DE2819938A1

DE2819938A1 - Verfahren und vorrichtung zur fernsteuerung von geschossen

Info

Publication number: DE2819938A1
Application number: DE19782819938
Authority: DE
Inventors: De Ponteves Dominique Ch Ruffi
Original assignee: Societe dEtudes et de Realisations Electroniques; Societe de Fabrication dInstruments de Mesure SFIM SA
Current assignee: Sagem SA
Priority date: 1977-05-06
Filing date: 1978-05-06
Publication date: 1978-11-16
Also published as: US4274609A; DE2819938C2; GB1577108A; FR2389865A1; FR2389865B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, die es ermöglichen, ein oder mehrere ferngesteuerte Geschoße auf eines oder mehrere verschiedene Ziele gleichzeitig oder in Zeitabständen abzuschießen, die kleiner sind als die, die ein Geschoß benötigt, um den Abstand zwischer seiner Abschußrampe und dem Bestimmungsziel zu durchlaufen.

Es sind ferngesteuerte Geschoße bekannt, bei denen der Winkelabstand des Abschußzielgerätes zwischen der Richtung Zielgerät-Ziel und der Richtung Zielgerät-Geschoß durch einen Winkelmesser oder ein Infrarot-Abstandsmeßgerät gemessen wird. Bei diesen Systemen wird das Anvisieren des Zieles durch den Schützen durch eine Ziellinie erreicht.

Diese Meßeinrichtungen haben den gemeinsamen Nachteil, daß sie die Behandlung nur eines Geschoß-Ziel-Paares durch eine Bedienungsperson ermöglichen. Dies ist auf die Ziellinie zurückzuführen, auf der eine Bedienungsperson nur ein einziges Ziel anvisieren kann (die im allgemeinen durch ein Raster dargestellt wird, das durch eine Optik ins Unendliche projiziert wird). Bei einem Winkelmesser wurde bisher vorzugsweise für derartige Anwendungsfälle der Winkelmessung mit zwei Ausgangssignalen (Azimut und Höhenwinkel) eine sich drehende, ausgeschnittene Scheibe verwendet, die vor einem Strahlungsdetektor vorbeiläuft, der die gleichzeitige goniometrische Behandlung mehrerer Strahlungsquellen nicht ermöglicht, nicht nur, weil diese Vorrichtung in diesem Sinne "blind" ist, da ihr keine Darstellungseinrichtung zugeordnet und ihre Bedienungsperson nicht weiß, welchem Geschoß welches Winkelmeßpaar

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(Azimut, Seitenwinkel) entspricht.

Das Erscheinen von zwei neuen Arten von Darstellungsgeräten auf dem Markt, die auf der Fernsehtechnik beruhen, ermöglicht es nun, eine neuartige Kombination bekannter Einrichtungen vorzuschlagen, um zu dem gewünschten Hauptergebnis zu gelangen, nämlich es einer einzigen Bedienungsperson zu ermöglichen, mehrere Ziele mit mehreren Geschoßen anzugreifen, wobei jedes Ziel von einem oder mehreren Geschoßen getroffen werden kann.

Die erste der beiden zuvor erwähnten Arten umfaßt im wesentlichen die Fernsehverfolgungssysteme. Diese zeichnen sich dadurch aus, daß sie aufgrund eines oder mehrerer photosensitiver Detektoren oder mit einer oder mehreren photosensitiven Detektorflächen, die sich hinter einer Optik befinden, einen als untersuchtes Feld bezeichneten festen Winkel untersuchen und durch elektronische oder mechanische Abtastung des untersuchten Feldes eine zeitliche Folge von elektrischen Signalen liefern, die die Leuchtdichteänderungen in allen Grundrichtungen des untersuchten Feldes darstellen. Die Ziele zeichnen sich im allgemeinen durch eine erhebliche positive oder negative Kontraständerung im Bereich der sichtbaren und unsichtbaren wie dem nahen oder entfernten Infrarotbereich aus. Dieser Kontraständerung entspricht in der zeitlichen' Folge der elektrischen Signale zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Pegeländerung der Signale relativ zur ermittelten Kontraständerung. Es wurden daher elektronische Kreise zur Bestimmung des ÄnderungsZeitpunktes des elektrischen Pegels geschaffen, und zwar in Beziehung zur Abtastlage zum gleichen Zeitpunkt, ebenfalls elektrisch gemessen; diese Kreise ermöglichen

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es somit, ebenfalls in Form elektrischer Signale die Winkellage des Zieles in dem untersuchten Feld zu bestimmen.

Die Benutzung derartiger Vorrichtungen erfordert vom Schützen nur, mittels eines Fernsehbildschirmes eine oder mehrere optoelektrische Abnahmevorrichtungen für elektrische Signale anzukoppeln, die die Winkellage des Zieles charakterisieren, und sie durch ein codiertes Signal elektrisch zu kennzeichnen.

Ähnliche Fernsehtechniken wurden für die Vorrichtung der zweiten Art, die als Lokalisierungsvorrichtung bezeichnet wird, angewandt. Diese zweite Art muß die Winkelkoordinaten des Geschoßes liefern. Diese Einrichtung kann einfacher als diejenige zur Ermittlung und Verfolgung von Zielen sein. Um in geeigneter Weise diese Ziele auszuwählen, bevor ihnen eine Abtastvorrichtung zugeordnet wird, muß die Bedienungsperson sie ermitteln, erkennen und identifizieren. Der Fernsehteil der Vorrichtung der ersten Kategorie muß daher sehr kompliziert (hohe geometrische Qualität, großer Durchlaßbereich der zugehörigen Elektronik usw.). Dagegen kann die der Lokalisierungsvorrichtung zugeordnete Fernseheinrichtung allgemeiner sein. Wenn das Geschoß mit einer Lichtanzeige mit einem definierten Emissionsspektrum versehen ist, sind die Ermittlung und Erfassung dieser Lichtanzeige, die außerdem in geringem Abstand durchgeführt werden, d.h. vom Abschußpunkt des Trägergeschoßes aus und praktisch stets nahe der Beobachtungslokalisierungsvorrichtung, einfach, und die optoelektrische Beobachtung des Geländes um das' Geschoß ist nicht notwendig und kann durch einen

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Schwellwert beseitigt werden. Unter diesen Bedingungen ist es von Vorteil, die Analyse des durch die Lokalisierungsvorrichtung untersuchten Feldes auf die numerische Zählung der Abtastzeilen vor (oder nach) dem Auftreten einer elektrischen Einzelheit zu begrenzen, die die Zeile charakterisiert, die von der von der Lichtanzeige abgestrahlten Energie beeinflußt wird. Um die beiden unterschiedlichen Vinkelkoordinaten zu erhalten, die zur Lokalisierung der Richtung des Geschoßes notwendig sind, wird eine Abtastung des Feldes in einer ersten Richtung (zum Beispiel dem Seitenwinkel) und dann in einer Richtung senkrecht dazu (zum Beispiel dem Höhenwinkel) durchgeführt. Ein Beispiel einer derartigen Vorrichtung ist in den FR-PS¹en 69/34912, 70/13014 und 70/45629 beschrieben.

Parallel zu dem, was für die Lokalisierungsvorrichtung von Zielen durch fernsehtechnische Maßnahmen angegeben wurde, muß diese Vorrichtung zur Lokalisierung eines Geschoßes auch mit elektronischen Kreisen versehen sein, so daß die Signale, die jedem lokalisierten Geschoß bei gleichzeitigen oder schnell aufeinanderfolgenden Abschüssen mehrerer Geschoße zugeordnet sind, abgenommen und auch durch einen elektrischen Code gekennzeichnet werden können.

Ausgehend von diesen bekannten Elementen soll durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Lokalisierung von Zielen und Geschoßen geschaffen werden, die es ermöglicht, völlig automatisch eines oder mehrere Geschoße zu einem oder mehreren Zielen zu lenken.

