DE3211711A1

DE3211711A1 - Uebungsvorrichtung fuer die schiessausbildung an lenkflugkoerpern, insbesondere an boden-boden-flugkoerperwaffen

Info

Publication number: DE3211711A1
Application number: DE19823211711
Authority: DE
Inventors: Guenter Loewe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1983-10-06
Also published as: EP0090323A1

Description

Übungsvorrichtung für die Schießausbildung an Lenkflugkörpern, insbesondere an Boden-Boden-Flugkörperwaffen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Übungsvorrichtung für die Schießausbildung an Lenkflugkörpern und insbesondere an Boden-Boden-Flugkörperwaffen, mit einem Periskop, dessen optische Achse auf ein innerhalb eines abgebildeten Geländeabschnittes befindliches Ziel richtbar ist und das eine Fernlenkanlage, die Start- und Richtungsbefehle an den Lenkflugkörper übermittelt, aufweist.

Nach dem Stand der Technik erfolgt die vollständige Schießausbildung an derartigen Waffen mit der tatsächlichen Kampfwaffe und zumeist mit scharfer Munition. Dies hat jedoch, vor allem in der Anfangsphase der Ausbildung, entscheidende Nachteile: Der echte Schuß mit einem auch für Kampfzwecke einsetzbaren Lenkflugkörper ist relativ teuer. Dies gilt schon für den eigent liehen Treibsatz mit Lenkeinrichtungen, der erfahrungsgemäß auch dann nicht wiederverwendet werden kann, wenn keine explosive Ladung mitgeführt wird. Da jeder Lenk- und Zielvorgang hier bei nicht wiederholbar ist und anschließend auch praktisch nicht mehr durch weitere Lenk- oder Zielbefehle korrigiert werden kann, werden Anfänger bei den ersten, im Rahmen ihrer Ausbildung zu absolvierenden Schießversuchen erfahrungsgemäß überfordert, ohne zugleich während der ersten Schießversuche viel lernen zu können.

Zudem stehen für einen echten, scharfen Schuß nur wenige und dann zumeist standortferne Übungsplätze zur Verfugung. Schließlich muß auf Zielscheiben geschossen werden. Zielscheiben jeglicher Art können aber die echten Ziele und deren Bewegungen nicht ausreichend darstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der derzeit üblich Schießausbildung zu vermeiden und eine Übungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine systematische

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Ausbildung bei ausgesprochen geringen Kosten für den einzelne?:; Übungsschuß möglich ist, mit der aber dennoch eine sehr wirklichkeitsnahe Schießausbildung möglich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß die Ausbildung in jedem Gelände und somit insbesondere in NHho elf? Standorts durchgeführt werden kann. In dieses Gelände hinein werden synthetische Ziele eingeblendet, die weitgehend echten Zielen nachgebildet sind und sich innerhalb des Geländeabschnittes wirklichkeitsnah bewegen. Dabei sind ihre Wege und Geschwindigkeiten beliebig oft reproduzierbar, so daß die Schießübung unter identischen Bedingungen wiederholt werden kann. Schließlich können auch die Flugkorpertrajektorie und Treffer/ Nichttreffer wirklichkeitsnah darstellt werden, sie sind eoenfalls reproduzierbar.

Der Übende sieht über den in den Strahlengang des Periskops eingefügten Monitor und die Videokamera dasselbe Bild des Geland abschnittes, das er auch ohne Kamera und Monitor, also bei direktem Blick mit dem Periskop in das Gelände, sehen würde. Der Eindruck für ihn im Rahmen der Schießübung an der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht somit weitgehend den bei einem echten, scharfen Schuß vorliegenden Verhältnissen. Vorteilhafterweise übt er auch an einem Original-Lenkperiskop, wie es für die Kampfwaffe verwendet wird, so daß bei einem späterer., echten Übungsschuß keine Umstellung notwendig ist.

Über den Monitor kann nun, und hierin liegt ein wesentlicher Vorzug der Erfindung, wirklichkeitsgerecht ein synthetischer, elektronisch erzeugter. Flugkörper und ein ebensolches Ziel in den Geländeabschnitt eingeblendet werden.

