DE3119773A1 - Method for warning against enemy laser radiation, and a device for this purpose - Google Patents
Method for warning against enemy laser radiation, and a device for this purposeInfo
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- DE3119773A1 DE3119773A1 DE19813119773 DE3119773A DE3119773A1 DE 3119773 A1 DE3119773 A1 DE 3119773A1 DE 19813119773 DE19813119773 DE 19813119773 DE 3119773 A DE3119773 A DE 3119773A DE 3119773 A1 DE3119773 A1 DE 3119773A1
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Description
- 6 - Ma/Kr/518- 6 - Ma / Kr / 518
Beschreibungdescription
Warnverfahren vor gegnerischer Laserstrahlung und Vorrichtung hierzuWarning procedure for opposing laser radiation and device for this
Die Erfindung betrifft ein Warnverfahren für eigene Waffensysteme vor der Laserstrahlung gegnerischer Ziele, das einen Lasersender und einen Laserempfänger verwendet, der Strahlung durch ein Eingangsobjektiv hindurch empfängt und einer Auswerteelektronik zuführt sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a warning method for your own weapon systems before the laser radiation of enemy targets, that uses a laser transmitter and a laser receiver, which receives radiation through an input lens and supplies it to evaluation electronics and a device to carry out this procedure.
Eine solche Vorrichtung behandelt die DE-OS 24 53 265. Sie dient neben der Bestimmung der Einfallsrichtung elektromagnetischer Strahlung vor allem als Abfrage/Antwort-System, wie es in der Praxis für die Durchführung einer \ Freund/Feind-Kennung Verwendung findet. Aus der DE-ASSuch a device treats the DE-OS 24 53 265. It is used in addition to determining the direction of incidence of electromagnetic radiation primarily as a challenge / response system as found identifier enemy use in practice to carry out a \ friend /. From the DE-AS
J 28 52 224 ist eine Warnvorrichtung bekannt, die inner-J 28 52 224 a warning device is known, the internal
\ · halb eines großen Raumwinkelbereichs IR-Scheinwerfer- \ 15 und Laserstrahlung detektiert und die Richtung und Art % der Laserstrahlung zur Anzeige bringt. \ · Half of a large solid angle range of IR headlights and \ 15 laser radiation is detected and the direction and type % of the laser radiation is displayed.
Der vorliegenden- Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine frühzeitige Warnung vor einfallender gegnerischer Laserstrahlung innerhalb eines möglichst großen Bildfeldes zu erhalten, und möglichst gleichzeitig wirksame Gegenmaßnahmen einzuleiten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Maßnahmen gelöstThe present invention is based on the object an early warning of incident laser radiation from the enemy within the largest possible image field and, if possible, to initiate effective countermeasures at the same time. This object is achieved according to the invention solved by a combination of the following measures
2525th
a) im eigenen Waffensystem wird ein Laserempfänger mit einer - Strahlung vom gesamten Bildfeld desa) in your own weapon system is a laser receiver with one - radiation from the entire field of view of the
- 7 - Ma/Kr/518- 7 - Ma / Kr / 518
Objektivs empfangenden und eine zentrische Blendenöffnung aufweisenden - Sensoranordnung verwendet, Lens receiving and a central aperture having - sensor arrangement used,
b) das vor Anstrahlung durch das gegnerische Zielb) that before being illuminated by the opposing target
bereits grob ausgerichtete Waffensystem wird danach - als Folge einer gegnerischen Entfernungsmessung
oder anderweitigen Beleuchtung - fein nachgestellt und
10Already roughly aligned weapon systems are then - as a result of an opposing distance measurement or other lighting - finely adjusted and
10
c) das aufgrund seiner Laserabstrahlung oder durch • einen eigenen Laserzielbeleuchter angestrahlte wahrgenommene Ziel wird als meistbedrohend für die Erstbekämpfung ausgewählt. ■ ' Dabei geht man von dem Gedanken aus, daß bei einer Anstrahlung von einem gegnerischen Laserentfernungsmesser (kurz LEM) unmittelbar nach der Entfernungsmessung der Schuß erfolgt, so daß Gegenmaßnahmen nur Erfolgaussichten haben, wenn die Entdeckung des Gegners und dessen Bekämpfung mit der eigenen Waffe innerhalb weniger Sekunden erfolgt. Ist hierbei gewährleistet, daß die Laserstrahlung nicht von einem befreundeten Objekt stammt, können an die Strahlenerfassung automatisch Gegenreak-' . . ■c) that is illuminated due to its laser radiation or by • its own laser target illuminator perceived target is selected as most threatening for the first fight. ■ 'It is based on the idea that with an illumination by an opposing laser rangefinder (LEM for short) immediately after the distance measurement of the Shot takes place, so that countermeasures only have a chance of success if the enemy and his or her opponent are discovered Combat with your own weapon within a few seconds. Is this guaranteed that the laser radiation does not come from a friendly object, counterreactions can automatically be made to the beam detection. . . ■
tionen gekoppelt-werden, etwa dergestalt, daß beim Vorhandensein mehrerer Ziele - z.B. beim konzentrierten Angriff durch einen ganzen Panzerverband - dasjenige Ziel für eine sofortige Bekämpfung selektiert wird, das infolge einer von ihm durchgeführten Entfernungsmessung oder einer Beleuchtung für den Einsatz lasergelenkter Waffen eine unmittelbare Gefahr darstellt.functions are coupled, for example in such a way that when multiple targets - e.g. in a concentrated attack by an entire tank formation - one target is selected for immediate combat, as a result of a distance measurement carried out by him or lighting for the use of laser-guided weapons poses an immediate danger.
