DE2339164C3 - Verfahren und Einrichtung zur Simulation eines Schuß- oder Wurfvorganges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zur Simulation eines Schuß- oder Wurfvorganges,

mit Verwendung von künstlich erzeugten Flugbahnsignalen zur Darstellung der Flugbahn eines fiktiven Geschosses über einem Gelände. Unter »Gelände« soll hier sowohl ein natürliches Gelände als auch ein Modellgelände verstanden werden. »Geschoß« soll nachstehend als Bezeichnung für alie ballistisch und im Falle des Vorhandenseins von Nachbeschleunigungstriebwerken — alle teilballistisch fliegenden Projektile gelten, d. h. für Kugeln, Granaten, ungelenkte Raketen und Bomben. Die Erfindung erstreckt sich auf Simulationen sowohl bezüglich ortsfester als auch bezüglich beweglicher, insbesondere fliegender Waffensysteme.

Der Hauptzweck beim Üben des Schießens mit ballistischen und teilballistischen Geschossen liegt darin, den Schützen mit der optischen Verfolgung des Geschosses bzw. dessen Leuchtspur und vor allem dessen Aufschlag so vertraut zu machen, daß er durch die richtige Beurteilung dieser Informationen weitere Fehlschüsse nach einem Nachrichten der Waffe möglichst vermeiden kann, um durch eine Korrektur bereits mit dem zweiten Schuß zu treffen. Da die Umweltverhältnisse beim Schießen sehr unterschiedlich sein können, aber auch das vorsorgliche Einstellen der Schußentfernung mittels der in einem Waffensystem installierten Entfernungsmesser mit Fehlern behaftet sein kann, sind eine große'Anzahl von Übungsschüssen notwendig, um mit der Technik der Schußkorrektur auf der Grundlage der Schießlehre vertraut zu werden. Bei

Tj-ößerkalibrigen Geschossen ist bekanntlich ein Einzelschuß sehr teuer, überdies sind für Schießbahnen Erhebliche Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, so daß es vorteilhaft ist, das praktische Schießen wirklichkeitsnah zu simulieren. Hierdurch werden nicht nur Kosten gespart, es sind darüber hinaus auch einerseits Witterungseinflüsse ausschaltbar, welche durch Beschränkung der Sichtverhältnisse Schießübungen mit den Waffen im natürlichen Gelände erschweren oder unmöglich machen, andererseits können Umwelteinflüs- "> se gezielt zusätzlich simuliert werden.