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Diese Vorrichtung muß insbesondere für Panzerabwehrgeschoße an Bord von Hubschraubern geeignet sein. Die wichtige Rolle, die ein mit Geschoßen ausgestatteter Hubschrauber bei Auffangkämpfen mit Panzern spielen kann, muß heute nicht mehr bewiesen werden. Eine der großen Qualitäten von Hubschraubern ist ihre Beweglichkeit, die es ihnen ermöglicht, die Panzerbesatzungen zu überraschen. Bei den meisten Kämpfen sind die Hubschrauber zahlenmäßig schwächer als die Panzer. Außerdem weiß man, daß jeder Angriff eines stark gepanzerten Zieles geringer Größe, wie eines Kampfpanzers, eine größere Schußgenauigkeit als Feuerstärke erfordert. Bei künftigen Kämpfen zwischen Hubschraubern und Panzern ist es daher nicht nur notwendig, daß die Bewaffnung der Hubschrauber eine große Zieltreffwahrscheinlichkeit hat, sondern es auch ermöglicht, mehrere Ziele anzuvisieren und eine Geschoßsalve abzugeben. Dies kann nur durch eine größere Automatisierung im wesentlichen bei der Verfolgung von Zielen und bei der Messung der Winkelabstände zwischen den Geschoßen und den Zielen erreicht werden, um dem Schützen nur die Beobachtungs-Auswahl und Erfassungsaufgaben von Zielen und die Eröffnung des Feuers zu überlassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Kampfvorrichtung zu schaffen, die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für Hubschrauber geeignet und bei Tag und Nacht gleichzeitig gegen mehrere bewegliche Oberflächenziele und insbesondere gegen Kampfpanzer verwendbar ist.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Bekämpfung von Zielen, die sich in sichtbarer Reichweite befinden, mittels Antriebsaggregaten, wie Ge-

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schoßen, die in Richtung der Geschoße mit einer vorprogrammierten Anfangsbahn entsprechend der Lage abgeschossen werden können, die die Geschoße auf ihren Rampen einnehmen, um nach einer bestimmten Flugstrecke das oder die Geschoß(e) so zu führen, daß sie in den Zielbereich optischer Zielgeräte eindringen, um sie zu übernehmen und zu den jeweiligen Zielen zu führen.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs Λ angegebenen Merkmale.

Bei einem derartigen Verfahren beschränken sich die Vorgänge, die die Bedienungsperson durchführen muß, auf ein genaues Minimum, d.h. die Beobachtung des Geländes, das Einrichten der Bildgeber auf die erfaßten Ziele, deren Beobachtung und Identifizierung und die Erfassung eines Zieles; die letzten Vorgänge erfolgen mittels eines Bildschirmes, der eine Abbildung des Geländes und der Ziele, die sich darauf befinden, liefert. Die Bedienungsperson, die ein Geschoß abgefeuert hat, führt dessen Lenkung zu dem markierten Ziel völlig automatisch durch, da die Verfolgung des Zieles mittels elektronischer Einrichtungen ausgehend von dem durch den einen Geber empfangenen Bild durchgeführt wird, ohne daß die Bedienungsperson eingreifen muß. Dieses Verfahren ermöglicht ea, mehrere Ziele mit mehreren in einer Salve abgefeuerten Geschoßen anzugreifen, wobei die Ziele einzeln sehr rasch durch den Richtschützen markiert werden. Es genügt hierfür, eine gleichzeitige elektronische Verarbeitung der empfangenen BiI-

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der durch die Geber vorzusehen, die von den verschiedenen Zielen und gegen sie abgefeuerten Geschoßen kommen.

Zweckmäßigerweise werden zwei elektrooptische Geber verwendet, von denen jeder ein großes und ein kleines Sehfeld hat.

Die Beobachtung der Ziele erfolgt vorzugsweise mit großem Sehfeld, während ihre Identifizierung, Erfassung, die Bestimmung ihrer Koordinaten und ihre Verfolgung mit dem kleinen Sehfeld erfolgt.

Die Ermittlung eines Geschoßes nach seinem Abschuß erfolgt vorzugsweise mit dem großen Sehfeld, während die Bestimmung seiner Koordinaten und seine Verfolgung in einer ersten Phase mit großem Sehfeld, dann in einer zweiten Phase mit kleinem Sehfeld erfolgt. Vorteilhafterweise erfolgt die Lenkung eines Geschoßes zu einem Ziel in der ersten Phase durch die Aussendung von Lenkbefehlen, die durch Vergleich der Koordinaten des Geschoßes, die im großen Sehfeld bestimmt werden, und der Koordinaten des Zieles, die ebenfalls im großen Sehfeld bestimmt werden, erzeugt werden; letztere werden ausgehend von den Koordinaten des Zieles berechnet, die im kleinen Sehfeld bestimmt werden, während die Lenkung in der zweiten Phase durch die Aussendung von Lenkbefehlen erfolgt, die durch Vergleich der Koordinaten des Geschoßes und des Zieles erzeugt werden, die im kleinen Sehfeld bestimmt werden.

Die Erfassung von Zielen ebenso wie die Bestimmung von Koordinaten und die Verfolgung der Ziele in den

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zwei Phasen und der Geschoße in der ersten Phase erfolgt mittels eines der Bildgeber, dem ersten Bildgeber, mit kleinem Sehfeld, die Ermittlung, die Bestimmung der Koordinaten und die Verfolgung der Geschoße in der ersten Phase erfolgt mittels des anderen Bildgebers, dem zweiten Bildgeber, mit großem Sehfeld.

Das beschriebene Verfahren ermöglicht es, ein Geschoß gegen ein Ziel in der zweiten Phase entsprechend den Abständen zu lenken, die seine Koordinaten aufweisen, die durch das Bild bestimmt werden, das von dem ersten Bildgeber geliefert wird. Diese Art der Erzeugung von Lenkbefehlen hat den Vorteil, daß die Harmonisierungs- bzw. Koordinationsprobleme der beiden verwendeten Geber vermieden werden. Es ist nicht notwendig, eine mechanische Harmonisierung dieser Geber durchzuführen, da sie durch die Verarbeitung der empfangenen Informationen entsprechend dem vorgeschlagenen Verfahren dynamisch harmonisiert werden.

Während der zweiten Phase hat der zweite Geber keine Lenkfunktion mehr. Man kann ihn nun vorteilhafterweise mit dem kleinen Sehfeld zur Bestimmung der Koordinaten eines gelenkten Geschoßes und zu deren Änderung zwecks Erzeugung von Befehlen zur genauen Steuerung, die zu ihm adressiert werden, verwenden.

Um die Beobachtung und Erfassung von Zielen bei Tag und bei Nacht zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, als ersten Geber einen Nachtsichtgeber zu verwenden. Der zweite Geber kann ein Tagsichtgeber mit besserem Auflösungsvermögen als der erste Geber sein, da dies

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seiner Verwendung bei Tag und Nacht für die Erzeugung der Abbildung von Geschoßen nicht entgegensteht, die normalerweise mit einer sehr starken Lichtanzeige versehen sind.

Wie bereits erwähnt wurde, ist es bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung möglich und zweckmäßig, zur Erfassung und Bestimmung der Koordinaten mehrerer Ziele und mehrerer Geschoße gleichzeitig die von den Gebern bezüglich der Geschoße und Ziele gelieferten Informationen zu verarbeiten, wobei diese Objekte gegebenenfalls in verschiedenen Feldern beobachtet werden.

Durch die Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor angegebenen Verfahrens geschaffen, die zur Ausnutzung der Vorteile, die das Verfahren bietet, derart ausgebildet ist, daß mehrere Ziele und Geschoße gleichzeitig behandelt werden können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 10 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung der gesamten Vorrichtung,

Figur 2 bis 6 verschiedene Abschnitte des Verfahrens,

Figur 7 eine Darstellung des Ablaufs der aufeinanderfolgenden Lenkphasen längs der Bahn eines Geschoßes,

Figur 8 eine Tabelle, aus der die verschiedenen Verwendungsarten der beiden Geber hervorgehen, und

Figur 9 und 10 Blockschaltbilder, aus denen die elektronischen Abstandsmeßkreise der Vorrichtung der Erfindung hervorgehen.