In Verbindung mit dem eigenen LEM wird eine erste wirksame Maßnahme gegen die feindliche Bedrohung etwa darin "".In connection with your own LEM, a first effective measure against the enemy threat is "" in it.
■j U.:":=--;,:.": 1 3119771■ j U.: ": = -;,:.": 1 3119771
- 8 - Ma/Kr/518- 8 - Ma / Kr / 518
; gesehen, daß bei einer genau in der optischen Achse; seen that at one exactly in the optical axis
·■ des Visiers durch die Blendenöffnung einfallenden· ■ of the visor incident through the aperture
j gegnerischen Strahlung eine eigene Laserentfernungsmessung ausgelöst und/oder ein Frequenzverdoppler-j opposing radiation triggers its own laser distance measurement and / or a frequency doubler
05 Modul eingeschwenkt wird, um den Gegner mit sichtbarer05 Module is swiveled in to make the opponent more visible
; Laserstrahlung zu blenden. Die Verwendung eines Fre- ; To dazzle laser radiation. The use of a fre-
] quenzverdoppler-Moduls ist vorteilhaft, da man gewär-] frequency doubler module is advantageous because one warrants
] tigt sein muß, daß der anstrahlende Gegner einen Vor-] it must be ensured that the shining opponent has a
: sprung besitzt, wenn man selbst Waffen einsetzt, die: jump if you use your own weapons that
10 eine Zeit von mehreren Sekunden zur überbrückung des10 a time of several seconds to bypass the
I Abstandes bis hin zum Ziel benötigen. Sofern sich dasI need a distance to the goal. If that
\ *Ziel nur innerhalb des Sehfeldes der eigenen Visier- \ * Target only within the field of view of your own sight
\ einrichtung befindet, kann man auf diese Weise in extrem \ facility is located in this way in extreme
I kurzer Zeit wirksam reagieren.I react effectively for a short time.
! 15 "! 15 "
I In vorstehendem Zusammenhang ist es aus Gründen der Ge-I In the above context, for reasons of
j schwindigkeit sinnvoll, wenn das Feinnachstellen desj speed makes sense if fine readjustment of the
■I eigenen Waffensystems manuell oder automatisch und das■ I own weapons system manually or automatically and that
j - Einschwenken des Frequenzverdoppler-Moduls automatisch 20 durchgeführt wird. Für die manuelle Ausrichtung des Waffensystems kann die Position der gegnerischen Laserquelle im Bildfeld des Visiers als Leuchtpunkt dargestellt werden oder es können für die automatische Ausrichtung die Ablagekoordinaten der gegnerischen Laser-25 quelle von der Waffenachse über einen Feuerleitrechner zur Nachführung des Waffensystems benutzt werden. Zweckmäßigerweise wird als Lasersender ein Nd: YAG-Laser und als Frequenzverdoppler-Modul ein LiNiobat-Kristall verwendet. Hiermit kann die vom Lasersender im 30 um-Wellenlängenbereich ausgesandte Laserstrahlung in einen nm-Wellenlängenbereich umgewandelt werden. Mit anderen Worten: Die unsichtbare und beim Gegner durch entsprechende Interferenz-Sperrfilter abgehaltene 1,06 um-Laserstrah1ung wird in 530 nm-Laserstrahlung 35 umgewandelt, die im Bereich der maximalen Empfindlich-j - pivoting of the frequency doubler module is carried out automatically 20. For manual alignment of the weapon system, the position of the opposing laser source can be displayed as a luminous point in the field of view of the sight, or the storage coordinates of the opposing laser source can be used from the weapon axis via a fire control computer to track the weapon system for automatic alignment. A Nd: YAG laser is expediently used as the laser transmitter and a LiNiobate crystal is used as the frequency doubler module. This allows the laser radiation emitted by the laser transmitter in the 30 µm wavelength range to be converted into a nm wavelength range. In other words, the invisible and held by corresponding interference elimination filter at the opponent 1.06 um-1 Laserstrah ung is converted to 530 nm laser radiation 35 which is in the range of maximum sensitivity
-- MiHr/518- MiHr / 518
