DE2651732A1

DE2651732A1 - Schiess-leitvorrichtung

Info

Publication number: DE2651732A1
Application number: DE19762651732
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe dOptique Precision Electronique et Mecanique SOPELEM SA
Current assignee: Societe dOptique Precision Electronique et Mecanique SOPELEM SA
Priority date: 1975-11-14
Filing date: 1976-11-12
Publication date: 1977-05-18
Also published as: GB1560574A; NL7612468A; US4062267A

Description

BEETZ-LAMPRECHT- BEETZ 8000 München 22 - Steinsdorfstr. 1O TELEFON (O89) 22 72 O1 - 22 72 44 - 29 591O Telex 5 22O48 -Telegramm Allpatent München

PAT E N TA N WÄLT E Dipl.-Ing. R. BEETZ sen. DIpI.-Ing. K. LAMF³RECHT Dr.- Ing. R. B E ETZ Jr. Dlpl.-Phys. U. HEIDRICH

auch Rechtsanwalt

Dr.- Ing. W. Tl M P E Dipl.-Ing. J. SI EQFRI ED

310-26.251P(26.252H)

12. 11. 1976

SOCIETE D'OPTIQUE, PRECISION ELECTRONIQUE ET MECANIQUE - SOPELEM

Paris (Prankreich)

Schieß-Leitvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die das Richten eines beweglichen Artillerie-Geschützes in Seiten- und Höhenwinkel auf einem Träger unbestimmter Lage ermöglicht nach Bestimmung des Richtabstands zwischen dem Geschütz und dem direkten Zielen, wobei die Abweichung den Abstand des Objekts und andere Schießparameter berücksichtigt..

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Ausrüstung eines Wagens oder eines Artilleriefahrzeugs.

Die Ausrichtung beim Richten des Geschützes gegenüber der Ausrichtung und Richtung des Ziels berücksichtigt eine

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bestimmte Anzahl von Parametern. Der Abstand zwischen dem Geschütz und dem zu erreichenden Ziel bedingt, daß ein sog. Ziellage-Winkel zwischen der Richtung des Geschützes und der Richtung des Ziels gegeben ist. Die Beziehung zwischen der Ziellage und dem Abstand ist nichtlinear. Die den Geschütz-Turm tragende Plattform kann eine unbestimmte Lage einnehmen und es muß eine Schiefheit der Drehachse des Geschützes berücksichtigt werden. Die verschiedenen Munitionen oder Geschosse besitzen ein sehr unterschiedliches Verhalten bezüglich der Anfangsgeschwindigkeit und der ballistischen Geschwindigkeit und die Eigenschaften des Geschützes verändern sich mit der Zeit. Die Änderung der Anfangsgeschwindigkeit und des ballistischen Koeffizienten erfordert eine Korrektur im Höhenwinkel. Diese Parameter wirken in Winkelrichtung in einer im wesentlichen zur Ziellage, proportionalen V/eise. Es muß auch der Seitenwind und die Seitenverschiebung oder Drift der Munition berücksichtigt werden. Diese Parameter erfordern Korrekturen im Seitenwinkel und die Korrekturen sind mit guter Annäherung proportional zum Ziellage-Winkel.

Bei einem herkömmlichen Schieß-Leitsystem ist ein Ziel- oder Richtfernrohr vorgesehen, das ein Deckschildfernrohr oder ein Periskop-Fernrohr sein kann. Das verwendete allgemeine Prinzip beruht auf der Berechnung der Rieht-Abweichung zwischen dem Geschütz und dem direkten Zielen oder der direkten Beobachtung abhängig von allen Schießparametern, nach denen eine Verschiebung zwischen der Visier- oder Ziellinie und der Achse des Geschützes bewirkt wird, damit das Projektil den Auftreffpunkt erreicht. Die Verarbeitung der Richtabweichung erfolgt ausgehend von den Anzeigen eines Entfernungsmessers, der den Zielabstand bestimmt. Gemäß der US-PS 2 887 774 ist die Abweichung oder Ablenkung der Visier- oder Ziellinie durch Verschiebung der

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Ziel-Strichplatte bzw. des Ziel-Fadenkreuzes erreicht. Die Strichplatte wird durch einen Nocken verschoben. Das Profil des Nockens ist durch die aufeinanderfolgenden Werte des Ziellage-Winkels bestimmt. Die Lage des Nockens um seine Achse ist bestimmt durch den Abstand des Ziels, der von einem Entfernungsmesser gegeben ist. Die Verschiebung der Strichplatte entspricht aus diesem Grund dem notwendigen Ziellage-Winkel. Der Nocken wirkt auf die Strichplatte mittels eines Hebels, bei dem die Verschiebung des Schwenkpunkts oder Drehpunkts durch ein mechanisches System das Einführen von sekundären Korrekturen ermöglicht^wie die Änderung der Anfangsgeschwindigkeit oder den ballistischen Koeffizienten. Aus diesem Grund ermöglicht dieses Schieß-Leitsystem keine Berücksichtigung einer Schiefheit oder Schiefstellung.und die Sekundär-Korrekturen können nicht leicht oder einfach berücksichtigt bzw. durchgeführt werden.

Bei modernen Schieß-Leitsystemen (vgl. PR-PS 2 016 Ο96) erfolgt die Verarbeitung der Rieht-Abweichung mittels eines Elektronenrechners, der die Informationen eines Laser-Entfernungsmessers empfängt. Im allgemeinen wirken die Schießinformationen, die durch den Rechner erarbeitet sind, auf ein optisches Strahlablenkglied, das vor dem Zielfernrohr angeordnet ist^und das gleichzeitig das Visier oder das Ziel und den Sende- und den Empfangsstrahldes Laser-Entfernungsmessers gegenüber dem Geschütz verschiebt .Die optische (lenkung erfolgt entweder mittels'Oiaporameter'oder mittels eines beweglichen Spiegels. Der Rechner muß nicht nur die Abweichungen verarbeiten, sondern auch deren Umsetzungen oder Transformationen in Steuerparameter der Ablenksysteme. Die bekannten Systeme sind daher sehr kompliziert und komplex.

