DE2746518A1 - Verfahren und vorrichtung zum korrigieren der ausrichtung einer optischen strahlungsquelle auf ein anvisiertes ziel - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum korrigieren der ausrichtung einer optischen strahlungsquelle auf ein anvisiertes ziel

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Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER
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H. KINKELDEY W. STOCKMAIR
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K. SCHUMANN
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P. H. JAKOB Q. BEZOLD
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8 MÜNCHEN 22
MAXIMILIANSTRASSE 43
Societe de Fabrication d'Instruments de Mesure Ορ.Τ-ΐ.Η.)
13, Avenue Ramolfo-Garnier . p 12 068 - 57/or
913OI Massy-France
Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren der Ausrichtung einer optischen Strahlungsquelle auf ein anvisiertes Ziel
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Ausrichtung einer optischen Strahlungsquelle auf ein anvisiertes Ziel.
Das Prinzip des Anvisierens eines Ziels mittels einer optischen Strahlungsquelle ist.bekannt: Die Strahlungsquelle strahlt in Richtung auf das Ziel hin Energie ab, die allgemein symmetrisch und um die optische Achse herum monoton abnehmend zurückgeworfen wird. Der Richtschütze beobachtet das Ziel durch eine Visier- oder Zieleinrichtung, deren optische Achse beispielsweise durch ein im Unendlichen projektiertes Fadenkreuz verkörpert wird, wobei die Achse der Zieleinrichtung und die Achse der Strahlungsquelle zuvor aufeinander abgestimmt wurden, d.h. entweder vollständig parallel, sogar vereinigt, oder aber mit einer bestimmten Konvergenz ausgerichtet wurden.
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TELEFON (OBS) Ο99ββ3 TELEX OB-9B38O TBLESRAMME MONAPAT TELEKOPIERIR
Es kommt jedoch vor, daß diese Abstimmung schlecht erhalten bleibt oder gestört wird, insbesondere wenn die Strahlungsquelle und der Fadenkreuzgenerator (Kollimator) auf jeweils einem verschiedenen Unterbau angeordnet sind, oder aber auf einem gemeinsamen Unterbau, der jedoch Deformationen unterworfen ist.
Insbesondere bei militärischen Fahrzeugen sind die Strahlungsquelle und die Zieleinrichtung oft in gewissem Abstand voneinander angeordnet, wobei oft die Konstruktion des Trägerfahrzeugs eine unzureichende Festigkeit aufweist, um eine gute räumliche Entsprechung der Achsen der Strahlungsquelle und der Zieleinrichtung zu ermöglichen und aufrechtzuerhalten. Speziell bei Hubschraubern tritt dieses Phänomen in Erscheinung, da deren Konstruktion möglichst leicht ausgelegt ist und sie andauernd mechanischen Kräften oder Schwingungen ausgesetzt sind.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die sich aus dieser falschen Abstimmung ergebenden nachteiligen Effekte zu beheben, d.h. mögliche Abweichungen aufgrund von Deformationen des Unterbaus oder der Unterbauten, die die Strahlungsquelle und die Zieleinrichtung tragen, auszugleichen.
Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei auf ein Ziel gerichtete!bewegliche! Körper, die mit einem selbststeuernden optischen System ausgerüstet sind.
Ein derartiger Körper kann beispielsv/eise eine Rakete, eine Granate oder irgendeine andere bewegliche Offensiv waffe sein.
Die Selbststeuerung der Rakete, die die Rakete auf ein Ziel lenkt, das durch den optischen Strahl einer Strahlungsquelle erhellt ist, sieht im allgemeinen nicht das Maximum der von
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dem Ziel reflektierten (oder gestreuten) Energie dort, ν/ο sich das Energiemaximum zufällig befindet, d.h. dort, wo sich auf dem Ziel gleichzeitig die optische Achse der Strahlungsquelle und das Fadenkreuz der Visiereinrichtung befinden. Der Grund hierfür liegt in den sich stets ändernden optischen und geometrischen Eigenschaften des Ziels (Panzer, Artilleriekanonen, usw.), diese unterschiedlichen Eigenschaften werden manchmal freiwillig durch das Vorhandensein von optischen Täuschungen verstärkt. Die Rakete wird somit das Ziel im Zentrum der durch das Ziel zurückgeworfenen Energie treffen, d.h. an einem anderen Punkt als dem, der anvisiert wurde. Wenn man die Präzision der modernen Zieleinrichtungen und aktiven Waffen in Betracht zieht, d.h. eine Genauigkeit, die bei Kampfentfernungen in der Größenordnung von einigen Dezimetern liegt, so vermindert eine Abweichung in dieser Größenordnung zwischen dem Zentrum der einfallenden Energie und dem Zentrum der zurückgeworfenen Energie die Genauigkeit dieser Waffen in spürbarer Weise.
