DE2756733B3

DE2756733B3 - Aiming device for missile has infrared viewing device including switching device creating second control signal when body deviates from aiming line

Info

Publication number: DE2756733B3
Application number: DE19772756733
Authority: DE
Inventors: Clive Alfred Ascot Bridges
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1977-12-20
Filing date: 1977-12-20
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 1997-12-21

Abstract

The aiming device has an infrared viewing device which contains a switching device. This reacts to a deviation of the body from the infrared aiming line, and creates a second control signal a steering signal is created on the basis of the first control signal and the difference between the first and second control signals, which reduces the difference between the body image and the target image.

Description

Die Erfindung betrifft Zielvorrichtungen zur Steuerung eines ferngelenkten, sich selbsttätig bewegenden Körpers, beispielsweise eines Geschosses.The The invention relates to target devices for controlling a remotely controlled, self-acting moving body, for example, a projectile.

Es ist vor einiger Zeit ein Haffensystem vorgeschlagen worden, bei dem eine tragbare Geschoss-Start- oder Abschussvorrichtung mit einer visuellen Visiervorrichtung verbunden ist, wobei die visuelle Visiervorrichtung (d.h. eine Vorrichtung, die mit Licht im sichtbaren Bereich arbeitet) ein Fadenkreuz besitzt, welches eine Ziellinie definiert und bei der elektronische Mittel vorgesehen sind, welche die Winkeldifferenz zwischen einem Bild des Geschosses im Flugzustand und dem Mittelpunkt des Fadenkreuzes feststellt. Ein von dieser Winkeldifferenz abgeleitetes Signal wird auf das Geschoss übertragen, um dessen Lenkeinrichtung zu steuern und dadurch die Winkeldifferenz auf Null zu vermindern.It some time ago a system of gazettes has been proposed a portable projectile launcher or launcher with a visual visor device is connected, wherein the visual sighting device (i.e., a device that works with light in the visible range) has a crosshair that defines a finish line and at the electronic means are provided which the angular difference between a picture of the projectile in flight and the center of the crosshairs. One derived from this angular difference Signal is transmitted to the floor to to control its steering device and thereby the angular difference to reduce to zero.

Dieses System arbeitet an sich zufriedenstellend, da die Bedienungsperson lediglich die Ziellinie, d.h. das Fadenkreuz, auf das Ziel auszurichten braucht. Das Geschoss wird dann an der Ziellinie entlanggeführt, bis es das beabsichtigte Ziel trifft.This System works satisfactorily as the operator only the finish line, i. the crosshair, to align the target. The bullet is then passed along the finish line until it hits the intended target.

Bei diesem System ist es jedoch erforderlich, dass die Bedienungsperson das Ziel sehen kann und dass der Detektor für den Abweichfehler ein Bild des Geschosses aufnimmt. Die zuletzt genannte Massnahme lässt sich verhältnismässig einfach unter allen Umständen erfüllen, da das Geschoss mit einem sichtbaren Strahl ausgerüstet sein kann. Die Forderung jedoch, dass die Bedienungsperson das Ziel sehen kann und das Fadenkreuz auf dieses richten kann, ist bei Dunkelheit nicht zu erfüllen.at However, this system requires that the operator can see the target and that the deviation error detector forms an image of the projectile. The last mentioned measure can be relatively easy under all circumstances fulfill, because the projectile is equipped with a visible beam can. The requirement, however, that the operator see the target can and the crosshairs can focus on this is in the dark not to be fulfilled.

Es wurden daher Zielvorrichtungen der eingangs erwähnten Art entwickelt (DE-OS 26 54 151), die zusätzlich eine Infrarot-Visiervorrichtung aufweisen. Eine solche Zielvorrichtung ist zur Nachtbenutzung geeignet. Die visuelle und die Infrarotvisiervorrichtung werden derart miteinander verwendet, dass das Fadenkreuz des Tageslichtzielfernrohrs und das thermische Fadenkreuz überlagert werden. Zu diesem Zweck ist ein Bildschirm vorgesehen, der in einer Ebene das Bild des Ziels und seiner Umgebung und das Bild des thermischen Fadenkreuzes darstellt. Die Zielgenauigkeit dieser Zielvorrichtung ist sehr vom Geschick der Bedienungsperson abhängig.It Therefore target devices of the type mentioned were developed (DE-OS 26 54 151), in addition have an infrared sighting device. Such a target device is suitable for night use. The visual and the infrared sighting device are used together such that the crosshairs of the daylight riflescope and the thermal crosshairs superimposed become. For this purpose, a screen is provided, which in one Level the image of the target and its surroundings and the image of the thermal Represents crosshair. The accuracy of this target device is very dependent on the skill of the operator.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zielvorrichtung der eingangs erwähnten Art herzustellen, die mit geringem schaltungstechnischem Aufwand eine selbsttätige und genaue Justierung ermöglicht.In contrast, lies The invention is based on the object, a target device of the above mentioned Art produce, with little circuit complexity an automatic and precise adjustment allows.