keit des menschlichen Auges und damit der höchsten Transmission des optischen Visiers des gegnerischen Richtschützen liegt. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein solcher sich mit Lichtgeschwindigkeit geradlinig und scharf gebündelt ausbreitender Hochleistungslaserimpuls den gegnerischen Richtschützen sofort blendet bzw. schädigt, so daß er nicht mehr in der Lage ist, den Bekämpfungsvorgang abzuschließen. Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ist vorgesehen, nicht einen Einzel impuls, sondern, wenn der LEM dies zuläßt, eine Folge von Laserimpulsen mit geringsten Zeitintervallen ^auszusenden, wodurch die Wirkung beim Gegner erhöht wird.ability of the human eye and thus the highest transmission of the opponent's optical sight Gunner lies. This measure has the advantage that it moves in a straight line at the speed of light and a high-power laser pulse that spreads sharply in a focused manner and immediately blinds the enemy gunner or damages, so that he is no longer able to complete the control process. After a further inventive ideas are provided, not one Single pulse, but, if the LEM allows this, a sequence of laser pulses with the smallest possible time intervals ^ to send out, whereby the effect on the opponent is increased.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Laserempfänger - der Reihe nach und zentrisch zur optischen Achse angeordnet - aus dem Eingangsobjektiv, einer Lochblende mit der zentrischen Blendenöffnung und der diese öffnung strahleneintrittseitig umgebenden Sensoranordnung, einer Empfängerdiode und einem Verstärker für den Laserentfernungsmesser besteht, wobei die einzelnen Elemente der Sensoranordnung über getrennte Verstärkerkanäle mit der Auswerteelektronik elektrisch verbunden sind., über die Abbildung durch das Eingangs-A further development of the invention can be seen in the fact that the laser receiver - one after the other and centrically arranged to the optical axis - from the input lens, a pinhole with the central aperture and that surrounding this opening on the beam entry side Sensor arrangement, a receiver diode and an amplifier for the laser rangefinder, the individual elements of the sensor arrangement via separate Amplifier channels are electrically connected to the evaluation electronics, via the mapping through the input
£5 objektiv werden den Sensoren diskrete, aneinander anschließende Überwachungswinkelbereiche zugeordnet, wobei nur der Bereich der Lochblende des Laserempfängers des eigenen LEM aus der überwachung ausgenommen wird, da dies der Bereich ist, in dem eine unmittelbare Zielbekämpfung erfolgen kann, sofern die Waffe genau ausgerichtet ist. Natürlich kann der Laserempfänger in den Warnprozeß eingeschaltet werden, wenn er Laserstrahlung detektiert, ohne daß der eigene Lasersender Strahlung ausssendet. Eine Trennung von Eigen- und Fremdstrahlung ist in diesem Falle einfach, da für den Entfernungs-Objectively, the sensors are discrete, contiguous Monitoring angle ranges assigned, with only the area of the pinhole of the laser receiver own LEM is excluded from the monitoring, as this is the area in which an immediate target attack can be done, provided the weapon is precisely aligned. Of course, the laser receiver can be used in the Warning process can be switched on if it detects laser radiation without its own laser transmitter radiation sends out. Separation of natural and extraneous radiation is easy in this case, since the distance
* W ν ν Η* W ν ν Η
_"1O -" """ "" Mä/Kr/518_ "1O -" "" "" "Mä / Kr / 518
* <r ■ ν ** <r ■ ν *
meßvorgang beim Aussenden des Laserbündels eine Empfängertriggerung erfolgt, die die Entfernungsmessung auslöst. Durch elektronische Signalverarbeitung kann erreicht werden, daß zwischen Dauerstrichlasersignal, 05 Einzelpuls, Laserpulsfolge unterschieden und damitmeasuring process when the laser beam is emitted, a receiver triggering takes place, which triggers the distance measurement. Through electronic signal processing, can be achieved that a distinction is made between continuous wave laser signal, 05 single pulse, laser pulse train and thus
auf die gegnerische Laserquelle und eventuell auf das zugehörige Waffensystem geschlossen werden kann.the enemy laser source and possibly the associated weapon system can be inferred.