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Figur 1 zeigt, daß die Vorrichtung 2 elektrooptische Bildgeber 1 und 2 aufweist, die innerhalb einer Plattform 3 angeordnet sind, die von einem Kreisel 4 gesteuert und stabilisiert wird. Diese Plattform kann vorteilhafterweise die in der FR-Patentanmeldung 75/36999 beschriebene sein. Der Geber 1 ist ein Nachtsichtgeber bekannten Aufbaus mit einer Infrarotkamera oder einer mit Licht niedrigen Pegels oder thermisch arbeitenden Kamera. Vor dem Geber befindet sich eine Optik mit mehreren Vergrößerungen, die dem Schützen und Beobachter ein ausreichendes Sehfeld unter Berücksichtigung der Ausbreitung der Ziele auf dem Gelände, zum Beispiel von fahrenden Panzern, gibt, um mehrere betrachtete Ziele in einer Entfernung zusammenzufassen, die dem mittleren Schußbereich von Geschoßen entspricht. Diese Optik kann aus einem Objektiv 16 mit großem Sehfeld (GC) bestehen, der eine Galiläioptik 15 zugeordnet ist, die bei 15' versenkbar ist und eine Vergrößerung für ein kleines Sehfeld (PC) liefert. Der Geber 2 ist ein Tagsichtgeber mit bekanntem Aufbau, vorzugsweise eine Fernsehkamera mit einer empfindlichen Siliciumoberflache, vor der eine Optik mit mehreren Sehfeldern angeordnet ist. Diese Optik kann aus Objektiven 26G, 26P mit großem und kleinem Sehfeld bestehen, die in der Lage sind, gleichzeitig die empfindliche Oberfläche des Gebers 2 zu beleuchten. Vor diesen Objektiven ist eine bewegliche Blende 25 vorgesehen, die das Objektiv 26P abdecken kann, wenn das Objektiv 26G mit großem Sehfeld in Betrieb ist, oder das Objektiv 26G (bei 25') wenn das Objektiv 26P mit kleinem Sehfeld in Betrieb ist, oder bei 25" versenkt werden, wobei der Geber 2 nun gleichzeitig ein Bild mit großem und kleinem Sehfeld überlagert empfängt. Die Umschaltung der Optiken der Geber 1 und 2 zwischen dem großen und dem kleinen Sehfeld erfolgt mittels einer manuellen Steuervorrichtung 6. Man kann auch Ob-

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jektive mit veränderbarer Brennweite verwenden.

Die Orientierung der Plattform 3 und die gemeinsame Richtung der Ziellinie der Geber 1 und 2, die sie trägt, kann manuell mittels eines Steuerhebels 9 geändert werden.

Die Geber 1 und 2 sind mit Zeitablenkgeneratoren 18, 28 versehen, die die sequentielle linienweise Abtastung der empfangenen Bilder sicherstellen. Diese Bilder werden an einer Schieß- und Beobachtungsstation auf Bildschirmen 10, 20 dargestellt (in Abwandlung kann ein einziger Bildschirm vorgesehen sein, der für die beiden Geber verwendet wird). Die entsprechenden Videosignale werden auch über Videoverstärker 13, 23 auf Entfernungsmeßkreise 11 und 12 für den Geber 1 und 22 für den Geber 2 gegeben. Diese Kreise sind einer Recheneinheit 30 zugeordnet und haben den Zweck, eines oder mehrere Ziele automatisch zu verfolgen, ebenso wie eines oder meherere Geschoße zu lenken, jedes in Richtung eines bestimmten Zieles. Ein Hebel 7 und eine Taste 8 ermöglichen es, manuell jedes gewählte Ziel zu erfassen, wie später erläutert wird.

Die Kreise 11, 12, 22 haben ähnlichen Aufbau und die Kreise 12 und 22 sind nahezu gleich. Jeder dieser Kreise hat einen gemeinsamen Teil 110, 120, 220, denen komplementäre Abschnitte in der Anzahl gleich der der Ziele, die gleichzeitig angegriffen werden sollen, zugeordnet sind. Von diesen Abschnitten sind hier drei Abschnitte 111a,b,c, 121a,b,c, 221a,b,c vorhanden.

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Die Beobachtung des Geländes erfolgt mit großem Sehfeld (Figur 2) bei Tag mit dem optischen Geber 2 und bei Nacht mit dem optischen Geber 1, ebenso wie die Identifizierung von Zielen a,b,c (Figur 3)> die jedoch mit kleinem Sehfeld erfolgt. Für die Beobachtung des Geländes, die Identifizierung und die Erfassung von Zielen wird der Zielvorgang mittels des Hebels 9i der der Bedienungsperson zur Verfügung steht, der die Kreiselpräzision steuert, und der Kreisel steuert die Plattform 3> die die optischen Geber 1 und 2 trägt. Die Bedienungsperson, die den Hebel 9 betätigt, orientiert die Plattform 3 derart, daß bei Tag oder bei Nacht das oder die Ziele im kleinen Beobachtungssehfeld des Gebers 2 oder 1 erscheinen, das auf dem entsprechenden Bildschirm 20 oder 10 zum Beispiel durch einen Leuchtkreis 24, 14 dargestellt wird, der erscheint, wenn die Beobachtung mit großem Sehfeld durchgeführt wird.

Für die Identifizierung eines oder mehrerer Ziele (Figur 3) steuert die Bedienungsperson mittels der Vorrichtung 6 bei Tag die Umschaltung des Sehfeldes des Gebers 2 und bei Nacht die Umschaltung des Sehfeldes des Gebers 1, um zum kleinen Sehfeld überzugehen. Der Schütze und Beobachter wählt ein erstes Ziel auf dem Bildschirm 20 oder 10, das er dadurch markiert, daß er mittels des Hebels 7 ein elektronisches Easter R verschiebt, um es auf dem Bild des ersten gewählten Zieles a anzuordnen, das er auf dem Bildschirm 10 sieht, d.h., das Ziel in einem elektronischen Fenster 0 derart anzuordnen, daß nur die Videosignale in diesem Fenster ausgewertet werden. Wenn das Raster R mit dem gewählten Ziel übereinstimmt, betätigt der Schütze und Beobachter die Taste 8, so daß die automatische Verfolgung des Zieles ausgelöst wird. Dies ergibt sich aufgrund der Erzeugung durch eine geeignete Verarbeitung der Videosig-

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nale in dem Kreis 11 von Verfolgungsabstandssignalen, was mittels bekannter elektronischer Kreise durchgeführt werden kann, die zum Beispiel durch Analyse des Kontrastes des Zieles in seinem Fenster C oder durch Karrelation von Bildern geschieht. Derartige Kreise liefern die Mitte des Zieles, die durch die Erzeugung eines Impulses bezeichnet wird, die es ermöglicht, seine Koordinaten zu messen.

Der Kreis 11, der das Fenster C erzeugt und das Ziel umgibt, liefert auch die Koordinaten X, T dessen Mitte, die außer auf die Recheneinheit 30 (Figuren 4 und 5) auf den Fenstergenerator des Kreises 11 zur automatischen Zentrierung des Fensters C auf dem empfangenen Bild des Zieles und nach Umschaltung eines Umschalters 5 (Figur 1), der von der Taste 8 gesteuert wird, auf die Eingänge eines Verstärkers 31 zur Steuerung der Präzision des Kreisels 4- gegeben werden, um die Plattform 3 zur Zielverfolgung zu steuern. Die Steuerung des Hebels 9 kann (mit geringer Wirksamkeit) aufgrund einer Verbindung 32 aufrecht erhalten werden, die von einer Taste 33 gesteuert wird, die an dem Hebel 9 angeordnet ist, damit der Schütze und Beobachter bei der Verfolgung eine Feineinstellung durchführen kann.

