DE3229298C2 - Schußsimulationsverfahren und Einrichtung zu seiner Durchführung - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schußsimulation von ballistischen Waffen, bei der mittels waffenseitig anstelle eines tatsächlichen Schusses ausgesendeter Laserimpulse ein reflektierendes Ziel vermessen und hieraus die Genauigkeit der Zielverfolgung bewertet und eine Treffer- oder Fehlschußanzeige gesteuert wird, werden für die Schußausbildung an einer Waffe, bei der ein Feuerleitrechner anhand der Signale von einem Zielverfolgungsvisier und einem Zielentfernungsmesser mit Hochleistungslaser den Aufsatz- und Vorhaltwinkel errechnet und automatisch an der Waffe einstellt, erfindungsgemäß so ausgestaltet, daß der Schußsimulator bereits im Auslösezeitpunkt des Zielentfernungsmessers eine erste Haltepunktbewertung durchführt, abhängig hiervon ein vom Feuerleitrechner verarbeitbares Entfernungsechosignal erzeugt, die daraufhin vom Feuerleitrechner gesteuerte Aufsatz- und Vorhaltwinkeleinstellung mißt und die sich dabei ergebende neue Ziellage als Nullpunkt für die nachfolgende Haltepunktbewertung bis zum Schuß verwendet. Die Funktion des Zielentfernungsmessers und Feuerleitrechners können somit realitätsgerecht in die Schußsimulation einbezogen werden, ohne daß speziell angepaßte Schnittstellen zwischen Feuerleitrechner und Schußsimulator benötigt werden.

Description

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Zielentfernungsmesser einzukoppelnde Antwortsignal mit einer zeitlichen Verzögerung nach dem Triggersignal erzeugt wird, die der Hin- und Rücklaufzeit über die mittels der Lasermeßimpulse gemessene Zielentfernung entspricht.

4. Schußsimulationseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 —3, mit einem mit der Waffe fest verbundenen Schußsimulationsgerät, das mittels einen Raumwinkel abtastender und vom Ziel reflektierter Lasermeßimpulse eine Zielvermessung in bezug auf die Entfernung des Ziels und seine Ablage von der Seelenachse der Waffe durchführt und mit einem Auswertegerät, das hieraus die Genauigkeit der Zielhaltung der Waffe bewertet und in Abhängigkeit davon bei Schußauslösung eine Treffer- oder Fehlschußanzeige steuert, wobei die Waffe ferner für normales Schießen ein Zielverfolgungsvisier, einen mit Hochleistungslaser versehenen Zielentfernungsmesser und einen Feuerleitrechner aufweist, der Aufsatz- und Vorhaltwinkel errechnet und deren Einstellung an der Waffe steuert,

dadurch gekennzeichnet, daß ein an die Ein- und Austrittsöffnung des Zielentfernungsmessers (16) gekoppeltes, mit dem Schußsimulationsgerät verbundenes Vorsatzgerät (50) vorgesehen ist, welches das Austrittssignal des Zielentfernungsmessers (16) in ein Triggersignal für das Schußsimulationsgerät (30Ί umwandelt.

daß das Schußsimulationsgerät (30) oder das Koppelgerät (50) eine Einrichtung (58) zum Erzeugen des optischen Antwortsignals aufweist, die vom Schußsimulationsgerät (30) mit einer der Zielentfernung entsprechenden zeitlichen Verzögerung nach Empfang des Triggersignals ansteuerbar ist, wobei die Ansteuerung von dem Ergebnis der Bewertung dar Zielhaltegenauigkeit zu diesem Zeitpunkt abhängt, und daß die Auswerteeinrichtung (42,43) des Schußsimulationsgerätes (30) Mittel zum selektiven Erfassen der bei Einstellung von Aufsatz- und Vorhaltwinkel auftretenden Zielauslenkung und zur Umstellung der nachfolgende, ι Zielvermessung auf diese neue Ziellage (Zj als Bezugspunkt aufweist.

