DE3409318A1 - Von einem hubschrauber getragenes system zur lokalisierung eines zieles und zur bestimmung der parameter der verlagerung dieses zieles, sowie verfahren zum betrieb dieses systems - Google Patents

Description

Beschreibung;

Die vorliegende Erfindung betrifft ein von einem Hubschrauber getragenes System zur Lokalisierung eines Zieles und zur Bestimmung der Parameter der Verlagerung dieses Zieles relativ zu einem Bezugspunkt auf der Erde mit bekannten Koordinaten, HOA genannt, sowie ein Verfahren zum Betreiben dieses Systems.

Die Erfindung dient dazu, Informationen zu liefern, mittels derer das Feuer von Rohrhaubitzen geleitet werden kann: Bei solchen Systemen wird, im Unterschied zu Systemen für das Abschießen von selbststeuernden Projektilen, die ganze Präzision durch die Anfangsparameter des Feuerns bestimmt. Es ist deshalb entscheidend, der Geschützbatterie sehr schnell und auf einmal alle genauesten Informationen hinsichtlich der Lokalisierung des Zieles (Bestimmung von dessen Koordinaten) und hinsichtlich der Parameter des Weges dieses Zieles (Richtung und Geschwindigkeit) zu liefern; diese letzteren Informationen sind erforderlich, denn die Beoachtung erfolgt nicht notwendigerweise gleichzeitig mit dem Feuern, und es können mehrere Minuten zwischen der Beoachtung des Zieles, der Übermittlung der Informationen an einen zentralen Rechner, welcher die exakten Richtparameter bestimmen soll, und dem Feuern vergehen.

Bisher erfolgte die Beoachtung durch ein Spezialkommando, das auf der Erde an einer Stelle stationiert war, deren Koordinaten bekannt und vorher mit großer Genauigkeit bestimmt worden waren. Dieses Vorgehen gestattet eine große Meßgenauigkeit, jedoch erzwingt der naturgemäß

begrenzte Horizont die- Stationierung des Kommandos auf einem erhöhten und ausgesetzten Punkt, welcher dementsprechend gefährdet und häufig schwer zugänglich ist. Außerdem kann, abgesehen von ebenen Regionen, die Sicht durch "Dunkelzonen" begrenzt und beeinflußt werden, wenn die feindlichen Objekte durch Bodenerhebungen verdeckt sind. ·

Es sind auch bereits Hubschrauber dazu verwendet worden, die Bodenartillerie zu unterstützen, dies jedoch nur für rein qualitative Beobachtungen. Seine Beweglichkeit, seine Wendigkeit und seine Fähigkeit, auf der Stelle zu fliegen, sind wertvolle Eigenschaften, haben jedoch bis heute das genaue Zielen auf ein sich verlagerndes Ziel unmöglich gemacht: Es ist in der Tat sehr schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, mit den klassischen, unabhängigen, starren und radioelektrischen Navigationstechniken die Verlagerung eines Objekts und damit seine Position und seinen Kurs mit einer Genauigkeit zu erkennen, die den Erfordernissen der Artillerie entspricht. Arbeitet man mit einem Hubschrauber, dann divergieren die erhaltenen Informationen sehr rasch, denn der Trägheitsfehler ist zum größten Teil proportional der Zeit und nicht der durchlaufenen Distanz, weil die Informationen sehr schnell durch ein verzerrtes Signal/Schall-Verhältnis beeinflußt werden, und zwar insbesondere, weil der Schall doppelt in die Messung einbezogen wird. Bei einem Observationsauftrag können die durchflogenen Entfernungen ziemlich klein sein, und die Perioden stationären oder quasi-stationären Fluges dauern häufig lange. Die Informationen hinsichtlich der Position und des Kurses sind deshalb, auch wenn sie ·. für die taktische Navigation ausreichend sind, ungenügend für die präzisen Erfordernisse der Artillerie .