Es-ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute Schieß-Leitvorrichtung zu schaffen, die die Verschiebung

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zwischen der Visierlinie und der Geschützachse unter Berücksichtigung der Schiefstellung und des Zielabstandes und der anderen Schießparameter steuert.

Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer Schieß-Leitvorrichtung zum Richten eines beweglichen Geschützes im Seiten- und Höhenwinkel um eine Drehachse abhängig von der Ziellage, die durch die dem Geschütz entsprechende Schußtafel und andere Schießparameter gegeben ist, mit einem Zielfernrohr mit einem optischen Strahlablenkglied zur "Verschiebung der Visierlinie, das auf einem in Seiten- und Höhenwinkel am Geschütz befestigten Träger befestigt ist und das mit einem Betätigungs-Nocken verbunden ist, dessen Profil durch die Ziellage-Werte der Schußtafel bestimmt ist und der mit einem Steuermotor über einen Entfernungsmesser gekoppelt ist, dessen Sende- und dessen Empfangsstrahl in Seiten- und Höhenwinkel mit der Visierachse des Zielfernrohrs verbunden ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das optische Strahlablenkglied über ein sphärisches Gelenk am mit dem Geschütz verbundenen Träger angelenkt ist und mit einem Signal eines Vertikal-Detektors so beaufschlagt ist, daß die Visierachse in einer im wesentlichen vertikalen Ebene gehalten ist, die durch die Zielrichtung geht.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das sphärische Gelenk ein Kardan-GäLenk ist, und wenn ein geradliniges Führglied, das mit einer Drehachse einstückig ist, die mit dem Vertikal-Detektor und einem vom Vertikal-Detektor gesteuerten Motor gekoppelt ist, und ein Führungsschlitten vorgesehen sind, der einstückig mit dem optischen Strahlablenkglied ist und am geradlinigen Führglied geführt ist.

Die Aufgabe wird bei einer Schieß-Leitvorrichtung zum Richten eines beweglichen Geschützes im Seiten- und Höhenwinkel um eine Drehachse abhängig von der Ziellage, die

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durch die dem Geschütz entsprechende Schußtafel und andere Schießparameter gegeben ist, mit einem Zielfernrohr mit einem optischen Strahlablenkglied zum Verschiebender Visierlinie, das auf einem in Seiten- und Höhenwinkel am Geschütz befestigten Träger befestigt ist und das mit einem Betätigungs-Nocken verbunden ist, dessen Profil durch die Ziellage-Werte der Schußtafel bestimmt ist und der mit einem Steuermotor über einen Entfernungsmesser gekoppelt ist, dessen Sende- und dessen Empfangsstrahl in Seiten- und Höhenwinkel mit der Visierachse des Zielfernrohrs verbunden ist, erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß das optische Strahlablenkglied so geführt ist, daß die Visierlinie in einer Ebene senkrecht zur Drehachse verschiebbar ist, und daß ein weiteres optisches Strahlablenkglied vorgesehen ist, das durch Wirkung eines Motors bewegbar ist, der auf das Signal eines Vertikal-Detektors so anspricht, daß das Bild des Geländes so gedreht wird, daß eine Vertikale zum Gelände im wesentlichen senkrecht zur Drehachse ist.

Die Umsetzung oder Transformation der Koordinaten aufgrund der Schiefstellung und der nichtlinearen Abweichung entsprechend der Ziellage wird nicht mit Hilfe eines Rechners sondern mit Hilfe elektromechanischer und steuernder bzw. regelnder Einrichtungen durchgeführt. Die Zerlegung der Abweichungen erfolgt in einem System bestimmter Koordinaten. Die Vorrichtung ist insbesondere einfach in dem Sinn, daß alle komplexen Berechnungen mechanisch durchgeführt sind bzw. gelöst werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält Regelungen bzw. Steuerungen geringer Zahl, wobei der mechanische Teil in erträglichem Maße kompliziert oder komplex ist. Es ist kein Rechner erforderlich, da nichtlineare Berechnungen durch die Mechanik und lineare Berechnungen durch die Steuerung bzw. Regelungen erreicht werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einerseits

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vorteilhaft wegen seiner Zuverlässigkeit aufgrund der sie bildenden geringen Anzahl von Teilen und andererseits wegen der geringen Herstellkosten. Sie ermöglicht gleichzeitig die Ablenkung des Ziels und der Strahlenbündel des Entfernungsmessers und ermöglicht die Messung des Abstands in jedem Augenblick. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gute thermische Stabilität sowie die Eigenschaft guter optischer Invarianz auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht, da sie einen Laser-Entfernungsmesser verwendet, das Richten eines Geschützes mit Gesamtpräzision, die ein halbes Tausendstel erreichen kann unter Berücksichtigung der wesentlichen Parameter, die auf die Genauigkeit des Zielens einwirken.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 bis 3 schematisch die verschiedenen Lagen des Geschützes und des Zielfernrohrs und des Entfernungsmeß-Fernrohrs der Vorrichtung in verschiedenen Schieß-Leitphasen,

Fig. 4 ein Schema zur Erläuterung der Umsetzung der Koordinaten, wie sie durch die erfindungsgemäße Vorrichtung durchgeführt wird und der Relativverschiebungen im Raum der Ziel- und Entfernungsmeß-Achsen sowie der Geschützachse,

Fig. 5 schematisch die Verschiebung der Ziel- und der Entfernungsmeß-Achse in einer Frontebene senkrecht zur in Fig. h dargestellten Achse OB,

Fig. 6 schematisch die Verschiebung des Geschützes in der gleichen Ebene,

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Pig. 7 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 8 eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 7,

