DE2209073C3 - Einrichtung zum Richten und Zielen mit einem Geschütz auf ein bewegtes Ziel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Richten und Zielen mit einem Geschütz auf ein bewegtes Ziel, mit Servomotoren zum gemeinsamen Höhen- und Seitenrichten des Geschützes und des an ihm montierten Visiers, mit einer Steuereinheit, die Steuersignale für die Servomotoren in Abhängigkeit von Eingangssignalen, welche von einem Handsteuergerät entsprechend der Zielverfolgung und von einem Zielentfernungsmesser geliefert werden, erzeugt, wobei die Steuereinheit von einer ersten Betriebsphase, in der sie die Steuersignale in Abhängigkeit von den augenblicklichen Eingangssignalen erzeugt, in eine zweite Betriebsphase mit automatischer Zielverfolgung umschaltbar ist, in der sie die Steuersignale unter Annahme gleichförmig geradliniger Zielbewegung aus den vor dem Umschalten gemessenen Eingangssignalen erzeugt, sowie mit Mitteln zur Erzeugung von Vorhaltsteuersignalen, die eine dem Vorhalt und Aufsatzwinkel entsprechende Abweichung zwischen Geschützrichtung und anvisiertem Zielpunkt bewirken.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DT-OS 19 28 483), bei der die Signalverarbeitung ganz in Polarkoordinaten erfolgt, werden während der handgesteuerten Zielverfolgungsphase an Hand hierbei gemessener bzw. geschätzter Eingangsdaten in einem Rechner Winkelwerte errechnet, um welche das Visier gegenüber der Waffe zurückgeschwenkt wird. Dies geschieht ebenfalls während der handgesteuerten Phase, so daß an deren Ende die Waffe gegenüber dem Visier um den richtigen Vorhaltwinkel voreilt und dann bei der Umschaltung auf die automatische Phase mit gleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit weiterbewegt werden kann. Dies bedeutet, daß zusätzliche mechanische Stellmittel für die Relativverdrehung von Visier und Waffe gegeneinander sowie zugehörige Steuereinrichtungen vorhanden sein müssen. Außerdem nimmt das Verschwenken des Visiers gegenüber der Waffe als mechanischer Bewegungsvorgang eine bestimmte, nicht unterschreitbare Zeit innerhalb der handgesteuerten Phase in Anspruch, was zu Lasten der zur Erfassung und Verarbeitung der Steuerdaten während dieser Phase zur Verfügung stehenden Zeit geht.

Bei Feuerleitrechnern zum Richten einer Waffe auf ein bewegtes Ziel unter Berücksichtigung des Vorhaltes, z.B. gemäß DT-AS 11 31 563 und 12 72 777, ist es bereits bekannt, die am Visier in Polarkoordinaten erfaßten Daten in kartesische Koordinaten umzutransformieren und die Feuerleitberechnung im kartesischen Koordinatensystem vorzunehmen. Hierbei erfolgt aber lediglich eine Ausrechnung bestimm-

ter, im Augenblick des Abschusses einzuhaltender Richtwerte für die Waffe, nicht aber eine in eine handgesteuerte und eine automatische Phase zerfallende Zielverfolgung, so daß sich das Problem, zu welchem Zeitpunkt die vorhaltbedingte Winkelabweichung erzeugt werden soll, dort keine Rolle spielt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Aufwand für die Steuer- und mechanischen Stelleinrichtungen vereinfacht ist und die handgesteuerte Zielverfolgungsphase nicht durch Verdrehung des Visiers gegenüber der Waffe erschwert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine derartige Ausbildung der Einrichtung gelöst, daß die Steuereinheit unter an sich bekannter Umwandlung der Eingangssignale in ein kartesisches Koordinatensystem Signale, die die Zielgeschwiiidigkeitskomponenten wiedergeben, und daraus durch Integration Zielkoordinatensignale als Steuersignale erzeugt, daß das umschalten auf die zweite Betriebsphase das Konstanthalten der zu integrierenden Zielgeschwindigkeitssignale bewirkt, und daß das Einführen der Vorhaltsteuersignale durch deren Addition zu den Zielkoordinatensignalen bei oder nach dem Umschalten auf automatische Zielverfolgung erfolgt.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß Visier und Waffe nicht gegenein?nder gedreht werden müssen, also starr miteinander gekoppelt sein können, und entsprechende Steuer- und Stellmittel entfallen können. Außerdem steht die gesamte handgesteuerte Zielverfolgungsphase zur Ermittlung der in den Rechner, auch für die Vorhaltberechnung, einzugebenden Meßdaten zur Verfügung, da die vorhaltbedingte Winkelabweichung zwischen Geschützrichtung und Zielpunkt erst während der automatischen Zielverfolgungsphase oder bei der Umschaltung erzeugt wird. Die Tatsache, daß dann in der zweiten Phase das Visier nicht mehr auf das Ziel gerichtet ist, kann ohne weiteres in Kauf genommen werden, da eine Zielbeobachtung für Steuerzwecke eben wegen der automatischen Steuerung in dieser Phase nicht mehr erforderlich ist und eine Zielbeobachtung im Visier im Augenblick des Abschusses ohnehin wegen der Rauchentwicklung in der Regel unmöglich ist.