Um diese Mangel zu beheben, weist das erfindungsgemäß vorgeschlagene System, untergebracht an Bord des Hubschraubers und fest angebracht an einem, mit dem Hubschrauber verbundenen tragenden Aufbau folgende Einrichtungen auf:

stabilisierte Beobachtungs- und Visiereinrichtungen, die in Richtung auf das Ziel entlang mindestens einer Visierachse ausgerichtet werden können und in der Lage sind, Winkelsignale zu liefern, welche die Ausrichtung der Visierachse relativ zu mindestens zwei absoluten Richtungs-Bezugswerten wiedergeben (hier und im folgenden Text besagen die Ausdrücke "absolute Bezugswerte" (references absolues) oder "absoluter Bezug"^Xreferentiel absolu), daß man sich mittels konstanter und' bekannter Mengen auf geografische oder Gitterkoordinaten, Positions- oder Kurskoordinaten bezieht, wie sie zum Leiten von Artilleriefeuer nach dem HOA-Systern verwendet werden),

Entfernungsmeßeinrichtungen, die in Richtung auf das Ziel entlang einer Achse ausgerichtet werden können, welche mit der Visierachse übereinstimmt, und die in der Lage sind, ein Entfernungsmeßsignal zu liefern, welches den Abstand des Zieles vom Hubschrauber anzeigt,

gyrometrische und Beschleunigungsmeßeinrichtungen, die geeignet sind, die Beobachtungs- und Visiereinrichtunggen zu stabilisieren und an Bord des Hubschraubers Richtungs-Referenzsignale zu speichern, die absolute Richtungs-Bezugswerte anzeigen, sowie

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Recheneinrichtungen, die in der Lage sind, als Antwort auf Winkel- und Entfernungsmeßsignale Signale hinsichtlich der Lokalisierung des Zieles zu liefern, welche die Position des Zieles relativ zu einem Positionsbezugspunkt wiedergeben.

Die gyrometrischen und Beschleunigungsmeßeinrichtungen gestatten es dem Hubschrauber nicht nur, seinen eigenen absoluten Orientierungsbezug zu erfahren, sondern gestatten außerdem das telemetrische und gonyometrische Anvisieren während einer Verlagerung.

Diese Einrichtungen erlauben es weiterhin, die trägen Einrichtungen für die Positionsbestimmung (deren Nachteile bekannt sind) durch Entfernungsmeßeinrichtungen zu ersetzen,' welche eine große Genauigkeit mit sich bringen - insbeson-* dere durch Laser-Entfernungsmesser, deren Präzision sehr wenig mit der Entfernung variiert ~ und deren Präzision in Bezug auf das Visieren und Richten durch gyrometrische und Beschleunigungsmeßeinrichtungen ermöglicht wird, was zugleich auf ihrer stabilisierenden Funktion (Auffangen von Bewegungen des Hubschraubers und damit Lieferung eines sehr stabilen Bildes, wie es für sehr genaues Zielen erforderlich ist) und auf ihrer Fähigkeit zur Orientierung beruht, ho daß die von den in den Beobachtungs- und Visiereinrichtungen untergebrachten Kodieren gelieferten Winkelmessungen ausgedrückt werden können relativ zu dem absoluten Orientierungs-Bezugsgebiet, welches durch den Hubschrauber abgetragen wird.

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Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße System auch noch Einrichtungen zur Bestimmung von Parametern der Verlagerung des Zieles auf, die in der Lage sind, Signale zu liefern, welche repräsentativ sind für die Richtung und die Ge-

schwindigkeit der Verlagerung des Zieles, und die erhalten werden als Antwort auf augenblickliche Veränderungen der Winkel- und Entfernungsmeßsignale und aus der Analyse der Gestalt des Zieles (Darstellungswinkel des Zieles mit Bezug auf HOA). . '·

Es ist außerdem möglich, außer der Lokalisierung des Zieles dessen Wegparameter, nämlich die Richtung und die Geschwind- - igkeit zu bestimmen. Die so bestimmte Geschwindigkeit ist die Marschgeschwindigkeit (d.h., die Geschwindigkeit in der Richtung der Verlagerung des Zieles) und nicht die Abwickelgeschwindigkeit (der Zielscheibe) wie in den klassischen Beobachtungs- oder Visiersystemen.