Fig. 9 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Unter Bezug auf die Fig. 1 bis 3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu bestimmt, das Richten eines Geschützes 1, das auf einem Turm 2 befestigt ist, sicherzustellen, dessen Ausrichtung veränderlich sein kann. Das Geschütz 1 ist ausrichtbar im Seitenwinkel durch Drehung des Turms 2 und im Höhenwinkel. Die Vorrichtung enthält ein Rieht- oder Zielfernrohr 3 sowie ein Fernrohr 4 für einen Laser-Entfernungsmesser, dessen optische Achse parallel zur optischen Achse des Zielfernrohrs 3 bleibt. Am Fernrohr 4 verläuft der Sendestrahl des Laser-Entfernungsmessers, wobei der Empfangsstrahl am Ziel-Objektiv verläuft. Der Sende- und der Empfangsstrahl des Laser-Entfernungsmessers können auch durch die Optik des Zielfernrohrs 3 treten, wobei der Laser-Entfernungsmesser in das Zielfernrohr 4 integriert ist. Die Fernrohre 3_S 4 werden mittels eines Gelenks auf einem Träger 5 getragen, der im Seiten- und Höhenwinkel am Geschütz 1 befestigt ist. Der Träger 5
kann am Tunnel-oder Deckschild des Geschützes 1 sein.
Er kann auch ein vom Geschütz 1 unabhängiger Träger sein.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen die verschiedenen Schieß-Leitschritte. Zunächst (Fig. 1) wird das Zielfernrohr 3 gerichtet durch den Richtschützen oder den Kommandeur

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längs der Richtung B₃ d. h. auf das zu erreichende Objekt oder Ziel. Das Geschütz 1 und das Zielfernrohr 4 sind in gleicher Weise auf das Objekt gerichtet. Der Laser-Entfernungsmesser wird in Betrieb gesetzt und der Zielabstand wird bestimmt.

Die erfindungsgemäße Schieß-Leitvorrichtung verschiebt oder versetzt anschließend die Visierlinie und die Entfernungsmeß-Linie durch Ausrichten der Fernrohre 3, 4 gegenüber dem Träger 5· Die Abweichung zwischen der Visierlinie L und der Richtung B des zu erreichenden Ziels berücksichtigt den Ziellage-Winkel und die Schiefstellung des Turms 2 ebenso wie andere Schießparameter. Das Geschütz 1 bleibt in der Richtung B des Ziels gerichtet, wie das in Fig. 2 dargestellt ist.

Die Fernrohre 3_S 4, nach Durchführung der Korrekturen bleiben auf dem Träger 5 unbeweglich. Die Visierlinie L wird auf das zu erreichende Ziel längs der Richtung B rückgeführt durch Verschiebung des Geschützes 1 um seine Schwenkoder Drehachsen und durch Drehung des Turms 2. Wenn die Fernrohre 3₅ 4 direkt auf dem Deckschild des Geschützes 1 befestigt sind, erlaubt die Ausrichtung des Deckschilds und die Drehung des Turms 2 das Rückführen der Visierlinie L in die Richtung B, wobei die End-Richtung des Geschützes 1 durch die Richtung C in Fig. 3 wiedergegeben ist.

Die Fig. 4 zeigt geometrisch die Verschiebungen der Visierlinie und der Geschützachse» In Fig. 1 ist die Stellung oder Lage des (Geschütz-)Wagens mit 0 bezeichnet und sind angegeben die Richtung V der Vertikalen, die Drehachse T des Turms 2 und die Dreh- oder Schwenkachse G des Geschützes 1, Weiter ist dargestellt die Zielrichtung B₅ wie auch in den Fig. 1 bis 3· Wie bereits erläutert,ist das Fernrohr

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zunächst auf das Ziel in der Richtung B gerichtet. Die Fernrohre 2, 3 sind von der Richtung B_/ abhängig von den Schieß-Parametern verschoben oder versetzt.

Die Korrektur der Ziellage wird durch Verschieben oder Versetzen der Visierlinie vom Ziellage-Winkel erreicht entsprechend dem Zielabstand. Der Ziellage-Winkel, der auf der Schußtafel abgelesen wird, ist gegeben, wenn die Drehachse des Turms 2 in der Vertikalebene ist, die durch die Zielrichtung geht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Verschiebung der Visierlinie um einen Winkel gleich der Ziellage in der Vertikalebene, die durch die Zielrichtung geht, wobei die Lage der Ziellinie nach der Korrektur mit L bezeichnet ist. Die Pig. 4 zeigt, daß die Verschiebung od der Visierlinie dadurch erreicht werden kann, daß die Visierlinie vom Ziellage-Winkel in der Ebene verschoben wird, die durch die Drehachse T des Turms 2 geht ^ und daß die Visierlinie anschließend um die Zielrichtung B gedreht wird. Die Verschiebung der Visierlinie auf der trigonometrischen Kugel ist mit MP bezeichnet, wobei sich diese Verschiebung in MN und NP aufteilen läßt. Die Korrekturen sind auch in Fig. 5 in der Frontebene senkrecht zur Richtung B wiedergegeben.

Nach Bestimmung oder Berechnung der Korrekturen wird die Visierlinie rückgeführt auf das Ziel^und die Geschützachse verschiebt sich um den Ziellage-Winkel 06 bezüglich der Zielrichtung,um die Richtung C einzunehmen, in der Vertikalebene, die durch die Richtung B geht. Diese Verschiebung des Geschützes 1 teilt sich auf in eine Verschiebung um seine Schwenk- oder Drehachse G, die mit MQ bezeichnet ist, und um eine Drehung des Turms 2, die mit QR bezeichnet ist (Fig. 4 und 6).