Die Erfindung betrifft ein Schußsimulationsverfahren · zur Schießausbildung an einer ballistischen Waffe, die mit einem Zielverfolgungsvisier, einem Zieientfernungsmesser mit Hochleistungslaser und einem Feuerleitrechner zum Errechnen des Aufsatz- und Vorhaltwinkels und zum Steuern der Einstellung dieser Winkel an der Waffe versehen ist, wobei mit einem mii der Waffe gekoppelten Schußsimulationsgerät Lasermeßimpulse in einen Raumwinkel ausgesendet, aus vom Ziel reflektierten Lasermeßimpulsen die Entfernung des Ziels und seine Ablage von der verlängerten Seelenachse der Waffe vermessen, hieraus die Genauigkeit der Zielhaltung ausgewertet und in Abhängigkeit davon nach der Schußauslösung eine Treffer- oder Fehlschußanzeige gesteuert wird.

Beim Schießen mit ballistischen Waffen, insbesondere auf bewegliche Ziele muß die Waffe im Augenblick der Schußauslösung nicht auf das Ziel selbst, sondern auf einen Haltepunkt gerichtet sein, der in Höhen- und Seitenrichtung um den Aufsatz- bzw. Vorhaltwinkel, die die Geschoßflugbahn, die Zielentfernung j, d die Eigenbewegung des Ziels berücksichtigen, von der auf das Ziel gerichteten Visierlinie abweicht. Wenn die Waffe einen Feuerleitrechner aufweist, errechnet dieser anhand der gemessenen Zielentfernung den Aufsatzwinkel und anhand der Visier-Zielverfolgung den Vorhaltwinkel und steuert die Einstellung dieser Winkel an der Waffe mittels Servomotoren. Ein Schußsimulationsverfahren zur Schießausbildung an solchen Waffen muß daher die Möglichkeit bieten, auch die korrekte Einstellung von Aufsatz- und Vorhaltwinkel in die Bewertung des simulierten Schusses einzubeziehen ur ' die Trefferanzeige davon abhängig zu machen. Hierfür gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten.

In dem einen Fall ist das Schußsimulationsgerät selbst mit unabhängigen Mitteln zum Errechnen des Aufsatz- und Vorhaltwinkels ausgerüstet. Dies erfordert jedoch einen erheblichen gerätetechnischen Aufwand am Schußsimulationsgerät, da dieses dann nicht nur über eine erhebliche Rechenkapazität, Speichereinnchtungen für Daten wie Geschobtyp usw., sondern auch über Sensoren für geschoßbahnbeeinflussende Parameter wie Windgeschwindigkeit, Luftdruck, Verkantung des Waffenträgers gegenüber der Vertikalen usw. verfügen muß. Die andere Möglichkeit, besteht darin, auch für die Bewertung der Schußsimulation diejenigen Werte von Aufsatz- und Vorhaltwinkel heranzuziehen, die der Feuerleitrechner der Waffe mit den Daten, die von den waffenseitig vorhandenen Sensoren usw. geliefert werden, wie beim richtigen Schießen auch berechnet Dies

erfordert jedoch elektrische Schnittstellen zwischen dem Feuerleitrechner und dem Schußsimulationsgerät, um einerseits die vom Feuerleitrechner errechneten Werte auch in das Schußsimulationsgerät einzugeben und um andererseits die mit der simulierten Schußauslösung verbundenen Auslösebefehle vom Schußsimulationsgerät in den Feuerleitrechner zu übertragen. In diesem Fail muß somit der Feuerleitrechner an das jeweils verwendete .Schußsimulationsgeräi bzw. das Schußsimulationsgerät an den in der Regel bei jedem Waffentyp verschiedenen Feuerleitrechner angepaßt werden, waj einen erheblichen Aufwand erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schußsimulationsverfahren und eine Einrichtung zu seiner Durchführung zu schaffen, die in einfacher Weise eine Einbeziehung der Funktion des waffenseitig vorgesehenen Feuerleitrechners und der mit ihm verbundenen Sensoren, insbesondere auch eines waffenseitigen Hochleistungslaser-Entfernungsmessers, in den Schußsimulationsvorgang und die Auswertung des simulierten Schusses ermöglichen, ohne daß jedoch besonders angepaßte elektrische Schnittstellen zwischen diesen waffenseitigen Einrichtungen und dem Schußsimulationsgerät erforderlich sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung des waffenseitigen Zielentfernungsmessers eine erste Bewertung der Zielhaltung mit dem Schußsimulationsgerät erfolgt, daß in Abhängigkeit hiervon ein optisches Antwortsignal in den waffenseitigen Zielentfernungsmesser eingekoppelt wird, daß bei der daraufhin vom Feuerleitrechner gesteuerten Einstellung des Aufsatz- und Vorhaltwinkels an der Waffe die sich ergebende neue Ziellage mittels der Lasermeßimpulse vermessen wird und daß danach die weitere Bewertung der Zielhaltegenauigkeit in bezug auf die neue Ziellage erfolgt