Eine wesentliche Bedeutung im Rahmen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung kommt dem an sich bekannten Rechnen in kartesischen Koordinaten zu, weil hierbei die konstanter Zielgeschwindigkeit entsprechende Steuerung besonders einfach durch Konstanthalten der zeitlichen Ableitungen der kartesischen Zielkoordirtaten erfolgen kann und die Eingabe des Vorbehaltes besonders einfach durch Addition der ebenfalls in kartesischen Koordinaten vorliegenden Korrekturwerte und damit in besonders kurzer Zeit innerhalb der automatischen Phase oder im Umschaltzeitpunkt erfolgen kann.

Um trotz des Rechnens in kartesischen Koordinaten das Richten der Waffe in Polarkoordinaten vornehmen zu können, ist gemäß einer besonders einfachen und deshalb vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß zwei an den Wellen der Servomotoren oder an den Richtwellen des Geschützes angebrachte Drehgeber vorgesehen sind, denen die auf ein kartesisches Koordinatensystem bezogenen Zielkoordinatensignale von der Folgesteuereinheit zugeführt werden und daß die Drehgeber zur Erzeugung von Fehlersignalen zur Steuerung der Servoeinrichtung und eines Signals, welches den Schrägabstand zum Ziel wiedergibt, zusammengeschaltet sind, wobei die Fehlersignale und das Schrägabstandssignal Polarkoordinaten sind.
Eine die die Vereinfachungsmöglichkeiten, die durch das Arbeiten in kartesischen Koordinaten möglich sind, besonders gut ausnutzende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist dadurch ge kennzeichnet, daß die Folgesteuereinheit am Ausgang

ίο für jede kartesische Koordinate je einen Haltekreii und je einen damit in Reihe geschalteten Integratot aufweist, die sämtlich direkt mit den Drehgebern ver bunden sind und während der zweiten Betriebsphas« zur Erzeugung und Zuführung der das vorausgesagte

is Verhalten des Zieles charakterisierenden Zielkoordinatensignale zu der Servoantriebseinheit aktivier! werden.

Vorzugsweise sind selbsttätige Steuermittel vorge sehen, die das Abfeuern des Geschützes während dei zweiten Betriebsphase und nach einem relativ kurzen Zeitintervall nach Addition der Vorhaltkorrektursignale zu den Zielkoordinatensignalen bewirken. Da durch wird erreicht, daß die automatische Zielverfol gungsphase nicht unnötig lang ist, sondern nur die für das Aufschalten der Vorhaltkorrektur benötigt« Zeitdauer zu haben braucht.