Die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Vorrichtung enthält ein Rieht- oder Zielfernrohr 3 und ein Fernrohr 4 für einen Laser-Entfernungsmesser. Die Anordnung ist auf einem

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Träger 5 befestigt, der in Seiten- und Höhenwinkel am Geschütz 1 befestigt ist, wobei der Träger 5 vorteilhaft durch das unter dem Namen Deckschild oder Schutzschild bekannte Teil gebildet sein kann.

Das Zielfernrohr 3 und das Fernrohr 4 sind jeweils mittels eines sphärischen Gelenks, insbesondere eines Kardan-Oelenks, am Träger 5 befestigt. Das Kardan-Gelenk des Zielfernrohrs 3 enthält Zapfen 6, die in einer Hülse 7 befestigt sind, die das Zielfernrohr umgibt, wobei die Hülse 7 vom Träger 5 mittels Zapfen 8 verschwenkbar aufgenommen ist. Die Achsen der Zapfen 8 und 6 sind senkrecht zueinander, wobei die Achsender Zapfen 8 parallel oder nicht zur Schwenkachse des Geschützes 1 sind. Das Kardan-Gelenk des Fernrohrs 4 enthält Zapfen 9> deren Achsen parallel zu denen der Zapfen 6 sind und die in der Hülse 7 befestigt sind, die um die Zapfen 8 schwenkbar ist. Die Fernrohre 3 und 4 sind miteinander durch eine Stange 10 verbunden, die am Zielfernrohr 3 durch eine Anlenkung 11 parallel zu den Achsen der Zapfen 6, 9 und am Fernrohr 4 durch eine Anlenkung parallel zu den Achsen der Zapfen 6, 9 verschwenkbar oder anlenkbar ist. Die Schwenkpunkte 11, 12, 6, 9 nehmen die Eckpunkte eines Parallelogramms ein. Auf diese Weise schwingen die Fernrohre 3, 4 simultan um die Achsen 6 und 9j wobei die optischen Achsen parallel bleiben.

Das Zielfernrohr 3 enthält ein Objektiv 31_S ein Fadenkreuz oder eine Strichplatte 32 und eine Vorrichtung zur Betrachtung mit dem Auge 3, die in der Zeichnung vereinfacht dargestellt ist. Das Fernrohr 4 enthält ein Objektiv 41 und eine Zerstreulinse 42. Das Laser-Strahlenbündel wird von einem Laser-Sender 43, der hinter der Zerstreulinse 42 angeordnet ist, abgegeben. Auf dem Rückweg tritt das Laser-Strahlenbündel durch das Objektiv 31, das zur Augenbetrach-

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tung dient_a wird auf einer zweifarbigen Scheibe14 reflektiert, tritt durch eine Feld-Blende 15 ₃ wird durch eine zweifarbige Scheibe 16 reflektiert und wird schließlich vom Empfänger 17 aufgenommen.

Die Strichplatte 32, die Strahlungs-Zerstreulinse 42, die zweifarbigen Scheiben 14, 16 und die Feld-Blende 15 sind am Träger 5 mittels eines Tragglieds 51 befestigt. Das Tragglied 51 geht durch Öffnungen 34, 44, die das Zielfernrohr 3 bzw. das Fernrohr 4 durchsetzen, und die die Schwingung oder Verschwenkung der Fernrohre zulassen. Der Laser-Sbnder 43 und der LaseipEmpfänger 17 sind ebenfalls am Träger 5 befestigt. Diese Befestigungsart bzw. dieser Aufbau stellt eine gute thermische Stabilität sicher und gibt dem System optische Invarianz oder Maßstabsgenauigkeit. Die Brennebene des Objektivs 31 geht durch das Zentrum des Gelenks des Zielfernrohrs 3₃ was eine Defokussierung verhindert, die^^uftreten könnte, da das Empfangssystem 14, 15, 16, 17 unbeweglich bleibt. In gleicher Weise geht die Brennebene des Objektivs 51 durch die Mitte des Gelenks des Fernrohrs 4.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Nocken auf, der zum Ausrichten der Fernrohre 3_} 4 um ihre sphärische Anlenkung dient mittels eines Arms 35 einer mit dem Arm 35 einstückigen Achse 19 und einer auf dem Profil des Nockens 18 abrollenden Rolle 20. Das Aufliegen der Rolle 20 auf dem Nocken 18 wird durch das Gewicht der Fernrohre 3j 4 erreicht, kann aber auch durch Wirkung einer Feder verstärkt sein. Der Nocken 18 ist einstückig mit einer Antriebsachse 21, die mit einem Motor 22 gekoppelt ist und die bei Drehung in einem Tragglied 24 geführt ist. Die Lage des Motors wird erreicht mittels eines Codierglieds 23· Die vom Codierglied 23 und vom LaseiEmpfänger 17 abgegebenen Signale werden über eine Leitung 25 bzw. eine Leitung 26

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einem Addier-Verstärker 27 zugeführt, der den Motor 22 steuert, der den Nocken 18 antreibt. Der Nocken 18 kann sich in Drehrichtung SX drehen oder schwingen ,' abhängig davon, wie^as Abstandssignal des Laser-Entfernungsmessers zunimmt, wobei die aufeinanderfolgenden Strahlen bzw. Radien IJ₁, IJp, ... IJ ebenfalls zunehmen. Jeder Radius entspricht einem durch den Laser-Entfernungsmesser gemessenen Abstand und das Maß des Radiuses ist proportional der diesem Abstand entsprechenden Ziellage.

