DE2148157C3

DE2148157C3 - Empfangs- und Wiedergabesystem zur Trefferfeststellung und -auswertung für Lichtschufisimulationseinrichtungen mittels Laserstrahlen

Info

Publication number: DE2148157C3
Application number: DE19712148157
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: PRECITRONIC GESELLSCHAFT fur FEINMECHANIK und ELECTRONIC MBH 2000 HAMBURG
Current assignee: PRECITRONIC GESELLSCHAFT fur FEINMECHANIK und ELECTRONIC MBH 2000 HAMBURG
Priority date: 1971-09-27
Filing date: 1971-09-27
Publication date: 1980-03-06
Also published as: IT965495B; DE2148157B2; BE789344A; DE2148157A1; FR2155396A5

Description

■I)

Die 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 Trcfferlage kennzeichnende Signale umwandeln und mit IIF-Scndceinrichtiingen zur Übertragung von Treffersignalen zumindest zurück zum mit Auswerte- und Anzcigceinrichtungcn ausgerüsteten Empfangsort bei der Waffe.

Ein derartiges System zur Trefferfcststellung 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 Vielzahl von auf den Laserstrahl ansprechenden Laser-Empfangseinrichtungen vorgesehen ist. Da aufgrund der Divergenz des Laserstrahls ein wescnllich größerer als der Größe des Ziels entsprechender Bereich erfaßt wird, sieht dieses bekannk· System vor, daß der Laserstrahl mit sich ändernder Wiederholungsfroquen/. gepulst wird und gleichzeitig den Zielbereich abtastet, wobei mit Hilfe von verschiedenen ;uif 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 verwendete 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 Trefferfeststellungs- und -auswertecinrichtung 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 Trefferfeststellung 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 .Signalverstärker 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 Schußsimulationssystene sichel gestellt, 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 Luftziele, wobei an Luftfahrzeugen aus Gründen der Luftsicherheit bzw. der Kosten fest installierte Trefferfeststellungs- und -auswerleeinrichtungen 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 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 Einheit aus einer Empfangseinrichtung und einem Reflektor.

Gemäß F i g. 1 besteht das.System zur Trefferfeststellung und -auswertung aus einem Lasersender 2, 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 Fig. 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 Fernsehempfangsvorrichtung 3 mit einem auf die Entfernung eingestellten Teleskopvorsatz kann das Ziel und die Trefferlage 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« zur direkten Darstellung gelangen, wodurch auch der Pilot im Training das 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 funktionsfähig wird. Dies isi zur zusätzlichen Vereinfachung vorgesehen, weil das bisher beschriebene Verfahren nur aus Kostengriinden nicht immer in der ganzen Breite zum Einsät/, gelangen kann. Auch ergibt sich eventuell eine Begrenzung, z. B. itn Manöver, wenn über eine zentrale Schicdspchter-Auswcrtecinheit die Manöverlage unmittelbar entschieden wird. Deshalb ist die Ergänzung zum wahlweisen Einsatz gedacht. Schußsimulationssysteme sollen aber insbesondere auch der realistischen unmittelbaren Beurteilung der Manöveilage dienen. Schiedsrichter, die für die Beurteilung der Manöverlage eingesetzt werden, müssen deshalb auch unabhängig von einzelnen Waffensteliungen informiert werden und sind beispielsweise mit einem Fahrzeug 17 gemäß Fig. I oder einem Hubschrauber

ίο 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 vorhandenL-n 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 werden.

Die in einem aerodynamisch angepaßten, vorzugsweise aus einem Kunststoff, z. B. Polyurethan oder auch Gummi gebildeten Gehäuse 9 zusammengefaßte Einheit besteht 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

«ι miniaturisierten Signal verstärker und -umsetzer 12. Das in diesem Signalverstärker und -umsetzer 12 aufbereitete und dem Anbringungsort der Einheit entsprechende Signal wird einem miniaturisierten HF-Sender Π zugeführt, welcher das nunmehr in Hochfrequenz

i'i 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-/Sendeeinrichtung 8. Der Reflektor 16 ist als hochgenau, total-reflektierender mit einer an die Wellenlänge des Lasersenders 2 angepaßten, verlustmindernden optischen Vergütung versehener Reflektor ausgebildet.

Der miniaturisierte HF-Sender 13 hat für weit

■v> entfernte Positionen des Schiedsrichters vom Manöver ort 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

vi 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

μ Hochfreqtienzsignale abgestrahlt werden, die vom Schiedsrichterfahrzeug 17 empfangen und dort zur Auswertung gelangen können. Die Erfindung ermöglich* daher in einem solchen System einen universellen Einsatz und ein Üben mit der Waffe, welche den

οι Bedingungen des Ernstfalles weitgehendst entspricht.

1 lier/u 2 likitt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. 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 Treffersignalen zumindest zurück iu zum mit Auswerte- und Anzeigeeinrichtungen ausgerüsteten Empfangsort bei der Waffe, d a durch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Laser-Empfangseinrichtungen (10) ihren Anbringungsorten zugeordnete HF-Signale erzeugen, und daß außerdem das Schußsimulationssignal in sich reflektierende Reflektoren (16) vorgesehen sind.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Laser-Empfangseinrichtung (10) und ein Reflektor (16) in einer Einheit :o 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 gekennzeich- r> net, daß die aufklebbaren Gehäuse (9) eine aerodynamisch an den Oberflächenverlauf des Zieles angepaßte Außenfläche haben und ai;i Ziel in geometrischer Verteilung angebracht sind.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in dadurch gekennzeichnet, daß die Laser-Empfangseinrichtung (10) aus einem optischen Sensor (11), einem Signalverstärker und -umsetzer (12), einem HF-Sender (13) und einer Antenne (14) besteht, wobei letztere zur Ansteuerung eines Transponders s > (29) dienen.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (16) als hochgenau, total-reflektierender mit einer an die Wellenlänge des Lasersenders (2) angepaßten, verlustmindernden -to optischen Vergütung versehener Reflektor ausgebildet ist.