Das Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Systems läuft in folgenden Verfahrensschritten ab:

vorherige Bestimmung von mindestens zwei absoluten Richtungs-Bezugswerten und Weitergabe dieser Werte an die gyrometrischen und Beschleunigungsmeßeinrichtungen, wobei der eine dieser Richtungs-Bezugswerte die Vertikale und der andere, bekannte, in einer horizontalen Ebene befindlich ist,

Lokalisierung des Zieles durch:

Ausrichtung der Visierachse in Richtung auf das Ziel,

- Bestimmung der Positionssignale des Hubschraubers relativ zu einem absoluten Bezugspunkt,

Bestimmung der Koordinaten des Zieles relativ

zum Hubschrauber, als Antwort auf Winkel- und

Entfernungsmeßsignale, und

- Bestimmung der Koordinaten des Zieles mit Bezug auf den absoluten Bezugspunkt, als Funktion der Positionssignale.

Andere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung gehen aus der

nachfolgenden Beschreibung hervor, in welcher auf die

Zeichnung Bezug genommen wird, die schematisch ein gemäß der Erfindung mögliches System darstellt.

Eine Visiereinheit 100 ist fest auf einem zum HOA-System gehörenden tragenden Aufbau 10 befestigt, starr genug, um den Zusammenhang der Winkelmessungen zu gewährleisten. Dieser Aufbau kann unabhängig von dem Hubschrauber sein, beispielsweise ein Plattformdeck, welches von dem Hubschrauber über ein gegebenenfalls stabilisiertes Cardansystem getragen wird, oder kann ein Spezialaufbau sein, welcher in den Hubschrauber integriert ist: In diesem letzteren Falle, der in der Figur dargestellt ist, erhebt sich eine entsprechend der Rotation eines stabilisierten Spiegels 120 steuerbare Haube 110 über dem tragenden Aufbau 10, an welchem außerdem der Visierkörper 130, die Okkulareinheit 140, die träge gyroskopische und Beschleunigungsmeßeinrichtung 150 und die optronische Einheit 160 fest angebracht sind.

Der Visierspiegel 120 wird sowohl durch seine eigenen Gyroskope, als auch durch Umsetzmotoren an der Stelle 121 und im Azimut 122 stabilisiert, die durch die Gyroskope der Trägheitseinheit 150 gesteuert werden.

Winkelkodierer 123 und 124 zeigen die Visierrichtung an; diese Information wird zur Auswertung auf die Rechen- und Lenkeinheit 200 übertragen.

Je nach den Operationsbedingungen kann die Observation und das Zielen realisiert werden mit Strahlen des sichtbaren Spektrums, mit Infrarotlicht, oder mit Hertz'sehen Wellen. · Vorzugsweise ist die Visiereinrichtung mit mehreren Beobachtungsfeldern versehen (mehrere Vergrößerungen oder Objektivbrennpunkte), die von dem Bedienungsmann leicht umgeschaltet werden kpnnen, ohne daß die Ausrichtung der Visierachse verändert zu werden braucht.

Die Okulareinheit 140 macht dem Bedienungsmann die derart gelieferten Bilder sichtbar, ebenso alle anderen Informationen grafischen Charakters mittels des Bildschirms 163, welcher die durch die Rechen- und Lenkeinheit 200 ermittelten Parameter und Symbole erscheinen läßt.

Die träge Untergruppe 150 umfaßt beispielsweise ein Vertikalgyroskop 151, ein Kursgyroskop 152 und ein Beschleunigungsmeßgehäuse 153. In der Tat ist die Zahl und die Kombination von Gyroskopen, Gyrometern und Beschleunigungsmessern im wesentlichen variabel und richtet sich danach, ob die Betonung auf Redundanz oder Einfachheit gelegt wird. Desgleichen kann eine Wahl getroffen werden zwischen den mit einer Plattform arbeitenden gyroskopischen Techniken und den verbundenen gyroskopischen Techniken.

