gegenüber der Leinwand bewegt wird» Durch diese Art der Darstellung ist eine einfache Registrierung und Auswertung der vom Schützen zum Auffassen und Verfolgen des Zieles vorgenommenen Bewegungen des Visiers möglich, da an.der mit dem gegenüber der Leinwand feststehenden Ziel zusammenfallenden Stelle ein Infrarotstrahler angebracht ist, der mit einem mit der Waffe und ihrem Visier verbundenen IR-Ortungsgerät korrespondiert, so daß die vom Infrarotortungsgerät" abgegebenen Ablagesignale unmittelbar die vom Schützen vorgenommene Bewegung des" Visiers wiedergeben.

Auch dieses bekannte Verfahren kann dem Schützen jedoch nur eine bedingt real-istische Wiedergabe der auf einem tatsächlichen Gefechtsfeld auftretenden Bedingungen vermitteln, da seine gegenüber der Zieldarstellung vorgenommenen Relativbewegungen auch gegenüber dem Ausbildungsraum auftreten und ihm damit einen wirklichkeitsfremden Zustand vermittelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen in technisch einfacher und räumlich anspruchsloser Weise ein sich bewegendes Ziel so darstellbar ist, daß das Ziel mit fernlenkbaren Flugkör- , pern bekämpfendem Personal unter den bei dem tatsächlich benutzten Waffensystem auftretenden Einsatzbedingungen ein dem tatsächlichen Bekämpfungsablauf möglichst nahekommender Eindruck vermittelt wird₀

Diese Aufgabe ist bei einem Verfahren zur Darstellung mindestens eines zu bekämpfenden, sich bewegenden Zieles und seiner Umgebung für ein von auszubildendem Personal zur Auffas-

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sung und Verfolgung des Zieles bewegbares Visier, wobei ein das Zielbild erzeugender erster Informationsspeicher in synchroner Zuordnung Daten über die Zielbewegung enthält und diese an einen Rechner gibt, der auch gleichzeitig die räumliche Lage der Visierlinie des Visiers angebende Daten erhält, die zur Trefferauswertung einer mit dem.Visier verbundenen Waffe vom Rechner miteinander verglichen werden, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die vom Rechner erzeugten Vergleichssignale zur Verschiebung des Zielbildes relativ zur Abbildungsfläche eines mit dem Visier optisch gekoppelten Sichtgerätes benutzt werden.

Durch diese Maßnahme, wird dem die Abbilduftgsflächf durch das ' Visier hindurch betrachtenden Personal ein Zielbild vermittelt, bei dem sich das Ziel immer dann mit dem Fadenkreuz des Visiers deckt, wenn die räumliche Lage der Visierlinie gerade mit den auf dem ersten Informationsspeicher außer dem Zielbild noch gespeicherten Daten der Zielbewegung, also mit den jeweiligen Koordinaten des Zieles übereinstimmt, Ändern sich diese Daten der Zielbewegung infolge einer Bewegung des Zieles, so wird auch das Bild des Zieles relativ zum Fadenkreuz des Visiers verschoben, da dann die Zielbewegungsdaten mit denen der Lage der Visierlinie nicht mehr übereinstimmen. Der gleiche Effekt tritt auf, wenn das Personal durch eine falsche Nachführung des Visiers die Lage der Visierlinie ge- | genüber dem Ziel änderte Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher eine vom Informationsspeicher ausgegebene Zielbildfolge benutzt, bei der sich das in bestimmter Weise bewegende ziel trotzdem immer an der gleichen Stelle des Bildes befindet. Die Bewegung des Zieles und damit seine Ablagekoordinaten gegenüber dieser Stelle werden allein durch die in dem Informationsspeicher zusätzlich gespeicherten Daten angegeben. Durch·den im Rechner vorgenommenen Vergleich dieser Daten mit den die jeweilige Lage der Visierlinie angeben«

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den Dater} w₍ird erfindungsgemäß bei dem dem auszubildenden Personal (la^gebc-tenen Bild des Zieles dajie.r sowohl die tatsächliche Biegung des Zieles als auch eine, durqh eine falsche Ausrichtung des Visiers auftretende Relativbewegung zwischen Ziel und Visierlinie"durch Verschiebung des Zielendes gegenübev, der yom Visier betrachteten Ab^ildungsfläche dargestellt. '"

Diese er.findungsgemäße Maßnahme ist besonders vorteilhaft bei einem. eine VfeiterJjaildung der Erfindung darstelleiaden Verfahren anzuwenden, b^i dem auf einem optisch mit dem Visier verbundenen FernsehTflpnitor von dem ersten Informationsspeicher her allein das Zielbild und von einem zweiten Informationsspeicher her allein cjie Zie^mgebung dargestellt werden. Der zweite Informationsspeicher wird dabei von den die augenblickliche Lage der Visierlinie angebenden Daten gesteuert, vi'ap.-rend die beim. Vergleich der vom ersten Informationsspeicher, abgegebenen Daten der Zielbewegung mit den die Lage der Visierlinie angebenden, Daten erzeugten Vergleichssignale zur elektronischen Verschiebung des vom ersten Informationsspeicher her erzeugten Bilds auf dem Pernsehtnonitor benutzt werden. Die in dem ersten Informationsspeicher enthaltenen Daten der Zielbewegung werden dabei gleichzeitig auf einem Radarsichtgerät, als Qrtungssignal des Zieles sichtbar gemacht.