Diese Aufgabe wird durch eine Zielvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a target device having the features of the claim 1 solved.

Mit Hilfe der beiden Steuersignale lässt sich eine automatische, wesentlich verbesserte Steuerung eines ferngelenkten Körpers bzw. Geschosses erreichen.With Help the two control signals leaves an automatic, much improved control of a remote controlled body or projectile reach.

Die I.R.-Visiervorrichtung kann mit der visuellen Visiervorrichtung starr gekoppelt sein und Einrichtungen enthalten, mit deren Hilfe die I.R. Ziellinie in bezug auf die I.R.-Visiervorrichtung in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen dem ersten und zweiten Steuersignal einstellbar ist, um die beiden Ziellinien auf das gleiche Ziel auszurichten.The I.R. sighting device can with the visual sighting device be rigidly coupled and contain facilities with their help the I.R. Target line with respect to the I.R. sighting device in dependence adjustable by the relationship between the first and second control signals is to align the two finish lines to the same goal.

Die I.R.-Ziellinie kann durch eine Zielmarke festgelegt werden, die in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen dem ersten und zweiten Steuersignal körperlich bewegbar ist.The I.R. finish line can be defined by a target mark, which dependent on from the relationship between the first and second control signals physically is movable.

Wahlweise kann auch die I.R.-Ziellinie durch eine Zielmarke festgelegt werden, die elektronisch erzeugt wird und die in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen dem ersten und zweiten Steuersignal bewegbar ist.Optional the I.R. finish line can also be defined by a target, which is generated electronically and which depends on the relationship between the first and second control signal is movable.

Wenn die I.R.-Visiervorrichtung starr mit der visuellen Visiervorrichtung gekoppelt ist, kann das erste Steuersignal in Abhängigkeit von dem zweiten Steuersignal so weit abgeändert werden, wie es durch die Abweichung zwischen der visuellen und der I.R.-Sichtlinie gegeben ist.If the I.R. sighting device rigid with the visual sighting device coupled, the first control signal in dependence be modified by the second control signal as far as it given the deviation between the visual and the I.R. line of sight is.

Wenn die I.R.-Visiervorrichtung ein I.R.-Linsensystem und ein davon räumlich getrenntes visuelles Linsensystem enthält, kann die I.R.-Ziellinie durch eine Zielmarke bestimmt werden, die sich in der Brennebene des I.R.-Linsensystems befindet, wodurch eine Störung der Kopplung zwischen dem I.R.-Linsensystem und dem visuellen Linsensystem keine Verschiebung der visuellen Bilder und der Zielmarke hervorruft.If the I.R. sighting device is an I.R. lens system and one of them is spatially separate contains a visual lens system, For example, the I.R. finish line may be determined by a target that is is located in the focal plane of the I.R. lens system, whereby a disorder the coupling between the I.R. lens system and the visual lens system none Shift the visual images and the target.

Eine Zielvorrichtung gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.A Target device according to the invention is in the following with reference to an embodiment shown in the drawings described in more detail.

1 ist eine schematische Darstellung einer bereits vorgeschlagenen visuellen Visiervorrichtung, die auf einer nicht dargestellten Startvorrichtung für ein Geschoß montiert sein kann; 1 is a schematic representation of an already proposed visual sighting device, which may be mounted on a launch device for a projectile, not shown;

2 ist eine ähnliche schematische Darstellung einer Infrarot-Visiervorrichtung, die ein sichtbares Bild einer Infrarot-Szene liefert; 2 Figure 13 is a similar schematic of an infrared sighting device providing a visible image of an infrared scene;

3 ist ein Blockschaltbild, das die wesentlichsten Bestandteile der Visiervorrichtung von 1 und 2 darstellt und insbesondere die Bestandteile, zwischen denen eine Harmonisierung oder Anpassung der Ziellinien wichtig ist; und 3 is a block diagram showing the most essential components of the sighting device of 1 and 2 represents and in particular the constituents between which harmonization or adjustment of the finish lines is important; and

4 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, das die Verbindungen zwischen den beiden Visiervorrichtungen zeigt. 4 Figure 4 is a block diagram of an embodiment of the invention showing the connections between the two sighting devices.

In 1 ist eine visuelle Visiervorrichtung dargestellt, die als Hauptbestandteile ein Fernrohr mit einem Objektiv 1, ein Okular 2, einen den Strahlengang teilenden Spiegel 3 und ein Fadenkreuz 4 enthält. Das Fadenkreuz liefert eine Zielmarke, die durch die optische Achse oder Ziellinie geschnitten wird. Das Fadenkreuz 4 ist in der Brennebene des Objektivs 1 angeordnet, so daß es in der gleichen Entfernung wie das Ziel erscheint (das einen Abstand von beispielsweise einigen Kilometern haben kann).In 1 is a visual sighting device is shown, the main components of a telescope with a lens 1 , an eyepiece 2 , a mirror dividing the beam path 3 and a crosshair 4 contains. The crosshair provides a target that is cut through the optical axis or finish line. The crosshair 4 is in the focal plane of the lens 1 arranged so that it appears at the same distance as the target (which may have a distance of, for example, a few kilometers).