Auf diese Weise werden der Hochleistungs-Zielentfernungsmesser und der Feuerleitrechner in folgender Weise in ien Schußsimulationsvorgang mit einbezogen: Es wird, wie beim richtigen Schießen auch, der Hochleistungslaser-Zielentfernungsmesser ausgelöst. Aus seinem optischen Ausgangssignal wird ein Triggersignal für das Schußsimulationsgerät gewonnen, um in diesem Zeitpunkt eine erste Messung und Auswertung der Zielhaltegenauigkeit mittels der von Schußsimulationsgerät ausgesendeten Lasermeßimpulse durchzuführen. Nur wenn in diesem Zeitpunkt die Waffe so korrekt auf das Ziel gerichtet ist, daß ein Treffer (ohne Berücksichtigung von Aufsatz- >'nd Vorhaltwinkel) möglich wäre, wird ein optisches Antwortsignal erzeugt, welches in das Eintrittsfenster d?s Zielentfernungsmessers der Waffe optisch eingekoppelt wird und in diesem die Aufgabe eines Signals für den Feuerleitrechner steuert. Damit ist sichergestellt, daß bei Fehlbedienung der Waffe im Augenblick der Zielentfernungsmessung auch keine verwertbare Berechnung von Aufsatz- und Vorhaltwinkel am Feuerleitrechner ausgelöst wird. Die Funktion des Hochleistungslaser-Entfernungs/nessers und das Kriterium seiner korrekten Bedienung sind somit in die Schußsimulation einbezogen. Wenn die Zielhaltung im ,Zeitpunkt der Betätigung des Zielentfernungsmessers korrekt war und das Schußsimulationsgerät dementsprechend ein Antwortsignal erzeugt, wird der Feuerleitrechner den Aufsatz- und Vorhaltwinkel unter Berücksichtigung sämtlicher Parameter, die am Feuerldtrechner gespeichert sind oder von den waffenseitig vorhandenen Sensoren geliefert werden, errechnen und an der Waffe einstellen. Das Schußsimuiationsgerät vermißt dann die sich aufgrund dieser Einstellung ergebende neue Ziellage und benutzt sie als Soll-Haltepunkt oder Nullpunkt für die weitere Bewertung der Zielhaltegenauigkeit bis zum Zeitpunkt der Schußauslösung. Damit wird auch bei der Schußsimulation automatisch ein unter Berücksichtigung sämtlicher Parameter errechne ter Aufsatz- und Vorhaltwinkel berücksichtigt, ohne daß das Schußsimulationsgerät selbst mit entsprechenden

ίο Sensoren, Speichern und Rechenkapazitäten für diese Parameter ausgerüstet sein muß. Hierdurch wird ein Optimum an Leistungsfähigkeit des Schußsimulationsgerätes bei einem Minimum an gerätetechnischen Aufwand und Kosten erzielt

Vorzugsweise wird das optische Ausgangssignal des Hochleistungs-Entfernungsmessers der Waffe beim Austritt abgeschwächt oder völlig abgeblendet so daß im Schußsimulations- bzw. Mani/verbetrieb jede Gefahr von Augenschädigungen usw. durch den Hochleistungslajer ausgeschlossen ist Dessen einzige Funktion besteht dann in der Erzeugung · ^fs Triggersignals für das Schußsimulationsgerät und im Empfang eines entsprechenden Antwortsignals von diesem, und zwar vorzugsweise mit einer zeitlichen Verzögerung die der vom Schußsimulationsgerät mit den Lasermeßimpulseri gern ssenen tatsächlichen Zielentfernung entspricht. Der Feuerleitrechner kann somit die Berechnung von Aufsatz- und Vorhaltwinkel anhand der tatsächlichen Zielentfernung durchführen. Die Intensität der vom Schußsimulationsgerät ausgesendeten Lasermeßimpulse liegt unter der Augenschädigungsschwelle, da ja im Übungsfall mit kooperativen, d. h. mit Reflektoren ausgerüsteten Zielen gearbeitet wird.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Einrichtung zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens, wie sie im Anspruch 4 gekennzeichnet ist.

