DE2504168B2 - Einrichtung zur haeufigkeitsbestimmung von laser-entfernungsmesswerten und zur auswahl des wertes mit der groessten haeufigkeit zwecks zielauswahl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Bestimmung der Häufigkeit der von einem Laser-Entfernungsmesser gelieferten Entfernungswerte und zur Auswahl des Wertes mit der größten Häufigkeit für eine Beobachtungs- und Zielsucheinrichtung mit optischer Abbildung von Zielen, die sich in einem wählbaren Entfernungsbereich befinden, zwecks automatischer Zielauswahl, wobei ein Datenspeicher, der die Meßwerte des Laser-Entfernungsmessers aufnimmt und nacheinander in einen Arbeitsspeicher eingibt, und ein Ergebnisspeicher vorgesehen sind.

Bei den Laser-Entfernungsmessern wird aus der Zeit, die ein von einem Laser-Impuls-Scheinwerfer auf ein Ziel gesendeter Laserimpuls bis zur Rückkehr zu einem Empfangsgerät braucht, die Entfernung des Zielobjektes ermittelt. Nun hat sich jedoch gezeigt, daß bei dem Einsatz eines derartigen Gerätes zur Ermittlung der Zielentfernung häufig nicht nur ein Ergebnis, sondern gleichzeitig mehrere Meßwerte ausgegeben werden. Dieser Nachteil ist darauf zurückzuführen, daß trotz der scharfen Bündelung des Laser-Impuls-Scheinwerfers und trotz sorgfältiger Ausrichtung auf das Zielobjekt dennoch von beispielsweise das Ziel umgebenden oder in der Richtung des Zieles liegenden Hindernissen Meßwerte eingehen, die eine zusätzliche Auswahl des richtigen Entfernungswertes erforderlich machen.

Ferner sind auch Zielsuch- und Beobachtungsgeräte bekannt, die unter Verwendung eines Laser-Impuls- Senders arbeiten. Dabei wird die optische Empfangsund Wiedergabeeinrichtung des Gerätes nur jeweils kurzzeitig zu einem entfernungsbereichabhängigen Zeitpunkt nach Aussendung des Laserimpulses von einer dem ImpuU-Laser zugeordneten Steuereinrichtung zum Empfang freigegeben.

Unberücksichtigt bleibt bei diesen bekannten Einrichtungen folgendes Probfem. Wenn von dem Laser-Entfernungsmesser verschiedene Meßwerte geliefert werden, müssen mit der Zielsuch- und Beobachtungseinrichtung alle diese Werte nach und nach eingestellt werden, und der Richtschütze muß aufgrund seiner Erfahrung oder mit Hilfe der Schätzung die Auswahl des richtigen Wertes treffen.

Um diese Ungewißheit bei der Entfernungsmessung herabzusetzen, ist es aus der DT-OS 19 35 319 bekannt. den Empfänger des Entfernungsmeßsystems mit einer Blockiereinrichtung zu versehen, die bestimmte der ankommenden Echoimpulse von der Betätigung der Zeitmeß- und Registriereinrichtung des Entfernungsmeßsystems ausschließt. Mit Hilfe dieser Einrichtung wird der Empfänger gegenüber solchen Impulsen blockiert, die innerhalb einer bestimmten Mindestzeit oder nach einer bestimmten Höchstzeit nach Aussenden eines Impulses ankommen. Aufgrund ihrer Erfahrung stellt die Bedienungsperson den Mindest- und den Höchstabstand am Gerät ein. Bei den dann folgenden Entfernungsmessungen können nur Echoimpulse von Objekten, die innerhalb dieser vorgegebenen Grenzen liegen, den Empfänger des Entfernungsmeßsystems betätigen. Da die Entfernungsgrenzen ziemlich weit gewählt werden müssen, ist eine sichere Anzeige der tatsächlichen Entfernung zum gewünschten Ziel nicht gegeben.

Eine weitere Verbesserung des Entfernungs-Meßsystems ist in der genannten Offenlegungsschrift durch den Einsatz mehrerer Anzeigeeinrichtungen vorgesehen, die derart steuerbar sind, daß jede jeweils eine der verschiedenen Entfernungen anzeigt, die den verschiedenen ankommenden Echoimpulsen entsprechen. Auch eine derartige Einrichtung ist auf die Schätzung der Bedienungsperson angewiesen und nur durch einen erheblichen technischen Aufwand realisierbar.