Die dargestellte Konfiguration (zwei Gyroskope und ein Beschleunigungsmeßgehäuse tragen zwei Vertikalbeschleunigungsmesser) entspricht einer Minimalausstattung, welche es gestattet, die Beobachtungs- und Visiereinrichtungen

zu stabilisieren und einen absoluten Richtungsbezug zu bewahren, der an die Erde gebunden ist (insbesondere die Vertikale). Diese Konfiguration wird dann erweitert werden müssen, wenn man unter anderem wünscht, chiffrierte Informationen über die Verlagerung des Hubschraubers gemäß dem gleichen Bezug unterzubringen, d.h., nach einer Trägheitsnavigation vorzugehen (von vergleichbarer Dauer mit der angestrebten Präzision).

Die optronische Einheit 160 umfaßt einen Entfernungsmesser" 161, der gegebenenfalls durch ein D LsLanzkinemomeLcr or.giirvzt wird, welches Signale liefert, die repräsentativ sind für die Anderungsgeschwindigkeit der Entfernung, welche mittels des Entfernungsmessers 161 und einer Fernsehkamera 162 gemessen wird.

Der verwendete Entfernungsmesser kann ein optischer Entfernungsmesser (vorzugsweise mit optischer Wellenbeziehung) oder ein monostatischer mit Lichtimpulsen (Laser) oder mit Hertz'sehen Wellen (Radar) sein, die mit Zeitmessung reflektiert werden. Dieser Zeitmesser muß in die gleiche Richtung gerichtet sein wie die Beobachtungs- und Visiereinrichtungen. Wenn der Entfernungsmesser von dem Körper 130 oder von dem Aufbau 10 physisch getrennt ist, gewährleistet bei. Vorliegen schnell definierter oder veränderlicher optischer Achsen (Lichtverstärker, Umformer thermischer Strahlung) ein (nicht dargestelltes) Harmonisierungsinstrument für die Dauer das Zusammenfallen der Achsen der Entfernungsmeßeinrichtungen und der Beobachtungs- und Visiereinrichtungen. . ,

Die Rechen- und Lenkeinheit 200 umfaßt vier Untereinheiten 201 bis 204, die jeweils bestimmt sind für telemetrische und dxstanzkinemometrische Funktionen, für Navigationsstabilisierung, für die Sichtbarmachung und Verarbeitung des Fernsehbildes zum Zwecke der automatischen Identifizierung und/oder der Bestimmung der Orientierung des Zieles mit Bezug ■ auf HOA, sowie eine Untereinheit 205 für die Lenkung des Ganzen, völlig automatisch oder manuell.

Die Einheit 200 ist mit Display- und Bedienungseinrichtun gen 300 verbunden, die ein Pult, Anzeiger oder versetzte Bildschirme (versetzt mit Bezug auf den Bildschirm I (> 5, ck-r.-in die Visiereinheit einbezogen ist), eine Rufanlage, eine Fernübertragung oder ähnliches aufweisen.

Die Bezugsziffer 400 bezeichnet eine Hilfsmitteleinheit, die für den Betrieb des erfindungsgemäßen Systems nicht unbedingt erforderlich ist, jedoch dieses System häufig einfacher und anpassungsfähiger macht.

Es sind zunächst Höhenmeßgeräte 410 (radioaltimetrische Instrumente 411 oder Barometer 412) vorgesehen. Ein Vertikalsucher 420 kann u.a. vorgesehen sein, um das. Überfliegen in der Vertikalen eines Bezugspunktes (natürlich oder künstlich, passiv oder aktiv; eine Markierung kann von dem Hubschrauber abgeworfen werden) zu gewährleisten. Das Bild des derart anvisierten Markierungspunktes auf der Erde wird auf dem Bildschirm 163 oder einem Hilfsbildschirm aufgezeichnet.

Desgleichen kann ein Navigationsgerät 430 vorgesehen sein, welches äußere Signale (Radionavigation, Satellitennavigation) empfängt, welche die Positionsinformationen des Hubschraubers ergänzen oder korrigieren, die durch die Entfernungsmessungen oder durch die Trägheitseinheit 150 geliefert wurden.

