DE3236206C1

DE3236206C1 - Verfahren zur Ermittlung der Ablage des Geschosseinschlages bei Schiesssimulatoren

Info

Publication number: DE3236206C1
Application number: DE19823236206
Authority: DE
Inventors: Robert Dr. 6078 Neu Isenburg Stickel
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Priority date: 1982-09-30
Filing date: 1982-09-30
Publication date: 1983-12-29
Also published as: FR2534011B1; GB8324112D0; GB2127944A; FR2534011A1

Description

ki -Jc₂-AE
versetzt wird, wobei

AU — vertikale Ablage,
k\ = Faktor, abhängig von Munitionstyp,
&2 = Faktor, abhängig von momentaner Zielentfernung,
AE = Entfernungsfehler.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfernungsfehler AE jeweils berechnet wird, indem die Flugbahn (F) des Geschosses mit der Visierlinie (V) zum Schnitt gebracht wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. ■

Bei Schießsimulatoren ist es häufig erforderlich, den Einschlag des - Geschosses _ für die übende Person sichtbar zu machen.- Dies gilt insbesondere bei Simulatoren, mit denen der Direktbeschuß auf Erdziele geübt werden soll. Hierbei ist es für den Schießenden von besonderer Bedeutung zu erkennen, ob sein Feuer zu kurz oder zu weit liegt. Beim tatsächlichen Schießen und beim Üben mit scharfer Munition wird der Einschlagort des bzw. der Projektile beobachtet, und es wird auf Grund dieser Beobachtung eine entsprechende Schußkorrektur vorgenommen. Es liegt daher auf der Hand, daß die Beobachtbarkeit des Geschoßeinschlags aus diesen Gründen bei Simulatoren ebenfalls dringend gefordert ist.

Aus der DE-PS 19 51 622 ist ein Simulator für das Bedienungspersonal von ballistischen Waffen bzw. Flugkörpern bekanntgeworden, der auch bei einer Verfehlung des Zieles den Einschlag des Geschosses an entsprechender Stelle zu simulieren gestattet. Dort ist in dem Massenspeicher eines Prozeßrechners ein Geländemodell digital abgespeichert, und es wird in einer Schußsimulationsrechnung in Echtzeit der momentane Ort des Projektils längs der Schußbahn berechnet und laufend mit der senkrecht unter dem Geschoß liegenden Geländehöhe verglichen. In die Projektilhöhe größer als die Geländehöhe, so schreitet die Schußbahnrechnung um ein Weginkrement fort, bis die Projektilhöhe kleiner oder gleich der Geländehöhe ist. Befindet sich an der Eindringstelle der Schußbahn in das Geländemodell ein Ziel, so wird auf Treffer erkannt; ansonsten wird ein Fehlschuß mit entsprechender Ablage angezeigt. Diese bekannte Anordnung erfordert eine umfangreiche Vermessung der Koordinatenposition des Geländemodells sowie deren Abspeicherung in einem digitalen Großraumspeicher. Es ist ferner dafür zu sorgen, daß nach erfolgter Vermessung des Geländemodells dieses keine Veränderung erfährt.

Zur Vermeidung einer umfangreichen Koordinatenspeicherung in einem Massenspeicher ist es aus der DE-AS 23 39 164 bereits bekannt, lediglich den augenblicklichen Zustand des Geländes zu betrachten, indem bei der Schußsimulation die zeitsynchrone, fortlaufende Abtastung lediglich eines Teiles des Geländes, und zwar nur desjenigen Teiles, der im Zusammenhang mit der simulierten Flugbahn von Interesse ist, vorgenommen wird. Zu diesem Zweck wird die Meßrichtung eines Entfernungsmessers aufeinanderfolgend in Echtzeit auf einzelne Orte der Flugbahn eingesteuert. Der hierbei ermittelte Meßwert der augenblicklichen Entfernung eines Bezugspunktes zu einem in der Meßrichtung befindlichen Gegenstand bzw. Geländepunkt, d.h. die Meßstrecke, wird mit dem Meßwert der auf Grund der Flugbahnsignale ermittelten Sollentfernung zwischen dem augenblicklichen Ort der Flugbahn und dem Bezugspunkt,, d. h. der Sollmeßstrecke, verglichen. Im Falle der Gleichheit beider Meßstrecken liegt ein Schnittpunkt der Flugbahn mit dem Gelände vor, was zur Anzeige gebracht werden kann. Bei der Ausübung dieses Verfahrens ergibt sich die Schwierigkeit, daß der Entfernungsmesser synchron, d. h. in Echtzeit auf den Verlauf der Flugbahn ausgerichtet werden muß. Dies stellt hohe Anforderungen an die Nachführung durch Regelkreise, wobei jeder Fehler auf Grund von möglichen Geländesprüngen zu beträchtlichen Ungenauigkeiten des Verfahrens führen kann. ,

Schließlich ist es aus der DE-PS 27 46 535 bekannt, das Gelände um das Ziel in drei Punkten zu vermessen und durch eine schräge Ebene zu approximieren, mit der der Durchstoßpunkt der Geschoßflugbahn errechnet und ein Aufschlag an diesem errechneten Punkt simuliert werden kann.

