DE2148157B2 - Empfangs- und Wiedergabesystem zur Trefferfeststellung und -auswertung für Uchtschußsimulationseinrichtungen mittels Laserstrahlen - Google Patents
Empfangs- und Wiedergabesystem zur Trefferfeststellung und -auswertung für Uchtschußsimulationseinrichtungen mittels LaserstrahlenInfo
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Description
net, daß der Reflektor (16) als hochgenau, total-reflektierender
mit einer an die Wellenlänge des Lasersenders (2) angepaßten, verlustmindernden optischen Vergütung versehener Reflektor ausgebildet
ist.
45
Üie Erfindung betrifft ein Empfangs- und Wiedergabesystem
zur Trefferfeststellung und -auswertung für Lichtschußsimulationseinrichtungen mittels Laserstrahlen,
mit am Ziel verteilt angebrachten Laser-Empfangseinrichtungen, die das optisch empfangene Schußsimulationssignal
in die Trefferlage kennzeichnende Signale umwandeln und mit HF-Sendeeinrichtungen zur Übertragung
von Treffersignalcn zumindest zurück zum mit Auswerte- und Anzeigeeinrichtungen ausgerüsteten
Empfangsort bei der Waffe.
Ein derartiges System zur Trefferfeststellung ist bekannt (US-PS 35 88 108), wobei ein mit der Waffe
gekoppelter Lasersender über die Zieleinrichtung auf ein Ziel ausgerichtet werden kann und am Ziel eine ω
Vielzahl von auf den Laserstrahl ansprechenden Laser-Empfangseinrichtungen vorgesehen ist. Da aufgrund
der Divergenz des Laserstrahls ein wesentlich größerer als der Größe des Ziels entsprechender
Bereich erfaßt wird, sieht dieses bekannte System vor, br>
daß der Laserstrahl mit sich ändernder Wiedcrholungs-(requenz
gepulst wird und gleichzeitig den Zielbereich abtastet, wobei mit Hilfe von verschiedenen auf die
unterschiedlichen Impulswiederholungsfrequenzen ansprechenden Detektoren die Trefferlage und damit die
Genauigkeit beim Zielen ermittelt wird. Diese Informationen können sowohl am Ziel als auch bei der Waffe
oder bei einer beliebig stationierten Auswerte- und Anzeigeeinrichtung verarbeitet und ausgewertet werden.
Die bei dem bekannten System verwendet, verhältnismäßig
große Divergenz des Laserstrahls wird, obwohl sie die Ermittlung der Ergebnisse erschwert, aus
Sicherheitsgründen verwendet, um das ausgesandte Laserlichtsignal unter den bekannten Gefahrenwerten
für eine Augenschädigung zu halten.
Es ist jedoch auch wünschenswert, Ziele mit einem Lichtsimulationssystem zu erreichen, die sich in großer
Entfernung befinden, so daß es notwendig wird, die
Divergenz des Laserstrahls klein zu halten. Mit einem solchen Strahl geringer Divergenz und größerem
Energieinhalt lassen sich nicht nur größere Entfernungen überbrücken, sondern auch der ausgeleuchtete Ort
am Ziel besser differenzieren.
Daraus ergibt sich die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, nämlich eine Trefferfeststeliungs- und
-auswerteeinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der eine qualitative und quantitative
Beurteilung der Treffer möglich ist. Damit soll dem sich im Laufe der Praxis ergebenen Wunsch Rechnung
getragen werden, nicht nur zu wissen, ob ein simulierter Schuß getroffen hat, sondern auch wo und wann der
Treffer einging.
Ausgehend von dem eingangs erwähnten Empfangsund Wiedergabesystem wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die verschiedenen Laser-Empfangseinrichtungen ihren Anbringungsorten zugeordnete
HF-Signale erzeugen und daß außerdem das Schußsimulationssignal in sich reflektierende Reflektoren
vorgesehen ist.
Mit diesen Maßnahmen ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine Trefferfeststelrung und -auswertung auch
über große Entfernungen mit stark gebündelten Laserstrahlen durchzuführen, wobei der auf dem Ziel
hervorgerufene Lichtfleck wesentlich kleiner als das Ziel ist. Mit Hilfe der verschiedenen an dem Ziel
angebrachten Laser-Empfangseinrichtungen und Reflektoren läßt sich sowohl eine qualitative als auch eine
quantitative Trefferanzeige in sehr einfacher Weise durchführen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeweils eine Laser-Empfangseinrichtung
und ein Reflektor in einer Einheit zusammengefaßt sind. Diese Einheit kann in einem elastischen, aufklebbaren
Gehäuse untergebracht sein, wobei die aufklebbaren Gehäuse eine aerodynamisch an den Oberflächenverlauf
des Ziels angepaßte Außenfläche haben und am Ziel in geometrischer Verteilung angebracht sind.
Die Laser-Empfangseinrichtung umfaßt einen optischen Sensor, einen Signalverstarker und Umsetzer
sowie einen HF-Sender mit Antenne, die zur Ansteuerung eines Transponders Verwendung finden.