Ein großer Vorteil ist es, daß alle Laserempfängerbauj 10 gruppen eines LEM mit Ausnahme der zur Zielselektion I erforderlichen Empfängerblende ohne Modifikation ver-A great advantage is that all laser receivers 10 groups of a LEM with the exception of the receiver aperture required for target selection I without modification.
\ ,wendet werden können. Diese als Lochblende ausgestaltete Empfängerblende befindet sich in der Bildebene des I Eingangsobjektivs, besitzt eine Winkelausdehnung von \ , can be applied. This receiver diaphragm, designed as a pinhole diaphragm, is located in the image plane of the input lens and has an angular extent of
] 15 0,2 bis 0,5 mrad und ist auf die Visierlinie des op- i tischen oder optronischen Visiers harmon.isiert. Die] 15 0.2 mrad to 0.5 and is harmon.isiert on the line of sight of the optically i tables or optronic visor. the
I Empfängerdiode für den LEM befindet sich mit oder ohneI Receiver diode for the LEM is with or without
I lichtsammelnde Zusatzelemente- unmittelbar hinter derI light-collecting additional elements - immediately behind the
I in der Regel kreisrunden Blendenöffnung.I usually circular aperture.
] 20 ] 20
I Für die Ausgestaltung des- Sensorfeldes im Bildwinkelbe-I For the design of the sensor field in the field of view
I . reich des Eingangsobjektives um die Blendenöffnung herumI. area of the input lens around the aperture
j ergeben sich zwei grundsätzlich unterschiedliche Anord-j there are two fundamentally different arrangements
I nungen: Die Ausgestaltung der Sensoranordnung kann sichI nungen: The design of the sensor arrangement can vary
'" 2'"2
ι; 25 entweder aus in der Brennebene angeordneten η quadratischen Einzelelementen zusammensetzen oder aber sie besteht aus einem außerhalb der Brennebene angeordneten Quadrantenempfänger, wobei dann dessen Oberfläche rund oder eckig ausgebildet sein kann oder sich aus mehreren 30 konzentrisch angeordneten runden oder eckigen Flächen zusammensetzt, die sektorförmig unterteilt sind. Im ersten Fall bestimmen die Abmessung der sensitiven Fläche der Einzelelemente und die Brennweite des Objektivs die einzelnen Überwachungssektoren. Zur genauen 35 Bestimmung der Einfallrichtung ist hierbei eine großeι; 25 either from square η arranged in the focal plane Assemble individual elements or it consists of one arranged outside the focal plane Quadrant receiver, with its surface then round or can be formed angularly or consist of several concentrically arranged round or angular surfaces composed, which are divided into sectors. In the first case, determine the size of the sensitive Area of the individual elements and the focal length of the lens, the individual surveillance sectors. To the exact 35 Determining the direction of incidence is a major one here
- 11 "■"" " Mä"/Kr/518- 11 "■" "" Mä "/ Kr / 518
Anzahl von Einzelelementen erforderlich, die z.B. durch ein elektronisches Multiplexverfahren laufend abgefragt werden. Im zweiten Fall werden Sensorgruppen vor der Brennebene angeordnet. Die als punktförmig anzunehmende Laserquelle wird als Fleck dargestellt, der sich über mehrere benachbarte Sensoren verteilt unddie jeweilige Einfallrichtung durch Vergleich der Signale benachbarter Sensoren ermittelt. Hier genügt eine geringere Anzahl von Einzelelementen, die mit geringsten Zwischenräumen aneinander anschließen müssen und großflächiger ausgestaltet sind. Die serielle Verarbeitung im ersten Fall erschwert die Diskriminierung von Einzelpuls und Pulsfolge, während die Parallelverarbeitung der Einzelkanäle den Nachteil hat, daß zur Richtungsbestimmung ein umfangreicher Elektronikaufwand und hohe Linearität der Verstärkungskanäle gefordert wird. Number of individual elements required, e.g. through an electronic multiplex process is continuously queried will. In the second case, sensor groups are arranged in front of the focal plane. The one to be assumed as punctiform The laser source is represented as a spot that is distributed over several neighboring sensors and the respective Direction of incidence by comparing the signals from neighboring ones Sensors detected. A smaller number of individual elements is sufficient here, with the smallest gaps between them need to connect and are designed to be larger. The serial processing is difficult in the first case the discrimination of single pulse and pulse train, while the parallel processing of the single channels den The disadvantage is that extensive electronics and high linearity of the amplification channels are required to determine the direction.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß dem Eingangsobjektiv ein mit einer um 90° gegenüber der optischen Achse geneigten Spektralteilerschicht versehenes, die sichtbare Strahlung in das optische Visier hindurchlassendes und die Laserstrahlung in den Laserempfänger reflektierendes Prismensystem optisch nachgeschaltet ist, wobei sowohl die dem Objektiv abgekehrte, der sichtbaren Strahlung zugeordnete Oberfläche des Prismensystems als auch die zu ihm senkrecht verlaufende, der Laserstrahlung zugeordnete Oberfläche jeweils mit der Brennebene des Objektivs zusammenfällt. Hierbei ist es zweckmäßig, wennAnother feature of the invention provides that the input lens with a 90 ° opposite the optical Axis-inclined spectral splitter layer that allows visible radiation to pass into the optical sight and the laser radiation is optically connected downstream in the prism system reflecting the laser receiver, both the surface of the prism system facing away from the objective and associated with the visible radiation as also the surface, which runs perpendicular to it and is assigned to the laser radiation, in each case with the focal plane of the objective coincides. It is useful if
ρ
die Sensoranordnung mit den η quadratischen Einzelelementen und der Blendenöffnung unmittelbar hinter der mit
einer entsprechenden Öffnung versehenen Oberfläche für die Laserstrahlung angeordnet ist.ρ
the sensor arrangement with the η square individual elements and the diaphragm opening is arranged directly behind the surface provided with a corresponding opening for the laser radiation.