Wie bereits erläutert, verschiebt sich die Visierlinie in einer Vertikalebene, die durch die Zielrichtung geht. Eines der Fernrohre 3₅ 4 ist mit einem Führungsschlitten einstückig verbunden mittels einer Achse 30.Der Führungsschlitten 28 gleitet auf einem geradlinigen Führglied 29. Dieses Führglied 29, das beispielsweise durch eine Nut oder eine Rille gebildet ist, ist an einer Achse 36 befestigt, die in einem von dem Träger 5 getragenen Lager geführt ist. Die Achse 36 ist an einen Motor 37 und an einen die Vertikale erfassenden Vertikal-Detektor 38 angekoppelt, der zum Regeln bzw. Steuern des Motors dient. Die Verbindung zwischen dem Führungsschlitten 28 und der Nut im Führglied 29 muß eine Relativausrichtung der Nut und des jeweiligen Fernrohrs ermöglichen. Der Führungsschlitten 29 kann als Kugel ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Achse 36 parallel zur Geschützachse und zu den Fernrohr-Achsen, die parallel zur Geschützachse vor der Veiarbeitung der Korrekturen sind. Unabhängig davon, wie der Träger 5 ausgerichtet ist, sollte die Nut des Führungsschlittens 29 in einer Vertikalebene ausgerichtet werden mittels des Motors 37. Da praktisch keine Lateralverschiebung der Nut gegenüber dem Träger 5 und gegenüber der Geschützachse auftritt, d. h. gegenüber der Zielrichtung B, erfolgt die Verschiebung der Visierlinie sehr gut in der Vertikalebene, die durch die Zielrichtung geht, d. h. längs des Bogens MS in Fig. 4.

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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist das Tragglied 14 des Nockens 28 an den Motor 37 zum Steuern bzw. Regeln der Vertikalen angekoppelt. Die Drehachse 21 des Nockens 18 ist horizontal gehalten während der Berechnungsphase der Abweichungen, wobei der vom Motor 22 ausgewählte Radius des Nockens 18 in die Vertikale gebracht ist. Die Neigung der Visierlinien der Fernrohre 3₃ 4 entspricht daher dem Ziellage-Winkel Cx? in Fig. 4.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Tragglied 24 des Nockens 18 einstückig mit dem Träger 5 und bleibt daher unbeweglich, während sich die Nut des Führglieds 29 in der Vertikalebene ausrichtet, die durch die Zielrichtung geht. Wenn die Achse 21 parallel zur Schwenkoder Drehachse des Geschützes 1 ist und wenn die Nut des Führglieds 29 in einer Ebene ist, die durch die Drehachse des Turms 2 geht, verschiebt die Drehung des Nockens 18 durch Einwirkung des Entfernungsmessers die Visierlinie um den Wert der Ziellage in die Ebene, die durch die Achse des Turms 2 geht. Diese Verschiebung ist in den Fig. 4 und 6 mit MN bezeichnet. Wenn die Nut des Führglieds 29 in die Vertikalebene rückgeführt ist, gleitet die Rolle 20 auf dem Nocken 18 längs einer Kurve oder eines Laufwegs, der im wesentlichen senkrecht zur vorhergehenden Verschiebung ist und der in der Figur mit NP^! bezeichnet ist. Die Verschiebung der Visierlinie in der Vertikalebene entspricht nicht genau der Ziellage, wobei dieser Fehler in der Fig. mit PP' bezeichnet ist. Dieser Fehler bleibt trotz allem vernachlässigbar, da er nur wenige zehn tausendstel beträgt.

Die Sekundär-Korrekturen können durch lediglich Einwirken auf die bestehenden Steuerungen bzw. Regelungen erhalten werden.

Zur Berücksichtigung der Anfangsgeschwindigkeit und des Ballistik-Koeffizienten muß eine Korrektur im Höhen-

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winkel erfolgen, die im wesentlichen proportional zum tatsächlichen Abstand ist, wobei der Proportionalitätskoeffizient nahe Eins liegt. Diese Korrektur wird durch Multiplizieren des Signals_vom Codierglied 23 zum Steuern bzw. Regeln der Ziellage mit dem Proportionalitätskoeffizienten erhalten. Eine Lösung besteht in der Verwendung eines linearen Potentiometers als Steuer-Codierglied 23 und im Verändern der Spannung an den Klemmen des Potentiometers, beispielsweise mittels eines Rheostaten oder Stellwiderstands 52.

Die Parameter des Seitenwinds und der Seitenverschiebung oder Drift der Munition erfordern Korrekturen im Seitenwinkel, die im wesentlichen proportional zum Ziellage-Winkel sind. Diese Korrekturen können dadurch erreicht werden, daß eine Konstantspannung zugefügt wird, die auf geeignete Weise vom Signal des Vertikal-Detektors ausgewählt ist. Dazu ist ein Potentiometer 40 verwendbar, dessen Signal einem Addier-Verstärker 39 zugeführt wird, der den Motor steuert und das Signal des Vertikal-Detektors 38 empfängt. Das zusätzliche Signal neigt das Führglied 29 gegenüber der Vertikalen und stellt die Visierlinie im Seitenwinkel schief entsprechend den in Fig. 5 dargestellten Kurven PP" oder P¹P"¹.

Diese Änderung erfordert entweder eine Veränderung des Nockens oder einen Herz-Nocken, dessen eine Hälfte für eine Munition und dessen andere Hälfte für eine andere vorgesehen ist. Für alle anderen Parameter und Einstellungen wirkt die Änderung der Munition nur auf Potentiometer oder Widerstände ein. Ein elektrisches Vertauschungsglied kann verwendet werden.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 7 und 8 näher erläutert.

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In der Anfangslage ist das Führ glied 29 in einer Ebene, die durch die Achse des Turms 2 geht. Die Fernrohre 3, 4 und das Geschütz 1 sind auf das Objekt gerichtet. Der Abstand wird gemessen. Das Führglied 29 dreht sich der Schiefstellung des Turms 2 folgend und der Ziellage-Nocken 18 nimmt die Lage entsprechend dem vom Entfernungsmesser gemessenen Abstand ein. Das Zielfernrohr 3 wird anschließend wieder auf das Objekt zentriert.