Sobald das Ziel auf diese Weise automatisch verfolgt wird, wird ein Geschoß m abgeschossen, das durch vorläufige Befehle gesteuert wird, in das große Sehfeld des Gebers 2 (Figur 4-) einzudringen. Dieses Geschoß trägt eine Leuchtanzeige, die von den Gebern 1 und 2 bei Tag und bei Nacht gesehen wird. Die Richtung, in der das Geschoß in dieses Feld eindringt, kann vorher nicht erkannt werden, vor allem wenn das Geschoß von einem fliegenden Hubschreiber abgeschoßen

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wird. Das Geschoß muß nun, sobald es in dem Feld erscheint, sehr rasch erfaßt werden. Außerdem darf das Bild der Leuchtanzeige des Geschoßes nicht mit anderen Lichtquellen verwechselt werden, die auf einem Kampfgelände erscheinen, wie Mündungsfeuer, Flammen, Explosionen usw.. Diese Probleme werden durch eine Einrichtung gelöst, die als leuchtendes Objekt nur dasjenige erfaßbar macht, dessen Bild am Rand des Betrachtungsfeldes des großen Sehfeldes des Gebers 2 erscheint und ein Umfangsfenster M1 (Figur 4) am Rande des großen Sehfeldes erzeugt, dessen gesamte innere Fläche entsensitiviert ist. Die Abmessungen des Randes und der entsensibilisierten Zone werden von der Recheneinheit 30 gesteuert, die Entsensibilisierungsbefehle in Abhängigkeit von der Anzahl der Abtastlinien und der Punkte auf den Abtastlinien n, N, n¹, N' erzeugt. Die Abtastung des Bildschirmes 20 erfolgt abwechselnd horizontal und vertikal und diese Zahlen werden zunächst in die Recheneinheit 30 eingegeben.

Die Koordinaten x,., y,, dee Geschoßes m erscheinen in diesem umfangsfenster M1 und werden gemessen, was es ermöglicht, ein zweites Fenster M2 zu erzeugen, das das Geschoß umgibt, gesehen in dem großen Sehfeld, und entsprechend seinen veränderbaren Koordinaten X₂, y₂, die auf die Recheneinheit 30 gegeben werden. Außerdem werden die Koordinaten X, Y des Zieles, das von dem Geber 1 gesehen wird, von der Recheneinheit 30, die verschiedene Felder und die unterschiedliche Anzahl der Abtastlinien der beiden Geber 1 und 2 berücksichtigt, in neue Koordinaten X₂, Y₂ umwandelt, als ob das Ziel von dem Geber 2 gesehen werden würde. Der Vergleich in einem Komparator der Recheneinheit

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der Koordinaten X₂, 7p ^^es Geschoßes ^un(i der neuen Koordinaten X₂, ^₂ ^{des z}i^el^es liefert Abstandssignale, die nach. Verarbeitung in Lenkbefehle umgewandelt werden, die (zum Beispiel durch Funk) zum Geschoß m übertragen werden, um seine Bahn zu korrigieren. Das Geschoß wird nun in das große Feld des Gebers 2 gelenkt.

Diese erste Lenkphase im großen Feld ist relativ ungenau, um so mehr, als das Geschoß, das sich dem Ziel nähert, von der Abschußstation entfernt. Man muß daher nach der ersten Phase eine zweite Lenkphase vorsehen, die im kleinen Feld erfolgt, also mit einer besseren Genauigkeit.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt dringt das Geschoß in das kleine Sehfeld des Gebers 1 ein, der bisher nur das Ziel gesehen hat, und es kann von dem Abstandsmeßkreis 12 erfaßt werden. Um zu vermeiden, daß das Bild der Lichtanzeige, die in diesem kleinen Feld des Gebers 1 erscheint, mit irgendeiner anderen Lichtquelle verwechselt wird, wird ein elektronisches Fenster M3 zuvor in Vorbereitung in diesem Feld (Figur 5) entsprechend den Informationen des Abstandsmeßkreises 2 erzeugt, der dem Geber 2 zugeordnet ist. Die Lage und die Fläche des Fensters M2, das auf dem Bild des Geschoßes, gesehen vom Geber 2, zentriert ist, werden durch die Anzahl der horizontalen und vertikalen Abtastlinien bestimmt, und diese Daten werden umgewandelt, um das unterschiedliche Feld und die Anzahl der Abtastlinien des Gebers 1 zu berücksichtigen, um von dem Fenster M2 auf das Fenster M3 überzugehen. Wenn das Bild des Geschoßes m im Fenster M3 erscheint, ermittelt der Abstandsmeßkreis, der dem Geber 1 und der Rechen-

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einheit 3 zugeordnet ist, dieses Bild, mißt seine Koordinaten x, und J₇, und arbeitet neue Fenster M3 in Fläche und Lage entsprechend den zu messenden Abmessungen und neuen Lagen des Bildes des Geschoßes m aus, das zum Ziel vorrückt. Ausgehend hiervon arbeitet die Recheneinheit 30 die Entfernungen X-x* und T-y^ zwischen Geschoß und Ziel aus und wandelt sie nach geeigneter Verarbeitung in zum Geschoß adressierte Lenkbefehle um, um es zum Ziel zu führen.

Die von dem Abstandsmeßkreis 22, der dem Geber 2 und der Recheneinheit 3 zugeordnet ist, erhaltenen Messungen, die bisher zur Lenkung des Geschoßes in der ersten Phase dienten, werden in der zweiten Lenkphase zur Steuerung des Geschoßes verwendet. Die Optik 15, 16 vor dem Geber 1 kann ein zu kleines FeIdJC haben, um mehrere Ziele unter Berücksichtigung der Kampfverhältnisse zu erfassen. Andererseits hat der Geber 1, der ein Nachtsichtgeber ist, eine bestimmte Anzahl L von Abtastlinien. Wenn seine Auflösung

L für den maximalen Reichweitenabstand des Geschoßes ausreichend ist, um mit Genauigkeit die Abstände zwischen Geschoß und Ziel zu messen, ist sie es nicht über einer mittleren Strecke, um die Steuerbedingungen von Geschoßen zu erfüllen. Da der Geber 2 ein Geber genauerer Festlegung ist, und da das Feld 26P seiner Optik kleiner ist, ist er in der Lage, mittels seines Abstandsmeßkreises 22 die Koordinaten des Geschoßes im kleinen Feld zu liefern,die nach. Differentation dazu verwendet werden können, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung zu wissen und Bahnkorrekturbefehle des Geschoßes zu erzeugen.

Um diese neuen Koordinaten zu erhalten, verwendet man die Koordinanten im großen Feld des Geschoßes,

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das von dem Fenster M2 umgeben ist und adressiert sie zur Recheneinheit 30, die, da sie das Verhältnis zwischen dem großen und dem kleinen Feld der Objektive 26G und 26P des aufnehmenden Gebers ist, durch eine Maßstabsänderung die Koordinaten eines Vorbereitungsfensters M4- im kleinen Feld (Figuren 4- und 5) erzeugt. Wenn das Geschoß in dieses kleine Feld eindringt, erscheint sein Bild in diesem Fenster und der Abstandsmeßkreis 22 erfaßt es und mißt seine Koordinaten. Das Bild des Geschoßes im kleinen Feld hat einen höheren Videosignalpegel als das Bild im großen Feld, so daß die Messungen leichter durchgeführt werden können.

Das Auftreten des Geschoßes im Fenster M4 des kleinen Feldes steuert die Unterdrückung des Fensters M2 im großen Feld.

In der zweiten Phase werden somit der Geber 2 und der Abstandsmeßkreis 22 zur genauen Lenkung bzw. Steuerung des Geschoßes verwendet, während der Geber 1 und seine Abstandsmeßkreise 11 und 22 zur Groblenkung des Geschoßes auf das Ziel verwendet werden.

Figur 7 zeigt die verschiedenen Lenkphasen, die auf der Geschoßbahn aufeinanderfolgen: die Vorphase, in der das von einem Hubschrauber 34- abgeschossene Geschoß einfach durch Programmierung gelenkt wird, um in das große Feld des Gebers 2 einzudringen, die zweite Phase, in der das Geschoß in dieses Feld gelenkt wird, und die dritte Phase, in der das Geschoß in das kleine Feld des Gebers 1 gelenkt wird, während es entsprechend seinen gemessenen Koordinaten, die im kleinen Feld des Gebers 2 gemessen werden, genau

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gesteuert wird.