Dieses ver.fa^r.en eignet sich besonders für die Ausbildung von eine gepanzerte W.affenaniage bedienendem Personal, das einen ein z.B. periskopartiges Visier bedienenden Lenkschützen und einen eiheⁿ das Visier und die Abschußanlage tragenden Turm nach Maßgabe der auf dem Radarsichtgerät angegebenen Ortungssignale ausriqhtenderi Kommandanten umfaßt. Durch die Verwendung des lernsehmonitors als Sichtgerät ist eine Verschiebung des- Zielb.ildes in einfacher Weise elektronisch vorzunehmen, wobei gleichzeitig eine einfache elektronische Einblendung des

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von einem zweiten, vom ersten unabhängigen Informationsspeicher stammenden Umgebungsbildes möglich ist. Die Koordinaten ₍ des Umgebungsbildes sind dabei den Koordinaten der Visierlinie fest zugeordnet, so daß sich das Umgebungsbild auf dem Fernsehmonitor nur dann verschiebt, wenn auch die Lage der ■Visierlinie geändert wird. Bei feststehender Visierlinie und einem damit auch dem Fernsehmonitor augenblicklich -fest zugeordneten Umgebungsbild tritt eine elektronische Verschiebung des Zielbildes nur infolge der vom ersten Informationsspeicher abgegebenen und von denen der Visierlinie abweichenden-Daten des Zieles auf, wodurch auf dem Fernsehmonitor eine ι echte Bewegung des Zieles gegenüber seiner Umgebung auftritt. λ Gegenüber den bekannten, mit einem einzigen Informationsspeicher arbeitenden Verfahren, bei denen die Bewegung des Zieles gegenüber seinem Hintergrund festgelegt ist, ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten bei gleichem Aufwand an Informationsspeichermaterial erzielbar, das in seiner Herstellung relativ teuer ist. .

Gemäß einer bei einer zur Tieffliegerabwehr vorgesehenen Waffenanlage vorgenommenen tatsächlichen Bekämpfung eines Zieles wird auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das zu bekämpfende Ziel zuerst auf dem Radarsichtgerät als Ortungssignal dargestellt und erst nach Ausrichtung des mit der Waf- f fe verbundenen Visiers in Azimutrichtung des Zieles durch den Kommandanten von einem Schützen durch Ausrichtung des Visiers in der Elevationsrichtung das Zielbild auf dem Fernsehmonitor sichtbar gemacht. Durch diese Ausbildung des Verfahrens sind daher dem tatsächlichen Bekämpfungsablauf entsprechend gleichzeitig der Kommandant und auch der Lenkschütze der Waffenanlage auszubilden. ,

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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird auf ■■ dem Fernsehmonitor zusätzlich die Darstellung eines fernlenkbaren Flugkörpers eingeblendet, nachdem dieser durch den Lenkschützen simuliert abgeschossen wurde, wobei die Winkelablagen des Flugkörpers von der Visierlinie durch eine vereinfachte Nachbildung der Lenkregelschleife im Rechner simuliert werden. Statt nur eines ersten Informationsspeichers zur Darstellung nur eines Zieles können auch mehrere erste-Informationsspeicher parallel .benutzt werden, die mehrere sich unabhängig voneinander bewegende Ziele auf dem Radarsichtgerät und/oder dem Fernsehmonitor darstellen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zur Simulation eines Vergrößerungswechsels der Optik des Visiers die Ablenkspannung des Fernsehmonitors umgeschaltet, so daß in einfacher Weise ein solcher beim tatsächlichen Einsatz der Waffenanlage vorzunehmender Vergrößerungswechsel elektrisch nachgebildet werden kann.

Um die Auffassung und Verfolgung eines Zieles beliebig erschweren zu können, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Helligkeit des Zielbildes unabhängig von der des Umgebungsbildes eingestellt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen DarstellungsVerfahrens geschaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß ein mit dem Visier optisch verbundener Fernsehmonitor und ein gesondertes Radarsichtgerät vorgesehen sind, wobei auf dem Fernsehmonitor das von dem ersten Informationsspeicher angegebene Bild und auf dem Radarsichtgerät die angegebenen zugehörigen Zielbewegungsdaten darstellbar sind, daß ein zweiter, ein Umgebungsbild angebender Informationsspeicher mindestens, mit dem Fernsehmonitor über einen auch das Zielbild erhaltenden