Vorzugsweise ist die Videokamera starr mit dem Periskop verbunden. Sie wird damit durch die Richtbewegungen, die der Übe rule mit dem Periskop durchführt, unmittelbar mitgeschwenkt. Ein-Schwenken der Kamera mittels Servomotoren ist möglich und hat do Vorteil, daß die Videokamera weit entfernt vom übenden aufgestei

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werden kann, die Übung kann dann beispielsweise in einem geschlo= senen Raum stattfinden. Anstelle einer Videokamera kann auch eine Videoaufzeichnung eines Geländes, eine elektronisch abgetastete Filmaufzeichnung oder dergl. eingesetzt werden. Schließlich ist es auch möglich, das Geländebild elektronisch zu erzeugen.

Sehr vorteilhaft ist die Anordnung eines Lautsprechers in Nähe des Periskops. Dieser gibt einerseits typische Hintergrundgeräusche wieder, wodurch die Übung wirklichkeitsnah wird. Andererseits strahlt er von der Datenverarbeitungsanlage abgerufenen Fluglärm der fliegenden Waffe, typische Treffergeräusche usw. ab. Auch hierdurch wird der Übergang zur Kampfwaffe vereinfacht.

Zweckmäßigerweise ist die Vorrichtung mit einem Ausbildermonitor ausgestattet. Ein Ausbilder kann sich somit direkt und besser als beim scharfen Schuß über den Ausbildungsstand informieren, weiterhin können andere Übende zuschauen. Mittels eines zuschaltbaren Videorecorders kann der einzelne Übungsschuß aufgezeichnet werden, so daß dem Übenden die Fehler seiner Versuche nachträglich erläutert und exakt dargestellt werden können. Schließlich ist ein Speicher für die Sollflugbahn des Lenkflugkörpers vorteilhaft, um dem Übenden die optimale, von der Datenverarbeitungs anlage errechnete Flugbahn zeigen zu können.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführung beispiels, das unter Bezugnahme auf die Zeichnung im folgenden näher erläutert wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfincur.gsgemäben Übungsvorrichtung, und

Fig. 2 eine Abbildung eines Geländeabschnittes, in den Bewegungsbahnen für Ziele eingezeichnet sind.

In Fig. 1 ist links ein Periskop 20 schematisch dargestellt, das einem Lenk-Periskop für eine Kampfwaffe entspricht. Der Übende

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schaut in die Austrittsoptik 22 und durch die Eir.trittsoptik 24 , vor dieser befindet sich ein Videomonitor 26, dessen Bildschirm 28 unter Zwischenschaltung einer Anpassungsoptik 30 starr ir.it dem Periskop 20 verbunden ist. Der Bildschirm 28 füllt das gesa::ite Gesichtsfeld des Periskops 20.

Mit dem Periskop 20 ist weiterhin eine Videokamera 32 starr verbunden, sodaß sie den Bewegungen des Periskops 20 folgt. Ihre optische Achse 34 verläuft dabei stets parallel zur optischen Achse 36 des Periskops 20, ihr Öffnungswinkel entspricht dem Öffnungswinkel des Periskops 20. Das von ihr gelieferte Videosignal wird über eine Leitung 38 einem Bildmischer 40 zugeführt, dessen Ausgangssignal über eine Leitung 4 2 mit dem Eingang des Videomonitors 26 verbunden ist.

Anstelle einer Videokamera 32 kann an den Bildmischer 4 0 üLer einer. Eingang 4 4 auch eine andere Videoinformation angeschlossen werde;;, beispielsweise eine Videoaufzeichnung eines Geländes mit sich irr. Gelände bewegenden, echten Zielen.

Rechts der in Fig. 1 eingezeichneten, vertikalen, strichpunktierte Linie-, ist eine Datenverarbeitungsanlage D im Blockschaltbild wiedergegeben, die sich in Entfernung vom Periskop 20 befinden und für mehrere Übungsplätze mit Periskopen 20 gemeinsam genutzt werden kann. Sie weist einen Prozeßrechner 46 mit Speicher auf, der über eine Leitung 50 Lenkbefehle von einer im Periskop 20 angeordneten Fernlenkanlage erhält. Weiterhin sind ein Flugbahngenerator 52 und ein Zielgenerator 54 an den Rechner 45 angeschloss'e.v Sie erzeugen synthetische Bilder von sich bewegenden Flugkörpern bzw. Zielen und werden vom Rechner 46 gestartet und über die im Rechner 46 verarbeiteten Lenkbefehle angesteuert. So führt ein Lenkbefehl, der den Rechner 45 über die Leitung 50 erreicht zu einer Änderung der im Flugbahngenerator 52 erzeugten Flugbahn. Diese Änderung erfolgt mit der selben Trägheit, wie bei der tatsächlichen Waffe.