Die Erfindung ermöglicht die Schaffung von kleinen, vorzugsweise autonomen Systemen, die vielseitig
verwendbar sind und den Anforderungen der Simulationstechnik entsprechen. Damit ist eine Signalübertragung
und Signalwiedergabe für Schußsimulationssysteme sichcrgeslellt, die für den Ausbildenden während der
Übung oder aber den Auszubildenden nach vollzogener Übung eine Darstellung der Leistung oder Fehlleistung
ermöglicht. Die Erfindung kann eine vielseitige Anwen-
dung finden, und zwar sowohl für Bodenziele als auch
für Uiftziele, wobei an Luftfahrzeugen aus Gründen der
Luftsicherheit bzw. der Kosten fest installierte Trefferfeststellungs-
und -auswerteeinrichtungen kaum in Frage kommen werden. Aus diesem Grund sind solche
elastischen Gehäuse von besonderem Vorteil, die aufgrund ihrer Formgebung aerodynamisch an die
Außenhaut des Luftfahrzeugs angepaßt sind
Die Erfindung ergibt sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung to
mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt
F i g. 1 das System zur Trefferfeststellung und -auswertung in Verbindung mit einer Flugabwehrwaffe
und einem mit dem Empfangs- und Wiedergabesystem versehenen Flugzeug;
Fig.2 eine in einem Gehäuse zusammengefaßte
Einheu aus einer Empfangseinrichtung und einem Reflektor.
Gemäß F i g. 1 besteht das System zur Trefferfeststellung und -auswertung aus einem Lasersender Z welcher
mit der Waffe 1 oder der Visiereinrichtung der Waffe • fest gekoppelt und sowohl in der Ziellinie als auch
parallel zur Rohrseelenachse der Waffe 1 angebracht ist Mit dieser Einrichtung wird der Beschüß des Luftfahrzeugs
7, d. h. die Abwehr geübt, wobei die — am Ziel geometrisch verteilt angebrachten, vorzugsweise aerodynamisch
ausgebildeten und aus elastischem Material in einer Einheit gefertigten sowie auch für asphärische
Flächen vorzugsweise aufklebbar gestalteten — optronischen Empfänger/Sende-Einrichtungen 8, welche in
F i g. 2 im Detail dargestellt sind, beim Auftreffen der von dem Lasersender 2 abgegebenen Laserstrahlen
angesteuert werden. An den Empfänger/Sende-Einrichtungen 8 befindet sich auch jeweils ein Reflektor 16,
welcher ein Lichtecho an den Ort der Waffe 1 zurückstrahlt Mit einer auf das Ziel ausgerichteten
FcrnschciTipfangsvorrichtUng 3 mit einem auf die
Entfernung eingestellten Teleskopvorsatz kann das Ziel und die T-efferlage am Ziel aufgenommen werden.
Diese Ziel- und Trefferdarstellung kann in der Signalumsetzer-Speichereinheit 4 zur späteren Wiedergabe
gespeichert und/oder durch ein Gerät für visuelle Wiedergabe 6 zur Darstellung gelangen. Diese Darstellung
kann sowohl unmittelbar als auch später wiederholt werden. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin,
daß das als Ziel dienende Luftfahrzeug 7 insgesamt zur Darstellung gelangt, solange es von der Fernsehempfangsvorrichtung
3 aufgenommen werden kann. Damit können die »Treffer« z-jr direkten Darstellung gelangen,
wodurch auch der Pilot im Training das ίο Ausweichen bei Schußgefahr üben kann. Durch spätere
Wiedergabe können also gleichermaßen Piloten und Abwehr geschult werden. Ferner ist die spätere
Auswertung von Manöverergebnissen durch klare Dokumentation vereinfacht.
In einer gleichfalls am Ort der Waffe vorgesehenen Signalumsetzereinheit 4 kann eine Vergleichseinrichtung
für abgegebene Schußzahl sowie für angekommene Trefferzahl erhalten, die jedoch erst mit dem weiter
zu beschreibenden Hochfrequenz-Übertragungssystem ω
funktionsfähig wird. Dies ist zur zusätzlichen Vereinfachung vorgesehen, weil das bisher beschriebene
Verfahren nur aus Kostengründen nicht immer in der ganzen Breite zum Einsatz gelangen kann. Auch ergibt
sich eventuell eine begrenzung, ζ. B. im Manöver, wenn v>
über eine zentrale SchWdsrichter-Auswerteeinheit die
Manövei lage unmittelbar entschieden wird. Deshalb ist
die Ergänzung zum wahlweisen Einsatz gedaent SchuQsimulationssysteme sollen aber insbesondere auch
der realistischen unmittelbaren Beurteilung der Manöverlage dienen. Schiedsrichter, die für die Beurteilung
der Manöverlage eingesetzt werden, müs«en deshalb auch unabhängig von einzelnen Waffenstellungen
informiert werden und sind beispielsweise mit einem Fahrzeug 17 gemäß F i g. 1 oder einem Hubschrauber
zur Überwachung des Gesamtgeschehens mobil tätig.