Die Tabelle der Figur 8 faßt die verschiedenen Verwendungsarten der beiden Geber 1 und 2 entsprechend dei> vorherigen Erläuterung für ein einziges Geschoß zusammen. Diese Tabelle gibt auch die Reihe der Fenster an, die entsprechend gebildet werden, d.h. das Fenster C des Zieles, das erste Fenster M1 oder das Umfangsfenster, das zweite Fenster M2, das dritte Fenster M3 und das vierte Fenster M^, wobei die letz ten vier Fenster das Geschoß betreffen.

Von diesen Fenstern ist das Umfangsfenster H1 fest, während die Fenster C, M2, M3 und M^ entsprechend den Abbildungen des Zieles oder des Geschoßes bei ihren Verschiebungen beweglich sind.

Wenn man Geschoße auf mehrere Ziele richten will, zum Beispiel auf drei Ziele a, b, c, führt man aufeinanderfolgend die Erfassung jedes dieser Ziele, wie es erläutert wurde, durch Betätigung des Hebels 7, dann der Taste 8, um zur automatischen Verfolgung eines Geschoßes überzugehen, das abgeschossen wird, sobald jedes Ziel erfaßt und verfolgt ist, durch. Man kann so die Erfassung und Verfolgung aller Ziele .durchführen,-um dann eine Salve von Geschoßen entsprechender Anzahl durchzuführen. Die am besten geeignete Arbeitsweise hängt insbesondere von den re·=· lativen Positionen der Ziele und ihre Entfernung ab. Wenn mehrere Geschoße abgefeuert werden, kann man die Möglichkeit berücksichtigen, daß der Schütze ein bestimmtes Geschoß für ein bestimmtes Ziel in Abhängigkeit von der Reihenfolge des Auftretens der Geschoße in dem Feld des Gebers 2 verwendet. Die Wahl der Verwendung der Geschoße kann auch automatisch durch die Recheneinheit 30 erfolgen, zum Bei-

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spiel kann diese das erste Geschoß zu dem entferntesten Ziel richten (der Abstand wird mittels einer entsprechenden Vorrichtung, wie einem Laserentfernungsmesser gemessen, der an der Plattform 3 angeordnet ist).

Figur 6 zeigt beispielsweise den Fall, daß drei Ziele a, b, c in Fenstern Ca, Cb, Cc im kleinen Feld des Gebers 1 erfaßt sind, und daß sich ein Geschoß m_o in der zweiten Phase seiner Bahn befindet und in einem Fenster M3a (x_Xo, Tf-Z₀) gelenkt wird

pa pa

und im Fenster M4-a genau in Richtung des Zieles a (X_, Y_) gesteuert wird, während gerade ein zweites Geschoß m^ im großen Feld des Gebers 2, d.h. im Umfangsfenster M1b erschienen ist und seine erste Lenkphase beginnt. Der Kreis 22 erzeugt nun in Verbindung mit der Recheneinheit 30 gleichzeitig ein Fenster M4-a für das Geschoß Ma und ein Umfangsfenster M1b für das Geschoß Mb, wobei letzteres die Erfassung dieses Geschoßes vor seiner Lenkung im großen Feld in einem Fenster M2b ermöglicht, das ebenfalls von dem Kreis 22 erzeugt wird, und dann im kleinen Feld in einem Fenster M3b, das von dem Kreis 12 des Gebers 1 erzeugt wird.

Figur 9 zeigt das Schaltbild des elektronischen Abstandsmeßkreises 11 für drei Ziele a, b, c, bestehend aus einem gemeinsamen Teil 110 und drei entsprechenden gleichen Abschnitten 111a, 111b, 111c. Während der Erfassung des ersten Zieles a verstellt der Steuerhebel 7 die Schieber von zwei Potentioaetem (Seiten- und Höhenwinkel) und die analogen Spannungen, die sie liefern, werden umgewandelt in numerische Signale auf einen Multiplexer 4-0 gegeben,

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der zunächst unter der Steuerung eines Schieberegisters 115 eine Verbindung D-E herstellt und zu einem Fenstergenerator 113 die erzeugten Verstellbefehle des Hebels 7 überträgt, um das Raster R (Figur 3) auf die Abbildung des Zieles a zu führen. Das Raster R wird von einem Rastergenerator 35 erzeugt, dem ebenfalls die erzeugten Befehle des Hebels 7 zugeführt werden.

Der Fenstergenerator 113 erzeugt eine Ausnehmung, die ein Fenster C bestimmt und durch einen Verbindungskreis 36 auf einen Verstärkungssteuerkreis 112 gegeben wird, der hinter dem Videoverstärker 13 des Gebers 1 angeordnet ist, so daß von den auf dem Bildschirm 10 dargestellten Videosignalen nur die Signale, die im Inneren dieses Fensters empfangen werden, auf einen Verarbeitungskreis 114 gegeben werden. Der Fenstergenerator 113 steuert auch das Schließen eines Schalters 41, der das Ausgangssignal des Kreises auf die Stop-Eingänge A zweier Zähler 42, 43 gibt, die jeweils die Taktsignale von Taktgebern 37» 38 mit der Frequenz der Punkte und der Frequenz der Abtastlinien bzw. -zeilen des Gebers 1 gibt. Der Zähler 42 wird bei jeder Zeilenaustastung auf Null zurückgestellt, und der Zähler 43 bei jeder Bildaustastung (die von dem Bildabtasttaktgeber 39 des Zeitablenkgenerators 18 geliefert wird).

Wenn das Ziel in das Fenster C eingeschrieben ist, unterbricht der Verarbeitungskreis 114 zum Zeitpunkt der Erfassung der Mitte des Zieles die Zählung der Zähler 42 und 43 und die Werte als Anzahl der Punkte und der Zeilen entsprechen den Koordinaten Σ und T des Zieles. Diese werden in den Eingängen F des Multiplexers 40 gespeichert. Die Signale am Eingang F und D des Multiplexers 14 sind nun ia gleichen logischen

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Zustand, da die Bedienungsperson das Raster E auf dem Bild des Zieles durch Betätigung des Hebels 7 hält. Die Bedienungsperson geht zur automatischen Verfolgung durch Schließen des Unterbrechers 8 über, der über einen Schalter 44, der durch das Register 115 geschlossen wird, die Verbindung D-E im Multiplexer 40 schließt und durch die Verbindung F-E ersetzt, so daß der Fenstergenerator 113 die manuellen Verfolgungssignale nicht mehr empfängt, sondern die Lagesignale des Zieles, die von den Zählern 42 und erzeugt werden. Der so gebildete Abstandsmeßkreis bewirkt, daß das Fenster C, das vom Fenstergenerator 113 erzeugt wird, automatisch um das Zielbild festgehalten wird. Die Ausgangssignale der Zähler 42 und 43 werden ebenfalls einerseits zu der Recheneinheit 30 und andererseits mittels eines Multiplexers 45 in Richtung des Kreisels 4 der Plattform 3 geleitet, um diese auf das interessanteste Ziel unter mehreren Zielen einzustellen, das von der Bedienungsperson mittels einer Wähleinrichtung 17 gewählt wird.

Der Übergang von der manuellen Verfolgungsbetriebsart zur automatischen hat zur Folge, daß das Register 115 um eine Stelle verschoben wird, das nun den Schalter 44 des Abschnittes 111a öffnet, um dessen Multiplexer 40 von neuen Befehlen aufgrund einer Steuerung des Hebels 7 zu trennen, und schließt den Schalter 44 des folgenden Abschnittes 111b, der dessen Multiplexer 40 veranlaßt, Befehle des Verstellhebels des Rasters zu empfangen, das die Bedienungsperson auf das Bild des zweiten gewählten Zieles b führt.

Venn die drei betrachteten Ziele a, b, c erfaßt sind, werden sie von den drei Abstandsmeßkreises 110-111a,

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110-11Ib, 110-111C der Schaltung 11 automatisch erfaßt, wobei der Fenstergenerator 113 drei Fenster Ca, Cb, Cc erzeugt, die zusammen auf den Verstärkungssteuerkreis 112 und getrennt auf die Schalter 41a, b, c gegeben werden, um entsprechend den Zugang zu den Zählern 42, 43a, b, c zu öffnen, die die Koordinaten X, T_D v, _ der drei Ziele liefern.