Die Erfindung eignet sich vorzugsweise zur Verwendung an mit Feuerleitrechnern versehenen Kampfpanzern. Sie kann aber auch bei anderen mii Feutrleitrechner versehenen ballistischen Waffen, wie z. B. Flugabwehrkanonen, Feld- oder Schiffsartillerie usw. angewendet werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Diese zeigt schematisch eine Schußwaffe mit der erfindungsgemäßen Schußsimulationseinrichtung, deren Komponenten im Blockschaltbild dargestellt sind, sowie die Relation der Waffe zu einem beschossenen Ziel beim simulierten Schußvorgang.

Ein Panzerfahrzeug 10 ist mit einer höhen- und seitenrichtbaren Kanone 12 sowie mit einem Visier 14 versehen. Letzteres ist als Zielverfolgungsvisier ausgebildet und mit der Waffe 1? über nicht dargestellte Nachführei..richtungen derart verbunden, daß die Rohrseelenachse 13 der Waffe der Visierlinie 15 nachgeführt wird. Ferner weist da.. Panzerfahrzeug 10 einen Entfernungsmesser 16 auf, der mit einem Hochleistungslaser sowie mit einem Empfänger zum Empfang der vom Ziel reflektierten Hochleistungs-Laserimpulse versehen ist, um aus der Laufzeit der Laserimpulse die Zielentferung ZU ermitteln. Der Entfernungsmesser 16 kann mittels einer Betätigungstaste 18 ausgelöst werden und ist an einen Feuerleitrechner 20 angeschlossen. An den Feuerleitrechner 20 sind ferner angeschlossene verschiedene Sensoren 21 bis 35, die am Panzerfahrzeug 10 vorgesehen sind und die verschiedenen Parameter erfassen, die für die Berechnung des an der Waffe einzustellenden Aufsatz- und Vorhaltwinkels erforderlich sind. Insbe-

sondere kann es sich handeln um Sensoren 21,22 für die bei der Zielverfolgung mit dem Visier 14 auftretende horizontale und vertikale Winkelgeschwindigkeit, einen Sensor 23 für die Verkantung der Seitenrichtachse der Waffe 12, d. h. der Schwenkachse des Turms des Panzerfahrzeugs, gegenüber der Vertikalen, einen Temperaturfühler 24, einen Windsensor 25 zum Erfassen des Querwindes, sov/ie gegebenenenfalls weitere Sensoren (Luftdruck, Geschoßtemperatur u. dgl.). Ferner ist der Feuerleitrechner 20 mit einem Speicher 26 verbunden, in dem weitere, bei der Winkelberechnung zu berücksichtigende Daten, wie z. B. Angaben über Munitionseigenschaften, gespeichert sind. Aus diesen Daten sov/ie der vom Entfernungsmesser 16 gelieferten Zielentfernung errechnet der Feuerleitrechner 20 vor jedem Schuß den Betrag des Aufsat/winkels λ, der die ballistische Geschoßflugbahn berücksichtigt, sowie den Betrag des Vorhaltwinkels ß, der die Quergeschwindigkeit des

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sichtigt. Diese Winkel werden dann über Servomotoren 28, 29 an der Waffe 12 als Abweichung relativ zur Visierlinie 15 eingestellt, d. h., in der neuen Lage 12' der Waffe weicht die verlängerte Rohrseelenachse 13' um die Winkel λ und β von der bisherigen, zur Visierlinie 15 parallelen Richtung 13 ab.

Die insoweit beschriebenen Einrichtungen sind an der Waffe für das tatsächliche Schießen vorgesehen. Für Zwecke der Schußsimulation ist die Waffe 12 ferner mit einem Schußsimulationsgerät 30 versehen, welches in starrer Beziehung 7t 1 der Rohrseelenachse 13 der Waffe justiert ist und beispielsweise als eine in die Laufmündung der Waffe 12 einsetzbare Einheit ausgebildet sein kann. Die im Schußsimulationsgerät 30 enthaltenen Komponenten sind als Blockschema innerhalb der Umrandung 30' schematisch dargestellt.