Nicht nur das Addieren, sondern auch bereits da; Erzeugen der Vorhaltkorrektursignale wird beim Ar beiten in kartesischen Koordinaten besonders einfach, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung in der Steuereinheit zum Erzeu gen der Vorhaltsteuersignale für jede kartesische Ko ordinate je ein Multiplikator vorgesehen ist, an dessen einen Eingang das die Zielgeschwindigkeitskompo nente wiedergebende Signal und an dessen anderer Eingang ein die Flugzeit wiedergebendes Signal anliegt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Rieht- und Zieleinrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt mehr im einzelnen einen Teil der Einrichtung gemäß Fig. 1;

F i g. 3 a und 3 b zeigen schematisch zwei Ausfüh rungsformen von Koordinatenumwandlern, die in dei Einrichtung gemäß Fig. 1 und 2 verwendbar sind F i g. 4 zeigt schematisch einen Flugzeitrechner um F i g. 5 ist eine genauere Darstellung einer Aus

führungsform des Flugzeitrechners.

Die Zeichnungen zeigen schematisch Element« einer Ausführungsform eines Luftabwehrgeschütz systems mit einer erfindungsgemäßen Rieht- unc Zieleinrichtung. Das Geschütz kann eine Oberlafette aufweisen, die auf einer ortsfest auf dem Boden ruhenden Unterlafette seitenrichtbar ist, sowie einer Lauf und zugehörige Schießeinrichtungen, die auf de Oberlafette höhenrichtbar montiert sind. Die Zielein richtung ist entweder direkt am Geschützlauf ode getrennt an der Oberlafette angeordnet und durch eine mechanische Kopplung zusammen mit dem Ge schützlauf verstellbar. Diese Einrichtung umfaßt eir optisches Visier, mittels dessen ein Bedienungsmanr die Abweichung der Schußlinie (oder der Geschützachse) von der Visierlinie zum Ziel beobachten kann und einen optischen Entfernungsmesser, von dem die Zielentfernung automatisch erhalten wird, wenn sich das Ziel in der Visierlinie befindet. Zum Seitenrichter der Oberlafette und zum Höhenrichten des Ge

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Schützes dienen Servoantriebe, die aus Servomotoren renden Signale sind in Fig. 1 mit x_k, y_k und z_k anmit zugehörigen Servoverstärkern bestehen. Rechen- gegeben. F i g. 2 zeigt die Konstruktion der Folgeeinrichtungen sind mit den Wellen der Servoantriebe Steuereinheit mehr im einzelnen, jedoch ebenfalls über mechanische Transmissionen gekoppelt. Vorteil- symbolisch. Die Signale/·, und r,„ werden in einer haft bestehen diese Recheneinrichtungen aus Auf- 5 Addierstufe 12 addiert, woraus man ein resultierenlöseeinrichtungen, sogenannten Resolvern, die von des Entfernungskorrektursignal r_r erhält. Die Zielan sich bekannter Bauart sein können. Für den und Entfernungssignale hv_r, sv_r und r, werden einem Richtschützen ist ein Platz an der Oberlafette vorge- Koordinatenumwandler 13 zugeführt, der diese Sisehen. An der Unterlafette ist die Steuereinheit ange- gnale, die in der Polarkoordinatenform sind, in entordnet, die mit dem Visier gekoppelt und vom Be- io sprechende Geschwindigkeitssignale i_r, _y, und i_r in dienungsmann steuerbar ist. Sie gibt Richtsignale in einem kartesischen Koordinatensystem umwandelt, zwei Koordinaten zur Korrektur der Geschülzstel- Die umgewandelten Signale ergeben die Eingangslung ab, so daß die Seelenachse des Geschützlaufes signale für eine Signalverarbeitungseinheit 14, die für in Koinzidenz mit der Visierlinie gebracht werden jede Koordinate eine zugeordnete Integrierstufe 15 a, kann. Die Steuereinheit ist so ausgebildet, daß sie die 15 156 und 15c und eine entsprechende Addierstufe erforderliche Datenverarbeitung der rohen Rieht-und 16 a, 166 und 16 c aufweist, wobei die Anordnung Entfernungssignale durchführt, die von den Rieht- in bekannter Weise der Verbesserung des Regelver- und Zieleinrichtungen erzeugt werden, und diese Si- haltens dient und so getroffen ist, daß jedes Signal zu gnale in Steuersignale für die Servoantriebe umwan- dem Integral des Signals selbst addiert wird. Auf delt. 20 diese Weise werden Signale ν_Λ., ν_Λ, und v₂ gebildet,