Die Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das sphärische Gelenk des Zielfernrohrs 3 auf dem mit dem Geschütz 1 verbundenen Träger 5 enthält eine das Zielfernrohr 3 umgebende Hülse 7. Die Hülse 7 ist in Drehrichtung um ihre Achse 72 durch kleine Kugeln geführt. Das Zielfernrohr 3 ist an der Hülse 7 mittels Zapfen 8 befestigt, deren gemeinsame Achse senkrecht zu und gemeinsam mit der Drehachse der Hülse 7 ist. Die Hülse 7 ist an eine Achse J>6 angekoppelt mittels eines Zahnrads 45 und eines Zahn-Sektors 46. Diese Achse ist an einen Vertikal-Detektor 38 und einen Motor 37 angekoppelt, der von dem Vertikal-Detektor 38 gesteuert bzw. geregelt ist.

Das Steuern oder Einstellen der Ziellage des Zielfernrohrs 3 wird über einen Nocken l8 sichergestellt,auf dem ein mit einer Rolle 20 versehener Arm 30 aufliegt, die auf dem Nocken l8 abrollt. Dieser Nocken 18 ist auf einer Achse 21 befestigt, die durch einen Motor 22 drehbar ist, der an ein Codierglied 23 angekoppelt ist, der die Lage der Achse des Motors 22 angibt oder bezeichnet. Der Motor 22 wird durch einen Summier-Verstärker 27 gesteuert, der das· Signal des Steuer-Codierglieds und das Signal des (nicht dargestellten) Laser-Entfernungsmessers empfängt, wobei der Entfernungsmesser im Zielfernrohr 3 integriert ist. Der- Motor 22 treibt den Nocken l8 mittels eines

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Differentials an, das einerseits koaxiale Zahnräder 471 aufweist, deren eines am Nocken 18 und deren anderes am Motor 22 angekoppelt ist, und andererseits Planeten-Zahnräder 472, die in die vorstehenden koaxialen Zahnräder eingreifen. Diese Planeten-Zahnräder 472 sind in einem Tragglied 48 geführt, das um die Achse 21 verschwenkbar ist mittels eines Zahnrads 49» das in ein mit der Achse der Vertikalsteuerung einstückiges Zahnrad 50 eingreift. Das Differentialsystem ist so bestimmt, daß eine Drehung des Zielfernrohrs 3 eine Drehung hervorruft, die gleich groß und im gleichen Sinn wie die des Ziellage-Nockens 18 ist, wobei diese Drehung sich der Drehung infolge des Motors hinzufügt bzw. sich mit dieser kombiniert.

Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels ist folgende. In der Ausgangslage ist die Achse 8 der Schwenkzapfen 8 parallel zur Drehachse des Geschützes 1. Das Zielfernrohr 3 ist auf das zu erreichende Ziel gerichtet durch Verschiebung des Geschützes 1 und des Turms 2. Der Abstand wird mit dem Laser-Entfernungsmesser gemessen. Die Hülse 7 verschwenkt sich durch Wirkung des Motors 37 so, daß die Zapfen 8 horizontal sind. Diese Drehung verschwenkt die Rolle 20 nicht gegenüber dem Nocken 18 wegen des Differentials. Der Ziellage-Nocken 18 gibt die gewünschte Verschiebung an das Zielfernrohr 3 abhängig von der Anzeige des Laser-Entfernungsmessers .

Das Steuer-Codierglied 23 ist ein Linearpotentiometer, und ein Stellwiderstand 52 erlaubt eine Veränderung der Spannung an den Klemmen dieses Potentiometers. Eine Korrektur im Höhenwinkel zur Berücksichtigung der Anfangsgeschwindigkeit und des Ballistik-Koeffizienten kann dadurch eingeführt werden, daß die Spannung an den Klemmen des Potentiometers 52 verändert wird. Ein Potentiometer 40 gibt ein Signal an den Addier-Verstärker 39 ab, der den Motor 37

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steuert und empfängt das Signal des Vertikal-Detektors 38. Die Addition einer Konstantspannung zum Signal des Vertikal-Detektors 38 ermöglicht auf diese Weise Korrekturen im Seitenwinkel zur Berücksichtigung von Parametern des Seitenwindes und der Seitenverschiebung oder Drift infolge der Munition.

Die in Fig. 10 dargestellte Vorrichtung enthält ein Zielfernrohr 3» das in einem im Seiten- und Höhenwinkel am Geschütz 1 befestigten Träger 5 befestigt ist, der das Deckschild oder das Schutzschild sein kann. Das Zielfernrohr 3 enthält ein bewegliches Strahlablenkglied, das zur Schiefstellung der Visierlinie des Zielfernrohrs 3 in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Geschützes 1 dient. Dieses Strahlablenkglied ist durch ein bewegliches Fadenkreuz oder durch eine bewegliche Strichplatte 32 gebildet, die senkrecht zur Drehachse geführt ist mittels eines Führstifts oder eines Führungsgestänges 321, der bzw. das im Träger 5 gleitet. Das optische Strahlablenkglied ist durch einen Nocken 18 geführt oder gesteuert bzw. geregelt, der um eine Achse 21 drehbar ist. Das Profil des Nockens ist durch die Gesetzmäßigkeit der Ziellage abhängig vom Abstand von der Schußtafel bestimmt für die Nennwerte der Parameter. Das Strahlablenkglied kann anstelle der Ausbildung durch die Strichplatte 32 auch durch einen Spiegel gebildet sein.

Der Nocken 18 wird durch einen Motor 22 angetrieben, dessen Lage durch ein Codierglied 23 bestimmt oder bezeichnet ist. Die vom Codierglied 23 und vom (nicht dargestellten) Laserempfänger abgegebenen Signale werden über Leitungen 25 bzw. 26 einem Addier-Verstärker 27 zugeführt, der den Motor 22 steuert, der zum Antreiben des Nockens 18 dient.