Das Schußsimulationsgerät umfaßt ein Lasersendegerät 32, welches z. B. mittels einer Matrixanordnung von impulskodiert ansteuerbaren Laserdioden 33 und einer parallelnchtenden Optik 34 eine Folge unterschiedlich kodierter Lasermeßimpulse mit einer für das menschliche Auge unschädlichen Strahlungsintensität derart aussendet, daß sie nacheinander einen Raumwinkel 36. der einen festen Bezug zur Rohrseelenachse 13 der Waffe hat. bzw. in der Zielentfernung ein Meßfeld 37, abtasten. Diejenigen Laserimpulse, die von einem mit Reflektoren ausgerüsteten Ziel Zreflektiert werden, werden über einen Strahlteiler 35 von einem Dektektor 38 empfangen, und aus ihrer Kodierung kann die Lage des Ziels Z im Meßfeld 37 und damit die Ablage des Ziels Z von der verlängerten Rohrseeienachse 13 in horizontaler und vertikaler Richtung ermittelt werden. Außerdem kann aus der Laufzeit der reflektierten Lasermeßimpulse die Zielentfernung (unabhängig vom Entfernungsmesser 16 der Waffe) gemessen werden. Die durch geeignete Auswerteeinrichtungen 30, 40, 41 ermittelten Werte für Zielentfernung sowie horizontale und vertikale Zielablage gelangen in eine zentrale Rechen- und Auswerteeinheit, die anhand dieser sowie in einem Speicher 43 gespeicherten Werte die Genauigkeit der Zielhaltung bewertet, d. h. anhand der Größe der Abweichung der Ziellage vom vorgeschriebenen Zielhaltepunkt entscheidet, ob ein simulierter Schuß als Treffer zu werten ist oder nicht Entsprechend kann eine Anzeigeeinrichtung 44 für einen Treffer bzw. ein Display zur optischen Darstellung der Ablage des Ziels vom Haltepunkt angesteuert werden. Die Recheneinheit 42 kann auch ein Steuergerät 46 ansteuern, welches die Übermittlung der ausgewerteten Trefferinformation mittels kodierter Laserimpulse von der Lasersendeeinheit 42 zu einem zielseitigen Empfänger steuert, um am Ziel gegebenenfalls nach Einbeziehung weiterer Daten, eine Treffer- oder Fehlschußanzeige zu steuern.

Der Vorgang der Zielvermessung mittels der Lasermeßimpulse und der Bewertung der Ziclhaltegenauigkeit erfolgt in ständiger Wiederholung während eines der eigentlichen Schußauslösung vorangehenden Zeitraums. Im Augenblick der Schußauslösung mittels der Schußtaste 48 wird die eigentliche Trefferbewertung ausgelöst.

Die im vorstehenden beschriebenen Einrichtungen sind an sich bekannt. Um die Funktion des Entfernungsmessers 16 und Feuerleitrechners 20 auch in den Schuß Simulationsvorgang einzubeziehen, ohne daß eine gegenseitige konstruktive Anpassung der Einrichtungen mit elektrischen Schnittstellen erforderlich ist, wird die Schußsimulationseinrichtung, wie im folgenden beschriphon durrh zusätzliche Einrichtungen ergänzt und in besonderer Weise betrieben.

Vordem Ein- und Austrittsfenster des Hochleistungslaser-Entfernungsmessers 16 ist ein Vorsatzgerät 50 angeordnet, das mit dem Schußsimulationsgerät 30 durch ein Kabel 52 verbunden ist. welches z. B. um den Lauf der Waffe 12 gewickelt oder in sonstiger Weise an ihm festgelegt sein kann. Es kann sich um ein elektrisches oder optisches Kabel handeln. Die Kabelverbindung kann auch durch eine kabellose Übertragungsstrecke ersetzt sein.

Das Vorsatzgerät 50 umfaßt, wie in der strichpunktierten Umrahmung 50' angedeutet ist, einen Strahlteiler 54. durch den einerseits die vom Entfernungsmesser 16 erzeugte Hochleistungs-Laserstrahlung auf ein Detektorelement, z. B. eine Fotodiode 56 trifft, die ein entsprechendes elektrisches Triggersignal für das Schußsimulationsgerät 30 erzeugt, und andererseits eine von einer Laserdiode 58 od. dgl. Strahlungserzeuger erzeugtes optisches Antwortsignal 59 in das Eintrittsienster des Entfernungsmessers 16 eingekoppelt wird. Das von der Fotodiode 56 erzeugte Triggersignal gelangt in die Recheneinheit 42 des Schußsimulationsgerätes 30, welches auch die Laserdiode 58 zur Erzeugung des Antwortsignals ansteuert.