Die vorliegende Erfindung hat weiterhin zum Ziel, diesen Mangel zu beheben, d.h., die Abweichungen auszugleichen, die dadurch entstehen, daß das Maximum des durch das Ziel reflektierten Lichts ein anderes ist als das Maximum des einfallenden Lichts.
Eine weitere Fehlerquelle beim Ausrichten liegt noch in dem möglichen Vorhandensein einer Abweichung der Winkelparallaxe, die daher rührt, daß die Abstimmung bei einer bestimmten Entfernung vorgenommen wird, und diese Entfernung variiert.
Es ist weiterhin ein Ziel der vorliegenden Erfindung, diese Fehlerquelle zu beheben.
Dies wird erfindungsgemäß durch Anwendung eines Verfahrens erreicht, das sich auszeichnet durch-Feststellen der Richtung, in der das Maximum des von dem Ziel reflektierten Lichts
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der Strahlungsquelle zu sehen ist, durch Messen des Winkels zwischen dieser Richtung und der Zielrichtung, durch Auswerten dieser Messung, um eine Drehung der optischen Achse der Strahlungsquelle oder der Zieleinrichtung derart zu steuern, daß die Richtung, in der das Maximum zu sehen ist, mit der optischen Achse der Zieleinrichtung zusammenfällt.
Vorzugsweise ist bei der Realisierung dieses Verfahrens vorgesehen, daß man als Gerät zum Feststellen der Richtung einen Winkelmesser verwendet, mit dem das durch das Ziel reflektierte Licht der Strahlungsquelle empfangbar ist.
Man läßt einerseits die optische Achse der Strahlungsquelle mit der optischen Achse der Zieleinrichtung und der optischen Achse des Winkelmessers oder des Abweichungsmessers konvergieren, wobei dieser Abweichungsmesser wenigsten zwei Abweichungssignale liefert, die den Winkel darstellen, der zwischen seiner optischen Achse und der Richtung, in der das Maximum des reflektierten Lichts empfangen wird, besteht.
Diese Abweichungssignale werden dazu verwendet, eine Drehung der optischen Achse der Strahlungsquelle derart zu steuern, daß das Maximum des reflektierten Lichts in der Achse der Zieleinrichtung liegt, oder aber man verwendet diese Abweichung s signale dazu, eine Drehung der optischen Achse der Zieleinrichtung derart zu steuern, daß das Maximum des reflektierten Lichts sich in der Achse der" Zieleinrichtung befindet.
Diese Abweichungssignale bestehen ge.nerell aus einem Abweichungssignal des Erhöhungswinkels und einem Signal der Azimutabweichung, die möglicherweise gemultiplext werden.
Vorzugsweise wird eine Korrektur der Achse der Strahlungsquelle vorgenommen, um den Zielvorgang nicht zu stören, jedoch es ist ebenso möglich, die Achse der Zieleinrichtung zu
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korrigieren beispielsweise durch eine Verschiebung des Fadenkreuzes.
Eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens besteht aus einer an sich bekannten Zieleinrichtung und einer Strahlungsquelle, und sie zeichnet sich dadurch aus, daß ein Abweichungsmesser vorgesehen ist, dessen optische Achse mit der optischen Achse der Zieleinrichtung abgestimmt ist, daß mit dem Abweichungsmesser das durch das Ziel reflektierte Licht der Strahlungsquelle empfangbar ist und Signale lieferbar sind, welche dem Winkelabstand zwischen seiner optischen Achse und der Richtung, aus der er das Maximum der reflektierten Energie empfängt, entsprechen, daß dem Abweichungsmesser eine Ablenkeinrichtung zugeordnet ist, mit der die Richtung der optischen Achse der Strahlungsquelle oder der Zieleinrichtung in Abhängigkeit der Signale des Abweichungsmessersso änderbar ist, daß das Maximum der Energie in Richtung der Achse der Zieleinrichtung reflektiert wird.