Die Einrichtung 3 zur Teilung des Strahlenganges lenkt einen Teil des vom Objektiv 1 kommenden Lichtes auf einen Quadrantendetektor 5 oder "Kursführer". Dieser Kursführer hat eine Oberfläche mit lichtempfindlichen Fühlelementen, die befähigt sind, die Lage eines Lichtfleckes mit Bezug auf Koordinatenachsen festzustellen und anzuzeigen. Der Kursführer befindet sich in der Brennebene des Objektivs und ist so angeordnet, daß der Teil der auf den Schnittpunkt des Fadenkreuzes abgebildeten Gegenstandsszene identisch mit dem auf den Koordinatenmittelpunkt des Kursführers abgebildeten Teil ist. Diese sog. "Harmonisierung" oder Ausrichtung ist wesentlich für eine genaue Lenkung des Geschosses bei Tageslicht.The device 3 to divide the beam path directs a part of the lens 1 coming light on a quadrant detector 5 or "course leader". This guide has a surface with photosensitive sensing elements capable of detecting and indicating the location of a light spot with respect to coordinate axes. The course guide is located in the focal plane of the lens and is arranged so that the part of the subject scene imaged on the intersection of the cross hairs is identical to the part imaged on the coordinate center of the course guide. This so-called "harmonization" or alignment is essential for accurate guidance of the projectile in daylight.

Wenn man annimmt, daß das Geschoß etwa in der Richtung des Zieles gestartet worden ist, dann erscheint das Geschoß als dominierender Faktor in dem Bildfeld, besonders wenn es mit einem Strahl ausgerüstet ist, der in dem visuellen Spektralbereich des Kursführers von etwa 2 μ liegt. Obwohl im allgemeinen das Bild des Zieles und des Geschosses in dem Okular und in dem Kursführer erscheinen wird, ist für die Bedienungsperson lediglich das Zielbild von direktem Interesse und für den Kursführer das Bild des Geschosses. Das Geschoßbild ist für den Kursführer dominierend, und es werden Signale erzeugt, die den x- und y-Koordinaten entsprechen.If one assumes that that Projectile about in the direction of the destination has been started, then that appears Projectile as dominant factor in the image field, especially if it is with a Beam equipped which is in the visual spectral range of the course leader of is about 2 μ. Although in general the image of the target and the projectile in the Eyepiece and in the course guide will appear is for the operator merely the target image of direct interest and for the course leader the image of the projectile. The storey image is dominating for the course leader, and it will be Generates signals corresponding to the x and y coordinates.

Da der Koordinatenmittelpunkt des Kursführers genau auf das Fadenkreuz ausgerichtet worden ist, soweit die Lage des Bildes betroffen ist, entspricht der Koordinatenmittelpunkt des Kursführers auch dem Zielbild, wenn das Fadenkreuz auf das Ziel ausgerichtet gehalten wird (ob das Zielbild erkennbar ist oder nicht) und die x- und y-Koordinatensignale sind daher tatsächlich Fehlersignale, welche der Winkelverschiebung zwischen dem Geschoß und der Ziellinie entsprechen.There the coordinate center of the course guide exactly on the crosshair has been aligned, as far as the position of the image is concerned, the course center's coordinate center also corresponds to the target image when the crosshair is held aligned to the target (whether the target image is recognizable or not) and the x and y coordinate signals are therefore indeed Error signals indicating the angular displacement between the projectile and the Match the finish line.

Wie aus 1 hervorgeht, werden die Fehlersignale des Kursführers durch eine Prozessorschaltung 6 bearbeitet, um die Lage des Geschosses festzustellen. Ein das Geschoß lenkendes Signal wird hierbei gebildet und durch die Schaltung 7 übertragen. Die Übertragungsleitung kann z.B. aus einer von dem Geschoß nachgeführten Leitung bestehen.How out 1 As can be seen, the error signals of the course leader by a processor circuit 6 edited to determine the location of the projectile. A bullet-directing signal is thereby formed and by the circuit 7 transfer. The transmission line may consist, for example, of a track following the floor.