Selbstverständlich können die Fotodiode 56 und Laserdiode 58 auch im Schußsimulationsgerät 30 selbst angeordnet und mit dem Vorsatzgerät 50 durch ein Lichtleitkabel verbunden sein.

Das Vorsatzgerät 50 läßt die Laserstrahlung des Entfernungsmessers 16 nicht nach außen austreten, so daß im Schußsimulations- bzw. Übungsbetrieb keinerlei Gefahr für Augenschädigung od. dgl. vom Entfernu'?smesser 16 ausgehen kann, obwohl dieser in der auch beim tatsächlichen Schießen erforderlichen Weise betätigt wird.

Die Einrichtung wird für die Schußsimulation wie folgt betrieben.

In der dem Schuß vorangehenden Zielerfassungsphase wird das Ziel Z mit dem Zielverfolgungsvisier 14 verfolgt und die zunächst mit der Visierlinie 15 parallel gerichtete Waffe 12 dem Ziel nachgeführt Während dieser Zeit mißt bereits das Schußsimulationsgerät 30 mittels der das Meßfeld 37 abtastenden Lasermeßimpulse die Ablage des Ziels von dem auf der verlängerten Rohrseelenachse 13 liegenden Haltepunkt oder Nullpunkt N, sowie die Zielentfernung und bewertet laufend die Genauigkeit der Zieihaitung. Es wird also von der Recheneinheit 42 laufend anhand der empfangenen bzw. auch im Speicher 43 abgelegten Daten geprüft, ob

das anvisierte Ziel Zauf dem Haltepunkt yVIiegt oder ob im Falle ungenügend genauer Zielverfolgung die Zielposition Z'eine Ablage χ und y vom Haltepunkt JV hat, bei der ein Treffer nicht möglich ist.

Nach der Zielerfassung und im Verlauf der Zielverfolgung muß der Schütze den Entfernungsmesser 16 betätigen. Der von diesem erzeugte Hochleistungs-Laserimpuls i,Tit jedoch nicht ins Freie aus, sondern wird im Vorsatzgerät 50 in einen Triggerimpuls umgesetzt, der dem Schußsimulationsgerät 30 zugeführt wird. Hiervon ausgelöst führt das Schußsimulationsgerät JO zu diesem Zeitpunkt eine Bewertung durch, ob die Bedindungen für die Entfernungsmessung korrekt erfüllt sind, d. h. ob das Anvisieren und die Verfolgung (Vorhalttracking) des Ziels korrekt sind. Nur wenn dies der Fall ist, wird die Laserdiode 58 so angesteuert, daß sie ein Antwortsignal für den Entfernungsmesser 16 erzeugt, welches die Nachbildung eines tatsächlichen Entfernungsechos dar-Sicüi, ei. Si. ΐΐϊϊί ciiicf solchen /cititchcti Verzögerung gegenüber dem Triggersignal erzeugt wird, die der vom Schußsimulationsgerät 30 ermittelten Zielentfernung entspricht. In diesem Falle, d. h. unter der Bedingung korrekter Zielverfolgung zu diesem Zeitpunkt, erhält der Feuerleitrechner 20 vom Entfernungsmesser 16 eine die tatsächliche Zielentfernung wiedergebende Dateneingabe und kann anhand dieser Zielentfernung sowie der übrigen von den Sensoren 21 bis 25 und vom Speicher 26 gelieferten Parameter und Daten den Aufsatz- und Vorhaltwinkel α und β berechnen und deren Einstellung an der Waffe 12 steuern.