Simulatoren zum Üben des Schießens mit ballistischen Geschossen sind in verschiedenen Ausführungen teilweise als fertige Geräte, aber auch als Vorschläge bereits bekanntgeworden. Zur Schaffung wirklichkeitsnaher Verhältnisse werden Schießsimulatoren mit Modellgelände wegen der guten Möglichkeiten zur Vermittlung des räumlichen Eindruckes und zur Umweltsimulation bevorzugt. Dabei wird das Modellgelände durch optische Einrichtungen beobachjet, wobei ein wirklichkeitsgetreuer Eindruck entsteht, obwohl das Modell beispielsweise im Maßstab 1 :200 ausgeführt ist. Zu diesen Simulatoren gehören auch optische Zieleinrichtungen mit Vorkehrungen zur Einspiegelung von simulierten Geschoßspuren in das Sichtfeld der Schützen, dem auf diese Weise ein naturgetreuer Eindruck von den Vorgängen beim Schießen vermittelt wird. Die Abbildung der Flugbahn wird dabei meist entsprechend der Geschoßwahl und der Waffenausrichtung durch einen Rechner erzeugt, in welchen die Flugbahncharakteristik der möglichen Geschoßarten eingespeichert worden ist. Die zur Visierlinie verhältnisgerechte Lage der Flugbahn wild durch die vom Schützen eingestellte Entfernung über den Rechner bestimmt Der Aufschlagpunkt des Geschosses auf der Geländeoberfläche muß modellgerecht optisch abgebildet werden. Geometrisch handelt es sich um den Schnittpunkt der Geländeoberfläche mit der künstlich erzeugten Flugbahn. Hierzu ist bereits ein Vorschlag bekanntgeworden, bei dem die Modellgeländeoberfläche in einem Koordinatengitter mit dem Gitterabstand von z. B. 1 cm in ihren x-, y- und z-Koordinaten zu vermessen und gemeinsam mit der Flugbahn in den Rechner einzugeben ist Bei einem Modellgelände von beispielsweise 15 χ 15 m Grundfläehe sind mithin 2 250 000 Punkte zu vermessen, also nahezu 7 000 000 Zahlenwerte im Speicher des Gerätes festzuhalten. Dies erfordert einen hohen Zeitaufwand. Die Darstellung des Aufschlagpunkts geschieht auf Grund rechnerischer Verarbeitung der vom Schützen eingestellten Anfangswerte für die Ausrichtung der Waffe sowie der gespeicherten Flugbahnformen der ebenfalls vom Schützen gewählten Geschoßan und auf Grund des Vergleiches mit den gespeicherten Oberflächenpunkten des Modellgeländes. Am geometrischen, rechnerisch bestimmten Schnittpunkt der Flugbahn mit der Geländeoberfläche wird das Ende der Flugbahn dargestellt. Das kann z. B. durch Aufblitzen oder dadurch simuliert werden, daß es zu einem Festhalten der Abbildung mit einer wirklichkeitsnahen Markierung des Aufschlagpunktes kommt. Durch entsprechende optische Auslegung hat der Schütze dabei den Eindruck, als würde sich der Aufschlagpunkt auf der Modellgeländeoberflache befinden. Er kann somit durch diese Information die Beziehung zum Ziel, aber auch zur Geländestruktur abschätzen, um seine Korrektur durch Haltepunktsverbesserung oder Veränderung der Entfernungseinstellung erfolgreich durchzuführen. Diese bekannte Lösung zur Darstellung des für die Schußkorrektur besonders wichtigen Aufschlagpunktes ist jedoch, abgesehen von dem erwähnten Zeitaufwand für die Vermessung des Modellgeländes, auch dadurch sehr aufwendig, daß ungewollte Verschiebungen des Model!- geländes gegenüber dem Übungsgerät und den Zieleinrichtungen vermieden werden müssen und deshalb der Aufbau sehr starr ausgeführt werden muß, um nicht durch Lageveränderungen ein falsches Bild entstehen zu lassen, bei welchem der Aufschlagpunkt optisch nicht an der richtigen Stelle auf dem Modellgelände erscheint, also der wirkliche Aufschlag falsch abgebildet werden würde. Weiterhin müßte auch bei jeder gewollten Veränderung des Modellgeländes stets wieder eine neue Vermessung und Einspeicherung d,er Koordinatenwerte vorgenommen werden. Die Festlegung auf diese eingespeicherten Koordinatenwerte und die Schwierigkeiten, irgendeine Veränderung dabei zu berücksichtigen, bedeuten einen erheblichen zusätzlichen Rechneraufwand bei der Simulation des Schießens auf sich bewegende und sogar auf aufgebaute, stehende Ziele.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und Einrichtungen zu seiner Durchführung anzugeben, mit dem die Simulation eines Schuß- oder Wurfvorganges in gegenüber den bekannten Vorschlägen vielseitigerer Weise und insbesondere unter Berücksichtigung von augenblicklichen Änderungen im Gelände und/oder in bezug auf das Gelände durchgeführt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Meßrichtung eines Entfernungsmessers aufeinanderfolgend auf einzelne Orte der Flugbahn eingesteuert und der hierauf ermittelte Meßwert der augenblicklichen Entfernung eines Bezugspunktes zu einem in der Meßrichtung befindlichen Gegenstand bzw. Geländepunkt (Meßstrecke) mit dem Meßwert der auf Grund der Flugbahnsignale ermittelten Sollentfernung zwischen augenblicklichem Ort der Flugbahn und dem Bezugspunkt (Sollmeßstrecke) verglichen wird und beide Meßwerte zu einem augenblicklichen Steuersignal für die Feststellung des Schnittpunktes der Flugbahn mit dem Gelände verarbeitet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es grundsätzlich, auf die Einspeicherung der Koordinatenwerte des Geländes zu verzichten, und setzt an die Stelle dieser Funktion beim Simulieren des Schuß- oder Wurfvorganges die fortlaufende Abtastung lediglich eines Teiles des Geländes, und zwar nur desjenigen Teiles, der im Zusammenhang mit der simulierten Flugbahn interessiert. Hierdurch vereinfachen sich die Rechenvorgänge bei der Verarbeitung der Meßwerte erheblich, bzw. lassen sich mit geringerem Rechneraufwand dieselben Genauigkeiten bei der Darstellung der simulierten Vorgänge erreichen. Eine beachtliche Verbesserung gegenüber dem bekannten Simulationsverfahren besteht auch darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich der augenblickliche Zustand des Geländes maßgebend ist. Jegliche Veränderungen insbesondere die Bewegung von dargestellten Zielen aber auch Veränderungen in der relativen Lage vorr Bezugspunkt, d. h. beispielsweise dem Waffensystem zum Gelände, können von der erfindungsgemäßei Einrichtung im richtigen Augenblick zur naturgetreuer Simulation verarbeitet werden.

Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindunj beeinflußt das Steuersignal des Entfernungsmessers be Gleichheit der Meßstrecke und der Sollmeßstrecke da

λ.

Flugbahnsignal dahingehend, daß eine Markierung des dargestellten Schnittpunktes von Flugbahn und augenblicklicher MePrichtung des Entfernungsmessers ausgelöst wird. Diese Markierung kann beispielsweise naturgetreu einen Geschoßaufschlag im Gelände simulieren.

Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Bezugspunkt und der Ort des Entfernungsmessers und vorzugsweise auch der Anfangspunkt der Flugbahn als möglichst in einem Punkt befindlich angenommen bzw. gewählt werden. Hierdurch wird eine weitere Vereinfachung der dem Simulationsvorgang zugrunde liegenden Rechen- und Steuerungsarbeit erzielt, da sich hierdurch die Bestimmungsgleichungen vereinfachen und die zu steuernden Schwenkbewegungen der Meßrichtung des Entfernungsmessers in eine Ebene verlegen hssen.

In Erweiterung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Einsteuerung der Meßrichtung des Entfernungsmessers auf die Orte der Flugbahn in ihrem zeitlichen Ablauf in möglichster Ähnlichkeit zum Zeitablauf des Fluges des Geschosses längs der Flugbahn erfolgt. Hierdurch ist insbesondere gewährleistet, daß bei Veränderungen im Gelände oder im bezug auf das Gelände die jeweils im richtigen Zeitpunkt geltenden Verhältnisse als Grundlage für die Simulation bestimmend sind.

Eine Verbesserung im Zusammenhang mit dem vorstehend genannten Erfindungsgedanken besteht in dem Vorschlag, daß bei Vorhandensein nicht vernachlässigbarer Verzögerungen bei der Ermittlung des Meßwertes der Meßstrecke die Meßrichtung des Entfernungsmessers mit einem den Verzögerungen angemessenen Vorhalt vor den Orten der Flugbahn geführt wird. Diese Maßnahme erlaubt es, vor allem dem bei bestimmten Entfernungsmessern unvermeidlichen Zeitbeddrf für die Einzelmessung Rechnung zu tragen.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß eine in einem bestimmten Zeitpunkt auftretende sprungartige Änderung der Meßwerte der Meßstrecke zu einem Diskriminiersignal vei arbeitet wird und dieses einerseits bei gegebenenfalls in diesem Zeitpunkt bestehender Gleichheit von Meßstrecke und Sollmeßstrecke zu einer Beeinflussung des Flugbahnsignals dahingehend führ-*, daß dieses den Schnittpunkt von Flugbann und Gelände anzeigt, andererseits bei gegebenenfalls in diesem Zeitpunkt bestehender Ungleichheit von Meßstrecke und Sollmeßstrecke zur Anzeige einer Verdeckung der Sicht auf weiter entfernt liegende Orte der Flugbahn führt, letzteres jedoch nur dann, wenn die Sollmeßstrecke größer als die nach der sprungartigeh Änderung ermittelte Meßstrecke ist

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß bei Flugbahnen, welche von einer bestimmten Stelle an vom Bezugspunkt aus gesehen hinter Geländeteilen verdeckt verlaufen, kein fälschlicherweise simulierter Geschoßaufschlag oder ein zu irrtümlicher Beurteilung führendes ■»Durchleuchten« von Zielen oder Geländeerhebungen dargestellt wird.