Aus dieser Offenlegungsschrift ist weiterhin zu entnehmen, ein Entfernungsmeßgerät der obengenannten Art dadurch zu verbessern, daß mindestens ein Register (Speicher), welches mit dem Zähler über ein normalerweise geschlossenes Tor verbunden ist, in Abhängigkeil von mindestens einem empfangenen reflektierten Impuls kurzzeitig geöffnet wird, so daß das Register die momentane Stellung des Zählers im Zeitpunk! des Empfangs des reflektierten Impulses registriert. Aber auch bei diesem Entfernungsmeßsystem bliebt es der Bedienungsperson überlassen, aus den registrierten Werten denjenigen auszuwählen, der am wahrscheinlichsten die tatsächliche Entfernung zum Ziel darstellt.

Bei Radar-Impuls-Entfernungsmessern ist es nach der DT-AS 1516 760 bekannt, für jeden gelieferten Entfernungswert die Häufigkeit zu ermitteln. Hierfür können außer Speicher auch Zähler verwendet werden.

Schließlich geht aus der DT-AS 10 35 709 hervor, daß bei Radar-Entfernungsmessern der Meßwert mit der größten Amplitude dadurch ausgewählt werden kann, daß die Signalamplituden bei verschiedenen Entfernungswerten aufgenommen werden und durch Differentiation der Maximalwert festgestellt wird.

Es ist aoer auch bekannt, daß Radar-Entfernungsmesser sowohl technisch als auch räumlich sehr aufwendig sind. Als Zusatzgeräte, die meistens nur ein geringes Einbauvolumer. haoen dürfen, kommen sie daher nicht in Betracht Wegen der benötigten Antenne sind die mit solchen Radargeräten ausgerüsteten Trägerfahrzeuge in erhöhtem Maße detektierbar und daher außerordentlich gefährdet. Schließlich ist die Meßgenauigkeit gegenüber Laser-Entfernungsmessern weitaus geringer.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, 2. B. einem Richtschützen, der ein Zielsuch- und Beobachtungsgerät der eingangs genannten Art mit einem Laser-Entfernungsmesser zu bedienen hat, eine automatische Zielauswahl zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem Arbeitsspeicher ein Komparator verbunden ist, der die Übereinstimmung mit jedem anderen Wert prüft und mit einem Häufigkeitszähler verbunden ist, der in an sich bekannter Weise für jeden Wert im Arbeitsspeicher die Häufigkeit ermittelt und ^;n einen Häufigkeitsspeicher eingibt, wenn ein Häufigkeits-Komparator einen größeren Wert als den vorhergehenden festgestellt hat, derart, daß die Zuführung nur des Meßwertes mit der so ermittelten größten Häufigkeit in den Ergebnisspeicher veranlaßt wird.

In Weiterbildung der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die die Einrichtung nach Erreichen einer vorgegebenen Häufigkeit eines Meßwertes abschalten bzw. den Einsatz des Zielsuch- und Beobachtungsgerätes unterdrücken, wenn die Häufigkeit der Meßwerte zu gering ist. Schließlich soll bei Verwendung in einem Fahrzeug eine geschwindigkeitsabhängige Korrektur des vorherigen Meßwertes durch einen Eingriff in den Häufigkeitskomparator möglich sein.

Mit der Einrichtung nach der Erfindung sind eine Reihe von Vorteilen verbunden. Abgesehen davon, daß der technische Aufwand gering und moderne Bauelemente der Digitaltechnik Verwendung finden, ist eine schnelle Ermittlung der Häufigkeit und des Häufigkeitsmaximums möglich, da »online« gerechnet wird. Ein flexibles Betriebssystem erlaubt es auch, mit wenigen guten Meßergebnissen schon sehr früh auf den häufigsten Wert zu kommen. Wenn z. B. bei zehn Meßwerten der eigentliche Häufigkeitszähler das vierte Bit gefüllt hat, kann schon mit Sicherheit das häufigste Meßergebnis im Ergebnisspeicher stehen und die Rechnung abgebrochen werden. Eine gewisse minimale Anzahl von Meßergebnissen muß sowieso vorhanden sein, damit ein Weiterverfolgen eines falschen Wertes vermieden wird. Ferner erlaubt das Betriebssystem eine Warnung dann auszusprechen, wenn alle Meßwerte mit ähnlich geringer Häufigkeit auftreten. In diesem Fall kann das automatische Zuschalten der Zielsuch- und Beobachtungseinrichtung unterdrückt werden. Schließlich kann dem Häufifkeitskomparator eine von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Korrektur zum Aufrechnen der jetzt nicht mehr richtigen alten Meßwerte eingegeben werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel r.ach der Erfindung als Blockschaltbild dargestellt.