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Bildmischer verbunden ist, dai3 der zweite Informationsspeieher nach Maßgabe der von den Meßgeräten des Visiers abgegebenen Daten gesteuert ist und daß eine Phasenschiebereinrichtung vorgesehen ist, mit der die die Lage des vom ersten Informationsspeicher angegebenen Zielbildes auf dem Fernsehmonitor bestimmenden Synchronimpulse nach Maßgabe des vom Rechner ermittelten Vergleichs von Zielbewegungsdaten und Daten der Visiermeßgeräte zeitlich ^gegenüber dem Zielbildsignal beliebig .verschiebbar sind«,

Diese gemäß der Erfindung geschaffene Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Darstellungsverfahrens wird dann i besonders einfach, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der erste Informationsspeicher ein Videomagnetband ist, auf dem die Bild- und Datensignale des Zieles im Zeitmultiplex derart gespeichert sind,,daß sich die Datensignale in dem nach der Fernsehnorm noch dem Austast-und/oder Bildsignal zugeordneten Bereich befinden.

Vorzugsweise gibt das auf diesem Videomagnetband in Form des Bildsignals gespeicherte Zielbild ein reales, hinsi chtlich seiner jeweiligen Roll-, Nick- und Gierlage und seiner durch die jeweilige Entfernung bestimmten Grö'ßenabmessungen naturgetreu dargestelltes Ziel an. Durch die Wiedergabe eines sol- .-chen Zielbildes in einer als weiteres Bild eingeblendeten Um- * gebung wird dem auszubildenden Personal beim Einblick in das Visier ein von den natürlichen Verhältnissen praktisch nicht unterscheidbarer Eindruck vermittelt.

Der zweite Informationsspeicher weist eine sich über 3βθ Grad erstreckende Panoramadarstellung einer Landschaft mit Himmel auf, die von einer Fernsehkamera abtastbar ist, wobei zur einer Azimutverschiebung der Visierlinie zugeordneten S'teuerung des zweiten Informationsspeichers .die Panoramadarstellung gegenüber der-Fernsehkamera drehbar und zur einer Elevations-

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Verschiebung der Visierlinie zugeordneten Steuerung ein Prisma schwenkbar ist. Die Fernsehkamera ist dabei von den von der Phasenschiebereinrichtung abgegebenen Synchronimpulsen gesteuert. Mit Hilfe dieses relativ einfach ausgebildeten zweiten Informationsspeichers können verschiedenste.Landschaftsteile, ZpB₉ flaches Land, eine Küstenlandschaft, eine Gebirgslandschaft sowie ein schutzwürdiges Objekt und jeweils zugehörige Wolkenformationen des Himmels, den unterschiedlichen Zielbildern zugeordnet werden, wobei durch einfache Drehung dieser Panoramadarstellung gegenüber der Fernsehkamera die Vislerbewegung in Azimutrichtung und durch eine Schwenkung der optischen Achse der aufnehmenden Fernsehkamera über das schwenkbare Prisma eine Verschiebung der Visierlinie in Elevationsrichtung simuliert werden«, Durch entsprechende Zuordnung eines bestimmten Teiles dieser Umgebung zur Darstellung des Zielbildes kann dieses auch durch Wolken oder z.B. Hügel der Panoramadarstellung verdeckt werden. Das Radarbild des Ziels wird in diesem Augenblick dann ebenfalls unterdrückt.

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Einrichtung ist vorzugsweise derart aufgebaut, daß sich die z.B» einem Kommandanten und einem Lenkschützen zugeordneten unterschiedlichen Bedienungsplätze, an denen sich einmal das Radarsichtgerät und einmal das Visier befinden, in einer vorzugsweise zur Tieffliegerabwehr vorgesehenen natürlichen Waffenanlage befinden, wobei in den optischen Strahlengang des Visiers der Waffenanlage das Fernsehmonitorbild eingeblendet ist und die die Richtbewegung des Visiers angebenden oder simulierenden Signale an den Rechner sowie die vom Rechner kommenden und z.B. für das Radarsichtgerät erforderlichen Signale in geeigneter Weise der natürlichen Waffenanlage entnommen bzw, dieser eingegeben werden, ohne daß aufwendige oder nennenswerte Eingriffe in die originalen Systeme der Waffenanlage erforderlich sind.

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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Figur 1 ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Darstellungsverfahrens und

Figur 2 sehematisch einen Ausschnitt des auf dem ersten Informationsspeicher gespeicherten Signals und das dazugehörige Abbildungsschema auf einem Fernsehmonitor.

In Figur 1 sind drei getrennte erste Informationsspeicher 1, 2 und 5 dargestellt, die z.B. als herkömmliche Videobandgeräte ausgebildet sind. Ein zweiter Informationsspeicher 4 besteht aus einer Panoramadarstellung 4a und einer diese abtastenden Fernsehkamera 4b.