Hie.durch gelangt die Waffe in die neue Stellung 12' und entsprechend der neuen Lage der verlängerten Rohrseelenachse 13' verschiebt sich auch das hierauf bezogene Meßfeld 37 des Schußsimulationsgerätes 30 in die neue Lage 37' mit dem neuen Nullpunkt JV', der gegenüber dem alten Nullpunkt Λ/um die Winkelentfernungen a. und 8 vertikal und horizontal verschoben !St Dies wird vom Schußsimulationsgerät 30 sofort als plötzliche Änderung der Ablage des Ziels Z vom Nullpunkt N' vermessen. Da diese plötzliche Ablageänderung des Ziels sowohl mit einer charakterischen Stellgeschwindigkeit durch die Servomotoren als auch in einem charakteristisch sehr kurzen zeitlichen Abstand nach der Erzeugung des Antwortsignals durch das Schußsimulationsgerät so erfolgt kann sie von der entsprechend programmierten Recheneinheit 42 des Schußsimulationsgerätes 30 von zufälligen Zielverfolgungsfehlern unterschieden und als gesteuerte Nullpunktverschiebung erkannt und ausgewertet werden. Die sich ergebende Abweichung α und β des Ziels Z vom verschobenen Nullpunkt JV' wird abgespeichert und als neuer Nullpunkt für die Bewertung der Zielhaltegenauigkeit während der restlichen, bis zur Schußauslösung vergehenden Zeit zugrundegelegt. Mit anderen Worten, während der Zeit von der Einstellung des Aufsatz- und Vorhaltwinkels bis zur tatsächlichen Schußauslösung, die mehrere Sekunden betragen kann, bewertet das Schußsimulationsgerät die Genauigkeit der Zielhaltung in dem neuen Meßfeld 37' nicht in bezug auf dessen Nullpunkt /V' sondern in bezug auf den hiervon um (x und β verschobenen Punkt Z. Es wird also während der restlichen Zeit geprüft, ob durch Bewegungen des Zieles oder der Waffe Abweichungen χ und y der tatsächlichen Ziellage Z'vom neuen Nullpunkt Z auftreten, die noch innerhalb der zulässigen Genauigkeitsgrenze liegen. Wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, wird mit der Betätigung der Schußtaste 48 das Schußergebnis ermittelt und zusammen mit einer Angabe über die Geschoßfiugzeit mittels kodierter Laserimpulse zum Ziel übermittelt. Dort kann nach Ablauf der Geschoßfiugzeit eine Wirkungsanzeige ausgelöst werden. Eine Anzeige ist auch mittels der Anzeigemittel 44, 45 waffenscitig möglich. Unmittelbar nach Schußauslösung und bereits während der Geschoßflugzeit kann bereits die Vorbereitung für einen neuen Schuß, d. h. ein erneutes Anrichten desselben oder eines anderen Zieles beginnen.

Aus vorstehender Beschreibung ergibt sich, daß eine Schußsimulation mit Trefferbewertung nur dann möglich ist, wenn zum Zeitpunkt der Betätigung des Entfernungsmessers 16 eine ausreichend genaue Zielanvisierung und Zielverfolgung vorliegt. Im praktischen Fall bedeutet dies, daß die Zielmarke JV bereits während einer Zeit von z- B. zwei Sekunden vor der Entfernungsmessung konstant oder leicht oszillierend auf dem Ziel Z gehalten werden muß. wobei die zulässige vertikale und horizontale Winkeiabweichung (in mrad) beispielsweise nicht größer als 2 m geteilt durch die doppelte Zielentfernung sein darf.

Stellt das Schußsimulationsgerät 30 fest, daß im Zeitpunkt der Betätigung des Entfernungsmessers 16 diese Bedingung nicht erfüllt ist, so wird auch kein Antwortsignal über das Vorsatzgerät 50 dem Entfernungsmesser 16 zugeführt In diesem Fall kommt es im Feuerleitrechner 20 auch nicht zur Berechnung vom einstellbaren Aufsatz- und Vorhaltwinkeln. Somit ist die auch zum Zeitpunkt der Entfernungsmessung korrekte Zielhaltung und Zielverfolgung als Kriterium in den Schußsimulationsvorgang einbezogen.

Das Meßfeld 37 des Schußsimulationsgerätes 30 muß selbstverständlich in Höhe und Breite eine ausreichende Ausdehnung aufweisen, die den in der Praxis zu erwartenden maximalen Wert des Aufsatzwinkels α und Vorhaltewinkels ^.entspricht

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wendbar, wenn der waffenseitige Zielentfernungsmesser 16 mit Hochleistungslaser nicht konkret vorhanden ist, sondern lediglich der Feuerleitrechner 20 mit einem Anschluß für einen solchen Zielentfernungsmesser versehen ist In diesem Falle steht am Feuerleitrechner eine ohnehin vorhandene Schnittstelle für den Anschluß eines Zielentfernungsmessers zur Verfügung.