Vorzugsweise entlastet ein automatisches Zielüberwachungssystem 440 den Bedienungsmann, indem die optische Achse der Beobachtungs- und Zieleinrichtungen beständig auf ein bestimmtes Ziel gerichtet wird. Unter anderem gestattet- os diese Vorrichtung, die Winkelgeschwindigkeiten der Verlagerung der Visierachse, d.h., die Abwickelgeschwindigkeiten der Zielscheibe, genauer zu messen, wodurch die Informationen geglättet werden, die während der Zeit erhalten wurden, als Signale von den oben erwähnten Winkelkodierern ausgesendet wurden.

Schließlich kann ein automatisches Flugsteuergerät 450 an diese Vorrichtung zur automatischen Verfolgung des Zieles gekoppelt sein, ebenso an den Distanzkinemometer 162 und an den Vertikalsucher 420.

Der Betrieb des Systems erfolgt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in zwei Phasen: eine vorbereitende Phase oder Phase der Lokalisierung und Eigenorientierung des Hubschraubers, danach eine Phase der Ausführung der Mission oder Phase der Beobachtung und der Lokalisierung des Zieles.

I - Ziel der ersten vorbereitenden Phase i.st e.^c;, d;is Ausgangabezugsgebiet zu definieren, was durch die yyioskopischen und Beschleunigungsmeßeinrichtungen verwirklicht wird in einer Art und Weise, daß 'an Bord des Hubschraubers

während seines Fluges mindestens zwei Orientierungs-Bezugspunkte gespeichert werden, von denen typischerweise der eine in einer horizontalen Ebene liegt und der andere die Vertikale ist. Hilfsweise kann auch ein geografischer Ausgangspositons-Bezugswert notiert und festgehalten werden für den Fall, daß man sich auch einer Navigationsfunktion zu versichern wünscht zugunsten des Hubschraubers entsprechend einem absoluten Positions-Bezug.

Die Operationen können auf zweierlei Weise durchgeführt werden:

1.) indem man die Koordinaten von zwei Markierungspunkten auf der Erde kennt. Zwei Hypothesen bieten sich an:

a) der Hubschrauber ist auf der Erde stationiert oder im Fluge an der Vertikale des einen dieser beiden Punkte. Der Bedienungsmann visiert den zweiten Punkt an und mißt seine Entfernung. Die Recheneinheit ermittelt die geografische Richtung und den Standort des Anvisierens, ausgehend von den absoluten Positionskoordinaten der beiden Punkte, die vorher eingeführt wurden; dies liefert einen anfänglichen horizontalen und vertikalen, absoluten Richtungsbezug für die gyroskopischen Einrichtungen.

Die von den Beschleunigungsmeßeinrichtungen gelieferten Informationen gestatten es, die anfängliche Bezugsrichtung der gyroskopischen Einrichtungen in der Vertikalen und die Standortmessergebnisse festzustellen oder zu überprüfen und gegebenenfalls Schräglagenabweichungen bei den Distanzmessungen und bei der Horizontalorientiorunq zu korriqioicn. Der Bordhöhenmesser kann gleichermaßen dazu verwendet werden, um die Bestimmung des Zielwinkels zu vorvollständigen.

b) Deir Hubschrauber ist auf der Erde oder im Fluge an der Vertikalen eines dritten¹ Punktes stationiert, der mit einem der beiden vorgenannten Punkte nicht verschmolzen ist. Der Bedienungsmann nimmt nun zwei Messungen vor, wie vorstehend angegeben, indem er nacheinander jeden der beiden Markierungspunkte anvisiert; dies ermöglicht es, die Koordinaten des Hubschraubers und des dritten Punkts zu erhalten. Die nachfolgenden Operationen sind identisch mit denen im vorstehend beschriebenen Falle.