Darüberhinaus zeichnen sich erfindungsgemäße Vorrichtungen dadurch aus, daß sie eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
- Die Ablenkeinrichtungen enthalten eine optische Ablenkeinrichtung, die durch die Abweichungssignale des Abweichungsmessers gesteuert wird und die in dem Strahlenweg der Strahlungsquelle oder der Zieleinrichtung angeordnet ist;
- Die optische Ablenkeinrichtung, dei* Abweichungsmesser, die Strahlungsquelle und die Zieleinrichtung sind auf einer kreiselstabilisierten Plattform angeordnet;
- Die Ablenkeinrichtungen enthalten ein durch die Abweichungssignale des Abweichungsmessers gesteuertes Diasporameter, das in dem Strahlengang der Str£Ü.ungsquelle oder der Zieleinrichtung angeordnet ist, oberhalb eines kreiselstabilisierten optischen Reflektors, der im Strahlengang der Strahlungsquelle, der Visiereinrichtung und des Abweichungsmessers angeordnet ist,
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AO
um die entsprechenden Lichtstrahlen in Sichtung auf das Ziel zu lenken oder sie von diesem zu empfangen, insbesondere den Lichtstrahl der Strahlungsquelle; - Die Vorrichtung umfaßt zwei nicht festverbundene Anordnungen, nämlich eine erste Anordnung, die eine Tag-Zieleinrichtung, eine Strahlungsquelle und einen kreiselstabilisierten optischen Reflektor enthält, wodurch ein von der Strahlungsquelle abgegebener Strahl auf das Ziel gelenkt und das Abbild des Ziels in Richtung auf das Visier der Zieleinrichtung gelenkt wird, sowie eine zweite Anordnung, die eine kreiselstabilisierte Plattform, einen Abweichungsmesser und möglicherweise eine Nacht-Zieleinrichtung enthält, wobei diese zwei Anordnungen durch entsprechende Einrichtungen derart miteinander verbunden sind, daß der Reflektor die Bev/egungen der Plattform nachvollzieht, wobei der Reflektor auch direkt oder durch die von dem Abweichungsmesser abgegebenen Abweichungssignale geführt werden kann.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Skizze, die das Prinzip der Erfindung erläutert,
Fig. 2 und 3 schematische Skizzen zweier erfindungsgemäßer Einrichtungen, wobei bei der einzigen zu korrigierenden Abweichung unterstellt wird, daß derjenige Punkt des Ziels, der das Maximum des Lichts in Richtung auf die Vorrichtung zurückwirft, sich von dem Punkt des Ziels unterscheidet, der das Maximum des von der Strahlungsquelle einfallenden Lichts empfängt, und zwar einmal im Fall eines Tag-Nacht-Visiers und einmal im Fall eines Tag-Visiers, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung im Fall eines Tag-Nacht-Visiers, bei der auch eine Abweichung berücksichtigt werden kann, die daraus resultiert, daß die Zieleinrichtung und die
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Strahlungsquelle von zwei nicht fest miteinander verbundenen Haltevorrichtungen aufgenommen werden.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Strahlenquelle 1, eine Ziel- oder Visiereinrichtung 2 und einen Abweichungsmesser 3» deren optische Achsen durch gestrichelte Linien dargestellt sind. Es wird davon ausgegangen, daß die optischen Achsen 4- der Strahlungsquelle und 5 der Zieleinrichtung nicht vollständig parallel sind, sondern miteinander einen Winkel a bilden. Dieser Winkel entsteht beispielsweise dadurch, daß die Strahlungsquelle und die Zieleinrichtung von einem Unterbau getragen werden, der, nachdem die beiden Achsen aufeinander abgestimmt wurden, einer Deformation unterworfen wurde.
Der Winkel a liegt in der Größenordnung einiger zehn Milliradiant, wohingegen b (siehe unten) in der Größenordnung von einem Milliradiant liegt, jedoch auch beträchtlich kleiner sein kann.