Für den Fall der Darstellung der Position .der Laserquelle in der Bildebene des Visiers besteht nach einem weiteren Gedanken der Erfindung die Oberfläche des Prismensystems ■In the event that the position of the laser source is displayed According to a further concept of the invention, there is the surface of the prism system in the image plane of the visor
Γ τ - * m Γ τ - * m
w *w *
-"ί2"- " """ '"Mtf/Kr/518- "ί2" - "" "" '"Mtf / Kr / 518
für die sichtbare Strahlung, also die Zielmarke, aus einer Flüssigkristallanzeigeeinheit, die so gestaltet ist, daß sie das ganze Bildfeld ausfüllt und durch einen elektronischen Zielmarkengenerator nicht nur die Strichkombinationen der Zielmarke erzeugt werden kann, sondern an jeder Stelle des Bildfeldes ein Laserwarnsymbol (Punkt- oder Kreuzsymbol), das das Vorhandensein einer Laserquelle anzeigt. Um die Anzeige eines einzelnen Laserimpulses zu ermöglichen, sollte nach einem weiteren erfinderischen Gedanken das Laserwarnsymbol eine definierte Zeit nach der Detektion in dem Zielmarkenfeld angezeigt werden, wobei es ohne großen Aufwand möglich ist, durch Ein- und Ausschalten ein Blinksignal zu erzeugen, das dem Richtschützen stärker auffällt. Eine akustische Warnung ist ebenfalls möglich.for the visible radiation, i.e. the target mark, from a liquid crystal display unit designed in this way is that it fills the entire image field and, thanks to an electronic target marker generator, not just the line combinations the target mark can be generated, but a laser warning symbol at every point in the image field (Dot or cross symbol) that indicates the presence of a laser source. To display a single laser pulse To enable, according to a further inventive idea, the laser warning symbol should have a defined Time after the detection are displayed in the target mark field, whereby it is possible without great effort by Switching on and off to generate a flashing signal that is more noticeable to the gunner. An audible warning is also possible.