Alle diese Anordnungen bzw. Verfahren sind noch zu aufwendig betreffend die erforderliche Zeit und die Kosten. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß es mit einfachen Mitteln eine realistische Simulation der Geschoßeinschlagstelle

to gestattet. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dem Unteranspruch entnehmbar.

Anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Skizze zur Veranschaulichung der Verhältnisse · bei einem in bezug auf das Ziel

so abweichenden Schuß und

F i g. 2 ein Diagramm¹ zur Veranschaulichung der relativen 'Höhenabweichung in Abhängigkeit von dem Geländewinkel bei verschiedenen Entfernungen des Zieles.

Gemäß Fig. 1 befindet sich ein Beobachter bzw. Richtschütze im Punkt O und visiert entlang einer Visierlinie Vein Ziel Zin einem geneigten Gelände G an. Die Flugbahn F des Geschosses verläuft bei dem dargestellten Schuß zu kurz und schneidet daher vor dem ZielZdas Gelände Gin dem EinschlagpunktX. Bei einer bestimmten Entfernung E des Zieles Zvom Punkt O fällt das Geschoß unter dem Winkel α in Zielnähe gegenüber der Horizontalen. Das Gelände G ist unter dem Winkel β gegen die Horizontale geneigt, und der Geschoßeinschlagpunkt ist in bezug auf das Ziel Z um den Betrag AH vertikal nach unten versetzt. Der Entfernungsfehler AE liegt vor und kann rechnerisch ermittelt werden, indem man den Schnittpunkt S

zwischen der Geschoßflugbahn Fund der Visierlinie V berechnet und die Entfernung OS von der Entfernung OZsubrahiert.

Die Einschlaghöhe, d. h. die vertikale Geschoßablage bei einem das Ziel Z nicht treffenden Schuß läßt sich somit wie folgt errechnen:

Bei allen direkt schießenden Waffen ist üblicherweise der Geschoßfallwinkel sehr klein. Dieser liegt selbst bei langsameren Munitionssorten und größeren Entfernungen in einem Bereich von 1° und weniger, so daß die Größe tan <x in der Gleichung (1) durch den Winkel oc ersetzt werden kann. Somit ergibt sich:

AH=AE

tan a - tan./?
tan a + tanß

(D

to AH AE.

= a ■

tan/
α+ tanß

(2)

Die Beziehung gilt selbstverständlich bei einem zu kurz wie bei einem zu weit geratenen Schuß. Die Verhältnisse bei einem zu weit geratenen Schuß sind gestrichelt eingezeichnet.

Im Visier führt diese vertikale Höhenablage zu einem Fehlerwinkel

A =

Diese Beziehung ist in Fig.2 in einem Diagramm dargestellt, wobei die relative Höhenabweichung AHIAE über dem Geländewinkel j3 aufgetragen ist und die Entfernung E bzw. der Geschoßfallwinkel oc als Parameter gewählt wurde. Nachstehende Tabelle gibt den gleichen Sachverhalt anhand von konkreten Zahlen

"" fat AE< E. E Tabelle	Relative Höhenabw	wieder:	Parameter 3
Geländewinkel ß/°	Parameter 1	AH	"£■ = 2500111
	E = 1500 m	'ClOXlUIIg AE	α = 74 mrd
	α = 28.4 mrd	Parameter 2	0.0142
	0.0108	E= 2000 m	0.0237
1	0.0157	α = 48 mrd	0.0401
2	0.0214	0.0133	0.0521
5	0.0245	0.0202	' 0.0580
10	0.0257	0.0310	0.0615
15	0.0263	0.0377	0.0639
20	0.0268	0.0407	0.0659
25	0.0269	0.0424	0.074
30	0.0284	0.0435
90	0.0443
	0.048

Aus den Kurven des Diagramms bzw. den Zahlenwerten der Tabelle erkennt man, daß diese jeweils einem Endwert bei einem Geländewinkel j3 = 90° zustreben. Dieser Endwert entspricht dem Durchtrittswert in der Zieldurchgangsebene ZDE. Man erkennt ferner deutlich, daß schon bei kleinsten Geländewinkeln ein sehr steiler Anstieg der Höhenabweichung auftritt und daß bei einem Geländewinkel von 5° bereits mindestens 50% des Endwertes erreicht ist.

Hieraus kann man eine sehr wesentliche Schlußfolgung ziehen; nämlich diejenige, daß eine Abschätzung der erforderlichen Schußkorrektur aus der sichtbaren Höhenabweichung AH wegen des unbekannten Geländewinkels β nicht möglich ist, was auch durch die üblichen Schießanweisungen in der Praxis bestätigt wird. Für Schießsimulatoren ist es deshalb nicht erforderlich, die Geländewinkelverhältnisse' durch ein mathematisches Modell exakt nachzubilden, sondern es ist ausreichend, die Erhöhung bzw. Absenkung Δ Η der Geschoßeinschlagstelle X gegenüber dem Ziel Z durch eine einfache Funktion wie z. B.

AH= h · k₂ ■ AE

(3)

darzustellen, wobei der Faktor k\ die Eigenschaften der Munitionssorte und ki die momentane Zielentfernung berücksichtigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Ermittlung der Ablage des Geschoßeinschlages in bezug auf ein anvisiertes Ziel für Schießsimulatoren, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der vertikalen Lage des Zieles Z der simulierte Geschoßeinschlagpunkt Xvertikal um einen Betrag