Die Ausgänge der Informationsspeicher 1, 2 und J5 sind parallel auf eine die Datensignale von dem Bildsignal trennende Schaltung 5 und einem allein das Bildsignal empfangenden Bildmischer 6 eines Fernsehsignale aufbereitenden Videoteils 56 geschaltet. Die Schaltung 5 ist mit einem Rechner ¹J verbunden, in dem die Datensignale der Informationsspeicher 1, 2 und ^ an eine Datenaufbereitung 7I gelangen. Diese Datensignale der Informationsspeicher gelangen anschließend an einen Echogenerator 81, der zu einem Radarzielsimulator 8 gehört, dessen Ausgangssignale auf ein Radarsichtgerät 9I der Waffenanlage 9 und ein weiteres Radarsichtgerät 11 eines Ausbilderplatzes Io gelangen. Die Waffenanlage 9 weist außer dem Radarsichtgerät 91 ein diesem örtlich zugeordnetes erstes Steuerpult 92 z.B. für den Kommandanten und ein weiteres Steuerpult 93 auf, das örtlich einem Visier 94 zugeordnet ist, wobei die beiden z.B. von einem Lenkschützen unabhängig vom Kommandanten bedient werden.
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Der Radarzielsimulator 8 weist außer dem Echogenerator 81 eine erste Simulationsschaltung 82auf, mit der den vom Echogenerator 81. abgegebenen Or tungs signal en eine zur Unterscheidung von Freund- und Feindzielen geeignete Kennung aufmoduliert werden kann. Eine weitere Simulationsschaltung 83 dient zur Beaufschlagung des Echogenerators 8l mit beim Empfang echter Radarortungssignale auftretenden natürlichen oder gezielt von einem Gegner hervorgerufenen Störungen*

Die die von den informationsspeichern 1, 2 und 3 stammenden Datensignale aufnehmende Schaltung 5 ist außer mit dem Rechner 7 mit einer Phasenschiebereinrichtung 51 verbunden, die ihrerseits vom Rechner 7 gesteuert wird_o Über die Phasenschiebereinrichtung 51 gelangen.nur die vom Bildsignal in der Schaltung 5 abgetrennten Synchronimpulse über den Bildmischer 6 auf einen mit dem Visier 9^ der Waffenanlage 9 optisch verbundenen ersten Fernsehmonitor 95 ^un<ä einen am Ausbilderplatz Io vorgesehenen weiteren Fernsehmonitor 12 „

Der Rechner 7 weist außer dem Datenaufbereitungsteil 71 eine Vergleichseinrichtung 72 auf, mit der die die Koordinaten des Zieles jeweils angebenden Datensignale mit den die Koordinaten, der Visierlinie angebenden Daten verglichen werden, •wobei die Ausgangssignale der Vergleichsanordnung 72 an die Phasenschiebereinrichtung 5I gegeben werden. Die die augenblickliche räumliche Lage der Visierlinie angebenden Daten werden dabei in einem als Visiernachbildung bezeichneten Rechnerteil 73 erzeugt, die die am Steuerpult 92 und Steuerpult 93 vom Kommandanten und Lenkschützen gegebenen Stellbefehle zur Bewegung des Visiers verarbeiten. Der Rechner 7 weist außerdem noch eine Auswerte schaltung JK auf, die zur Trefferermittlung und Auswertung der vom Visier bzw« der Visiernaehbildung 73 simulierten Visierbewegungen dient. AußerdemJLst im Rechner 7 ^ein Simulator 75 vorgesehen, mit dem die

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Koordinaten eines ferngelenkten Plugkörpers simuliert werden, nachdem dieser durch einen ,Startbefehl am.Steuerpult 93 vom Schützen simuliert abgeschossen wurde. Die von der Simulationsschaltung 75 abgegebenen und die Flugbahn des Plugkörpers simulierenden Daten werden an die Auswerteschaltung 74 zur Trefferermittlung und außerdem an den Bildmischer 6 gegeben, über den eine optische Darstellung des Plugkörpers auf dem Fernsehmonitor 94 und auf dem Fernsehmonitor 12 eingeblendet wird, - .

Der Ausbilderplatz Io umfaßt außer dem Radarsichtgerät 11 und dem Fernsehmonitor 12 eine mit entsprechenden Bedienungs- j(| elementen versehene Programmsteuerung 13, über die z.B. die Informationsspeicher 1, 2 und 3 und die Simulationsschaltungen 82 und 83 des Radar-Zielsimulators 8 sowie die Helligkeit des Zielbilds gesteuert werden,» Außerdem ist am Ausbilderplatz Io ein Registriergerät 14 vorgesehen, mit dem die von der Auswerteschaltung 74 ctes Rechners 7 ermittelten Daten aufgezeichnet werden. Durch gleichzeitige Registrierung von die jeweilige Zielbildfolge angebenden Identifikationssignalen, die auf den ersten Informationsspeichern ebenfalls gespeichert sind, ist sofort das jeweils aufgezeichnete Ausbildungsprogranm zu erkennen. Diese Identifikationsimpulse erleichtern außerdem die Auswahl der jeweils vom Informationsspeicher abzugebenden , j Zielbildfolge ο ' ■

Die Punktionsweise der in Figur 1 nur schematisch und stark vereinfacht dargestellten Einrichtung bei einem Ausbildungsvorgang eines in der Waffenanlage 9 als Personal untergebrachten Kommandanten und eines Schützen geschieht in folgender Weise:

Arn Ausbilderplatz 10 wird über die Programmsteuerung I3 einer oder aber mehrere der Informationsspeicher 1,2 und y zur Dar-

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stellung eines oder mehrerer Ziele gestartet. Die von diesen Informationsspeichern abgegebenen Informationen gelangen zuerst auf die Schaltung 5* iⁿ der das Bildsignal von allen Datensignalen und auch den Synchronimpulsen getrennt wird. Die Datensignale werden an die Datenaufbereitung 7I des Rechners gegeben, der diese den jeweiligen Standort und die jeweilige Geschwindigkeit des darzustellenden Zieles angebenden Daten an den Echogenerator 8l des Radar-Zielsimulators 8 gibt.

Der Echogenerator 8l erzeugt aus diesen Daten ein einem natürlichen Ortungssignal entsprechendes Signal, das auf dem vom Kommandanten in der Waffenanlage 9 beobachteten Radarsichtgerät 91 und auf dem vom Ausbilder beobachteten Radarsichtgerät 11 am Ausbilderplatz Io sichtbar gemacht wird_e Die Anzeige auf den Radarsichtgeräten 9I und 11 kann dabei je nach Einschaltung der Anzahl der Informationsspeicher 1, 2 und 3 mehrere Ziele gleichzeitig umfassen, wobei der Kommandant die Aufgabe hat, das bedrohlichste Ziel zur bevorzugten Bekämpfung auszuwählen. Ferner können di<e auf dem Radarsichtgerät 91 angezeigten Ziele eine Freund-Feind-Kennung aufweisen und. außerdem durch Störsignale beeinträchtigt sein, wodurch die Feststellung und Auswahl eines Ziels durch den Kommandanten zusätzlich beliebig erschwert werden kann.

Nach der- Anzeige auf dem Radarsichtgerät 91 richtet der Kommandant durch Betätigung entsprechender Schaltelemente am Steuerpult 92 die Z₀Bo mit einem gepanzerten Turm verbundene Abschußanlage für fernlenkbare Flugkörper gleichzeitig mit dem Visier und dem mit dem Turm mitbewegten Schützen in die Azimutrichtung des von ihm ausgewählten Zieles. Nach dieser Ausrichtung erhält der Schütze ein vom Kommandanten am Steuerpult 92 ausgelöstes Signal zur Übernahme des Auffaß- und Verfolgungsvorganges, wodurch der Schütze ebenfalls durch entsprechende Beaufschlagung geeigneter Schaltelemente an seinem Steuerpult das Visier 94 in der Elevationsrichtung so lange richtet, bis er die optische Darstellung des vom Kommandanten auf dem Ra-

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- 15 darsichtgerät ausgewählten Zieles erfaßt»

Nach der nach der Anzeige des Radarsichtgerätes 9I vom Kommandanten vorgenommenen Auswahl eines Zieles wird dieses automatisch durch die Vergleichseinrichtung 72 des Rechners 7 allein auf den Bildmischer β gegeben, wobei in der Phasenschiebereinrichtung 51 die in der Schaltung· 5 abgetrennten Synchronimpulse dem direkt dem Bildmischer 6 zugeführten Bild· signal wieder hinzugefügt werden, jedoch in Abhängigkeit einer durch die Differenz zwischen der in der Visiernachbildung 73 des Rechners J ermittelten augenblicklichen Lage der Visierlinie und den augenblicklichen von der Datenaufbereitung ¹Jl ermittelten Zielkoordinaten gegebenen Phasenverschiebung« Durch diese Phasenverschiebung der Synchronimpulse gegenüber den ursprünglichen dem Bildsignal· auf dem Informationsspeicher zugeordneten primären Synchronimpulsen erscheint das Zielbild gegenüber dem Fadenkreuz des Visiers entsprechend verschoben auf dem Fernsehmonitor 95 beim Schützen und dem Fernsehmonitor 12 beim Ausbilder« Der Schütze führt nun sein Visier 9^ dauernd dem aus dem Fadenkreuz ausgewanderten Ziel nach, so daß sich dieses mit dem Fadenkreuz möglichst deckt. Eine genaue Deckung von Fadenkreuz und Zielbild erscheint in den Fernsehmonitoren immer nur dann, wenn die Vergleichseinrichtung J2 des Rechners .7 keine Abweichungen zwischen der räumlichen Lage der Visierlinie und den augenblicklichen Koordinaten des Zieles feststellt, so daß die Synchronimpulse von der Verzögerungseinrichtung 51 praktisch unverzögert an den Bildmischer 6 weitergegeben werden. - .