Figur 10 zeigt das Schaltbild der Geschoßermittlungsund Abstandsmeßschaltung 22, die wie die Schaltung 11 einen gemeinsamen Abschnitt 220 und drei besondere Abschnitte 221a, 221b, 221c aufweist, die ebenfalls drei Abstandsmeßkreise bilden. Ein Schieberegister 225 steuert zunächst einen Multiplexer 50 (der des Abschnittes 221a), um eine Verbindung D-E herzustellen, die zu einem Fenstergenerator 223 die Befehle zur Bildung des Vorbereitungsfensters M1 am Rande des Sehfeldes des Gebers 2 leitet, die von der Recheneinheit 30 abgegeben werden. Der Fenstergenerator 223 steuert über einen Verbindungskreis durch einen Verstärkungssteuerkreis 222 eine Fensteröffnung, so daß der Verarbeitungskreis 224 nur Videosignale des Gebers 2 entsprechend dieses Uafangsfenster M1 empfängt. Der Fenstergenerator 223 steuert auch das Schließen eines Schalters 51 über eine Verbindung 59 und über einen Schalter 57» der vom Register 225 gesteuert wird. Der Schalter 51 gibt das Videosignal entsprechend dem Vorbereitungsfenster M1 auf die Stop-Eingänge A zweier Zähler 52 und 53» die die Signale mit der Zeilenfrequenz des Taktgebers des Zeitablenkgenerators 28 empfangen. Dieser Taktgeber und ein weiterer Taktgeber 69» der Abtastsignale mit der Bildfrequenz abgibt und die Zähler 52 und 53 auf UuIl zurückstellt, sind mit dem Zähler *2 über einen Multiplexer 70 verbunden, dessen Zweck es

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ist, aufeinanderfolgend die Analyseabtastungen des Zählers 2 umzukehren. Ein dritter Taktgeber 67 gibt Signale ab, die der Anzahl der Punkte einer Abtastzeile entsprechen und zum Fenstergenerator 223 adressiert werden. Wenn das Bild eines Geschoßes im Umfangsvorbereitungsfenster M1 erscheint, wird dieses Bild im Laufe einer Horizontal- oder Vertikalabtastung erfaßt, und ein Signal wird von dem Verarbeitungskreis 224 abgegeben. Bei jeder Abtastung sperrt dieses Signal den Zähler 52 oder 53 bei Abtastzeilenzahlen, die den Koordinaten x^ und y^ des Geschoßes entsprechen. Das Geschoßermittlungssignal wird über ein ODER-Glied 227 zum Register 225 geleitet, das eine Stelle vorrückt. Das Register 225 setzt den Multiplexer 50 in einen Umschaltzustand E-I¹ für die Übertragung der Geschoßkoordinaten, die in den Zählern 52 und 53 gespeichert sind, zum Fenstergenerator 223} es steuert auch den Multiplexer 50 des folgenden Abschnittes 221b, um eine Verbindung D-E herzustellen; schließlich steuert es das Schließen des Schalters 57 dieses letzten Abschnittes. Der Fenstergenerator 223, der die Informationen x„> 7? ^^{er z}ähl^er 52 und 53 des Abschnittes 211a empfängt, erzeugt ein Fenster M2, um das Geschoß zu isolieren, im Fenster M1 auf der •Verbindung 59 ersetzt wird. Die Befehle zur Bildung des Umfangsfensters M1 werden vom Multiplexer 50 des Abschnittes 221b zum Fenstergenerator 223 geleitet, der durch die Wirkung des Verstärkungssteuerkreises die Bildung des Umfangsfensterkreises in Vorbereitung des Auftretens eines zweiten Geschoßes m^ aufrecht erhält, dessen Koordinaten im Abschnitt 221b durch die Zähler 52 und 53 bestimmt werden, die das Videosignal des Verarbeitungskreises 224 über den entsprechenden Schalter 51 empfangen, dessen Weg durch den Umschalter 57 bestätigt wird, der vom Fensterge-

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nerator 223 gesteuert wird. Die Informationen der Zähler 52 und 53 des Abschnittes 221a, die Koordinaten des ersten Geschoßes m , werden auf die Recheneinheit 30 übertragen.

Um mehrere Ziele zu verfolgen und ein Geschoß auf jedes Ziel zu lenken, muß der Geber 2 gleichzeitig mit dem kleinen Feld ein Geschoß genau steuertn und mit dem großen Feld ein zweites und dann ein drittes Geschoß erfassen können. Dies kann mit dem gleichen Geber durch die Analyse zweiter Bilder erreicht werden, einem Bild mit großem Sehfeld und einem mit kleinem, die auf der sensitiven Oberfläche des Gebers mittels der zu Beginn (Figur 1) beschriebenen Optik überlagert werden.

Wenn unter diesen Bedingungen ein Geschoß in das große Feld des Gebers 2 gelenkt wird, dringt es nach einer bestimmten Zeit in das kleine Feld des Gebers 2 ein. Vie zuvor gezeigt wurde, wird in diesem kleinen Feld ein Vorbereitungsfenster W\- erzeugt. Dieses wird vom Fenstergenerator 223 erzeugt, der die Informationen der Recheneinheit 30 erhält, und wird über eine Verbindun g 56 auf einen Schalter 5^ über einen Schalter 55 gegeben, der vom Register 225 gesteuert wird. Wenn das Geschoß im Fenster ftt- erscheint, steuert der Schalter 5^ einerseits über die Verbindung 58, die Unterbrechung der Erzeugung durch den Fenstergenerator 223 des Fensters M2 im großen Feld für das betrachtete Geschoß und gibt das empfangene Signal auf die Zähler 52 und 53» während der Schalter 51 aufgrund des Verschwindens des Fensters M2 offen ist. Die Zähler 52 und 53 geben nun die Koordinaten x*, y^ des Geschoßes im kleinen Feld des Gebers 2 ab, die für die genaue Steuerung des Geschoßes verwendet werden.

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Im Falle mehrerer Geschoße ist der Ablauf der Vorgänge der gleiche wie in den Abschnitten 221b, 221c,... Diese Vorgänge können sich überlappen. Zum Beispiel kann der Fenstergenerator 223 gleichzeitig ein Fenster M4a für die genaue Steuerung eines ersten Geschoßes m_, ein Fenster M2b für die Lenkung eines

el

zweiten Geschoßes m_b im großen Feld und ein TJmf angs-

fenster M1c für die Erfassung eines dritten Geschoßes

m oder auch drei Fenster M4a, IWb, M4c für die genaue Steuerung erzeugen.

Der Kreis für die Lokalisierung eines Geschoßes, der vorstehend beschrieben wurde, arbeitet durch abwechselnde Abtastung des optischen Gebers und Zählung der Anzahl der Zeilen ist aus den FE-PS'en 69/34-912, 70/13014 und 70/46629 bekannt. Die vorliegende Schaltung kann entsprechend diesen Veröffentlichungen ausgebildet und verbessert werden.

Der Geber 1 ist nicht nur mit einem Abstandsmeßkreis

11 verbunden, sondern auch mit einem weiteren Abstandsmeßkreis 22, der ein Fenster M3 um jedes Geschoß zunächst ausgehend von den Koordinaten x~, 7o erzeugt, die durch die Recheneinheit 30 und dann durch die Verfolgung im kleinen Feld des Gebers 1 umgewandelt werden, wobei dann die Koordinaten x,, y, des Geschoßes in diesem Feld erzeugt werden. Der Kreis

12 (nicht gezeigt) ist nahezu gleich dem Kreis 22 in Figur 10. Die einzigen Unterschiede des Kreises 12 sind folgende: die Zähler 52 erhalten nicht das Zeilentaktsignal, sondern das Punkttaktsignal 37 (Figur 9» die Abtastung des Gebers 1 wird nicht geändert); die Multiplexer 50 empfangen von der Recheneinheit die Befehle zur Bildung des Vorbereitungsfensters M3 (und nicht M1); schließlich sind die Schalter 54 und

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55, die nicht benötigt werden, weggelassen.