Die optische Achse 6 des Abweichungsmessers wird als parallel zu der optischen Achse der Zieleinrichtung angenommen: Sie bildet somit ebenfalls einen Winkel a mit der Achse der Strahlungsquelle.
Sei angenommen, daß das Ziel 7 das anvisierte Ziel darstellt. Es empfängt bei 8 das Maximum der von der Strahlungsquelle abgegebenen Energie, reflektiert jedoch die empfangene Energie mit einem Reflektionsmaximum im Punkt 9» der entfernt vom Punkt 8 liegt.
Der Abweichungsmesser sieht dieses reflektierte Energiemaximum unter einem Winkel b und liefert ein entsprechendes Signal. Dieses Signal betätigt eine Vorrichtung 10, mit der eine Drehung der optischen Achse 4 der Strahlungsquelle soweit bewirkt wird, bis der Abweichungsmesser ein Signal null liefert;
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42.
auf diese Weise korrigiert er gleichzeitig die Abweichung gemäß a und die Abweichung b, die dadurch entsteht, daß der Punkt 9 nicht mit dem Punkt 8 zusammenfällt.
Ausgehend von diesem grundlegenden Prinzip der Erfindung sollen im folgenden ausführlich einige spezielle Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4- beschrieben v/erden.
In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind eine Zieleinrichtung 11, eine Strahlungsquelle 12 und ein Abweichungsmesser 13 auf einer gemeinsamen, kreiselstabilisierten Bühne 14 angeordnet.
Diese Bühne v/eist eine Vorrichtungsträger-Aussparung auf und ist mittels einfacher (freitragend) oder doppelter Lagerzapfen 16 und 17 kardanisch aufgehängt. Die Bewegungen der Bühne um die Achsen der Lagerzapfen (zusammenwirkende und lotrecht aufeinander stehenden Achsen) v/erden durch elektrische, hydraulische oder auf andere Weise angetriebene Motoren 18 und 19 gesteuert. Jedesi Motor ist, falls notwendig, ein Leistungsverstärker 20 und 21 vorgeschaltet.
Jeder Verstärker wird von Signalen, die von einem Kreiseldetektor 22 mit zwei Freiheitsgraden abgegeben werden, beaufschlagt; der Kreiseldetektor 22 ist mit der Bühne oder Plattform so zu einer Bewegungseinheit verbunden, daß die zwei empfindlichen Achsen den zwei möglichen Drehbewegungen der Plattform entsprechen. Dasselbe Gyroskop weist andererseits zwei Drehmomentmotoren 23 und 24- auf", die unter Einwirkung von zwei Verstärkern 25 und 26 abgegebener elektrischer Leistungssignale gemäß diesen zwei Achsen laufen. Die Antriebsverstärker werden von Steuersignalen beaufschlagt, die von einem "Visierhebel" 27 mit zwei Freiheitggraden abgegeben werden; diese Signale gelangen durch-ein Wandlergehäuse 28, dessen Funktion we'iter unten beschrieben wird.
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Der Abv.'eichungsmesser ist ein elektrooptischer Abweichungsmesser, beispielsweise eine aus vier Quadranten bestehende Diodenanordnung, ein vierseitiges Prisma, bei dem jeweils einer Seite ein Fotovervielfacher zugeordnet ist. Eine optische Ablenkeinrichtung 29 ist je nach Punktionsart der Vorrichtung vor der Zieleinrichtung 11 oder vor der Strahlungsquelle 12 angeordnet. Vorzugsweise wird die Ablenkeinrichtung vor der Strahlungsquelle 12 angeordnet, um die Arbeit des Richtschützer nicht zu erschweren, der mittels des Hebels 27 die Bühne und somit die Zieleinrichtung ausrichtet.
Die Ablenkeinrichtung besteht beispielsweise aus einem "Diasporameter", das aus zwei Prismen, die gegeneinader verdrehbar angeordnet sind, besteht, oder aber aus einem beweglichen reflektierenden Spiegel (siehe unten).