Wie schon erwähnt, arbeitet die beschriebene visuelle Visiervorrichtung bei Tageslicht zufriedenstellend, wenn die Bedienungsperson das Zielbild sehen kann, jedoch ist die Vorrichtung bei Nacht kaum brauchbar. Um das Sy stem auch für einen Kampf bei Nacht fähig zu machen, muß das Ziel und seine Umgebung für den Beobachter auf eine der üblichen Arten sichtbar gemacht werden, z.B. durch die Technik eines Fernsehers bei schwachem Licht, durch Bildverstärkung oder durch thermische Anvisierung. Es ergibt sich, daß die einzige brauchbare Technik für ein Geschoß eine thermische Visiervorrichtung ist, da der Auspuff des Geschosses die anderen Verfahren durch Blendwirkung stört. Im Spektralbereich von 8 bis 14 μ einer thermischen Sichtvorrichtung kann die Fläche des intensiven Auspuffs des Geschosses auf einen Wirkungsbereich von 1 m Durchmesser angesetzt werden. Andererseits kann das Bild des Geschosses in dem sichtbaren Infrarotbereich (I.R.-Bereich) durch Verwendung von Strahlern auf dem Geschoß für die Zwecke des Kursführers 5 in 1 verbessert werden.As already mentioned, the described visual sighting device works satisfactorily in daylight when the operator can see the target image, but the device is hardly usable at night. In order to make the system capable of night-time combat, the observer must be able to visualize the target and its surroundings in one of the usual ways, for example by using a television in low light, by image intensification, or by thermal vision. It turns out that the only useful technique for a projectile is a thermal sighting device, as the exhaust of the projectile interferes with the other processes by glare. In the spectral range of 8 to 14 μ of a thermal viewing device, the surface of the intense exhaust of the projectile can be set to an effective range of 1 m diameter. On the other hand, the image of the bullet in the visible infrared (IR) range can be made by using projectors on the bullet for the purpose of the course leader 5 in 1 be improved.

Eine I.R.-Visiervorrichtung, d.h. eine thermische Vorrichtung, ist in 2 dargestellt und in der deutschen Patentanmeldung P 2 719 892.1 beschrieben.An IR sighting device, ie, a thermal device, is disclosed in U.S. Pat 2 shown and described in German Patent Application P 2 719 892.1.

Sie enthält im wesentlichen ein Objektiv 11, eine Umwandlungseinrichtung, die das Infrarotbild in ein sichtbares Bild umsetzt und ein Okular 12. Der Umsetzer hat eine lineare Anordnung 15 von I.R.-empfindlichen Elementen, die die I.R.-Szene mit Hilfe eines umlaufenden Spiegels 13 abtasten, um elektrische Signale zu erzeugen. Nach der elektronischen Bearbeitung in einer Schaltung 14 werden diese Signale in visuelle Signale, beispielsweise mit einer Reihe 16 von lichtemittierenden Dioden (LED) umgewandelt, die mit Hilfe des gleichen umlaufenden Spiegelsystems 13 abgetastet werden, um ein visuelles Bild in dem Okular 12 zu erzeugen.It essentially contains a lens 11 , a conversion device that converts the infrared image into a visible image and an eyepiece 12 , The converter has a linear arrangement 15 of IR-sensitive elements affecting the IR scene with the help of a rotating mirror 13 to generate electrical signals. After the electronic processing in a circuit 14 These signals are transformed into visual signals, for example, with a series 16 converted by light-emitting diodes (LED), using the same circulating mirror system 13 be scanned to form a visual image in the eyepiece 12 to create.

Mit einem derartigen thermischen Bilderzeuger können sehr niedrige Temperaturdifferenzen entdeckt werden, und es ist sehr einfach, Gegenstände, Menschen und andere Objekte, wie z.B. Bäume oder Maschinen, in beträchtlicher Entfernung au unterscheiden. Bei der I.R.-Visiervorrichtung wird keine optische Verstärkung verwendet und obwohl das Geschoß eine starke I.R.-Strahlungsquelle darstellt, ist sein Bild wie oben erwähnt gewöhnlich im Ausmaß innerhalb des betreffenden I.R.-Spektralbereichs so begrenzt, daß es das Zielbild nicht verdeckt.With Such a thermal imager can have very low temperature differences be discovered and it is very simple, objects, people and other objects, such as trees or machines, in considerable Distinguish distance. In the I.R. sighting device is no optical amplification used and although the projectile one is a strong I.R. radiation source, its image is usually as described above Extent within of the relevant I.R. spectral range limited so that it Target image not obscured.

Die Erfindung befaßt sich nun damit, eine in der Nacht wirksame Hilfsvisiervorrichtung so auszubilden, daß sie Verbindung mit der visuellen Sichtvorrichtung und nicht anstelle dieser verwendet werden kann. Die Verbindung der Nachtvisiervorrichtung mit einer vorhandenen visuellen Visiervorrichtung mit Kursführer stellt bezüglich der Ausrichtung eine schwierige Aufgabe dar, da die Ziellinie des I.R.-Fernrohrs mit der Zeit mit der visuellen Ziellinie und dem Kursführer harmonisiert und ausgerichtet werden muß. Die Schwierigkeiten werden noch dadurch vergrößert, daß die I.R.-Visiervorrichtung ihrerseits einen I.R.-Aufnahmekopf mit einer Sichtvorrichtung im visuellen Bereich enthält, die auch aufeinander ausgerichtet sein müssen. In 3 ist dies in Form eines Blockschaltbildes dargestellt, wobei die visuelle Visiervorrichtung in der gestrichelten Linie 20 und die I.R.-Visiervorrichtung in der Linie 21 eingeschlossen ist. Die visuelle Visiervorrichtung enthält das visuelle Zielfernrohr mit der durch das Fadenkreuz 4 festgelegten Ziellinie und dem Kursführer 5. Die I.R.-Visiervorrichtung enthält ein I.R.-Fernrohr (mit I.R.-Linsensystem und Detektor) und die visuelle Sichtvorrichtung (mit der LED-Anordnung und dem visuellen Linsensystem), die je ihre eigene Sichtlinie haben. Die doppelten Pfeillinien deuten die zur Ausrichtung notwendigen Verbindungen an. Außer den Schwierigkeiten, die bezüglich der Ausrichtung entstehen, sind noch andere Schwierigkeiten vorhanden, die durch die Verbindung der I.R.-Visiervorrichtung mit dem visuellen System entstehen:

(I) Bei einigen Geschossen werden Scheinwerfer oder Strahler verwendet, um die Sichtbarkeit des Geschosses für den Kursführer in dem Spektralbereich von 2 μ zu verbessern. Die I.R.-Visiervorrichtung, die im Spektralbereich von 8 bis 14 μ arbeitet, hat im Vergleich mit dem Spektralbereich bei 2 μ günstige Eigenschaften bezüglich der Durchlässigkeit von Rauch und Nebel, so daß die Bedienungsperson zwar das Ziel mit Hilfe der I.R.-Visiervorrichtung sehen kann, jedoch ist es möglich, daß der Strahl des Geschosses für den Kursführer nicht sichtbar ist und auf diese Weise die Führung verlorengeht.
(II) Die oben erwähnte I.R.-Visiervorrichtung hat zwei Sichtbereiche, einen breiten und einen engen Sichtbereich, und es können bei der Umschaltung Schwierigkeiten bezüglich der Ausrichtung auftreten.

The invention is now concerned with designing a night-time auxiliary sighting device so that it can be used in conjunction with the visual viewing device and not in place of it. The combination of the night vision device with an existing visual sighting device with a course guide poses a difficult task in terms of alignment since the target line of the IR telescope must be harmonized and aligned with the visual finish line and the course leader over time. The difficulties are further increased by the fact that the IR sighting device in turn contains an IR pick-up head with a viewing device in the visual area, which must also be aligned with each other. In 3 this is shown in the form of a block diagram, wherein the visual sighting device in the dashed line 20 and the IR sighting device in line 21 is included. The visual sighting device includes the visual scope with the crosshair 4 fixed finish line and the course leader 5 , The IR sighting device includes an IR telescope (with IR lens system and detector) and the visual viewing device (with the LED array and the visual lens system), each with its own line of sight. The double arrow lines indicate the connections necessary for alignment. Apart from the difficulties that arise with respect to alignment, there are still other difficulties that arise from the connection of the IR sighting device to the visual system:

(I) On some projectiles, spotlights or spotlights are used to improve the visibility of the projectile's bullet in the 2 μ spectral range. The IR sighting device operating in the spectral range of 8 to 14 μ has favorable smoke and fog transmission characteristics as compared with the spectral range at 2 μ, so that the operator can see the target with the aid of the IR sighting device, However, it is possible that the beam of the projectile is not visible to the course leader and in this way the leadership is lost.
(II) The above-mentioned IR sighting device has two viewing areas, a wide and a narrow viewing area, and difficulty in alignment may occur in the switching.

Bei dem Versuch, die Ausrichtungsschwierigkeiten zu überwinden, hat man festgestellt, daß der einzige Faktor, der stets für den Kursführer, für das visuelle Fernrohr und für den I.R.- und visuellen Teil der I.R.-Sichtvorrichtung gemeinsam ist, das Bild des Geschosses ist, welches für sämtliche dieser Einheiten eine gemeinsame Bezugsgröße darstellt, die diese Einheiten wirksam miteinander koppelt.at the attempt to overcome the alignment difficulties, it has been found that the only factor that is always for the course leader, for the visual telescope and for the I.R.- and visual part of the I.R.-Sichtvorrichtung is common, the Image of the projectile is which one for all of these units represents a common reference which effectively couple these units together.

Eine Grundvoraussetzung bei der Anwendung der Erfindung ist, daß die I.R.-Visiervorrichtung mit der visuellen Visiervorrichtung der 1 als optischer Zusatz verbunden werden kann. Eine mechanische Kopplung zwischen den Bauteilen 20 und 21 der 3 ist daher gegeben. Ein weiteres Erfordernis für mindestens ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, daß nur eine möglichst kleine Abänderung der visuellen Visiervorrichtung erforderlich ist. Diese Faktoren beeinflussen im wesentlichen die Ausrichtungs- und Harmonisierungserfordernisse.A basic requirement in the application of the invention is that the IR sighting device with the visual sighting of the 1 can be connected as an optical addition. A mechanical coupling between the components 20 and 21 of the 3 is therefore given. Another requirement for at least one embodiment of the invention is that only the smallest possible modification of the visual sighting device is required. These factors essentially affect the alignment and harmonization requirements.