Zur Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere zur Erhöhung der Genauigkeit bei der Darstellung des Schießvorganges, wird erfindungsgemäB weiterhin vorgeschlagen, daß die Meßhäufigkeit des Entfernungsmessers in Abhängigkeit vom Diffeirenzwert zwischen Meßstrecke und Sollmeßstrecke bei Annäherung an dessen Nullwert gesteigert wird. Diese Maßnahme bringt die Möglichkeit mit sich, die zur Simulation des Schießvorganges notwendigen Rechen- und Steuerungsvorgänge auf den am meisten interessierenden Punkt des Geschoßaufschlages zu konzentrieren und durch dort sich häufende kleine Meßschritte die Genauigkeit zu erhöhen.

Eine Einrichtung zur Simulation eines Schuß- oder Wurfvorganges nach denn erfindungsgemäßen Verfahren ist durch einen Entfernungsmesser gekennzeichnet, der durch ein — vorzugsweise von einem die Flugbahn

ίο darstellenden Rechner beeinflußten — Steuergerät auf einzelne Orte der Flugbahn ausrichtbar ist (Meßrichtung) und die augenblickliche Entfernung eines Bezugspunktes zu einem in Meßrichtung liegenden Gegenstand bzw. Geländepunkt zu ermitteln erlaubt.

Als Entfernungsmesser kommen sowohl Geräte in Frage, die auf dem Triangulationsverfahren zur Entfernungsmessung beruhen, als auch solche Geräte, welche mittels Signallaufzeitmessungen arbeiten. Ferner eignen sich für die Durchführung des erfindungsge-/:.äßen Verfahrens grundsätzlich sowohl auf der Grundlage von Schallschwingungen arbeitende Geräte als auch elektromagnetische Schwingungen verwendende Einrichtungen. Wegen ihrer Leistungsfähigkeit sind insbesondere die Entfernungsmeßeinrichtungen mit Verwendung kohärenter Strahlungen zu bevorzugen.

Vor allem aus Gründen der Entlastung der erfindungsgemäßen Einrichtung von einem erheblichen Teil an Rechen- und Steuerungsarbeit ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn der Entfernungsmesser an der Stelle des Bezugspunktes angeordnet ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem eine kohärente Strahlung verwendenden Entfernungsmesser und einem Modellgelände ist weiterhin vorgesehen, daß die Oberfläche des Modellgeländes reflexionsverstärkend ausgebildet ist. Dies kann z. B. durch eine Beschichtung mit körnigem Material von hohem Reflexionsvermögen geschehen.

In Erweiterung des Erfindungsgedankens wird hierzu vorgeschlagen, die Oberfläche des Modellgeländes mit Stufen, Rillen, Einkerbungen od. dgl. von kleiner Abmessung zu versehen, deren reflexionsverstärkend ausgebildete Flächen auf Grund ihrer Orientierung die Strahlung bevorzugt in Richtung des Empfangsteiles des

Entfernungsmessers reflektieren. Hierzu werden im Falle, daß Sende- und Empfangrteil des Entfernungsmessers am gleichen Ort aufgestellt sind, die für die Aufgabe der Reflexion vorgesehenen Wände der Rillen Stufen, Einkerbungen usw. angenähert parallel zu der

Flächen der Kugelschar ausgerichtet, die um den Or des Entfernungsmessers als Mittelpunkt angeordnet zi denken ist Im Falle der getrennten Aufstellung vor Sende- und Empfangsteil in zwei Punkten tritt an Stell« der Kugelflächenschar die Schar der konfokalei Ellipsoidflächen mit den beiden genannten Punkten al: Brennpunkten.