Vorstehend wurden die Koordinaten der Ziele und Geschoße auf seitliche Bezugsachsen, die an Band des Feldes liegen, bezogen. Selbstverständlich können die Bezugsachsen auch an anderen Stellen gewählt werden, zum Beispiel so, daß sie sich im Mittelpunkt entsprechend der optischen Zielachse kreuzen.

TJm die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Torrichtung optimal zu gestalten, wählt man die optischen Frequenzbänder der Geber Λ und 2, in denen sie arbeiten, sorgfältig, insbesondere derart, daß die Strahlungsquelle der Lichtanzeige der Geschoße wenig gebeugte optische Bilder ergibt, und die Erdziele zur genauen Unterscheidung im Gelände am Geber ausreichend kontrastreiche Bilder liefern. Es ist bekannt, daß sich die Erdatmosphäre nicht für alle technologisch möglichen optischen und infraroten Frequenzkombinationen eignet. Eine der optimalen Kombinationen von Frequenzbändern der beiden Geber 1 und 2 besteht darin, ein Infrarotfrequenzband (8 bis 15 Mikrometer) am Geber 1,und am Geber 2 ein Frequenzband des sichtbaren Spektrums nahe dem infraroten entsprechend dem eines Vidicons zu verwenden, das mit einer sensitiven Siliciumoberflache versehen ist. Neutrale oder selektive Filter bestimmter Dichte können verwendet werden, um die Optiken der Geber entsprechend ihrem Zweck optimal zu gestalten. In Abwandlung von der beschriebenen Ausführungsform ist es zum Beispiel möglich, daß die Lichtanzeige eines Geschoßes vom Geber 1 nicht auf seiner gesamten Bahn gesehen werden kann, da nach einer bestimmten Strecke ihr Bild nicht mehr erfaßbar ist, oder auch daß die

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Strahlungen, die von einem Ziel und dem entsprechenden Geschoß abgegeben werden, am Ende der Bahn, wenn sich das Geschoß dem Ziel nähert, eintrüben. XIm diese Möglichkeiten zu berücksichtigen, kann die zuvor beschriebene Vorrichtung, die die gleichen Elemente hat, für den Betrieb in einer etwas anderen Weise aufgebaut sein. Am Ende der zweiten Längsphase werden die Koordinaten x,, y, des Geschoßes, die von dem Abstandsmeßkreis 12 des Gebers bestimmt werden, durch die Koordinaten X₂,, y^, des gleichen Geschoßes ersetzt, die von dem Abstandsmeßkreis 22 des Gebers 2 bestimmt werden, und die Recheneinheit 30 überträgt in das System des Gebers die Koordinaten X, Ϊ des Zieles, das im Geber 1 gesehen wird, um die Geschoßlenkung entsprechend den Abständen zwischen diesen neuen Koordinaten und den Koordinaten x^, y^ des Geschoßes durchzuführen. Das Bild des Geschoßes verschwindet nun im Geber 1, sei es selbst bei der ersten betrachteten Möglichkeit, oder sei es durch Löschung mittels einer bekannten Einrichtung, wie eines Filters, bei der zweiten Möglichkeit.

Bei dieser Ausführungsform hat die Behandlung des Geechoßes durch den Geber 2, dann durch den Geber und wieder durch den Geber 2 den Vorteil, zu einer automatischen Harmonisierung ("simbleautage") der optischen Achsen der beiden Geber 1 und 2 zu führen, da im Falle der bevorzugten Ausführungsform, bei der die Mängel der Parallelität zwischen den optischen Achsen der beiden Geber auf die Genauigkeit der Ergebnisse ohne Auswirkung sind, ihr Einfluß durch das angewandte Verfahren zur Bestimmung der Abstände zwischen Geschoß und Ziel beseitigt ist.

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Leerseite

Claims

Case P/4868

SOCIETE D¹EiEUDES ET DE !REALISATIONS ELECTRONIQUES, ASNIEEES / Frankreich und

SOCIETE DE FABRICATION D'INSTRUMENTS DE MESURE (S.F.I.M.) MASSI / Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Fernsteuerung von Ge-

schoßen

Patentansprüche

1. Verfahren zur Lenkung von einem oder mehreren Geschoßen, die insbesondere von einem Hubschrauber abgeschossen werden, zu einem oder mehreren Zielen, durch Beobachtung und Lokalisierung der Ziele und der Geschoße mittels elektrooptischen Bildgebern, die ihre Informationen in Form eines elektrischen Signals abgeben, dadurch gekennzeichnet, daß elektronisch die Winkelkoordinaten eines Geschoßes entsprechend dem Bild bestimmt werden, das von einem Geber geliefert wird, daß ein Geschoß abgefeuert wird, und daß das Geschoß entsprechend den Abständen zwischen diesen Koordinaten des Zieles und den Winkelkoordinaten des Geschoßes gelenkt wird, wobei letzteres in einem großen Sehfeld und dann in einem kleinen Sehfeld entsprechend den von den Gebern empfangenen Daten bestimmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß mittels der beiden elektro optischen Geber, die gleichzeitig arbeiten, und deren Zielachsen parallel verlaufen und gemein-

sam orientierbar sind, folgende Vorgänge durchgeführt werden:

a) Beobachtung und Identifizierung der Ziele entsprechend dem von einem der Geber gelieferten Bild, die manuell auf diese eingestellt werden, und Darstellung auf einem Bildschirm,

b) Erfassung eines Zieles durch dessen manuelle Markierung auf dem von einem der Geber gelieferten Bild und Darstellung auf einem Bildschirm,

c) elektronische Bestimmung der Koordinaten und Verfolgung des von dem Geber beobachteten Zieles,

d) Abschuß eines Geschoßes und elektronische Ermittlung dieses Geschoßes während seines Eindringens in das Feld eines der Geber,

e) elektronische Bestimmung der Koordinaten und Verfolgung dieses Geschoßes entsprechend den Informationen der Geber,

f) Berechnung der Abstände zwischen den Koordinaten des Zieles und des entsprechenden Geschoßes und Erzeugung von diesem zugeführten Lenkbefehlen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Geber verwendet werden, von denen einer ein großes und einer ein kleines Sehfeld aufweist.

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4-. Verfahren nach. Anspruch 3_? dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtung der Ziele mit dem großen Sehfeld erfolgt, während ihre Identifizierung, ihre Erfassung und die Bestimmung ihrer Koordinaten und ihre Verfolgung mit dem kleinen Sehfeld erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung eines Geschoßes nach seinem Abschuß mit dem großen Sehfeld erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Koordinaten und die Verfolgung eines Geschoßes in einer ersten Phase mit großem Sehfeld und dann in einer zweiten Phase mit kleinem Sehfeld erfolgt.

7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennz eichnet, daß die Lenkung eines Geschoßes zu einem Ziel in der ersten Phase durch die Aussendung von Lenkbefehlen erfolgt, die durch Vergleich der Koordinaten des Geschoßes, die mit dem großen Sehfeld bestimmt werden, und der Koordinaten des Zieles, die ebenfalls mit dem großen Sehfeld bestimmt werden, erzeugt werden, wobei letztere ausgehend von den Koordinaten des Zieles berechnet werden, die mit dem kleinen Sehfeld erzeugt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche I.bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkung eines Geschoßes zu einem Ziel in der zweiten Phase durch Aussendung von Lenkbefehlen erfolgt, die durch Vergleich der Koordinaten des Geschoßes

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und des Zieles erzeugt werden, die mit dem kleinen Sehfeld bestimmt werden.

9· Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung von Zielen ebenso wie die Bestimmung der Koordinaten und die Verfolgung der Ziele in der zweiten Phase und der Geschoße in der dritten Phase mittels eines der Geber, des ersten Gebers, mit dem kleinen Sehfeld erfolgt, während die Ermittlung, Bestimmung der Koordinaten und Verfolgung der Geschoße in der ersten Phase mittels des anderen Gebers, des zweiten Gebers, mit dem großen Sehfeld erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß während der zweiten Phase der zweite Geber mit dem kleinen Sehfeld zur Bestimmung der Koordinaten eines gelenkten Geschosses zur Erzeugung von zu diesem übertragenen Befehlen zur genauen Steuerung verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als erster Geber ein Nachtsichtgeber und als zweiter Geber ein Tagsichtgeber verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung und Bestimmung der Koordinaten mehrere Ziele und mehrere Geschoße, die von den Gebern bezüglich der Ziele und Geschoße gelieferten Daten gleichzeitig verarbeitet werden, wobei dj.ese Objekte gegebenenfalls in verschiedenen Feldern

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2Θ1993Θ

beobachtet werden.

13· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch

a) eine stabilisierte Plattform (3) die die beiden elektrooptischen Geber trägt und mittels eines Steuerhebels (7) orientierbar ist,

b) eine Vorrichtung zur Wahl der Sehfelder jedes Gebers (1), um ihnen ein großes und/oder ein kleines Sehfeld zu verleihen,

c) zwei Bildschirme (10, 20) zur Darstellung der von den Gebern gelieferten Bilder,

d) eine Vorrichtung (9) zur manuellen Markierung der auf einem der Bildschirme betrachteten Ziele,

e) elektronische Kreise (11, 12, 22), die die elektrischen Signale der Geber (1, 2) empfangen und die Koordinaten der Ziele und der Geschoß e bestimmen,

f) eine Recheneinheit (30), die mit den elektronischen Kreisen verbunden ist und die Befehle erzeugt, die zu den Geschoßen geleitet werden, um sie zu den Zielen zu lenken.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß drei elektronische Kreise (11, 12, 22) vorhanden sind, die ähnlichen Aufbau haben, von denen zwei mit dem ersten Geber (1) verbunden sind und die Koordinaten der Ziele und die Koordinaten der Geschoße erzeugen, die durch diesen Geber beobachtet werden, und von denen der dritte mit dem zweiten Geber (2) verbunden ist und die Koordinaten der durch diesen Geber beobachteten Geschoße bestimmt.

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15. "Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektronische Kreis (11, 12, 22) einen gemeinsamen Teil aufweist, dem mehrere besondere Abschnitte zugeordnet sind, deren Anzahl gleich der der Ziele oder Geschoße sind, die gleichzeitig behandelt werden, und daß jeder besondere Abschnitt mit dem gemeinsamen Teil eine Abstandsmeßschaltung bildet, die die Koordinaten eines Zieles oder eines Geschosses liefert.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abstandsmeßschaltung einen elektronischen Fenstergenerator (113) aufweist, der in dem gemeinsamen Teil (110) liegt und mehrere Fenster bildet, die mittels eines Verstärkungssteuerkreises (112), der auf das elektrische Signal einwirkt, das von dem entsprechenden Geber abgegeben wird, ein Teilfeld begrenzt, in dem nur die Signale, die von dem Geber empfangen werden, verarbeitet werden.

17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Markierung eines Zieles die Bildung eines entsprechenden Fensters erfolgt, das das Bild dieses Zieles umgibt, das von dem ersten Geber (1) empfangen wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Vorbereitungs-Umfangsfenster eines Geschoßes in dem großen Feld des zweiten Gebers (2) am Rande dieses Feldes erzeugt wird.

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· "Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennz eichnet, daß ein zweites Fenster das Bild eines Geschoßes umgibt und diesem folgt, das in dem großen Feld des zweiten Gebers (2) beobachtet wird, beim Eintritt des Geschoßes in dieses Feld erzeugt wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Vorbereitungs-Fenster eines Geschoßes in dem kleinen EeId des ersten Gebers (1) entsprechend den Daten des Geschoßes erzeugt wird, das in dem grossen Feld des zweiten Gebers (2) beobachtet wird und von dem zweiten Fenster umgeben ist, und daß dieses dritte Fenster dem Bild des Geschoßes folgt, wenn es in dem kleinen Feld des ersten Gebers (1) empfangen wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennz eichnet, daß ein viertes Vorbereitungs-Fenster eines Geschoßes in dem kleinen Feld des zweiten Gebers (2) entsprechend den Koordinaten des Geschoßes erzeugt wird, das in dem großen Feld dieses Gebers beobachtet wird und von dem zweiten Fenster umgeben ist, und daß dieses vierte Fenster dem Bild des Geschoßes folgt, wenn es in dem kleinen Feld des zweiten Gebers empfangen wird.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (50) zur Durchführung der folgenden Funktionen ausgebildet ist:

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a) Übersetzung in der ersten Lenkphase eines Geschoßes der Koordinaten > die in dem kleinen Feld des ersten Gebers empfangen werden, in solche Koordinaten, wie sie in dem großen Feld des zweiten Gebers erhalten werden, ^Λdanach Vergleich dieser neuen Koordinaten des Zieles mit den Koordinaten des entsprechenden Geschoßes, die in dem großen Feld von der Abstandsmeßschaltung des zweiten Gebers bestimmt werden, und schließlich Erzeugung von Führungsbefehlen, die zu dem Geschoß geleitet werden, entsprechend den Abständen dieser Koordinaten,

b) Übersetzung für die zweite Lenkphase eines Geschoßes dessen Koordinaten, die durch die Abstandsmeßschaltung des zweiten Gebers bestimmt werden, in solche Koordinaten, wie sie erhalten werden, wenn das Geschoß im kleinen Feld des ersten Gebers beobachtet wird, wobei diese Koordinaten zur Erzeugung eines dritten Vorbereitungs-Fensters in dem kleinen Feld des ersten Gebers dienen,

c) Vergleich in der zweiten Phase der Koordinate» eines Zieles und eines Geschoßes, die in dem kleinen Feld von der Abstandsneßschaltung des ersten Gebers erzeugt werden, und Erzeugung entsprechend den Abständen dieser Koordinaten von zu dem Geschoß geleiteten Lenkbefehlen,

d) Erzeugung in der dritten Phase entsprechend den Änderungen der Koordinaten eines Geschoßes, die im kleinen Feld von de» Abstandsmeßkreis des zweiten Gebers bestimmt werden, von zu des Geschoß geleiteten Befehlen zur genauen Steuerung.

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23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der zweiten Phase die Lenkbefehle eines Geschoßes zu einem Ziel an der Recheneinheit (30) durch Vergleich der Koordinaten des Geschoßes, das in dem kleinen Feld des zweiten Gebers beobachtet wird, und der Koordinaten des Zieles, das in dem kleinen Feld des ersten Gebers beobachtet wird, erzeugt werden, wobei letztere zuvor von der Recheneinheit in solche Daten übersetzt werden, wie sie in dem kleinen Feld des zweiten Gebers erhalten werden, während das Bild des Geschoßes in dem ersten Geber gelöscht wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (30) zur gleichzeitigen Verarbeitung von Signalen, die von den Gebern aufgrund mehrerer Ziele und/oder Geschoße empfangen werden, ausgebildet ist.

25· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder, die in den elektrooptischen Gebern (1, 2) erzeugt werden, durch sequentielle Abtastung untersucht werden, und daß die Koordinaten der Ziele und der Geschoße für den ersten Geber durch Zählung der Anzahl der Zeilen und der Punkte auf einer Zeile zwischen Bezugsachsen und dem einen Ziel oder einem Geschoß entsprechenden Punkt für den zweiten Geber (2) durch Zählung der Anzahl der abwechselnd horizontalen und vertikalen Zeilen zwischen den Bezugsachsen und der sich an der einem Geschoß entsprechenden Bildstelle kreuzenden Zeilen bestimmt werden.

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26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 251 dadurch gekennz eichnet, daß der erste Geber (1) eine Optik aufweist, die ihm durch Umschaltung ein großes oder ein kleines Sehfeld verleiht.

27· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis

26, dadurch gekennz eichnet, daß der zweite Geber (2) eine Optik aufweist, die ihm durch Umschaltung ein großes, ein kleines oder gleichzeitig ein großes und ein kleines Sehfeld verleiht.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis

27, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Frequenzband, das von jedem Geber (1, 2) empfanget: wird, durch Filtrierung optimiert ist.

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