In F i g. 1 sind schematisch ein erster und ein zwei- die die Geschwindigkeitskomponenten des Ziels in ter Servoantrieb dargestellt, die von bekannter Kon- dem kartesischen Koordinatensystem, oder in andestruktion sein können. Die Antriebe umfassen einen ren Worten, die zeitliche Ableitung der zu ermittelnersten Servomotor 1, mit dem der (nicht dargestellte) den Richtkoordinaten des Ziels darstellen.
Geschützlauf an der Oberlafette höhenrichtbar,. d. h. 25 Wenn ein Ziel erscheint, welches durch eine konum die Achse einer ersten Welle mit der Winkelstel- stante Geschwindigkeit längs einer geradlinigen Bahn lung hv drehbar ist, und einen zweiten Servomotor 2, gekennzeichnet ist, werden die Signale V₁, ν_Λ. und v₂ mit dem die Oberlafette seitenrichtbar, d. h. um die konstant, und die Signale x_m, y_m und Z_n, zum Steuern Achse einer zweiten Welle mit der Winkelstellung iv der Servoantriebe, die den Zielkoordinaten entdrehbar ist. Drehgeber 3 und 4 sind an den Wellen 30 sprechen, können mit Hilfe von weiteren Integricrin bekannter Weise vorgesehen, um deren Winkelstel- stufen 17a, 176 und 17c erhalten werden, deren lungen zu messen. Eingangswerte die genannten zeitlichen Ableitungen

Die insgesamt mit 11 bezeichnete Folgesteuerein- darstellen. Wenn ein Bedienungsmann mit Hilfe der richtung erzeugt Steuersignale x„„ y_m und z_m (bezo- Zieleinrichtung eine genaue Zielverfolgung bzw. Zielgen auf ein kartesisches Koordinatensystem). Diese 35 nachsteuerung eingestellt hat, können diese zeitlichen werden den Servoantrieben zugeführt, wo sie die Er- Ableitungen, die dann konstant sind, mittels zugezeugung von Steuersignalen (Fehlersignalen)e,,_r und ordneter Haltekreise 18a, 186 und 18c blockiert e_sv für die Servomotoren 1 und 2 bewirken. Diese werden, die mit (nicht dargestellten) Schaltern verSteuersignale werden den Servomotoren über ent- sehen und von an sich bekannter Konstruktion sein sprechende Servoverstärker 5 und 6 zugeführt. Die 40 können. Die Visiereinstellung wird dann automatisch Servoantriebe können teilweise als Koordinatenum- der Ziellinie zum Ziel folgen, vorausgesetzt, daß wandler betrachtet werden, in welchen die Steuer- keine zusätzlichen Korrekturen für Vorhalt, Aufsatzsignale x_m, y_m und z_m, die auf ein kartesisches Ko- winkel oder andere Faktoren eingeführt werden, ordinatensystem bezogen sind, in Signale in einem Beim Umschalten zu dieser zweiten Betriebsphase Polarkoordinatensystem umgewandelt werden. Zu- 45 der Folgesteuereinheit, in der die zeitlichen Ableisätzlich zu den genannten Fehlersignalen wird ein tungen konstant gehalten werden, werden die Richt-Signal r, erhalten, welches in den Servoantrieben er- korrekturen und die Abstandsmeßwerte praktisch entrechnet wird und den Schrägabstand zum Ziel dar- koppelt. Danach ist es nicht mehr erforderlich, das stellt. Ziel durch das Visier zu beobachten.

Die Eingangssignale für die Folgesteuereinheit um- 50 Vorhalt-Korrektursignale x,, y, und z, werden in

fassen Zielkorrektursignale, die auf ein im Geschütz zusätzlichen Schaltstufen erhalten, die Multiplikatoren

zentriertes Polarkoordinatensystem bezogen sind (in 19 a, 196 und 19 c enthalten, die parallel zu den zu-

den Zeichnungen mit Av₁. und sv_r bezeichnet) und geordneten Integrierstufen 17 a, 176 und 17 c ange-

von einer Zielvorrichtung 7 unter Steuerung durch ordnet sind. Die Multiplikatoren können durch

den Bedienungsmann erzeugt werden (wie oben er- 55 Schalter 20 α, 206 und 20 c zugeschaltet werden, so

läutert). Ein drittes Signal gibt die Entfernung an und daß die Vorhaltsignale über Addierstufen 21 a, 21 b

wird erhalten mittels des in den Servoantrieben er- und 21c den Steuersignalen x_m, y_m und z_m hinzuge-

zeugten Schrägabstandssignals r_t und eines Entfer- fügt werden.