Es sei nun auf diese verschiedenen Ausrichtungsprobleme näher eingegangen. Dabei wird davon ausgegangen, daß das visuelle Fernrohr und der Kursführer bei der den Ausgangspunkt bildenden visuellen Visiervorrichtung aufeinander ausgerichtet sind.It Now let's take a closer look at these different alignment issues. It is assumed that the visual telescope and the course leader at the starting visual visor device aligned with each other.

Wenn man nun die I.R.-Visiervorrichtung näher betrachtet, ergibt sich, daß eine mechanische und eine elektronische Kopplung zwischen den I.R.-Teilen und den visuellen Teilen der Visiervorrichtung existiert. Bei der Ausbildung der elektronischen Vorrichtungen und der Abtastvorrichtung kann man so vorgehen, daß Störungen dieser Kopplungen Verschiebungen gleicher Größe und Richtung sowohl in dem I.R.-Teil und in dem visuellen Sichtteil der I.R.-Visiervorrichtung entstehen. Wenn man jedoch eine Fadenkreuzzielmarke in das Okular einführen würde, würden derartige Verschiebungen relativ zu dem Fadenkreuz auftreten und die Ausrichtung würde dadurch verlorengehen. Wenn andererseits das Fadenkreuz im Brennpunkt der I.R.-Vorrichtung angeordnet wird, z.B. an der Stelle 10 in 2, dann bewegen sich die Zielmarke und das Bild des Geschosses bzw. des Zieles bei derartigen Störungen zusammen miteinander und die Ausrichtung zwischen den Teilen der I.R.-Visiervorrichtung würde beibehalten. Daraus ergibt sich, daß das I.R.-Zielfadenkreuz in einer Brennebene des I.R.-Bildes in der I.R.-Visiervorrichtung angeordnet werden muß.Looking closer at the IR sighting device, it will be seen that there is a mechanical and an electronic coupling between the IR parts and the visual parts of the sighting device. In the formation of the electronic devices and the scanning device, one can proceed so that disturbances of these couplings arise displacements of the same size and direction both in the IR part and in the visual visible part of the IR sighting device. However, if one were to introduce a crosshair target into the eyepiece, such displacements would occur relative to the crosshairs and the alignment would thereby be lost. On the other hand, if the crosshair is placed in the focal point of the IR device, eg at the location 10 in 2 , then the target and the image of the bullet or target will move together in such perturbations and the alignment between the parts of the IR sighting device would be maintained. As a result, the IR target reticle must be placed in a focal plane of the IR image in the IR sighting device.

Wenn man davon ausgeht, daß die Aufgabe darin besteht, das von dem Kursführer gesehene Geschoß auf das Ziel auszurichten, wie es durch die I.R.-Visiervorrichtung gesehen wird, dann ist eine Ausrichtung zwischen dem visuellen und dem I.R.-Fernrohr nicht erforderlich. Es bleibt natürlich die Bedingung bestehen, daß eine Grundausrichtung existieren muß, so daß die Bilder von Ziel und Geschoß im Bildfeld von beiden Fernrohren liegen.If it is assumed that the The task consists in the projectile seen by the course leader on the Aim to align as seen by the I.R. sighting device is, then an alignment between the visual and the I.R. telescope not mandatory. Of course, the condition remains that one Basic orientation must exist So that the Pictures of target and projectile in the Image field of both telescopes are.