2.) indem man die Koordinaten eines einzigen Markierungspunktes auf der Erde kennt, jedoch über einen absoluten Orientierungsbezug verfügt, der unmittelbar an diesem Punkt

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greifbar ist, was beispielsweise mittels eines Gyrotheodoliten bewerkstelligt werden kann, der tragbar oder auf einem Fahrzeug untergebracht sein kann. Es genügt somit, eine Gegenvisierung an diesem Gyrotheodoliten durchzuführen, um einen absoluten Orientierungsbezug an Bord des Hubschraubers zu übermitteln. Wenn der Hubschrauber diese Operation in einer nicht vernachlässigbaren Entfernung vom Gyrotheodoliten durchführt, gestattet es gegebenenfalls eine Entfernungsmessung (sei es mittels der an Bord des Hubschraubers befindlichen Entfernungsmesser, sei es mittels auf der Erde befindlicher Entfernungsmesser, wie sie häufig mit einem Gyrotheodoliten verbunden sind), die erforderlichen Korrekturen durchzuführen, um die Anfangsposition für HOA an dem verwendeten absoluten Beizugspunkt zu berechnen.

II - Die zweite Phase bei der Durchführung der Mission besteht aus den folgenden Etappen:

A - Annäherung: Diese Operation ist klassisch; es ist jedoch zu beachten, daß der Bedienungsmann, der über einen ausgerichteten Entfernungsmesser verfügt, seine zunächst in Annäherung durchgeführte Navigation manuell oder automatisch präzisieren kann, indem er an den ihm bekannten Markierungspositionen telemetrische und goniometrische Messungen durchführt.

B - Beobachtung und'Lokalisierung des Objektes:
Der Bedienungsmann geht so vor, daß er mehrfach kurz über den Masken erscheint, die den Hubschrauber vor Sicht und vor dem Feuer des Gegners schützen. Wenn die Position des Objektes bereits mit einer hinreichenden Genauigkeit bekannt ist, beispielsweise durch einen Hinweis oder eine Beobachtung bei großem Gesichtsfeld, gestattet es die Kenntnis dieser Position und einer Bezugsorientierung an Bord des Hubschraubers, die Beobachtungseinrichtungen vorläufig auszurichten, bevor der Hubschrauber demaskiert oder wieder maskiert wird. Die Phase der Suche nach dem Objekt wird somit unterdrückt oder abgesondert von den Phasen dor Beobachtung und der Feinmessungen.

Verschiedene Fälle bieten sich an:

a) der Hubschrauber verfügt über eine hinreichend genaue Navigationseinrichtung unter den Anwendungsbedingungen oder ermittelt seine Position mit hinreichender Genauigkeit. Es genügt dann, ein winkel- und telemetrisches

Visieren des Hubschraubers in Richtung zum Ziel durchzuführen, die absoluten Koqrdinaten des letzteren zu berechnen und diese Koordinaten d^r Geschützbatterie mitzuteilen.

b) im entgegengesetzten Falle muß der Hubschrauber zunächst seine eigene Position bestimmen oder die Position des Punktes, den er überfliegt, und zwar durch zweimaliges telemetrisches Anvisieren von zwei Hilfsmarkierungspunkten, deren absolute Koordinaten bekannt sind. Die nachfolgenden Operationen sind identisch mit denen des vorhergehenden Falles, wobei eventuell eine Berechnung oder eine Nachberechnung der Orientierung des Hubschraubers relativ zu dem verwendeten absoluten Bezug durchgeführt wird.

c) die Lokalisierung wird durch die Zielscheibe unterstützt; wenn der Hubschrauber gleichzeitig (oder fast gleichzeitig, d.h., mittels einer Navigation von der gewünschten Genauigkeit) das Ziel und den Bezugspunkt sehen kann, wo das Kommando oder die betroffene Geschützbatterie stationiert sind. Mittels·zusätzlicher Richtungsvektoren kann man dann direkt die Koordinaten des Objektes relativ zur Position der Batterie berechnen. Diese relative Bestimmung des Zieles ist besonders vorteilhaft ι in solchen Regionen, wo die Kartographie zweifelhaft oder eine solche nicht vorhanden ist.

C - Zwischen zwei Beobachtungsetappen kann die genaue Position des Hubschraubers durch Winkel- und telemetrische Messungen an den bekannten absoluten Hilf srnarkierungen bestätigt werden, wie während der Annäherungsphase.