Im folgenden .werden anhand einer Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, wobei die in den einzelnen Figuren einander entsprechenden Teile dieselben Bezugszahlen aufweisen. Es zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to a drawing, the in parts corresponding to one another in the individual figures have the same reference numbers. It shows
Fig. 1 einen Kampfpanzer der eigenen Seite, beiFig. 1 is a battle tank of your own side, at
ι dem im Sehfeld des Richtschützen drei geg- ι that in the gunner's field of view there are three
nerische Kampfpanzer agieren, von denen einernerische battle tanks act, one of which
% 25 das eigene Fahrzeug mit einem Laserstrahl an- % 25 your own vehicle with a laser beam
$ . ■ . leuchtet, der durch den Laserwarnempfänger im$. ■. lights up, which is illuminated by the laser warning receiver in the
f Richtschützenvisier empfangen wird,f gunner sights are received,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des optischen Strahlengangs des Laserempfangskanals eines2 shows a schematic representation of the optical beam path of the laser receiving channel of a
herkömmlichen LEM (a) und eines Laserempfangskanals mit der erfindungsgemäß integrieten Warnsensoranordnung (b),conventional LEM (a) and a laser receiving channel with the warning sensor arrangement (b) integrated according to the invention,
35. Fig. 3 Beispiele für die Ausgestaltung der Warnsensoranordnung in der Brennebene des Eingangsobjektivs (a) bzw. vor der Brennebene (b), (c) und (d),35. Fig. 3 examples of the design of the warning sensor arrangement in the focal plane of the input lens (a) or in front of the focal plane (b), (c) and (d),
χ 1χ 1
- 13 - Ma/Kr/518- 13 - Ma / Kr / 518
Fig. 4 die schematische Darstellung von Warnsensoranordnung und Zielmarkenprojektionseinrichtung mit Laserpositionsdarstellung bei Verwendung eines gemeinsamen Eingangsobjektivs für Laser- · empfänger und optisches Visier sowie Trennung der Laserstrahlung von der sichtbaren bzw. Visierstrahlung, 4 shows the schematic representation of the warning sensor arrangement and the target mark projection device with laser position display when using a common input lens for laser receiver and optical sight as well as separation of the laser radiation from the visible or sighting radiation,
Fig. 5 eine Möglichkeit für die Ausgestaltung einer * Flüssigkristallanzeigeeinheit für Zielmarkenprojektion und Positionsangabe der gegnerischen « Laserquelle und5 shows a possibility for the configuration of a liquid crystal display unit for target mark projection and position information of the opposing laser source and
Fig. 6 die schematische Darstellung des eigenen Lasersenders mit Frequenzverdoppler-Modu'l außerhalb des Strahlenbündels (a) bzw. innerhalb des Strahlenbündels (b).6 shows the schematic representation of its own laser transmitter with a frequency doubler module outside of the beam (a) or within the beam (b).
In Fig. 1 sind drei gepanzerte Fahrzeuge 1 bis 3 im Sehfeldwinkelbereich 4 des Richtschützen des KampfpanzersIn Fig. 1, three armored vehicles 1 to 3 are in the field of view angle range 4 of the gunner of the main battle tank
gezeigt, von denen das Fahrzeug 1 den Kampfpanzer 5 mit - einem Laserstrahl 6 beleuchtet, der durch die schematisch dargestellte Warnsensoranordnung 7.empfangen wird und zur Bestimmung der Ablage von 1 gegenüber der Visierlinie von 7 ausgenutzt wird, um dem Richtschützen zu zeigen, daß das Fahrzeug 1 das ihn am meisten bedrohende Ziel ist.shown, of which the vehicle 1, the battle tank 5 with - a laser beam 6 illuminated by the schematically The warning sensor arrangement 7 shown is received and for determining the position of 1 in relation to the line of sight of 7 is used to show the gunner that the vehicle 1 is the most threatening target.
Fig. 2a zeigt den optischen Strahlengang eines konventionellen Laserempfängers 8 mit dem Eingangsobjektiv 9, der Lochblende 10 in der Brennebene des Objektivs, der Empfängerdiode 11 und dem nachgeschalteten Verstärker 12, der die elektrischen Signale verstärkt. Die vom Lasersender 34 (Fig. 6) ausgesendete und vom Ziel reflektierte Laserstrahlung ist durch den Pfeil 13 gekennzeichnet, tritt parallel zur optischen Achse 14 in das2a shows the optical beam path of a conventional laser receiver 8 with the input lens 9, the pinhole 10 in the focal plane of the lens, the receiver diode 11 and the downstream amplifier 12, which amplifies the electrical signals. The one emitted by the laser transmitter 34 (FIG. 6) and reflected from the target Laser radiation is indicated by the arrow 13 and enters the parallel to the optical axis 14
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Objektiv ein und fällt durch die Blendenöffnung 15 auf • ■ die Empfängerdiode 11. Ein durch das Objektiv 9 eintre-Lens and falls through the aperture 15 on • ■ the receiver diode 11. A penetration through the lens 9
\ tender Laserstrahl von einem fremden Sender 16 wird auf \ tender laser beam from a foreign transmitter 16 is on
i · dem undurchlässigen Teil der Blende 10 abgebildet undi · the impermeable part of the diaphragm 10 and
: 05 nicht angezeigt, was eine besondere Gefahr darstellt.: 05 not indicated, which is a particular danger.
