DE2623373C3

DE2623373C3 - Thermisches Visier- und Ortungsverfahren und Einrichtung dafür

Info

Publication number: DE2623373C3
Application number: DE19762623373
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr.-Ing. 6903 Neckargemuend Pusch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-25
Filing date: 1976-05-25
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE2623373A1; DE2623373B2

Description

und dessen breite Seite gleich dem Bildfelddurchmesser bei der polaren Abbildung ist, so daß der obere und untere Teil des kreisförmigen Bildfeldes beim Zielen und Identifizieren abgeschnitten ist

Zur sichtoptischen Wiedergabe können anstelle der Fiberoptik auch Fernsehaufnahmeröhren vorgesehen werden, die ein normgerechtes Videosignal für die Bildwiedergabe in einer oder mehreren Farben auf Fernsehmonitoren liefern.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel einer Visier- und Ortungseinrichtung für das neue Verfahren dar. Es zeigt

F i g. 1 ein Bildfelderahema,

F i g. 2 eine opto mechanische Anordnung.

Nach F i g. 1 ist das polare Bildfeld mit I und die Abtastbewegung dafür mit I' bezeichnet, während das kartesische Bildfeld mit II und die Abtastung dafür mit ΙΓ bezeichnet wird.

Bei der Anordnung nach F i g. 2 wird dh durch das Eingangsobjektiv 1 eintretende IR-Strahlung über einen Schwenkspiegel 2 auf eine Reversionsoptik 3 reflektiert und über eine an sich bekannte Transformationslinse 4 auf ein um seine Achse rotierendes Ablenkpolygonprisma 5 fokussiert Das infrarote Bündel gelangt dann über einen Umlenkspiegel 6 und eine Transformationsoptik 7 auf eine Detektoranordnung 8.

Nach erfolgter Verstärkung der vom Detektor abgegebenen elektrischen Signale werden diese von einer Lumineszenzdiodenanordnung 9 in sichtoptische Strahlung umgewandelt, dann über eine Projektionsoptik 10 wieder auf den Schwenkspiegel 2 projeziert und über eine Reversionsoptik It auf ein Ablenkpolygonprisma 12 fokussiert, das dann die Zeilenablenkung bewirkt. Über ein Umlenkprisma 13 und eine Projektionsoptik 13' wird das Bild auf den Eingang einer Fiberoptik 14 abgebildet, die über ein Okular 15 eine Betrachtung durch den Richtschützen ermöglicht

Die Reversionsoptiken 3 und 11 werden von einem gemeinsamen Antrieb spielfrei um ihre Achsen gedreht, desgleichen werden die Ablenkpolygonprismen 5 und 12 durch einen gemeinsamen Antrieb um eine gemeinsame Achse gedreht Da der Schwenkspiegel 2 iür den IR-optischen Empfangskanal und den sichtoptisehen Wiedergabekanal gemeinsam benutzt wird, ist durch die obigen Maßnahmen eine absolute Synchronität zwischen Wiedergabe und Empfangsabtastung gegeben.

Für die Darstellung in kartesischen Koordinaten (ΙΓ,

Fig. 1) wird der Schwenkspiegel 2 sägezahnartig bewegt und er bewirkt hierdurch die horizontale Ablenkung der Strahlenbündel. In diesem Fall stehen beide Reversionsoptiken 3 und 11 fest und sind um 45 Grad gedreht, so daß durch sie das Bild um 90 Grad gedreht wird. Somit können die Ablenkpolygonprismen 5 und 12 bei ihrer Drehung eine senkrechte Abtastung bewirken.

Bei der polaren Abtastung (Γ, Fig. 1) steht der Schwenkspiegel 2 fest und die Reversionsoptiken 3 bzw. 11 drehen sich mit einer Umdrehungszahl, die der halben Bildfrequenz entspricht. Damit wird das polare Bild in seinem Durchmesser der Höhe des kartesischen Bildes entsprechen,

Es besteht aber auch die Möglichkeit, durch Verschiebung der Achse, auf der sich die Ablenkpolygonprismen 5 und 12 befinden, Polygone mit anderen Dimensionen in die Strahlengänge zu bringen, so daß die radiale Auslenkung im polaren Bild geändert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Thermisches Visier- und Ortungsverfahren für die automatische Fernlenkung von Flugkörpern mittels Bildfeldzeilenabtastung und IR-Bildwandlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddarstellung für die Beobachtung und Zielerkennung in kartesischen Koordinaten und die Bilddarstellung für die Zielidentifizierung und den Zielvorgang sowie für die Flugkörpernachlenkung in Polarkoordinaten erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildhintergrund in einer anderen Farbe und in einer anderen geometrischen und thermischen Auflösung abgebildet wird als das Ziel.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Darstellung in kartesischen Koordinaten ein Schwenkspiegel (2) zur horizontalen Abtastung und zur vertikalen Abtastung um ihre Achse drehbare Ablenkpolygonprismen (5,12) mit um ihre Achsen drehbaren Reversionsoptiken (3,11) vorgesehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur horizontalen Ablenkung der Strahlenbündel die Reversionsoptiken (3,11) feststehen und das Bild um 9(1° drehen.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die polare Abtastung der Schwenkspiegel (2) festgehalten ist und die Reversionsoptiken (3,11) sich um ihre Achsen drehen.

6. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe Schwenkspiegel für die infrarote Bildaufnahme und die optische Bildwiedergabe benutzt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des polaren Bildfeldes (I) und die Höhe des kartesischen Bildfeldes (II) gleich groß sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß beim kartesischem Bildfeld (II) die horizontale Auslenkung wesentlich größer, etwa drei bis fünf Mal, ist als die vertikale Auslenkung.

9. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß optische Bildübertragung an das Auge des Beobachters über eine Fiberoptik (14) erfolgt, auf deren Eingang das kartesische und das polare Bild in verschiedenen Vergrößerungen abgebildet wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fiberoptik (14) einen rechteckigen Querschnitt hat, der bei der kartesischen Abbildung durch das Bildfeld voll ausgefüllt wird und dessen breite Seite gleich dem Bildfelddurchmesser bei der polaren Abbildung ist, so daß der obere und untere Teil des kreisförmigen Bildfeldes beim Zielen und Identifizieren abgeschnitten ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur sichtoptischen Wiedergabe Fernsehaufnahmeröhren vorgesehen sind, die ein normgerechtes Videosignal für die Bildwiedergabe in einer oder mehreren Farben auf Fernsehmonitoren liefern.

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches Visier- und Ortungsverfahren für die automatische Fernlenkung von Flugkörpern mittels Büdfeldzeilenabtastung und IR-Bildwandlung.

AtJis der DE-AS 17 97 610 ist ein optisch-elektronisches Aufklärungs- und Zielgerät bekannt, dem gleichzeitig Informationen wenigstens zweier verschiedener Spektralbereiche zugeführt werden und bei dem ein Wärmebildgerät mit einem Bildwandler kombiniert ist, deren Bildschirme in verschiedenen Farben leuchten und eine gleichzeitige binokulare Beobachtung beider Bildkanäle erlauben.

Warme Gegenstände sollen sich dabei deutlicher von ihrem Hintergrund abheben, so daß ihre Lage genauer zu beurteilen sei. Wegen der Verkoppelung bzw. Überlagerung von optisch-mechanisch abgetasteten Wärmebildern und elektronisch abgetasteten Wärmeszenen wird jedoch die Ortsidentifzierung eines Wärmeziels beeinträchtigt, abgesehen von dem Aufwand der elektronischen Abtastung und Bildwandlung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das sowohl die Beobachtung und Zielerkennung als auch die Zielidentifizierung, den Zielvorgang und die Lenkung von Flugkörpern mit demselben Geräteaufbau mittels Bildfeldern unterschiedlicher Größe und Struktur erlaubt, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Bilddarstellung für die Beobachtung und Zielerkennung in kartesischen Koordinaten und die Bilddarstellung für die Zielidentifizierung und den Zielvorgang sowie für die Flugkörpernachlenkung in Polarkoordinaten erfolgt.

Da die Auflösung im Zentrum einer polaren Abbildung bekanntlich wesentlich besser gemacht werden kann als in einem kartesischen Bildfeld, kann zur Zielidentifizierung das erkannte Ziel auf einfache Art in Bildmitte gebracht und dann auf die Betriebsart

»Zielen«, d. h. polare Abtastung umgeschaltet werden.

Der Bildhintergrund kann auch in einer anderen Farbe und in einer anderen geometrischen und thermischen Auflösung abgebildet werden als das Ziel, letzteres z. B. durch Auswahl unterschiedlicher IR-Spektralbereiche.

Die Einrichtung besitzt für die Darstellung in kartesischen Koordinaten zur horizontalen Abtastung einen Schwenkspiegel und zur vertikalen Abtastung um ihre Achsen drehbare Ablenkpolygonprismen mit um ihre Achsen drehbaren Reversionsoptiken. Für die polare Abtastung ist der Schwenkspiegel festgehalten, während die im ersten Fall arretierten Reversionsoptiken sich um ihre Achsen drehen.

Bei der kartesischen Abbildung kann die horizontale Ablenkung wesentlich größer sein als die vertikale Ablenkung, etwa drei bis fünf Mal. Dies hat den Vorteil, daß bei der Beobachtung des Geländes der Richtschütze auftretende Ziele in einem breiten horizontalen Streifen erkennen kann.

Zum Anbau an bereits vorhandene Tagvisiere ist es vorteilhaft, daß eine optische Bildübertragung an das

Auge des Beobachters über eine Fiberoptik erfolgt, auf

deren Eingang das kartesische und das polare Bild in verschiedenen Vergrößerungen abgebildet werden können, z. B. für die Betriebsart »Beobachten« und »Zielen«.

Für die kartesische Abbildung ist es weiterhin von Vorteil, daß die Fiberoptik einen rechteckigen Querschnitt hat, der durch das Bildfeld voll ausgefüllt wird