Es wird deshalb vorgesehen, daß das Fahrzeug 17 mit einer HF-Empfangseinrichtung 18 und einer nachgeordneten
numerischen Darstellungseinrichtung 19 ausgestattet ist, welche die Überwachung vom Schußabtausch
und den erzielten Treffern übernimmt Die Ausstattung der Geräte bezieht sich dabei auf die vorhandenen
Waffen- und Zielarten, was hinsichtlich der technischen Durchführbarkeit keine Schwierigkeit bereitet, sofern
man die Signalübertragung so gestaltet daß ζ. Β. durch kodierte HF-Signale die entsprechenden Register im
Darstellungsgerät angesprochen werdtn.
Die in einem aerodynamisch angepaßten, vorzugsweise aus einem Kunststoff, z. B. Polyurethan oder auch
Gummi gebildeten Gehäuse 9 zusammengefaßte Einheit bestei'it im wesentlichen aus einer Empfänger-/Sendeeinrichtung
8 und einem Reflektor 16 und ist in F i g. 2 in einer beispielsweisen Ausführung dargestellt
Die Laserempfangseinrichtung 10 umfaßt einen optischen Sensor 11 und einen nachgeordneten
miniaturisierten Signalverstärker und -umsetzer 12. Das in diesem Signalverstärker und -umsetzer 12 aufbereitete
und dern Anbringungsort der Einheit entsprechende Signal wird einem miniaturisierten HF-Sender 13
zugeführt, welcher das nunmehr in Hochfrequenz geeigneter Wellenlänge umgesetzte Signal über die
Antenne 14 abstrahlt Ein Batteriesatz 15 sorgt für die Energieversorgung der Laserempfangseinrichtung 10.
Diese Elemente (10 bis 15) bilden insgesamt die genannte Empfänger-ZSendeeinrichtung 8. Der Reflek-Ur
16 ist als nochgenau, total-reflektierender mit einer
an die Wellenlänge des Lasersenders 2 angepaßten, verlustmindernden optischen Vergütung versehener
Reflektor ausgebildet.
Der miniaturisierte HF-Sender 12 hat ;ür weit
entfernte Positionen des Schiedsrichters vom Manöverort eventuell eine unzureichende Reichweite. Deshalb
wurde beim Ausführungsbeispiel am Luftfahrzeug 7 ein HF-Transponder 29 für den Empfang der Hochfrequenzsignale
vom HF-Sender 13 vorgesehen, um diese nach einer entsprechenden Verstärkung sowohl zur
HF-Empfangseinrichtung 5 als auch zur HF-Empfangseinrichtung 18 am Schiedsrichterfahrzeug 17 zu
übertragen.
In der Zeichnung ist nicht dargestellt, daß auch die
Besatzung des Luftfahrzeugs 7 eine Darstellungseinrichtung
zur Verfügung haben kann, aus welcher sie entnehmen kann, wenn sie durch einen »Treffer«
abgeschossen ist. Es ist auch vorgesehen, daß von der Waffe 1 der abgegebenen Schußfolge entsprechend
Hochfrequenzsignale abgestrahlt werden, die vom Schiedsrichterfahrzeug 17 empfangen und dort zur
Auswertung gelangen können. Die Erfindung ermöglicht daher in einem solchen System einen universellen
Einsatz und ein Oben mit der Waffe, welche den Bedingungen des Ernstfalles weitgehendst entspricht.
Claims (5)
1. Empfangs- und Wiedergabesystem zurTrefferfeststellung
und -auswertung für Lichtschußsimulaiionseinrichtungen
mittels Laserstrahlen, mit am Ziel yerteilt angebrachten Laser-Empfangseinrichtungen,
die das optisch empfangene Schußsimulationssignal in die Trefferlage kennzeichnende Signale
umwandeln und mit HF-Sendeeinrichtungen zur Übertragung von Treffersignalen zumindest zurück
zum mit Auswerte- und Anzeigeeinrichtungen ausgerüsteten Empfangsort bei der Waffe, dadurch
gekennzeichnet, daß die verschiedenen Laser-Empfangseinrichtungen (10) ihren Anbringungsorten
zugeordnete HF-Signale erzeugen, und daß außerdem das Schußsimulationssignai in
sich reflektierende Reflektoren (16) vorgesehen sind.
Z System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jeweils eine Laser-Empfangseinrichtung
(10) und ein Reflektor (16) in einer Einheit zusammengefaßt sind.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit in einem elastischen, aufklebbaren
Gehäuse (9) untergebracht ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufklebbarei* Gehäuse (9) eine
aerodynamisch an den Oberflächenverlauf des Zieles angepaßte Außenfläche haben und am Ziel in
geometrischer Verteilung angebracht sind.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bi« 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laser-Empfangseinrichtung
(10) aus einem -optischen Sensor (11), einem Signalversiärker und -umsetzer (12), einem
HF-Sender (13) und einer A tenne (14) besteht, wobei letztere zur Ansteuerung eines Transponders
(29) dienen.
Priority Applications (4)
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