In Fig. 2b ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung der j Blende 10 im Schnitt gezeigt, bei der die der Eintritts-In Fig. 2b, the embodiment according to the invention is the j Orifice 10 shown in section, in which the entrance
\ pupille zugewandte Seite neben der Blendenöffnung 15 The side facing \ pupil next to the aperture 15
10 eine Sensoranordnung besitzt, welche auch für die Laser-': strahlung empfindlich ist und .elektrische Signale liefert,10 has a sensor arrangement, which 'also for the laser: is radiation sensitive and provides .Electrical signals,
j die das Vorhandensein und die Position der schräg ein-j which the presence and the position of the obliquely
] fallenden Laserstrahlung in der Brennebene angibt. Diese] indicates falling laser radiation in the focal plane. These
j Sensoranordnung ist als schraffierte Schicht 17 darge-j The sensor arrangement is shown as a hatched layer 17
15 stellt und nachfolgend in Fig. 3 näher erläutert. In15 and explained in more detail below in FIG. 3. In
Fig. 2b ist noch gezeigt, daß die in der optischen Achse 14 einfallende Laserstrahlung 13, 1-6 * - bei der es sich I um eigene, vom Ziel reflektierte Strahlung oder um eineFig. 2b is also shown that the incident in the optical axis 14 laser radiation 13, 1-6 * - in which it is I own radiation reflected by the target or a
solche eines fremden Senders handeln kann - durch dasthose of a foreign broadcaster can act - through the
' 20 Blendenloch 15 auf die Empfängerdiode 11 trifft. Gleich-I zeitig ist dargestellt, daß schräg einfallende Laser-'20 aperture 15 hits the receiver diode 11. Equal-I early it is shown that obliquely incident laser
I - strahlung 16 auf der Oberfläche der Sensoranordnung 17 I fokussiert wird und ein elektrisches Signal liefert,I - radiation 16 on the surface of the sensor arrangement 17 I is focused and provides an electrical signal,
das.in der Auswerteelektronik 18 so weiterverarbeitet 25 wird, daß die Position der gegnerischen Laserquelle im Bildfeld des Objektives 9 zur Weiterverarbeitung aufbereitet wird.das.in further processed in the evaluation electronics 18 25 is that the position of the opposing laser source in the image field of the lens 9 is prepared for further processing will.
! Die Fig. 3 zeigt vier Beispiele für die Gestaltungsmög-! Fig. 3 shows four examples of the design options
I 30 lichkeit der Sensoranordnung 17, bei der in nicht dar-I gestellter Weise die als in sich abgeschlossene FlächenI 30 possibility of the sensor arrangement 17, in which not shown in I posed as self-contained areas
j dargestellten gegeneinander isolierten Einzelelementej illustrated individual elements isolated from one another
j getrennte Signale liefern können. Alle Sensoranordnungenj can deliver separate signals. All sensor arrangements
j haben im Zentrum die Lochblende 15 des LEM. Im Beispielj have the pinhole 15 of the LEM in the center. For example
j 35· von Fig. 3a besfeht die Sensoranordnung aus η quadrati- ! sehen Einzelelementen 19. Die Position einer fremdenj 35 · of FIG. 3a, the sensor arrangement consists of η quadrati-! see individual elements 19. The position of a stranger
f ·» ft «f · »ft«
- 15 · Ma/Kr/518:- 15 Ma / Kr / 518:
Laserquelle wird als Punktquelle 20 in der Brennebene dargestellt, deren Position x, y zur optischen Achse 14 durch die Lage des bestrahlten Elementes im Schachbrettmuster auf bekannte Weise dargestellt wird. Die Sensoranordnungen der Fig. 3b bis 3d unterscheiden sich von derjenigen der Fig. 3a dadurch, daß die Sensoroberflächen außerhalb der Brennebene angeordnet sind und dadurch Punktquellen als Flächenstrahler (Kreisflächen 21) ■dargestellt werden, deren Mittelpunkt die Position der Punktquelle gegenüber der optischen Achse festlegt. Durch Summen/Differenz-Bildung der elektrischen Signale von den von der Laserstrahlung beaufschlagten Einzelelementen läßt sich dieser Schwerpunkt leicht ermitteln. Fig. 3b stellt den für sich bekannten Quadrantenempfänger dar, der z.B. als Suchkopf-Version für endphasengelenkte Geschosse mit Laserzielbeleuchtung eingesetzt wird. Fig. 3c und 3d stellen Varianten mit einer sowohl radialen als auch sektorförmig feineren Unterteilung dar, die eine höhere Meßgenauigkeit ermöglichen.The laser source is shown as a point source 20 in the focal plane, the position of which is x, y relative to the optical axis 14 is represented in a known manner by the position of the irradiated element in the checkerboard pattern. The sensor arrangements 3b to 3d differ from that of FIG. 3a in that the sensor surfaces are arranged outside the focal plane and thus point sources as surface radiators (circular areas 21) ■ are displayed, the center of which defines the position of the point source in relation to the optical axis. By Sum / difference formation of the electrical signals from the Individual elements exposed to the laser radiation this focus can easily be determined. Fig. 3b shows the quadrant receiver known per se, the e.g. as a seeker head version for end-phase guided projectiles with laser target lighting. Figures 3c and 3d represent variants with a finer subdivision, both radial and sector-shaped, which have a higher measurement accuracy enable.