Die beschriebene Vorrichtung wird in zwei Phasen betätigt. In der ersten Phase, der "Richtphase", richtet der Richtschütze die Bühne in Richtung des Ziels aus, wobei er einerseits den Steuerhebel und andererseits die Zieleinrichtung 11 und den Schirm 52 zu Hilfe nimmt. Letzterer kann eine optische oder thermische (PLIR) Fernsehkamera sein, oder aber eine optische Visiereinrichtung, die am Ausgang eines optischen Bildaufrichtungssystem angeordnet ist, das die Lagerzapfen der Plattform durchläuft und dessen Okular im Bereich des Augea des Richtschützen vorgesehen ist. Handelt es sich um eine thermische Fernsehkamera (TV) so beobachtet der Richtschütze das Ziel auf einem Bildschirm, oder bei einem kleinen Bildschirm durch ein Okular.
Die Zieleinrichtung 11 ist mit einem Fadenkreuz 11* ausgestattet, das für den Richtschützen optisch sichtbar ist (in dem optischen Okular oder auf dem Bildschirm). Diese "Richtphase" ist dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen
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der Strahlungsquelle 12, des Abweichungsmessers 13 und der Zieleinrichtung 11 harmonisch auf mechanische oder elektrische V/eise aufeinander abgestimmt v/erden, und zwar entweder vollständig parallel oder mit einer bestimmten Konvergenz.
Ist einmal durch den Richtschützen das Ziel präzise anvisiert worden (das Anvisieren wird durch die Kreiselstabilisierung 22 erleichtert; diese wirkt wie ein mechanischer und elektrisches Tiefpaßfilter), so schaltet der Richtschütze das Wandlergehäuse auf "Korrektur" um. Somit wird Phase 2 begonnen, bei der der Richtschütze mit dem Anvisieren fortfährt, während der Abweichungsmesser diejenigen Tätigkeiten ausführt, die bereits oben angesprochen wurden; er erzeugt ein Abweichungssignal, wenn das Zentrum der von dem Ziel zurückgeworfenen Lichtenergie nicht mit dem Zentrum des Auftreffens dieses Lichts zusammenfällt. Dieses Signal wirkt auf die Ablenkeinrichtung 29 über die beiden Verstärker 3^ und 35 ein und ruft eine Korrektur hervor, die notwendig ist, um die Abstrahlrichtung der Strahlungsquelle 12 so verändern, daß das Zentrum der zurückgeworfenen Energie im Mittelpunkt des Fadenkreuzes liegt, das durch den Richtschützen auf das Ziel eingestellt wird, wie dies bereits prinzipiell oben beschrieben wurde.
An dem Kästchen 28 ist ein zweiter Visiereingang 27' angedeutet, der durch die Einrichtung 28 mit dem von dem Handhebel 27 kommenden Eingang vertauschbar ist und der beispielsweise von einer automatischen, mit einer Fernsehkamera arbeitenden Zieleinrichtung kommt. Dieses Merkmal ist nicht Gegenstand der eigentlichen Erfindung, vervollständigt jedoch vorteilhafterweise die beschriebene* Anordnung. Ebenso kann nach Wunsch die Strahlungsquelle die Funktion einer Entfernungsmessung mit übernehmen.
In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist ein optischer Reflektor, beispielsweise ein kreiselstabilisierter ebener
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SpiegelHö in dem Strahlengang der Strahlungsquelle 41 und der Zieleinrichtung 42 angeordnet. Der optische Reflektor leitet das durch die Strahlungsquelle auf das Ziel gerichtete Licht durch Reflexion zu dem Abweichungsmesser 43. Ein Diasporameter 44 und ein Separator 45 sind über dem Strahlengang des von der Strahlungsquelle abgegebenen Lichts angeordnet, und zwar oberhalb des Spiegels 40. Die durch den Abweichungsmesser gelieferten Abweichungssignale werden über einen Verstärker 46, der einen Schalter 47 zum Inbetriebsetzen der Anordnung aufweist, dem Diasporameter 44 zugeführt.