Als Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung is ferner hervorzuheben, daß sie sich in Verbindung mi allen in Frage kommenden Waffensystemen sowohl ii

einem natürlichen Gelände als auch unter dem Schut vor unvorhersehbaren Umwelteinflüssen bei einer Modellgelände einsetzen läßt

Die Erfindung erlaubt es ebenfalls, die Simulation i weitgehend beliebigem Zeitablauf vor sich gehen ζ

äs lassen. Beispielsweise kann die Abtastung ier Flugbahi orte durch den Meßrichtungsstrahl des Entfernung! messers gemäß der simulierten wirklichkeitsgetreu! Geschoßbewegung längs der Flugbahn geregelt we

den, es ist aber auch ein zeitlich geraffter oder gedehnter Prozeß durchführbar. Besonders bei erfindungsgemäßen Simulatoren für Waffensysteme, welche sich gegenüber dem Gelände bewegen, kommt ein weiterer Vorzug der Erfindung zum Tragen, der darin besteht, daß wegen der Unabhängigkeit dieses Simulationsverfahrens von jeglicher starrer Lagebeziehung !wischen Bezugspunkt und Gelände während des Simulationsvorganges beide gegeneinander bewegt weirden können, wobei es lediglich auf die Relativbewegung ankommt. Hierdurch ist eine große Freiheit bei der Wahl der Simulationseinflüsse gegeben; d. h.. daß beispielsweise der Schütze von ihm in echter Weise empfundenen Beschleunigungen ausgesetzt werden kann, während die Flugbahnsimulation wirklichkeitsgetreu von diesen Beschleunigungen unbeeinflußt abläuft. Es kann aber umgekehrt auch das betreffende Modellgelände in einer den wirklichen Verhältnissen entsprechenden Weise relativ zum Schützen bewegt werden, welcher in solch einem Falle keinen Beschleunigungen ausgesetzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden unter Zuhilfenahme der Figuren in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Verhältnisse bei allgemeiner, getrennter Lage von Bezugspunkt und Entfernungsmesser,

Fig.2 die Gegebenheiten im speziellen Fall der Anordnung des Entfernungsmessers am Ort des Bezugspunktes,

F i g. 3 eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens im Zusammenhang mit der Vermeidung der Simulation auszuschließender Übungsergebnisse,

Fig.4a die Schaltungsanordnung der einzelnen Elemente einer erfindungsgemäßen Einrichtung und

Fig.4b ein abgewandeltes Detail der in Fig.4a dargestellten Einrichtung.

Gemäß F i g. 1 befindet sich, in einem α:-y-z-Koordinatensystem angenommen, ein Gelände G gegenüber einem Bezugspunkt B angeordnet, an welchem der auszubildende Schütze zu denken ist. Eine Flugbahn F wird in Form von künstlich, z. B. durch einen Rechner erzeugten Flugbahnsignalen dargestellt, nachdem der Schütze die Wahl der Geschoßart getroffen und die Anfangsrichtung der Flugbahn F mit Hilfe eines nicht gezeichneten Zielgerätes eingestellt hat. In jedem Augenblick kann die Entfernung BF· zwischen dem Bezugspunkt B und dem jeweiligen Ort Fi der Flugbahn F ermittelt werden. £ kennzeichnet einen Entfernungsmesser, dessen Position gegenüber dem Bezugspunkt B festgelegt ist und dessen Meßrichtung durch ein ebenfalls nicht gezeichnetes Steuergerät auf beliebige Orte R"(/ = 1,2,...) der Flugbahn F ausgerichtet wird. Nachdem der Meßrichtungsstrahl des Entfernungsmessers £auf den betreffenden Flugbahnort Fi eingesteuert und die Entfernung EG zu einem in dieser Richtung liegenden Gegenstand bzw. Geländepunkt G, gemessen ist, läßt sich eindeutig die Entfernung SG/zwischen dem Bezugspunkt B und diesem Punkt Gi bestimmen. Nunmehr wird Ungleichheit oder Gleichheit zwischen den Strecken ßGi und BFifestgestellt und bei Gleichheit (die auf diese Weise nur am Ort des Schnittes der Flugbahn F mit der Oberfläche des Geländes G signalisiert wird) ein besonderes Signal erzeugt, welches eine Markierung des dargestellten Schnittpunktes A von Flugbahn Fund Oberfläche des Geländes G sowie augenblicklichem Meßrichtungsstrahl des Entfernungsmessers £ auslöst