nungssignals r_m für den tatsächlichen Abstand in dem Die Signale X₁, yt und z< werden den Steuersignalen

Polarkoordinatensystem. Dieses Signal r_m wird erhal- 60 x_m y_m und z_m in demselben Augenblick hinzuge-

ten von einem Entfernungsmesser 8, der von bekann- führt, in dem die Folgesteuereinheit auf die zweite

ter Konstruktion, beispielsweise ein Laser-Entfer- Betriebsphase umgeschaltet wird (d. h. auf automa-

nungsmesser, sein kann. tische Zielverfolgung geschaltet wird) oder unmittel-

Fig. 1 zeigt auch symbolisch die Hinzufügung zu- bar danach. Die auf diese Weise erhaltenen Signale

sätzlicher Vorhaltsignale x_t, yt und Z/ zu den Steuer- 65 x_k, y_k und Zj werden zur Steuerung der Servomotoren

Signalen x_m, y_m und Z_n, über die Schalter 9 α, 96 und während der zweiten Betriebsphase verwendet, so

9 c und Addierstufen 10 α, 106 und 10 c, die in der daß das Geschütz in jedem Augenblick auf einen

Zeichnung symbolisch angegeben sind. Die resultie- berechneten Zielpunkt gerichtet ist, zu dem man auf

Grund eines vorausgesagten Verhaltens des Ziels gelangt. Das in den Servoantrieben erhaltene Signal r_h welches den Schrägabstand zum Zielpunkt darstellt, wird der Folgesteuercinheit zugeführt, und die Korrekturen der weiteren Werte werden mittels eines Probierverfahrens auf diesem Signal basiert. Sobald das Geschütz auf das Ziel geschwenkt worden ist, was normalerweise 0,5 bis 1 Sekunde dauern kann, erfolgt das Abfeuern.

Die Schalter für die Haltekreisc sowie die Schalter 20«, 20 b und 20 c sind vorzugsweise mit dem Auslösemechanismus des Geschützes derart gekoppelt, daß die Schalter 20 α, 20 b und 20c gleichzeitig mil oder unmittelbar nach dem Einschalten der Haltekreise geschlossen werden, und daß das Zeitintervall zwischen dem Schließen der Haltekreise und dem tatsächlichen Abfeuern des Geschützes vergleichsweise kurz ist.

Wie man aus F i g. 2 erkennt, umfaßt die Signalvcrarbeitungscinheit 14 Schalter22a, 22b und 22r zum Ein- und Ausschalten der entsprechenden Integrierstufen 15a, 15b und 15c. Diese Schalter sind so angeordnet, daß sie beim Unterbrechen den Integrierstufen geeignete Ausgangswerte geben. Hierdurch wird die Arbeit des Richtschützen während der Phase des Einschwenkcns auf das Ziel beträchtlich erleichtert.

Fig. 3a zeigt schematisch eine Ausführungsform für einen Koordinatenumwandler. Dieser ist in an sich bekannter Weise ausgebildet und umfaßt zwei Drehgeber oder Resolver 24 und 25, von denen der eine die Winkelstellung Av der ersten Welle und der andere, 25, die Winkelstellung sv der zweiten Welle fühlt. Die Ausführungsform nach F i g. 3 a und die an Hand von F i g. 2 gegebene Beschreibung beruhen auf der Verwendung eines Koordinatenumwandleis für ein kartesisches Koordinatensystem mit drei Koordinaten. Dies ist geeignet für Geschütze, die ein Ziel im dreidimensionalen Raum verfolgen sollen. Wenn ein Geschütz speziell zur Verwendung gegen Boden- oder Schiffsziele bestimmt ist, kann es ausreichen, ein kartesisches Koordinatensystem mit nur zwei Koordinaten zu verwenden. In diesem Fall kann der Koordinatenumwandler entsprechend F i g. 3 b vereinfacht werden. Die Art, in der ein solcher vercinfachter Umwandler in einem Waffensystem mit nur zwei kartesischen Koordinaten verwendet wird und wie die anderen Teile dieses Waffensystems dann auszubilden sind, dürfte auf Grund der obigen Beschreibung einer mit drei Koordinaten arbeitenden Ausführungsform offensichtlich sein.