Unabhängig vom Start der ersten Informationsspeicher durch den Ausbilder erscheint auf dem mit dem Visier 94 verbundenen Fernsehmonitor 95 und auch dem Fernsehmonitor 12 am Ausbilderplatz 10 ein Bild der mit der Fernsehkamera 4b aufgenommenen Panoramadarstellung 4a des zweiten Informationsspeichers 4₀

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■Die Fernsehkamera 4b wählt dabei entsprechend der jeweiligen Lage der Visierlinie einen bestimmten Bildausschnitt aus der Panoramadarstellung 4a aus. Die der jeweiligen Bilddarstellung zugeordneten Anfangskoordinaten der Umgebung sind entweder durch ein zusätzliches Datensignal der ersten Informationsspeicher oder aber durch vom Ausbilder frei gewählte Anfangswerte bestimmt. Bei jeder vom Kommandanten oder aber Schützen am Steuerpult 92 oder 93 vorgenommenen echten oder das dynamische Verhalten der echten Bewegung berücksichtigenden simulierten Bewegung des Visiers 9^- wird über die Visiernachbildung 73 im Rechner 7 ein Signal an die Panoramadarstellung 4a gegeben, das über geeignete, hier nicht dargestellte Stellmotoren eine Drehung der Panoramadarstellung gegenüber der Fernsehkamera oder aber eine Schwenkung der optischen Achse der Fernsehkamera durch Schwenkung eines hier ebenfalls nicht dargestellten Prismas eine Relativbewegung zwischen Fernsehkamera und Panoramadarstellung in Elevationsrichtung erzeugt« Nimmt der Schütze an seinem Visier 95 einen Vergrößerungswechsel, vor, so wird die Ablenkspannung am Fernsehmonitor 94 umgeschaltet, wodurch der Schütze auch das auf dem Fernsehmonitor dargestellte Bild entsprechend vergrößert oder verkleinert dargeboten bekommt»

Durch Betätigung eines entsprechenden, hier nicht näher dargestellten Startknopfes am Steuerpult 93 durch den Schützen wird der Start eines fernlenkbaren Flugkörpers simuliert, wobei die Koordination und damit auch die Bewegungsbahn des Flugkörpers angebende Signale in der Simulationsschaltung 75 des Rechners 7 erzeugt werden, die einmal zur Sichtbarmachung des Flugkörpers auf den Fernsehmonitoren 95 und 12 an den Bildmischer 6 und zur Trefferauswertung bzw. Bahnverfolgung des Flugkörpers an den der Trefferauswertung dienenden Rechnerteil 74 gegeben werden. Die Signale des Rechnerteiles, 74 werden laufend von dem Registriergerät 14 am Ausbilderplatz Io

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— X ( —

aufgezeichnet. Die Betätigung des Startknopfes für einen fernlenkbaren Flugkörper durch den Schützen kann von einem vom Kommandanten abzugebenden Schußfreigabesignal abhängig gemacht werden, das der Kommandant an den Schützen erst dann gibt, wenn das zu bekämpfende Ziel eine auf dem Radarsichtgerät 91 ablesbare maximale Entfernung zur Waffenanlage unterschritten häto

Wird von dem Rechnerteil 74 durch Vergleich der während des gelenkten Fluges vom Schützen vorgenommenen Bewegungen des Visiers zur Verfolgung des Zieles mit den jeweiligen Zielbewegungsdaten des dargestellten Zieles schließlich ein Treffer | ermittelt, so gibt der Rechnerteil 74 ein Signal an den Bildmischer 6, der durch kurze Helltastung der Fernsehmonitören 95 und 12 eine optische Trefferanzeige für den Ausbilder und Schützen nachbildet«, Gleichzeitig wird durch dieses Signal die Simulationsschaltung 75 für den Flugkörper und der die Zieldaten verarbeitende Rechnerteil abgeschaltet. Dadurch verschwindet das dem Ziel zugeordnete Radarbild sowie auch der Flugkörper und das Zielbild auf den Fernsehmonitoren,

In Figur 2 ist schematisch dargestellt., wie das Zielbild und auch die die jeweiligen Zielbewegungen angebenden Datensignale im Zeitmultiplex auf dem Videomagnetband der Informations- g speicher 1, 2 oder 5 gespeichert sind. Das oben angegebene Fernsehsignal weist dabei für eine beliebige Zeile X des Fernsehbildes, die dargestellten Impulse auf, wobei ein Synchronimpuls das Zeilensignal einleitet, dem in einem ersten Signalabschnitt A die Datensignale und in' einem zweiten Signalabschnitt B die zur optischen Darstellung des Zieles auf dem Fernsehmonitor erforderlichen Bildsignale für das Zielbild folgen. In der zugeordneten flächenhaften Darstellung des diesem Signal entsprechenden Fernsehbildes ist zu erkennen, daß