Diese Schnittstelle wird gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung für den direkten elektrischen Anschluß des Schußsimulationsgerätes genutzt Bei dieser (nicht dargestellten) Ausführungsform wird der waffenseitige Zielentfernungsmesser mit Hochleistungslaser vollständig durch eine rein elektrische Entfernungsechobildung durch das Schußsimulationsgerät ersetzt In der Schußvorbereitungsphase wird bei Betätigung der mit dem Feuerleitrechner 20 verbundenen Entfernungsmeßtaste 18 der vom Feuerleitrechner erzeugte BetätigungsbefehL der sonst dem Zielentfernungsrechner 16 zugeführt würde, nun auf elektrischem Wege als Triggersignal unmittelbar dem Schußsimulationsgerät 30 zugeführt Dieses führt nun in der oben beschriebenen Weise die Zielvermessung und Haltepunktbewertung, bezogen auf den Zeitpunkt der Zielentfernungsmessung, durch und erzeugt bei korrekter Zielhaltung das Antwortsignal, und zwar in einem der gemessenen Zielentfernung entsprechenden Echointervall vom TriggersignaL Dieses Antwortsignal wird wiederum direkt auf elektrischem Wege in den Feuerleitrechner 20 eingegeben. Alle übrigen Funktionen laufen wie vorstehend beschrieben ab.

Auch bei dieser geänderten Ausführungsform ist der

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Grundgedanke der Erfindung verwirklicht, nämlich die Genauigkeit der Zielhaltung bereits zum Zeitpunkt der Zielentfernungsmessung in der Schußvorbereitungsphase als Bewertungskriterium heran zu ziehen. Ferner sind auch bei dieser abgewandelten Ausführungsform keine speziell w das SchuBsimulationsgerät 30 angepaßten Schnittstellen am Feuerleitrechner 20 erforderlich, denn diese Ausführungsform wird nur in solchen Fällen angewendet, in denen der waffenseitige Zielentfernungsmesser 16 abgenommen ist und somit am Feuerleitrechner 20 eine freie Anschlußstelle für den Entfernungsmesser zur Verfügung steht, an die nun das Schußsimulationsgerät 30 elektrisch angeschlossen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

32 298 Patentansprüche:

1. Schußsimulationsverfahren zur Schießausbildung an einer ballistischen Waffe, die mit einem Zielverfolgungsvisier, einem Zielentfernungsmesser mit Hochleistungslaser und einem Feuerleitrechner zum Errechnen des Aufsatz- und Vorhaltwinkels und zum Steuern der Einstellung dieser Winkel an der Waffe versehen ist, wobei mit einem mit der Waffe gekoppelten Schußsimulationsgerät Lasermeßimpulse in einen Raumwinkel ausgesendet, aus vom Ziel reflektierten Lasermeßimpulsen die Entfernung des Ziels und seine Ablage von der verlängerten Seelenachse der Waffe vermessen, hieraus die Genauigkeit der Zielhaltung ausgewertet und in Abhängigkeit davon nach der Schußauslösung eine Treffer- oder Fehlschußanzeige gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung des waffenseitigen Ziekntfernungsmessers eine erste Bewertung der Zielhaltung mit dem Schußsimulationsgerät erfolgt, daß in Abhängigkeit hiervon ein optisches Antwortsignal in den waffenseitigen Zielentfernungsmesser eingekoppelt wird, daß bei der daraufhin vom Feuerleitrechner gesteuerten Einstellung des Aufsatz- und VorhaltwinkeL. an der Waffe die sich ergebende neue Ziellage mittels der Lasermeßimpulse vermessen wird und d2ß danach die weitere Bewertung der Zielhaltegenauigkeit in bezug auf die neue Ziellage erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optisct e Aus* jigssignal des Zielentfemungsmessers abgef-.npen und in ein Triggersignal umgewandelt wird, das <. m Schußsimulationsgerät zugeführt wird und die erste Bewertung der Zielhaltegenauigkeit zu diesem Zeitpunkt steuert.