Die Funktionsweise der oben vorgeschlagenen Anordnung ist leicht in Zusammenhang mit Fig. 3 zu verstehen. Über den Steuerhebel 48 betätigt der Richtschütze den kreiselstabilisierten Spiegel 40, und zwar über Verstärker 34- und 35 und Drehmomentmotoren 36 und 37» die mit dem Kreiselstabilisator 38 des Spiegels azimutal und höhenmäßig verbunden sind. Die Betätigung erfolgt derart, daß das Bild des beobachteten Ziels (gestrichelte Linie 49) gleichzeitig mit dem Bild des Fadenkreuzes, das dem Richtschützen durch einen Fadenkreuzgenerator 50 (Linie 51) sichtbar gemacht wird, zusammenfällt. Sind alle Abstimmeinstellungen zwischen der optischen Achse der Strahlungsquelle, der optischen Achse des Separators 43, der zum Spiegel 40 lotrechten Richtung, der optischen Achse des Fadenkreuzgenerators vorgenommen, und befindet eich das Diasporameter in einer festgelegten Position (der Schalter 47 steht auf "aus")» so gelangt der Lichtstrahl 52, der von der Strahlungsquelle abgesendet wird, auf das Ziel, das in dem Fadenkreuz zentriert ist; dieses Fadenkreuz wird durch den Richtschützen beobachtet und fortlaufend auf das Ziel eingestellt. Durch anschließendes Verbinden des Abweichungsmessers 43 mit dem Diasporameter 44 (Knopf 47 auf "ein") stellt der Richtschütze fest, ob der Abweichungsmesser eine Abweichung festgellt hat, wobei eine Bewegung des Diasporameters, das
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den durch die Strahlungsquelle abgegebenen Lichtstrahl ablenkt, so durchgeführt wird, daß das Zentrum des reflektierten Lichts mit dem Fadenkreuz der Visiereinrichtung zusammenfällt und nicht mit dem Zentrum des auffallenden Lichts; auf diese Weise wird der durch die Erfindung beabsichtigte Effekt erzielt.
Diese Realisierung eignet sich für eine Tag-Visiereinrichtung. Sie bietet vor allem den Vorteil, daß sie durch eine einfache Modifikation einer Tag-Visiereinrichtung erhalten werden kann, die schon vorhanden ist, die aber bisher nicht mit einer Korrektureinrichtung versehen war.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 kann derart modifiziert werden, daß mit ihr auch ein Visieren bei Nacht möglich ist.
Eine derartige modifizierte Ausführungsform ist in Fig. 4-dargestellt. Bei dieser Vorrichtung ist ein Teil identisch mit der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung, während ein anderer Teil identisch mit der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ist.
Diese Anordnung enthält eine Tag-Visiereinrichtung 4-2, eine Nacht-Visiereinrichtung 30, eine Strahlungsquelle 41 und einen Abweichungsmesser 31·
Die Tag-Visiereinrichtung und die Strahlungsquelle sind Teil einer Anordnung, die der in Fig. 3 gezeigten ähnelt. Diese Anordnung umfaßt in erster Linie einen kreiselstabilisierten Reflektor, z.B. einen Spiegel 33, der die Strahlen der Strahlungsquelle auf das Ziel lenkt \md das Abbild des Ziels auf die Tag-Visiereinrichtung lenkt.
Die Nacht-Visiereinrichtung 3Q und der Abweichungsmesser 31 sind auf einer kreiselstabilLsierteiBühne 32 montiert, wie es bei der Anordnung gemäß Fig. 2 beschrieben wurde.
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Die Ablenkeinrichtung besteht aus dem Spiegel 33, und es sind an sich bekannte Einrichtungen vorgesehen, damit die Bewegungen der Bühne oder Plattform 32 durch den Spiegel 33 reproduziert werden.
Es sind Lagerzapfen 16 und 17, Motoren 18 und 19, Verstärker 20 und 21, das Gyroskop 22 mit seinen Drehmomentmotoren 23 und 24, die dazugehörigen Verstärker 25 und 26,der Steuerhebel 27 und die Umschalteinrichtung 28 mit ihren Hilfseingang 27' vorgesehen. Die Verstärker 34 und 35 steuern jedoch gegebenenfalls die Drehmomentmotoren 36 und 37» die mit dem Gyroskop 38 des kreiselstabxlxsierten Spiegels 33 verbunden sind und so ausgebildet sind, daß sie den Spiegel in Höhe und azimutal durch entsprechenden Antrieb des Gyroskops 38 drehen.