Der Rechner 46 ist weiterhin mit einer Eingabestufe 56 für ein Programm verbunden. Eine Selbstprüfeinrichtung 58 kann zugeschai-LeL werden. Schließlich :;ind dem Rechner ^ΛΓ> ein Au

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60, ein Videorecorder 62 und eine Dokumentation 64 nachgeschalt. Über eine Leitung 66 kann die im Videorecorder 6 2 gespeicherte Information auf dem Ausbildermonitor 6 0 betrachtet werden.

In Nähe des Periskops 20 befindet sich schließlich ein Lautspre· eher 68, der ebenfalls an den Rechner 46 angeschlossen ist. Von diesem gesteuert erhält er über einen Geräuschgenerator 70 erstens Hintergrundgeräusche und zweitens typische, vom Rechner 4i zeitgerecht zugeschaltete Flug- und Treffergeräusche.

Über eine Leitung 72 werden die von der Datenverarbeitungsanlage D erzeugten Videosignale für mindestens ein Ziel und einen Lenkflugkörper dem Bildmischer 40 zugeführt, sodaß sie im Ausgangssignal (Leitung 42) erscheinen.

Im folgenden wird das Verfahren bei einer übung in einem echten Gelände, auf das die Videokamera 32, gerichtet wird, beschrieben: vor Übungsbeginn werden die Ausbildungsstellung A und die Zielwege Z in Form von Polygonzügen auf einer Karte festgelegt. Alsdann werden die Zielwege in einem polaren Koordinatensystem mit der Übungsstellung als Nullpunkt und einer Grundrichtung, insbesondere Norden in einen Speicher der Datenverarbeitungsanlage D übertragen. Weiterhin werden die Art des Ziels (Kampfpanzer, Schützenpanzer usw.) Startzeit des Ziels, Zielgeschwindigkeit und Zielweg vorgegeben. Anschließend werden die Zielwege, die bisher noch in einer Ebene lagen, in ein Standbild des für die Übung ausgewählten Geländeabschnittes eingeblendet, um sie im Höhenwinkel dem Gelände anzugleichen und die Ziele im Bereicl eventueller Abschattungen zu löschen.

Ab Übungsbeginn sucht der Übende mit dem Periskop 20, also mit der Videokamera 32 den befohlenen Gelandeabschnitt ab, bis er ein Ziel entdeckt. Die Größe und die Silhouette des Ziels werdei dabei durch den Zielgenerator in Abhängigkeit von der Zielentfernung und dem Winkel Zielweg-Visierlinier angepaßt.

Der Übende kann nun einen Lenkflugkörper starten, mit dem Startimpuls gibt der Flugbahngenerator 52 ein Bild des startenden unc fliegenden Flugkörpers über der Rechner 46 und die Leitung 72

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an den Bildmischer 4 0 und damit den Videomonitor 26. LenkL-.:wogungen des Übenden werden über die Leitung 5 0 und den Rechner 46 in den Flugbahngenerator 52 eingespeist und führen zur zeitgerechten Veränderung der erzeugten Flugbahn. Gleichzeitig wird im Flugbahngenerator aus den Zieldaten eine Sollflugbahn errechnet und gespeichert, sie kann später zu Übungszwecken siehebar gemacht werden.

Jeder Treffer wird durch einen Lichtblitz im Ziel angezeigt, ca." Ziel bleibt anschließend stehen.

In geänderter Ausführung der Erfindung werden Videokameras 32 uni Zielgenerator 54 nicht benutzt, es wird über den Eingang 4 4 ei:, gespeichertes Videosignal, z.B. von einem Videorecorder, eingespeist. In dieser gespeicherten Darstellung eines Geländes bewegen sich mehrere, echte Ziele. Sie geben ein optisches Erkennur signal, beispielsweise eine charakteristische Farbe oder eine Lic modulation usw. ab, die aber vom Übenden auf dem Monitor 26 nicht erkannt wird. Dadurch kann der Rechner die Ziele aus dem Videosignal erkennen.