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infolge des kreisförmigen Ausschnittes des durch das Visier hindurch sichtbaren Teiles aus dem herkömmlichen rechteckigen Fernsehbild eine zur Darstellung des Zieles nicht erforderlicher Teil des herkömmlichen Fernsehbildes für die Datenübertragung ausnutzbar ist. Dieser für die Datenübertragung ausgenutzte Teil der Fernsehsignale wird für die Fernsehmonitoren jeweils dunkelgetastet, so daß keine Bildstörungen auftreten.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Darstellung mindestens eines zu bekämpfenden, sich bewegenden Zieles und seiner Umgebung für ein von auszubildendem Personal zur Auffassung und Verfolgung des Zieles bewegbares Visier, wobei ein das Zielbild erzeugender erster Informationsspeicher in synchroner Zuordnung Daten über die Zielbewegung enthält und diese an einen Rechner gibt, der auch gleichzeitig die räumliche Lage der Visierlinie des Visiers angebende Daten erhält, die zur Trefferauswertung einer mit -dem Visier verbundenen Waffe vom Rechner miteinander verglichen werden, dadurch ge kenn ze I ohne t , daß die vom Rechner (7) erzeugten Vergleichssignale zur Verschiebung des Zielbildes relativ zur Äbbildungsflache eines mit dem Visier (94) optisch gekoppelten Sichtgeräts (95) benutzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge. kennzeich" net, daß auf einem optisch mit dem Visier (94) verbun-· denen Fernsehmonitor (95). ^von dem ersten Informationsspeicher (1,2,5) her allein das Zielbild und von einem zweiten Informationsspeicher (4) her allein die Zielumgebung 'dargestellt werden, daß der zweite Informationsspeicher (4) von den die augenblickliche Lage der Visierlinie angebenden Daten gesteuert wird, daß die beim Vergleich der vom ersten Informationsspeicher (1,2,3) abge-

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gebenen Daten der Zielbewegung mit den die Lage der Visierlinie angebenden Daten erzeugten Vergleichssignale zur elektronischen Verschiebung des vom ersten Informationsspeicher erzeugten Zielbilds auf dem Fernsehmonitor (95) benutzt werden und daß die in dem ersten Informationsspeicher enthaltenen Daten der Zielbewegung' gleichzeitig auf einem Radarsichtgerät (91*11) als Ortungssignal des Zieles sichtbar gemacht werden»

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem. Fernsehmonitor (95) zusätzlich die Darstellung eines fernlenkbaren Flugkörpers eingeblendet wird, nachdem dieser in Richtung, des Zieles simuliert abgeschossen'wurde, wobei die Winkelablagen des Flugkörpers von der Visierlinie durch eine vereinfachte; Nachbildung der Lenkregelschleife im Rechner (7) simuliert werden.

Verfahren nach Anspruch 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß das Ziel zuerst nur auf dem einen Kommandoplatz zugeordneten Radarsichtgerät (91) als Ortungssignal dargestellt wird und daß nach Ausrichtung des mit der Waffe verbundenen Vislers (94) in Azimutrichtung des Zieles durch den Kommandanten von einem Schützen durch Ausrichtung des Visiers (94) in der Elevationsrichtung das Zielbild auf dem Fernsehmonitor (95) durch annähernde Übereinstimmung der Zielbewegungsdaten des ersten Informationsspeichers (1,2,3) mit den Daten der-Lage der Visierlinie sichtbar gemacht wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn ze i chne t , daß an einem einem Ausbilder zugeordneten Platz (Io) auf einem weiteren Fernsehmonitor (12) und einem weiteren Radarsichtgerät (11)

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Ziel und Umgebung in Abhängigkeit der Lage der Visierlinie dargestellt werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn ζ ei chnet,» daß gleichzeitig mehrere Ziele dargestellt werden, von denen eines zur Verfolgung ausgesucht wird,

7, Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild jedes dieser Ziele von einem gesonderten Informationsspeicher (1,2,5) her auf. dem Fernsehmonitor (12,95) und/oder dem Radarsichtgerät (11,91) dargestellt wird,

8, Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7* dadurch gekennzei chne t , daß ein Vergrößerungswechsel der Optik des Visiers (9²O durch Umschaltung der Ablenkspannungen des Fernsehmonitors (95) simuliert wird,

9, Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennze i ohne t , daß die Helligkeit des Zielbilds unabhängig von der des Umgebungsbildes eingestellt wird,

lo_e Einrichtung zur Darstellung mindestens eines zu bekämpfende^ sich bewegenden Zieles und seiner Umgebung für ein von auszubildendem Personal zur Auffassung und Verfolgung des Zieles bewegbares Visier mit mindestens einem ersten das Zielbild und die Zielbewegungsdaten angebenden Informationsspeicher, mit die räumliche Lage der Visierlinie angebenden Meßeinrichtungen und mit einem die Daten des ersten Informationsspeichers und die Daten der Meßeinrichtungen zur Trefferermittlung einer