In den zusätzlichen Schaltstufen werden Vorhaltsignale X₁, y, und z, gebildet mit Hilfe der Multiplikatoren 19 0, 19 b und 19 c und entsprechend den folgenden Gleichungen

Xt = V_x-'*; Λ = ν,·t_s; Z₁ = V₂-t_s, (1)

in welchen t_s die geschätzte Flugzeit des Geschosses bedeutet.

Fig. 4 zeigt einen Flugzeitrechner 26, der die Flugzeit mittels des in den Servoantrieben erzeugten Schrägabstandssignals r, berechnet und ein entsprechendes Flugzeitsignal abgibt. Der Flugzeitrechner hat Einstellmittel in Form von Knöpfen zum Eingeben von Korrekturwerten, die unterschiedlichen Mündungsgeschwindigkeiten (A K₀) und unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen (Ad) entsprechen.

F i g. 5 zeigt mehr im einzelnen ein Beispiel eines Flugzeitrechners mit einer Integrierstufe 27, an deren Eingang drei verschiedene Spannungen addiert werden. Einstellmittel 29 und 30, die beispielsweise aus Umschaltern oder Potentiometern bestehen, dienen dazu, die Werte von 1/K₀, die abhängig sind von A K_n und von c, die abhängig sind von Aö, einzugeben. Der Rechner funktioniert als Rückkopplungsverstärker mit hoher Verstärkung, und infolgedessen nimmt die Ausgangsspannung/_s einen solchen Wert an, daß die algebraische Summe der Eingangsspannungen am Integrator Null wird. Die Beziehung zwischen /, und r, ist dann

Versuche haben gezeigt, daß die Beziehung zwischen r, und t_s gemäß einer Entfernungstabelle aus dieser Gleichung mit einem hohen Grad von Genauigkeit reproduziert werden kann, vorausgesetzt, daß die Werte K₀ und c geeignet gewählt werden.

Bezugnehmend auf F i g. 1 erkennt man, daß die dargestellten Drehgeber 3 und 4 Koordinatenumwandlungen entsprechend den folgenden Beziehungen durchführen:

^rh ⁼ yk ' cos (sv) + x_k · sin (iv)

e_sv = x_k · cos (sv) - y_k ■ sin (sv) (3)

r, — r_r ■ cos (Λν) + z_k ■ sin (Λν)

ti™ — ζ* ^# cos (Λν) — r_h · sin (Λν)

Die Koordinatenbefehle für die Servomotoren werden entsprechend den folgenden Gleichungen erhalten:

Während der ersten Betriebsphase der Folgesteuereinheit:

Xk — Xmi + J V_x ■ dt

y_k = ym + Sv_y'dt (4)

Z* ⁼ Zm/ + J' V₁ · dt

wobei Xm/, ymi und z_mi Anfangswerte sind, die von einem Anzeigesystem erhalten werden.

Während der zweiten Betriebsphase der Folgesteuereinheit:

X_k = Xmo + J V_x ■ dt + X₁

yk = y_mo + Jv, ·λ + y, (5)

Zft ⁼ Z-mo + J V₂ · dt + Z₁

wobei x_m„, y_mo und z_m„ die Zielkoordinaten im Augenblick des Umschaltens auf automatische Zielverfolgung sind.