Bei dieser Variante der Erfindung ist eine Eingabe von Bewegungsbahnen, Geschwindigkeiten usw. einzelner Ziele nicht notwendig, dafür erfordert die Aufnahme des gespeicherten Videofilms erhöhte Aufwand: es müssen echte Ziele im Gelände bewegt und mit speziel optischen Sendern ausgerüstet werden. Allerdings läßt sich ein se hergestellter Film wiederholt und an unterschiedlichen Ausbildung platzen einsetzen.

Die Eingabe der Bewegungsbahnen für die Ziele kann auch mittels eines Lichtgriffels auf einem Videobild erfolgen. Anstelle des ir. Fig. 1 gezeigten Original-Lenkperiskop 20. kann auch ein Übungsperiskop verwendet werden, in das der Monitor 26, vorteilhafte ι weise aber auch zugleich die Videokamera 32 und der Bildmischer 4 0 eingebaut sind.

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Claims

Ansprüche

Übungsvorrichtung für die Schießausbildung an Lenkflugkörpern und insbesondere an Boden-Boden-Flugkörperwaffen, mit einem Periskop, dessen optische Achse auf ein innerhalb eines abgebildeten Geländeabschnitts befindliches Ziel richtbar ist und das eine Fernlenkanlage , die Start- und Richtungsbefehle an den Lenkflugkörper übermittelt, aufweist, gekennzeichnet durch
a.) eine Videokamera (32), insbesondere Farb-Videokamera,

- deren optische Achse (34) stets in Parallelstellung

zur optischen Achse (36) des Periskops (20) mitgeschwenkt wird und

- deren Öffnungswinkel im wesentlichen dem Öffnungswinkel des Periskops (20) entspricht,

b.) eine Datenverarbeitungsanlage (D)

- mit einem ein Videosignal für die Darstellung und Flugbahn eines fliegenden, synthetischen Lenkflugkörpers erzeugenden Flugbahngenerator (52),

- mit einem die Bewegungsbahn und Darstellung mindestens eines innerhalb des Geländeabschnitts bewegten, synthetischen Ziels erzeugenden Zielgenerator (54),

- mit einem Prozeßrechner (46), der eingangsseitiy über eine Leitung (50) an die Fernlenkanlage angeschlossen ist und über eine die verarbeiteten Fernlenkbefehle an den Flugbahngenerator (52) zur Änderung der von diesem erzeugten Flugbahn und an den Zielgenerator (54j weiter-

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gebende Leitung mit dem Flugbahngenerator (52j und dem Zielgenerator (54) verbunden ist,

c.) mit einem Bildmischer (40), an dem eingangsseitig das von der Videokamera (32) gelieferte und die von der Datenverarbeitungsanlage (D) erzeugten Videosignale anliegen, die nach Mischung als Ausgangsvideosignal (in 4 2) vorliegen,

d.) mit einem, dieses Ausgangsvideosignal darstellenden Mcnitcr (26;, dessen Bildschirm (28) sich im Strahlengang des Periskops (20) befindet und vorzugsweise starr vor dessen Austrittsoptik (24) befestigt und der so angeordnet ist, daß sein Bild die Gegenstandsebene des Periskops (20) ausfüllt.
2. übungsvorrichtung für die Schießausbildung an Lenkflugkörpern insbesondere an Boden-Boden-Flugkörperwaffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Videokamera (32) starr mit dem Periskop (20) verbunden ist.
3. Übungsvorrichtung für die Schießausbildung an Lenkflugkörpern insbesondere an Boden-Boden-Flugkörperwaffen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Monitor (26) in einem speziellen Übungsperiskop eingebaut ist.
4. Übungsvorrichtung für die Schießausbildung an Lenkflugkörpern insbesondere an Boden-Boden-Flugkörperwaffen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Nähe des Persikops ^20> ein Hintergrundgeräusch und von der Datenverarbeitungsanlage (D) gesteuerte Geräusche des Lenkflugkörpers wiedergebender Lautsprecher (68) angeordnet ist.
5. Übungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Ausbildermonitor (60) und/oder einen Videorecorder (62) aufweist.
b. Übungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungsanlage (Dj einen Speicher für die Sollflugbahn aufweist.
7. Übungsvorrichtung für die Schießausbildung an Lenkflugkörpern

insbesondere an Boden-Boden-Flugkörperwaffen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungsanlage (D) einen Speicher für dem Geländeabschnitt anpaßbare Bewegungsbahnen mindestens eines Zieles aufweist und daß
vorzugsweise diesem Speicher eingangsseitig ein Lichtgriffel :-:; geordnet ist.