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mit dem Visier verbundenen Waffe verarbeitenden Rechner, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch g e k e- η η ζ e i c h net, daß ein mit dem Visier (94) optisch verbundener Fernsehmonitor (95) und ein gesondertes Radarsichtgerät (91) vorgesehen-sind, wobei auf dem Fernsehmonitor das von dem ersten Informationsspeicher (1,2,3) angegebene Bild und auf dem Radarsichtgerät die angegebenen zugehörigen Zielbewegungsdaten darstellbar sind, daß ein zweiter, ein Urngebungsbild angebender Informationsspeicher (4) mindestens mit dem Fernsehmonitor über einen auch das Zielbild erhaltenden Bildmischer (6) verbunden ist, daß der zweite Informationsspeicher nach Maßgabe der von den Meßgeräten (73) des Visiers abgegebenen Daten gesteuert ist und daß eine Phasenschiebereinrichtung (51) vorgesehen ist, mit der die die Lage des vom ersten Informationsspeicher angegebenen Zielbildes auf dem Fernsehmonitor bestimmenden Synchronimpulse nach Maßgabe des vom Rechner (7) ermittelten Vergleichs von Zielbewegungsdaten und Daten der Visiermeßgeräte zeitlich gegenüber dem Zielbildsignal verschiebbar sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Informationsspeicher (1,2, 3) ein Videomagnetband ist, auf dem die Bild- und Datensignale des Zieles im Zeitmultiplex derart gespeichert sind, daß sich die Datensignale in dem nach der Fernsehnorm noch dem Austast- und/oder Bildsignal zugeordneten Bereich befinden.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Videomagnetband (1,2,3) ein zusätzliches Datensignal enthält, das den Ziel'koordinaten diskrete Umgebungskoordinaten derart zuordnet, daß

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aufgrund dieses zusätzlichen Datensignals der zweite Informationsspeicher (4) in eine bestimmte Anfangsstellung einstellbar ist,

15. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildsignal ein reales, hinsichtlich seiner jeweiligen Roll-, Nick- und Gierlage und seiner durch die jeweilige Entfernung bestimmten Grossenabmessungen naturgetreu dargestelltes Ziel angibt.

14. Einrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Informationsspeicher (4) eine sich über 56O Grad erstreckende Panoramadarstellung (4a) einer Landschaft mit Himmel aufweist, die von einer Fernsehkamera (46) abtastbar ist, wobei zur einer

- Azimutverschiebung der Visierlinie zugeordneten Steuerung

des zweiten Informationsspeichers die Panoramadarstellung gegenüber der Fernsehkamera drehbar und zur,einer Elevationsverschiebung der Visierlinie zugeordneten Steuerung ein'Prisma schwenkbar ist> und daß die Fernsehkamera von den von der Phasenschiebereinrichtung (51) abgegebenen Synchronimpulsen gesteuert ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 14, dadurch gekennze lehnet , daß zur gleichzeitigen Darstellung mehrerer Ziele mehrere erste Informationsspeicher (1,2,5) parallel mit dem Bildmischer (6) und dem Rechner (7) verbunden sind.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 15* dadurch ge kennzeichne t , daß der Rechner (7) eine von einem Startsignal auslösbare Simulationsschaltung (75) aufweist, die nach Maßgabe der Lenkregelschleife und

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der Geschwindigkeit eines fernlenkbaren Flugkörpers· erzeugte Koordinaten- und Größensignale abgibt, die über den Bildmischer (6) auf den Fernsehmonitor (12,95) geschaltet sind.

17» Einrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 16, dadurch gekennzeichne t, daß das Radarsichtgerät (91) an einem z.B. dem Kommandanten zugeordneten ersten ' Standort angeordnet ist, von dem die mit dem Visier (94) verbundene Waffe zum.Abschuß fernlenkbarer Flugkörper in Azimutrichtung richtbar ist, und daß das Okular des mit 'dem Fernsehmonitor verbundenen Visiers von einem Z₀B. dem Lenkschützen zugeordneten Standort einsehbar ist, von dem das Visier zum Auffassen und Verfolgen des Zieles in Elevations- und Azimutriehtung • richtbar ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß an einem von dem ersten beiden Standorten (9) örtlich getrennten und z.B. einem Ausbilder zugeordneten dritten Standort (lo) ein weiteres Radarsichtgerät (11) und ein weiterer Fernsehmonitor (12) vorgesehen sind.

19. Einrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch g e kennze lehne t, daß sich die beiden ersten Standorte (9) in einer vorzugsweise zur Tieffliegerabwehr vorgesehenen natürlichen Waffenanlage befinden, . " wobei in den optischen Strahlengang des Visiers (94) der Waffenanlage das Fernsehmonitorbild eingeblendet ist und die zur Richtbewegung des Visiers vom ersten oder zweiten Standort abgegebenen Stellsignale an den Rechner (7) und die von dem Rechner für das Radarsichtgerät (91) bestimmten Sighale in geeigneter Weise ausgekoppelt bzw. eingespeist sind» -2S-

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2o. Einrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 19* dadurch gekennzeichnet, daß ein schreibendes Registriergerät (14) mit dem Rechner (7) verbunden ist, mit dem alle Auffaß- und Verfolgungsbewegungen sowie die zur Übergabe des in Azimutrichtung am ersten Standort aufgefaßten Zieles an den zweiten Standort,, zur Schußfreigabe und Schußauslösung abgegebenen Signale aufzeichenbar sind.

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