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Vor dem Zielfernrohr 3₃ d. h. in Richtung auf das Zielgebiet , ist ein Prisma 71 angeordnet, das sich um eine Achse 72 dreht j die der Visierlinie für eine Ziellage Null entspricht. Das Prisma 71 ist in einer Hülse 7 befestigt, die um die Achse 72 in dem Träger 5 mittels Rollgliedern geführt ist. Das Prisma 71 ist durch ein Prisma mit ungerader Zahl von Reflexionen gebildet, beispielsweise durch ein Wollaston-Prisma. Wenn ein derartiges Prisma sich um eine Achse parallel zu seiner Basis drehen kann und wenn ein Beobachter durch es ein Objekt betrachtet, beispielsvieise ein Gelände, das sich um die gleiche Achse dreht, ist es bekanntlich möglich, das Bild dieses Objektes für den Beobachter unbewegbar zu erhalten. Zu diesem Zweck muß das Prisma mit einer Geschwindigkeit bewegt werden in gleicher Richtung wie die Geschwindigkeit des Objekts, jedoch mit halber Größe. Die Hülse 7 wird durch einen Zahn-Sektor 46 und über ein Zahnrad 45 gedreht, das mit einer Achse 36 einstückig ist, die durch einen Motor 37 gedreht wird. Die Achse 36 ist an einen Vertikal-Detektor 38 über einen Regelkreis oder eine Regelschleife angeschlossen. Die mechanische Übertragung 45-46 ist so, daß dann, wenn eine Schiefstellung vom Vertikal-Detektor 38 angezeigt wird, eine Drehung entsprechend dem halben Schiefstellungswinkel auf das Prisma 71 um die Achse 27 ausgeübt wird.

Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels ist folgende .

In Ausgangslage ist die Ziellage Null und entspricht der Visierlinie die Achse 72. Abhängig vom Abstand des zu erreichenden Ziels stellt der Nocken l8 die Visierlinie schief durch Verschieben des optischen Strahlablenkungsglieds, d. h. der Strichplatte 32. Wenn die Schiefstellung Null ist, verschiebt sich die Visierlinie in einer Vertikalebene, die durch die Zielrichtung geht und eine Korrektur

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Infolge der Schiefstellung ist nicht notwendig. Wenn eine Schiefstellung vorhanden ist, führt diese einen Fehler im Seltenwinkel ein, der proportional der Ziellage ist. Der Einfluß der Schiefstellung wird annulliert durch Drehen des Prismas 71 um die optische Achse 72, die mit der Visierlinie bei Ziellage Null zusammenfällt. Die Drehung des Prismas wird gesteuert oder überwacht durch den Vertikal-Detektor 38. Das im Sehfeld des Fernrohrs erblickte Bild unterliegt gegenüber dem Gelände einer Drehung, die der Schiefstellung entspricht. Im Sehfeld des Zielfernrohrs 3 erscheint eine Horizontale des Geländes parallel zur Horizontallinie der Strichplatte 32, die ihrerseits parallel ist zur Schwenkachse des Geschützes 1, wobei selbstverständlxch das Bild der Horizontale des Geländes und die Horizontallinie der Strichplatte 32 gegenüber einer Horizontalen geneigt sind. In gleicher Weise erscheint eine Vertikale des Geländes parallel zur Vertikal-Linie der Strichplatte 32, d. h. parallel zur Drehachse des Turms Unter Bezugnahme auf Fig. 5 fällt die Richtung des Bildes der Vertikalen im Sehfeld des Zielfernrohrs 3 mit der Drehachse T des Turms 2 zusammen, während die Richtung des Bilds der Horizontalen H mit der Drehachse G zusammenfällt. Die Visier- oder Ziellage Ist mit MN bezeichnet, wenn das Bildfeld betrachtet wird. Die Ziellage kann vollständig bestimmt werden durch eine Verschiebung der Visierlinie in der Ebene senkrecht zur Achse der Schwenkzapfen insbesondere durch Verschiebung der Strichplatte 32. Die Visierachse bleibt im Abbild der Vertikalebene des Geländes, die durch die Zielrichtung geht.

Folglich muß bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 7» 8, 9 das Bild des Geländes unbewegt sein im Feld des Zielfernrohrs, was erfordert, daß, damit die Schiefstellung keinen Einfluß nimmt, die Visierlinie in einer Vertikalebene gehalten ist, die durch die Zielrichtung geht. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 10

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vermeidet die Drehung des Bilds des Geländes den Fehler infolge der Schiefstellung.

Die Sekundär-Korrekturen werden bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 in gleicher Weise sichergestellt wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 7, 8, 9, d. h. durch Einwirken auf die Regelungen bzw. Steuerungen.

Zur Berücksichtigung der Anfangsgeschwindigkeit und des Ballistik-Koeffizienten wird eine Höhenwinkel-Korrektur bewirkt j wobei diese Korrektur im wesentlichen proportional zum tatsächlichen Abstand ist. Das Codier-glied 23 ist ein Potentiometer, und eine Änderung der Versorgungsspannung des Potentiometers mittels eines Stellwiderstands 52 erlaubt ein Verdrehen oder Verstellen des Maßstabs der Abstände proportional dazu.

Die Eorr-ektureri ir. Seiterncinkel wegen Seitenversehiebung una SeitenrincL die proportional de- Kinkel der Ziellage sindj werden durch Einzufügen einer Konstant spannung sum Signal des Vertikal-Detektcrs 38 eingeführt. Dasu wird ein Potentiometer 40 verwendet₃ dessen Signal einem Addier-Verstärker 39 zugeführt wird,, der das Signaides Vertikai-Detektors 38 zurr. Steuern des Motors 37 empfängt.