Die Folgesteuereinheit kann auch so ausgebildet sein, daß sie Signale abgibt, die die Beschleunigungskomponenten des Zieles an Stelle der Geschwindigkeitskomponenten darstellen. Ferner kann die Folgestcuereinheit so ausgebildet sein, daß sie in ihrer zweiten Betriebsphase verschiedene andere Signale konstant hält, beispielsweise können in der Folgesleuereinheit geschwindigkeitsabhängige Signale erzeugt und konstant gehalten werden gleichzeitig mit beschleunigungsabhängigen Signalen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 609614/188

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Richten und Zielen mit einem Geschütz auf ein bewegtes Ziel, mit Servomotoren zum gemeinsamen Höhen- und Seitenrichten des Geschützes und des an ihm montierten Visiers, mit einer Steuereinheit, die Steuersignale für die Servomotoren in Abhängigkeit von Eingangssignalen, welche von einem Handsteuergerät entsprechend der Zielverfolgung und von einem Zielentfernungsmesser geliefert werden, erzeugt, wobei die Steuereinheit von einer ersten Betriebsphase, in der sie die Steuersignale in Abhängigkeit von den augenblicklichen Eingangs-Signalen erzeugt, in eine zweite Betriebsphase mit automatischer Zielverfolgung umschaltbar ist, in der sie die Steuersignale unter Annahme gleichförmig geradliniger Zielbewegung aus den vor dem Umschalten gemessenen Eingangssignalen erzeugt, sowie mit Mitteln zur Erzeugung von Vorhaltsteuersignalen, die eine dem Vorhalt und Aufsatzwinkel entsprechende Abweichung zwischen Geschützrichtung und anvisiertem Zielpunkt bewirken, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Einrichtung, daß die Steuereinheit (11) unter an sich bekannter Umwandlung der Eingangssignale in ein kartesisches Koordinatensystem Signale, die die Zielgeschwindigkeitskomponenten (v_A., ν,., v₂) wiedergeben, und daraus durch Integration Zielkoordinatensignale (x_m, y_m, Z_7n) als Steuersignale erzeugt, daß das Umschalten auf die zweite Betriebsphase das Konstanthalten der zu integrierenden Zielgeschwindigkeitssignale bewirkt, und daß das Einführen der Vorhaltsteuersignale x„ y„ ζ,) durch deren Addition zu den Zielkoordinatensignalen (x„„ y„„ z,„) bei oder nach dem Umschalten auf automatische Zielverfolgung erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei an den Wellen der Servomotoren (1, 2) oder an den Richtwellen (αν, sv) des Geschützes angebrachte Drehgeber (3, 4) vorgesehen sind, denen die auf ein kartesisches Koordinatensystem bezogenen Zielkoordinatensignale von der Folgesteuereinheit (11) zugeführt werden und daß die Drehgeber (3, 4) zur Erzeugung von Fehlersignalen (e,_lv, e_sv) zur Steuerung der Servoeinrichtung und eines Signals (r,), welches den Schrägabstand zum Ziel wiedergibt, zusammengeschaltet sind, wobei die Fehlersignale und das Schrägabstandssignal (/■/) Polarkoordinaten sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgesteuereinheit (11) am Ausgang für jede kartesische Koordinate je einen Haltekreis (18 a, 18 ft, 18 c) und je einen damit in Reihe geschalteten Integrator (17 α, 176, 17 c) aufweist, die sämtlich direkt mit den Drehgebern (3, 4) verbunden sind und während der zweiten Betriebsphase zur Erzeugung und Zuführung der das vorausgesagte Verhalten des Zieles charakterisierenden Zielkoordinatensignale (x„„ y„„ z,„) zu der Servoantriebseinheit aktiviert werden.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche ! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß selbsttätige Steuermittel (20 a, 20 b, 20 c) vorgesehen sind, die das Abfeuern des Geschützes während der zweiten Betriebsphase und nach einem relativ kurzen Zeitintervall nach Addition (21a, 21 ft, 21c) der Vorhaltkorrektursignale (x„ y„ Z₁) zu den Zielkoordinatensignalen (x_m, y„, z.T.) bewirken.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinheit (11) zum Erzeugen der Vorhaltsteuersignale (.v„ y„ Z₁) für jede kartesische Koordinate je ein Multiplikator(19λ, 19ft, 19c) vorgesehen ist, an dessen einen Eingang das die Zielgeschwindigkeitskomponente (v_x, V_x bzw. V₂) wiedergebende Signal und an dessen anderen Eingang ein die Flugzeit (r_s) wiedergebendes Signal anlieft.