Die letzte und kritische Ausrichtungsschwierigkeit bezieht sich auf die Verbindung zwischen dem Kursführer und dem I.R.-Fernrohr. Da die einzige Information, die mit Sicherheit den beiden Einheiten gemeinsam ist, das Bild des Geschosses ist und da dieses Bild in optischer und elektronischer Form in beiden Einheiten vorhanden ist, ergibt sich der Gedanke einer optisch-elektronischen. Verbindung. Der Vorschlag geht daher dahin, das I.R.-Zielfadenkreuz 10 mit dem Fadenkreuz 4 zu verbinden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man die Lage des Geschosses gegenüber den Fadenkreuzen in beiden Systemen ermittelt und diese Lageangaben vergleicht und durch Verschiebung des I.R.-Fadenkreuzes ausgleicht oder anpaßt. Die Lage des Geschosses gegenüber dem Kursführerfadenkreuz ist bereits durch die visuelle Visiervorrichtung ermittelt und die Koordinaten werden auf das Geschoß als Führungsinformation übertragen. Die Verbindung mit der I.R.-Visiervorrichtung ist daher elektronisch und enthält die xy-Koordinaten des Geschosses. Es verbleibt daher lediglich die Aufgabe, in der I.R.-Visiervorrichtung die Lage des Geschosses relativ zu dem I.R.-Fadenkreuz zu ermitteln. Das Geschoß wird als starke I.R.-Strahlungsquelle leicht festgestellt und es bedarf nur einiger logischer Schaltelemente, um die vorliegende elektronische Information zu verarbeiten und dadurch die xy-Koordinaten des Geschosses zu ermitteln. Schließlich müssen noch die Fadenkreuze in die richtige Lage gebracht werden. Die Verschiebung der Fadenkreuze kann körperlich durch piezoelektrische Methoden erreicht werden oder man kann auch wahlweise und ev. einfacher die Fadenkreuze mit Hilfe des logischen Antriebes des LED-Sichtgerätes erzeugen.The last and critical alignment difficulty refers to the connection between the course guide and the IR telescope. Since the only information that is certainly common to the two units is the image of the projectile, and since this image is present in both optical and electronic form in both units, the idea of an opto-electronic arises. Connection. Of the Proposal goes therefore, the IR-Zielfadenkreuz 10 with the crosshair 4 connect to. This can be achieved by determining the position of the projectile in relation to the crosshairs in both systems and comparing these positional data and compensating or adapting them by shifting the IR crosshairs. The position of the projectile relative to the course leader crosshairs is already determined by the visual sighting device and the coordinates are transmitted to the projectile as guidance information. The connection with the IR sighting device is therefore electronic and contains the xy coordinates of the projectile. Therefore, it remains only the task to determine the position of the projectile relative to the IR reticle in the IR sighting device. The bullet is easily detected as a strong source of IR radiation and only a few logic switching elements are required to process the present electronic information and thereby determine the xy coordinates of the bullet. Finally, the crosshairs must be brought into the correct position. The displacement of the crosshairs can be physically achieved by piezoelectric methods or you can optionally and possibly easier to generate the crosshairs with the help of the logical drive of the LED display device.

4 zeigt als Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung für diese Vorrichtung. Das Geschoß-Ziellinien-Fehlersignal, welches x und y-Signale enthält, wird von dem Kursführer 5 geliefert und durch die Schaltung 18 verarbeitet, um die Signale normalerweise nur auf das Geschoß zu übertragen. Bei der Nacht-Zielvorrichtung wird das Fehlersignal auch auf eine Schaltung 14 in der I.R.-Visiervorrichtung übertragen, welche im Prinzip den Ausgang des I.R.-Detektors mit dem LED-Sichtgerät verbindet, aber jetzt auch eine Vergleicherschaltung enthält, wodurch das Geschoß-Ziellinien-Fehlersignal der visuellen Visiervorrichtung, die ein erstes Steuersignal liefert, mit einem ähnlichen Signal verglichen wird, das der I.R.-Detektoranordnung entnommen wird und ein zweites Steuersignal bildet. Die Differenz zwischen den beiden Fehlersignalen wird dann einem Fadenkreuzsichtgenerator 17 zugeführt, welcher die LED-Anordnung entsprechend unter der Steuerung der Fehlersignaldifferenz aktiviert. Dies hat für die Bedienungsperson die Wirkung, daß sie ein Fadenkreuz erblickt, welches relativ zu der I.R.-Visiervorrichtung verschiebbar ist. Wenn daher das Fadenkreuz elektronisch verschoben wird, dann verschiebt die Bedienungsperson das Gerät der I.R.-Visiervorrichtung, um das elektronische Fadenkreuz auf das Ziel auszurichten und verschiebt (vielleicht unbewußt) auch die visuelle Visiervorrichtung in eine solche Lage, daß die ursprüngliche visuelle Sichtlinie das Ziel trifft, selbst wenn infolge von Dunkelheit oder Nebel das Ziel durch die visuelle Visiervorrichtung nicht sichtbar ist. 4 shows a block diagram of a circuit arrangement for this device. The bullet finish line error signal, which includes x and y signals, is provided by the course leader 5 delivered and through the circuit 18 processed to transmit the signals normally only on the floor. In the night-target device, the error signal is also applied to a circuit 14 in the IR sighting device, which in principle connects the output of the IR detector to the LED viewing device, but now also includes a comparator circuit, whereby the bullet finish line error signal of the visual sighting device which provides a first control signal with a similar one Signal is taken from the IR detector assembly and forms a second control signal. The difference between the two error signals then becomes a crosshair sight generator 17 supplied, which activates the LED array according to the control of the error signal difference. This has the effect on the operator of seeing a crosshair which is slidable relative to the IR sighting device. Therefore, when the reticle is moved electronically, the operator shifts the IR sighting device's apparatus to align the electronic crosshair with the target and also shifts (perhaps unconsciously) the visual sighting device to such a position that the original visual line of sight hits the target even if, due to darkness or fog, the target is not visible through the visual sighting device.

Man kann daher sagen, daß die Lage der visuellen Ziellinie im Raum in die I.R.-Szene kopiert wird, wobei das gemeinsame Geschoßbild als Bezugsgröße benutzt wird.you can therefore say that the Location of the visual finish line in the room is copied into the I.R. scene, being the common storey image used as a reference becomes.