Diese Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
In einer ersten Phase, der "Richtphase" (im Bereich des Kästchens 28 mit A bezeichnet), richtet der Richtschütze durch Betätigen des Steuerhebels 27 die Visiereinrichtung 30 oder 42 auf das Ziel aus, wie es bereits oben erläutert wurde. Der kreiselstabilisierte Spiegel 33 reproduziert direkt die Bev/egungen der Bühne oder Plattform und richtet, nachdem zuvor sämtliche den Formänderungen des vereinigten Unterbaus Rechnung tragenden Abstimmungen vorgenommen wurden, den Lichtstrahl auf das anvisierte Ziel. Der Abweichungsmesser 31 stellt sodann eine mit 39 symbolisierte Abweichung fest und summiert die Strahlenabweichungen, die ihren Ursprung im anvisierten Ziel haben und die Abweichungen, die ihren Ursprung in den Formänderungen der Verbindungseinrichtungen zv/ischen der Plattform der Visiereinrichtung und der Strahlenquelle haben.
Durch Betätigen des Umschalters 27' der Einrichtung 28 wechselt der Richtschütze in die zweite Phase-, die "Korrekturphase'1,
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um, indem er die Reproduktions- oder Nachfolge-Verbindung Plattform-Spiegel durch eine Verbindung Abweichungsmesser-Spiegel ersetzt, was durch B angedeutet ist.
Das Abweichungssignal des Abweichungsmessers steuert sodann den Spiegel derart, daß diese Abweichung zu null gemacht wird, indem entsprechend beständig das EnergieZentrum des reflektierten Lichts dorthin zurückgeführt wird, wo das Fadenkreuz der Visiereinrichtung 30 auf dem Ziel eingestellt ist, und zwar geschieht dies ungeachtet von Formveränderungen des Trägerfahrzeugs. Nebenbei sei auf die vorteilhafte Rolle hingewiesen, die die mechanischen Filter spielen, welche durch die Gyroskope 22 und 38 verkörpert werden.
Diese Ausführungsform ist besonders günstig geeignet, wenn die Visiereinrichtung und die Strahlenquelle an Bord eines Hubschraubers untergebracht sind.
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Claims (11)

  1. PATEN ΓΑNWALT-Ξ Α. GRÜNECKER
    H. KINKELDEY
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    W. STOCKMAIR
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    K. SCHUMANN
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    P. H. JAKOB
    CMPL-INa
    G. BEZOLD
    OR RER NAJ WL-CHEM
    8 MÜNCHEN 22
    MAXIMILIANSTRASSE 43
    17. Oktober 1977 P 12 068 - 57/or
    Societe de Fabrication d1 Instruments de rlesure (.9. *.*.Y\ 13, Avenue Ramolfo-Garnier
    91301 Massy-Prance
    Patentansprüche
    > Verfahren zum Korrigieren der Ausrichtung einer optischen Strahlungsquelle auf ein mittels einer Visier- oder Zieleinrichtung beobachtetes Ziel, gekennze ichnet durch Feststellen der Richtung, in der das Maximum des von dem Ziel reflektierten Lichts der Strahlungsquelle zu sehen ist, Messen des Winkels zwischen dieser Richtung und der Zielrichtung, Auswerten dieser Messung, um eine Drehung der optischen Achse der Strahlungsquelle oder der Zieleinrichtung derart zu steuern, daß die Richtung,· in der das Maximum zu sehen ist, mit der optischen Achse der Zieleinrichtung zusammenfällt.
    809817/0768
    TELEFON (OSO) 939ββ9 TELEX Οβ-9β3βΟ TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Einrichtung zum Peststellen, d.h. als Detektor, ein Winkel-Abweichungsmesser verwendet wird, der in der Lage ist, das Licht der Strahlungsquelle, das durch das Ziel reflektiert wird, zu empfangen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man einerseits die optische Achse der Strahlungsquelle mit andererseits der optischen Achse der Zieleinrichtung und der optischen Achse des Abweichungsmessers konvergieren läßt, wobei der Abweichungsmesser wenigstens zwei Abweichungssignale liefert, die den Winkel repräsentieren, der zwischen seiner optischen Achse und der Richtung vorliegt, unter der er das Maximum des reflektierten Lichts empfängt.