Vor allem zu Beginn des Simulationsvorganges kann es vorkommen, daß für den Entfernungsmesser £ wegen seiner das Gelände G noch nicht erfassenden Meßrichtung überhaupt kein Gegenstand in dieser Richtung liegt und daher weder eine Entfernung Ed gemessen noch eine Meßstrecke BG, ermittelt und mit der Sollmeßstrecke SF/verglichen werden kann. Dieser Fall ist in F i g. 1 durch das gestrichelte Ende der zu dem Punkt Gi führenden Strecke angedeutet. Es ist ohne Schwierigkeilten möglich, solche Fälle ausbleibender eindeutiger Signale in der entsprechenden Rechen- und

ίο Steuerungseinrichtung so zu verarbeiten, daß nur ein Nachschwenken bis zu den Bereichen echter Reflexion erfolgt. Es können auch Vorkehrungen getroffen werden, durch die der Meßrichtungsbereich des Entfernungsmessers fin Elevation von vorneherein auf den durch den Geländehorizont oder durch die Scheitelhöhe der Flugbahn bestimmten Winkelbereich begrenzt bleibt.

Rechnerisch und steuerungsmäßig wird das erfindungsgemäße Verfahren vereinfacht, wenn der Bezugspunkt B und der Ort des Entfernungsmessers E sowie vorzugsweise auch der Anfangspunkt S der Flugbahn F zusammenfallen oder zumindest der Entfernungsmesser E in möglichster Nähe des am Bezugspunkt B befindlichen Schützen angeordnet ist. Die entsprechenden Verhältnisse zeigt Fig.2. Der Meßrichtungsstrahl des Entfernungsmessers E braucht jetzt lediglich in einer die Flugbahn Fenthaltenden Vertikalebene, hierin der y-z-Ebene geschwenkt zu werden und tastet in Richtung der vom Anfangspunkt S der Flugbahn F ausgehenden Sehnen BFi das Gelände G längs der Spur Tab.

F i g. 3 zeigt die erfindungsgemäße Besonderheit, durch die bei eventuell vorhandenen Geländeerhebungen U. welche den Blick des Schützen auf den letzten Teil der Flugbahn F vor dem Aufschlag verdecken.

erreicht werden soll, daß die Einrichtung keine falschen

. Eindrücke vermittelt, insbesondere, daß sie nicht eine sichtverdeckte Fortsetzung der Flugbahn darstellt oder einen hinter der Geländeerhebung U erfolgenden Aufschlag des Geschosses so abbildet, als läge er in derselben Blickrichtung vor der Geländeerhebung i'. Um dies zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß die Tatsache ausgenutzt daß der Entfernungsmesser E in dem Augenblick, wo sein Meßrichtungsstrahl, welcher mit der Blickrichtung de«; Schützen zusammenfällt sozusagen auf der Geländeerhebung U aufsetzt, einen Meßsprung D feststellt, d. h. den unstetigen Übergang von der Entfernung des Spurpunktes 71 zum Spurpunk; T2. Liegt eine solche Unterbrechung der Spur 7"weiter entfernt als ein sich ergebender Aufschlagpunki A. so wird über eine besondere Operation im Rechner die Signalisierung dieses Ereignisses unterdrückt und der Simulationsvorga.'ig, insbesondere die Entfernungsmessung, fortgesetzt Ist die nach einem solchen Meßsprung ermittelte Entfernung jedoch kleiner als die zugehörige Solimeßstrecke BFi, so wird ein Abbruch der Flugbahndarstellung ausgelöst, so daß sich für den Schützen dei wirklichkeitsgetreue Eindruck eines Verschwindens dfe« Geschosses hinter der Geländeerhebung t/ergibt

In der Fig.4 ist schematisch in der Art eines Blockschaltbildes eine erT.iidupgsgemaBe Einrichtuni ohne Gelände dargestellt Entsprechend ihrer Anordnung haben die einzelnen Vorrichtungen folgende Funktionen: Mit Hilfe einer Zieleinrichtung 1, weicht eine Entfernungsmeßvorrichtung, eine Visiervorrichtung und eine Einstellvorrichtung für die Geschoßaus wahl und die Ausrichtung der Waffe in Elevation um Azimut enthält, kann der nicht dargestellte Schütze da:

Gelände bzw. Modellgelände beobachten und den ganzen Simulationsvorgang auslösen, woraufhin zunächst die Einstellwerte für Geschoßart und Waffenrichtung über die Leitung 2 dem Rechner 3 zugeführt werden. Der Rechner 3 verarbeitet diese Einstellwerte mit den gewählten Geschossen entsprechenden Speicherwerten zu Programmen für die Flugbahnsignale, welche einem Flugbahnabbildungsgerät 4 über eine Leitung 5, einem Sollmeßstrecken-Rechner 6 über eine Leitung 7 und außerdem einem Steuergerät 8 über eine Leitung 9 zugeleitet werden. Der Srllmeßstrecken-Rechner 6 ermittelt aus den Flugbahnsignalen die oben erläuterten Sollmeßstrecken BFi, das Steuergerät 8 setzt die ihm zugeleiteten Flugbahnsignale in Steuerimpulse für den Entfernungsmesser E um, durch die dieser auf die zu den simulierten Sollmeßslrecken BFi gehörenden tatsächlichen Raumrichtungen ausgerichtet wird, woraufhin der Entfernungsmesser fjeweils die Entfernung ru in diesen Meßrichtungen liegenden Gegenständen mißt (im allgemeinen zu den Geländepunkten G längs der Spur 7^ vergleiche F i g. 1 bis 3). Diese Entfernungswerte wiederum werden über eine Leitung 10 einem Meßstrecken-Rechner 11 übermittelt, der die Meßstrekken ßG/errechnet. Ein Differenzsensor 12 vergleicht die Wim über die Leitungen 13 und 14 zugehenden Signale für die Meß- und die Sollmeßstrecken und gibt entsprechende Impulse über die Leitung 15 an einen Diskriminator 16 weiter. Dem Diskriminator 16 gehen Ober eine Leitung 17 weiterhin die Werte für die

Meßstrecken BG) zu, auf Grund deren er im Falle de: Auftretens von Meßsprüngen D (vergleiche Fig.3 infolge von Geländeerhebungen £/die richtige Auswah für die mittels Leitung 18 über den Rechner 3 an dai Flugbahnabbildungsgerät 4 weiterzuleitenden Signale treffen kann. Das Gelände oder Modellgelände wird ir geeigneter Weise durch die Zieleinrichtung 1 beobach (et, in deren Blickfeld mittels eines halbdurchlässiger Spiegels 19 auch die vom Flugbahnabbildungsgerät < herstammende Abbildung der Flugbahn bzw. dei Markierung des Aufschlages eingespiegelt wird.