Bei einer anderen Ausführungsform ergibt der Vergleich zwischen den beiden Fehlersignalen ein Signal, welches dazu benutzt wird, um das visuelle Visiersteuersignal abzuändern, welches dem Geschoß übermittelt wird, anstatt das I.R.-Fadenkreuz zu verstellen. Dies bedeutet, daß der Beobachter, während er das feststehende I.R.-Fadenkreuz auf das Ziel ausgerichtet hält, die visuelle Ziellinie von dem Ziel um einen Betrag entfernt, der dem Fehler zwischen beiden Ziellinien entspricht. Das Steuersignal, welches auf das Geschoß übertragen wird, wird jedoch entsprechend abgeändert und zwar in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen dem I.R.-Fehlersignal und dem visuellen Fehlersignal.at another embodiment gives the comparison between the two error signals a signal which is used to modify the visual visor control signal which transmitted to the floor instead of adjusting the I.R. crosshair. This means, that the Watchers while he the fixed I.R. focused on the goal, remove the visual finish line from the target by an amount that corresponds to the error between the two finish lines. The control signal, which transferred to the projectile but will be amended accordingly and in accordance with with the difference between the I.R. error signal and the visual Error signal.

Bei einer weiteren Abänderung der oben beschriebenen Ausführungsform, bei der ein feststehendes I.R.-Fadenkreuz benutzt wird, braucht die I.R.-Visiervorrichtung nicht starr mit der visuellen Visiervorrichtung gekoppelt zu werden. Solange das Bild des Geschosses in dem Gesichtsfeld von beiden Anordnungen erscheint und das Zielbild mindestens in dem Gesichtsfeld der I.R.-Visiervorrichtung, ist es nicht notwendig, diese beiden Anordnungen körperlich zu koppeln. Wenn in diesem Fall die visuelle Visiervorrichtung von dem Ziel abweicht (wobei jedoch das Geschoß im Bildfeld bleibt), dann korrigiert das Differenzsignal zwischen den visuellen und den I.R.-Fehlersignalen das Fehlersignal des visuellen Kursführers, um die richtigen Steuersignale für das Ge schoß zu erzeugen. Wenn die visuelle Visiervorrichtung instabil auf die durch das Geschoß und das Ziel gebildete Szene gerichtet ist, ändert sich das Fehlerdifferenzsignal gleichlaufend und stabilisiert das Steuersignal gegenüber der Bewegung der visuellen Visiervorrichtung.at another amendment the embodiment described above, in the case of a fixed I.R. crosshair is used, the I.R. sighting device does not need to be rigid with the visual visor device to be coupled. As long as the picture of the projectile appears in the field of view of both orders and the target image at least in the field of vision of the I.R. sighting device, It is not necessary, these two arrangements physically to pair. In this case, if the visual sighting device of deviates from the target (but the bullet remains in the image field), then corrects the difference signal between the visual and the I.R. error signals the visual guide's error signal to get the correct control signals for the lap to produce. When the visual sighting device is unstable on the floor and the target educated scene changes the error difference signal converges and stabilizes the Control signal opposite the movement of the visual sighting device.

Claims

Targeting device for controlling a remotely controlled, self-moving body, such as a projectile having a visual sighting device with a target line, with a device responsive to an image of the body in the field of view, which generates a first control signal, the deviation between the position of the body and the Represents the target line and controls the body to zero the deviation, and an infrared (IR) visor with a target line producing a visible image of the IR field, characterized in that the infrared IR) -vibration device ( 21 ) a circuit arrangement ( 14 ) which responds to the deviation of the body from the IR target line and generates a second control signal, and one to the first Control signal as well as responsive to a difference between the first and the second control signal responsive device generates a signal directing the body, which reduces the deviation between the image of the body and the target image.

A sighting device according to claim 1, characterized in that the IR sighting device is rigidly coupled to the visual sighting device and a crosshairs sighting device ( 17 ) by which the IR aiming line is adjustable relative to the IR sighting device in response to the relationship between the first and second control signals such that the two aiming lines are aligned with the same aiming.

Targeting device according to claim 2, characterized in that that the I.R. finish line is determined by a target, depending on from the relationship between the first and second control signals physically is movable.

Targeting device according to claim 2, characterized in that that the I.R. finish line determined by an electronically generated target is that dependent from the relationship between the first and second control signals is movable.

Targeting device according to claim 1, characterized that the I.R. sighting device with the visual sighting device rigid is coupled and that the first control signal in dependence is modified by the second control signal as far as it Deviation between the visual and the I.R. finish line is given is.

Targeting device according to one or more of Claims 1 to 3, characterized in that the IR sighting device has an IR lens system ( 11 ) and a spatially separate visual lens system ( 12 ) and that the IR target line is determined by a target located in a focal plane of the IR lens system such that interference with the coupling between the IR and the visual lens system does not cause the visual images and the target to shift.