Fig. 4 zeigt eine optronische Anordnung, bei der das Objektiv 9 gemeinsam für den Laserempfänger 8 und das optische Visier 27 des Richtschützen verwendet wird. Die Trennung dieser beiden Kanäle erfolgt über das im konvergenten Strahlengang des Eingangsobjektivs 9 angeordnete Prismensystem 22 mit Hilfe einer Spektralteilerschicht 23, welche die Laserstrahlung reflektiert und die sichtbare Strahlung durchläßt. Das Prisma ist dabei so gestaltet, daß die Oberflächen 24 für den Laserkanal und 25 für den Visierkanal mit der Brennebene des Objektivs zusammenfallen. Die in Fig. 3a dargestellte Sensoranordnung 17. mit der Blendenöffnung 15 schließt unmittelbar an die Oberfläche 24 an, so daß die durch den gestrichtelten Pfeil 16 dargestellte Laserstrahlung einer Fremdlaserquelle auf der Oberfläche der Sensoranordnung im PunktFig. 4 shows an optronic arrangement in which the lens 9 common to the laser receiver 8 and the optical Gunner's sight 27 is used. The separation of these two channels takes place via the convergent one Beam path of the input lens 9 arranged prism system 22 with the help of a spectral splitter layer 23, which reflects the laser radiation and lets the visible radiation through. The prism is designed so that the surfaces 24 for the laser channel and 25 for the sighting channel coincide with the focal plane of the lens. The sensor arrangement 17 shown in Fig. 3a with the aperture 15 closes directly on the Surface 24, so that the laser radiation shown by the dashed arrow 16 from an external laser source on the surface of the sensor array at the point
_ 16 - *"' " Mä*/Kr/518_ 16 - * "'" Mä * / Kr / 518
fokussiert wird. Die Position der Laserquelle wird in bekannter und daher nicht näher beschriebener Weise in der Auswerteelektronik 18' berechnet und in Steuersignale für den Symbolgenerator 28 umgewandelt, der ein Laserwarnsymbol 31 (Fig. 5) dem Signal des Zielmarkengenerators 29 überlagert, der in dem gewählten Beispiel eine \ Flüssigkristallanzeigeeinheit ansteuert und Zielmarkeis focused. The position of the laser source is calculated in a known and therefore not described in detail in the evaluation electronics 18 'and converted into control signals for the symbol generator 28, which superimposes a laser warning symbol 31 (FIG. 5) on the signal of the target mark generator 29, which in the selected example is a \ Liquid crystal display unit drives and target mark
■ und ortsrichtig positioniertes Laserquellensymbol 31 er-■ and correctly positioned laser source symbol 31
j zeugt.j testifies.
' 10 ''10'
] In Fig. 5 ist das Zielmarkensymbol 32 und das Laserwarn-] In Fig. 5, the target mark symbol 32 and the laser warning
] symbol 31 auf der- Flüssigkristallanzeigeeinheit 30] symbol 31 on the liquid crystal display unit 30
schematisch dargestellt. Fig. 6b zeigt schematisch die Erzeugung einer frequenzverdoppelten Laserstrahlung durch 15 Einschwenken eines LiNiobat-Kristalles 33 in den Laserstrahl des Lasersenders 34, wodurch im gewählten Beispiel des Nd: YAG-Lasers neben der typischen 1064 nm-Strahlung auch die schraffiert gezeichnete 530 n-Strahlung.36 mit der gleichen Bündelung erzeugt und in die gleiche Richtung abgestrahlt wird. In Fig. 6a dagegen ist der LiNiobat-Kristall 33 in aus dem Strahlengang ausgeschwenktem Zustand dargestellt.shown schematically. Fig. 6b shows schematically the generation of a frequency-doubled laser radiation 15 pivoting a LiNiobate crystal 33 into the laser beam of the laser transmitter 34, which in the selected example of the Nd: YAG laser in addition to the typical 1064 nm radiation also the hatched 530 n radiation.36 with the same focus is generated and emitted in the same direction. In Fig. 6a, however, is the LiNiobate crystal 33 shown in the state swiveled out of the beam path.
Claims (19)
angeordneten η quadrati2
arranged η quadrati
angeordneten η quadratischen Einzelelementen (19)ρ
arranged η square individual elements (19)
15for visible radiation consists of a liquid crystal display unit (30).
15th
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