In Fig.4b findet sich das Blockschaltbild einei erfindungsgemäßen Simulationseinrichtung dargestellt die der in Fig.4a abgebildeten Einrichtung irr wesentlichen gleicht. An Stelle des Flugbahnabbildungsgerätes 4 und der Zieleinrichtung 1 finden sich bei diesel Variante ein Sichtgerät 20 und ein Bildwandler 21 sowie ein zwischen beide eingeschalteter Integrator 22 eingesetzt. Diesem Integrator 22 gehen sowohl die von" Bildwandler 21 kommenden Bildimpulse für die Wiedergabe der für den Schützen gegebenen Ansichl des Geländes zu, als auch über die Leitung 5 die vorr Rechner 3 ankommenden Impulse zur Flugbahnsimulation und die über die Leitung 18 übermittelten Signale für die Anzeige des Geschoßaufschlages bzw. für die oben erläuterte Simulation einer Verdeckung der Sichi auf den hinter Geländeerhebungen U liegender Abschnitt der simulierten Flugbahn F.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Simulation eines Schuß- oder Wurfvorganges, mit Verwendung von künstlich erzeugten Flugbahnsignalen zur Darstellung der Flugbahn eines fiktiven Geschosses über einem Gelände, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßrichtung eines Entfernungsmessers (E) aufeinanderfolgend auf einzelne Orte (Fi, i = 1,2,...) der Flugbahn eingesteuert und der hierauf ermittelte Meßwert der augenblicklichen Entfernung eines Bezugspunktes (B) zu einem in Meßrichtung befindlichen Gegenstand bzw. Geländepunkt (Gi) (Meßstrecke 5Gj) mit dem Meßwert der auf Grund der Flugbahnsignale ermittelten Sollentfernung zwischen augenblicklichem Ort (Fi) der Flugbahn und dem Bezugspunkt (B) (Sollmeßstrecke BFi) verglichen wird und beide Meßwerte zu einem augenblicklichen Steuersignal für die Feststellung des Schnittpunktes (A) der Flugbahn mit dem Gelände verarbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal des Entfernungsmessers^ bei Gleichheit der Meßstrecke (Bd) und der Sollmeßstrecke (BFi) das Flugbahnsignal dahingehend beeinflußt, daß eine Markierung des dargestellten Schnittpunktes (A) von Flugbahn und augenblicklicher Meßrichtung des Entfernungsmessers (E) ausgelöst wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugspunkt (B) und der Ort des Entfernungsmessers (E) und vorzugsweise auch der Anfangspunkt (S) der Flugbahn, als möglichst in einem Punkt befindlich angenommen bzw. gewählt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsäuerung der Meßrichtung des Entfernungsmessers (E) auf die Orte (Fi) der Flugbahn (F) in ihrem zeitlichen Ablauf in möglichster Ähnlichkeit zum Zeitablauf des Fluges des Geschosses längs der Flugbahn (F) erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein nicht vernachlässigbarer Verzögerungen bei der Ermittlung des Meßwertes der Meßstrecke (BGi) die Meßrichtung des Entfernungsmessers (E) mit einem den Verzögerungen angemessenen Vorhalt vor den Orten (Fi)der Plugbahn (T^ geführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine in einem bestimmten Zeitpunkt auftretende sprungartige Änderung der Meßwerte der Meßstrecke (BGi) zu einem Diskriminiersignal verarbeitet wird und dieses einerseits bei gegebenenfalls in diesem Zeitpunkt bestehender Gleichheit von Meßstrecke (BGi) und Sollmeßstrecke (BFi) zu einer Beeinflussung des Flugbahnsignals dahingehend führt, daß dieses den Schnittpunkt (A) von Flugbahn und Gelände anzeigt, andererseits bei gegebenenfalls in diesem Zeitpunkt bestehender Ungleichheit von Meßstrecke (BGi)und Sollmeßsf recke (BFi) zur Anzeige einer Verdeckung der Sicht auf weiter entfernt liegende Orte der Flugbahn führt, letzteres jedoch nur dann, wenn die Sollmeßstrecke (BFi) größer als die nach der sprungartigen Änderung ermittelte Meßstrecke (BGi) ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßhäufigkeit des Entfernungsmessers (E) in Abhängigkeit, vom Differenzwert zwischen Meßstrecke (BGi) und Sollmeßstrecke (BFi) bei Annäherung an dessen Nullwert gesteigert wird.

8. Einrichtung zur Simulation eines Schuß- oder Wurfvorganges gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen

Entfernungsmesser (E), der durch ein — vorzugsweise von einem die Flugbahn (F) darstellenden Rechner (3) beeinflußten — Steuergerät (8) auf einzelne Orte (Fi, 7=1,2....; der Flugbahn (F) ausrichtbar ist (Meßrichtung) und die augenblickli-

ehe Entfernung (BG) eines Bezugspunktes (B) zu einem in Meßrichtung liegenden Gegenstand bzw. Geländepunkt (Gi, i = 1,2,.. Jzu ermitteln erlaubt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfernungsmesser (E) an der

ίο Stelle des Bezugspunktes ^angeordnet ist

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, mit einem eine kohärente Strahlung verwendenden Entfernungsmesser und einem Modellgelände, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Modellge-

ländes (GJreflexionsverstärkend ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Modellgeländes (G) mit Stufen, Rillen, Einkerbungen od. dgl. von kleiner Abmessung versehen ist, deren reflexionsverstärkend ausgebildete Flächen auf Grund ihrer Orientierung die Strahlung bevorzugt in Richtung des Empfangsteils des Entfernungsmessers (^reflektieren.