  4. 4-. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß man diese Abweichungssignale zum Steuern einer Drehung der optischen Achse der Strahlungsquelle derart verwendet, daß das Maximum des reflektierten Lichts sich in der Achse der Visiereinrichtung befindet.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß man diese Abweichungssignale zum Steuern einer Drehung der optischen Achse der Visiereinrichtung derart verwendet, daß das Maximum des reflektierten Lichts sich in der Achse der Visiereinrichtung befindet.
  6. 6. Vorrichtung zum Korrigieren der Ausrichtung einer optischen Strahlungsquelle auf ein anvisiertes Ziel, zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn zeichnet , daß
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    ein Abweichungsmesser (13>43) vorgesehen ist, dessen optische Achse mit der optischen Achse einer Visier- oder Zieleinrichtung (11,11*) abgestimmt ist, daß mit dem Abweichungsmesser (13;43) das durch das Ziel reflektierte Licht der Strahlungsquelle (12;41) empfangbar und Signale lieferbar sind, welche dem Winkelabstand zwischen seiner optischen Achse und der Richtung, aus der er das Maximum der reflektierten Energie empfängt, entsprechen, daß dem Abweichungsmesser (13*4-3) eine Ablenkeinrichtung (29;44) zugeordnet ist, mit der die Richtung der optischen Achse der Strahlungsquelle (12;41) oder der Zieleinrichtung (11,11 V; 50) in Abhängigkeit der Signale des Abweichungs messers (13;43) so änderbar ist, daß das Maximum der Energie in Richtung der Achse derZieleinrichtung (11,11' ;50) reflektiert wird.
  7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Ablenkeinrichtung eine optische Ablenkeinrichtung (29;44) aufweist, die durch von dem Abweichungsmesser (13|43) abgegebene Signale gesteuert wird und die in dem Strahlengang der Strahlungsquelle (12;41 oder der Zieleinrichtung (11,11' ;50) angeordnet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet , daß die optische Ablenkeinrichtung (29;44), der Abweichungsmesser (13;43), die Strahlungsquelle (12;41) und die Zieleinrichtung (11,11'; 50) auf einer kreiselstabilisierten Bühne oder Plattform montiert sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Ablenkeinrichtung ein Diasporameter (44) aufweist, das durch die von dem Abweichungsmesser (43) abgegebenen Signale gesteuert wird und das in dem Strahlengang der Strahlungsquelle (41) oder der
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    Zieleinrichtung (50) angeordnet ist, und zwar oberhalb eines optischen, kreiselstabiliserten Reflektors (40), der in dem Strahlengang der Strahlungsquelle (41), der Zieleinrichtung (50) und des Abweichungsmessers (43) angeordnet ist, um insbesondere die von der Strahlungsquelle (41) abgegebenen Lichtstrahlen auf das Ziel zu lenken und sie von diesem zu empfangen.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zwei nicht starr miteinander verbundene Anordnungen umfaßt, nämlich eine erste Anordnung mit einer Tag-Zieleinrichtung (42), einer Strahlungsquelle (41) und einem kreiselstabilisierten optischen Reflektor (33 bis 38), mit der ein von der Strahlungsquelle (41) abgegebener Strahl auf das Ziel lenkbar ist und mit der das Abbild des Ziels auf das Visier der Zieleinrichtung lenkbar ist, some einer zweiten Anordnung mit einer kreiselstabilisierten Bühne oder Plattform (32), einem Abweichungsmesser (31) und gegebenenfalls einer Nacht-Zieleinrichtung, daß diese beiden Anordnungen so über Verbindungseinrichtungen miteinander verbunden sind, daß der Reflektor (33) die Bewegungen der Buhne oder Plattform (32) reproduziert,und daß der Reflektor (33) ferner direkt durch die von dem Abweichungsmesser (31) abgegebenen Abweichungssignale direkt steuerbar ist.
  11. 11. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, in einem Verfahren oder einer Vorrichtung in dem bzw.in der auf das Ziel ein mit einem optischen Selbststeuersystem ausgerüstetes Geschoß gelenkt wird.
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