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Claims

Ansprüche

1.jSchieß-Leitvorrichtung zum Richten eines beweglichen Geschützes im Seiten- und Höhenwinkel um eine Drehachse abhängig von der Ziellage, die durch die dem Geschütz entsprechende Schußtafel und andere Schießparameter gegeben ist, mit einem Zielfernrohr mit einem optischen Strahlablenkglied zur Verschiebung der Visierlinie, das auf einem im Seiten- und Höhenwinkel am Geschütz befestigten Träger befestigt ist und das mit einem Betätigungs-Nocken verbunden ist, dessen Profil durch die Ziellage-Werte der Schußtafel bestimmt ist und der mit einem Steuermotor über einen Entfernungsmesser gekoppelt ist, dessen Sende- und dessen Empfangsstrahl im Seiten- und Höhenwinkel mit der Visierachse des Zielfernrohrs verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß das optische Strahlablenkglied (3D über ein sphärisches Gelenk (6, 8; 72; 8) am mit dem Geschütz (1) verbundenen Träger (5) angelenkt ist.und mit einem Signal eines Vertikal-Detektors (38) so beaufschlagt ist, daß die Visierachse in einer im wesentlichen vertikalen Ebene gehalten ist, die durch die Zielrichtung geht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Strahlablenkglied (31) das Objektiv des Zielfernrohrs (3) ist, wobei die Stichplatte (32) ortsfest ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das sphärische Gelenk ein Kardan-Gelenk (6, 7, 8) ist, und daß ein geradliniges Führglied (29)_a das mit einer Drehachse (36) einstückig ist, die mit dem Vertikal-Detek-

ORiGINAL iNSPEGTED

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tor (38) und einem vom Vertikal-Detektor (38) gesteuerten Motor (37) gekoppelt ist, und ein Führungsschlitten (28) vorgesehen sind, der mit dem optischen Strahlablenkglied (31) einstückig ist und am geradlinigen Führglied (29) geführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (l8) durch eine Achse (21) geführt ist, die in mit dem geradlinigen Führglied (29) einstückigen Teilen (24) geführt ist, wobei die Achse (21) zur Richtung der geradlinigen Führung senkrecht ist (Fig. 7).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (18) durch eine Drehachse (1) geführt ist, die in Drehrichtung in dem mit dem Geschütz (1) verbundenen Träger (5) geführt ist (Fig. 8).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Fernrohr (4) für den Laser-Sendestrahl, das am Träger (5) mittels eines Kardan-Gelenks (7, 8, 9) angelenkt ist, dessen eine Achse (Zapfen 8) koaxial zur einen Achse (Zapfen 8) des Kardan-Gelenks (7, 3, 9) des Zielfernrohrs (3) ist und dessen andere Achse (Zapfen 9) parallel zur anderen Achse (Zapfen 6) des Kardan-Gelenks

_sdas_/

(7, 8, 9) ist, wobei^ende-Fernrohr (4) des Entfernungsmessers und das Zielfernrohr (3) durch ein Glied (Stange 10) miteinander verbunden sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein direkt mit dem mit dem Geschütz (1) verbundenen Träger (5) verbundenen Tragglied (51) ₃ das die Strichplatte (32) und die Teile (14, 15, 16) des Laser-Entfernungsmessers trägt.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Hülse (7)j die das Zielfernrohr (3) umgibt, in Drehrichtung um ihre Achse im mit dem Geschütz (1) verbundenen Träger (5) geführt ist und das Zielfernrohr (3) mittels eines Gelenks (Zapfen 8) haltert, dessen Achse senkrecht zu ihrer Drehachse ist, wobei die Hülse (7) durch einen vom Vertikal-Detektor (38) gesteuerten Antriebs-Motor (37) drehbar ist (Fig. 9).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Differential (471, 472) zwischen den Ziellage-Nocken (18) und dessen Antriebs-Motor (22), das durch Glieder (49, 50) mit dem Antriebs-Motor (37) zum Drehen der Hülse (7) um ihre Achse (72) gekoppelt ist.

10. Schieß-Leitvorrichtung zum Richten eines beweglichen Geschützes im Seiten- und Höhenwinkel um eine Drehachse abhängig von der Ziellage, die durch die dem Geschütz entsprechende Schußtafel und andere Schießparameter gegeben ist, mit einem Zielfernrohr mit einem optischen Strahlablenkglied zur Verschiebung der Visierlinie, das auf einem Träger im Seiten- und Höhenwinkel am Geschütz befestigt ist und das mit einem Betätigungs-Nocken verbunden ist, dessen Profil durch die Ziellage-Werte der Schußtafel bestimmt ist und der mit einem Steuermotor über einen Entfernungsmesser gekoppelt ist, dessen Sende- und dessen Empfangsstrahl im Seiten- und Höhenwinkel mit der Visierachse des Zielfernrohrs verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Strahlablenkglied (32) so geführt ist, daß die Visierlinie in einer Ebene senkrecht zur Drehachse verschiebbar ist, und

daß ein weiteres optisches Strahlablenkglied (71) vorgesehen ist, das durch Wirkung eines Motors (37) bewegbar ist, der auf das Signal eines Vertikal-Detektors (38)

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so anspricht, daß das Bild des Geländes so gedreht wird, daß eine "Vertikale zum Gelände im wesentlichen senkrecht zur Drehachse ist (Fig. 10).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere optische Strahlablenkglied ein Prisma (71) mit ungeradzahliger Reflexion ist, das sich um eine Achse (72) dreht und das um die Achse (72) von einem vom Vertikal-Detektor (38) angesteuerten Motor (37) antreibbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das am Ziellage-Nocken (18) angeschlossene bewegliche optische Strahlablenkglied die Strichplatte (32) ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs-Nocken (18) des optischen Strahlablenkglieds (31, 32) an ein Codierglied (23) in einem Rückführkreis (27) angeschlossen ist, der das Signal des Entfernungsmessers (Laser-Empfänger 17) empfängt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch ein Multiplizierglied (52) zum Multiplizieren des Signals vom Codierglied (23) zum Ansteuern der Ziellage und durch eine Zuführeinrichtung (40), um ein Signal dem Signal des Vertikal-Detektors (38) zuzufüS^en·

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