Ein serieller Datenspeicher mit beispielsweise 1024 Bit seriellem Eingang, serieller Ausgang und mit 8 Bit parallelem Ausgang enthält eine große Zahl von Meßwerten, die von einem Laser-Entfernungsmesser LEM geliefert werden. Nach und nach werden diese Meßwerte mittels eines sequentiellen Umlaufspeichers UmLSp^ der ein Schieberegister sein kann, in einen Arbeitsspeicher Arb.-Sp. gegeben. Ein an den Arbeitsspeicher angeschlossener Komparator Komp. E₁ = £2, in den die am Eingang des Arbeitsspeichers anstehenden Meßwerte E\ und die am Ausgang des Arbeitsspeichers ausgegebenen Werte E2 eingehen, prüft auf Übereinstimmung mit jedem anderen Wert.

Ein hierauf folgender Häufigkeitsspeicher H-Zähler summiert für jeden einzelneii Wert im Arbeitsspeicher die Häufigkeit und speichert sie in den folgenden Häufigkeitsspeicher H.-Speicher n(E\), wenn der Haufigkeitskomparator

H.-Komp. n(ll;) * n(E₂)

einen größeren Wert als den vorherigen Meßwert gefunden hat. In dem Häufigkeitsspeicher ist demnach die momentan größte Häufigkeil eines Meßwertes enthalten. Gleichzeitig wird der Meßwert, für den mit Hilfe des Häufigkeitskomparators die größere Häufigkeit gefunden wurde, in den Klassenspeicher Kl. Sp. E₂. £1 weitergegeben. Dieser enthält somit zu jeder Zeit den momentan häufigsten Meßwert. Über einen Ausgangsdekoder gelangt der Meßwert an ein nicht dargestelltes Anzeigemittel.

Alle Speicher, Zähler und Komparatoren sind an das Betriebssystem angeschlossen, das für die schrittweise Weiterschaltung der Bauelemente sorgt.

Diese Einrichtung zur Bestimmung der Häufigkeit eines Wertes kann an ein Zielsuch- und Beobachtung. gerät GV angeschlossen sein: seine Ausgangssignale gehen in den Feuerleitrechner FÄein.

Die Einrichtung nach der Erfindung kann dahingehend erweitert werden, daß Mittel vorgesehen sind, die die Weiterrechnung dann unterbrochen, wenn für wenige Meßwerte eine große Häufigkeit erreicht ist. Das führt zu einer erheblichen Zeitersparnis. Ebenfalls können Mittel vorgesehen sein, die die Einschaltung des Zielsuch- und Beobachtungsgerätes unterdrücken falls die Häufigkeit für die vorliegenden Meßwerte zu klein ist.

Ferner besteht die Möglichkeit, eine von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängige Korrektur Vkom in den Komparator Komp. E< = £2 einzugeben, um einen »alten«, nun nicht mehr richtigen Meßwert an den geänderten Ort des Fahrzeuges anzupassen.

Schließlich ist es denkbar, statt der festverdrahteten »Random«-Logik einen flexibleren und insgesamt kostengünstigeren programmierbaren »Mikroprozessor« zu verwenden, bei dem die in der Zeichnung niedergelegte Struktur nur als Flußdiagramm des Assemblerprogrammes zu interpretieren wäre.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

i Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Bestimmung der Häufigkeit der von einem Laser-Entfernungsmesser gelieferten HEntfernungswerte und zur Auswahl des Wertes mit der größten Häufigkeit für eine Beobachtungs- und Zielsucheinrichtung mit optischer Abbildung von Zielen, die sich in einem wählbaren Entfernungsbereich befinden, zwecks automatischer Zielauswahl, wobei ein Datenspeicher, der die Meßwerte des Laser-Entfernungsmessers aufnimmt und nacheinander in einen Arbeitsspeicher eingibt, und ein Ergebnisspeicher vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Arbeitsspeicher (Arb.-Sp.) ein Komparator (Komp. E\ - E₂) verbunden ist, der die Obereinstimmung mit jedem anderen Wert prüft und mit einem Häufigkeitszähler (Η-Zähler) verbunden ist, der in an sich bekannter Weise für jeden Wert im Arbeitsspeicher die Häufigkeit ermittelt und in einen Häufigkeitsspeicher [Η-Speichern(E\)] eingibt, wenn ein Häufig-, keitskomparator

[H-Komp. /?(£",) *n(E₂)] _i$

einen größeren Wert als den vorhergehenden festgestellt hat, derart, daß die Zuführung nur des Meßwertes mit der so ermittelten größten Häufigkeit in den Ergebnisspeächer (KL-Sp. E₂, E\) veranlaßt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Einrichtung nach Erreichen einer vorgesehenen Häufigkeit abschalten.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die den Einsatz des Zielsuch· und Beobachtungsgerätes (G V) unterdrücken, wenn die Häufigkeit zu gering ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bei Verwendung in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß vorherige Meßwerte durch Eingriff in den Komparator (Komp. E\ = E₂) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit korrigierbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein programmierbarer »Mikroprozessor« Verwendung findet.