D - Rückkehr und Endkontrollen:

Nach seiner Rückkehr zu seinem Beobachtungsterrain nimmt der Hubschrauber Messungen analog zu denen der Vorbereitungsphase vor, um die Messoperationen abzuschließen. Bei dieser Gelegenheit registiert die Recheneinheit die Fehler und Instrumentenabweichungen und korrigiert, hiervon ausgehend, die vorangegangenen Messungen oder bereitet die Operationen zur Bedienung und Kalibrierung der verwendeten Meßinstrumente vor.

Wenn man andererseits nicht nur die Position dct> Zieles zu bestimmen wünscht, sondern auch dessen Wegparameter, beispielsweise im Falle von motorisierten oder mechanischen Einheiten, kann der Bedienungsmann die Marschrichtungen und -geschwindigkeiten durch zweifaches aufeinanderfolgendes Zielen in Richtung auf das Ziel bestimmen, aus Sicherheitsgründen vorzugsweise ausgehend von zwei deutlichen Beobachtungspunkten.

Es ist aber auch möglich, diese Bestimmungen von einem einzigen Beobachtungspunkt ausgehend durchzuführen, nämlich durch eine dynamische Messung des Weges der Zielscheibe, indem man bei dieser Messung die Abwickelgeschwindigkeit und die Radialgeschwindigkeit dieser Zielscheibe verarbeitet.

Schließlich kann eine Information über die Orientierung des Zieles erhalten werden, indem das Fernsehbild des Zieles verwendet wird, wobei die Recheneinrichtungen die Funktion der Bildverarbeitung ausüben und das Ziel identifizieren und damit die Orientierung des Zieles aus der Distanz bowl, inimori ( Darstellungswinkel des Zieles).

- Leerseite

Claims (9)

1. MES 1

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

   Von einem Hubschrajüber- getragenes System zur Lokalisierung eines Zieles und zur Bestimmung der Parameter der Verlagerung dieses Zieles, sowie Verfahren_ zum

   Betrieb dieses Systems

   Patentansprüche:

   /1 · / System zur Lokalisierung eines Zieles und zur Bestimmung Vd^r Parameter der Verlagerung dieses Zieles relativ zu einem,erdgebundenen absoluten Bezugsgebiet,

   dadurch gekennzeichnet, daß es, untergebracht an Bord eines Hubschraubers und mit einem gemeinsamen, mit dem Hubschrauber verbundenen tragenden Aufbau (10) fest verbunden, aufweist:

   - stabilisierte Beobachtungs- und Visiereinrichtungen (120, 130, 140), die in Richtung auf das Ziel entlang mindestens einer Visierachse ausgerichtet werden können und in der

   W "T V-» vy ^ IW

   Lage sind, Winkelsignale zu liefern, welche die Ausrichtungen der Visierachse relativ zu mindestens zwei absoluten Richtungs-Bezugswerten anzeigen,

   - Entfernungsmeßeinrichtungen (160), die in Richtung auf das Ziel entlang einer Achse ausgerichtet werden können, welche mit der Visierachse übereinstimmt, und die in der Lage sind, ein Entfernungsmeßsignal zu liefern, welches den Abstand des Zieles vom Hubschrauber anzeigt,

   - Gyrometrische und Beschleunigungsmeßeinrichtungen (150),

   die geeignet sind, die Beobachtungs- und Visiereinrichtungen zu stabilisieren und an Bord des Hubschraubers Richtungs-Referenzsignale zu speichern, welche absolute Richtungs-Bezugswerte anzeigen,
   sowie

   - Recheneinrichtungen, die in der Lage sind, als Antwort auf Winkel- und Entfernungsmeßsignale Signale hinsichtlich der Lokalisierung des Zieles zu liefern, die die Position des Zieles im Rahmen eines absoluten erdgebundenen Bezugs wiedergeben.
2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gyrometrischen und Beschleunigungsmeßeinrichtungen zugleiche in der Lage sind, Positionssignale zu liefern, welche die augenblickliche Position des Hubschraubers im Rahmen des verwendeten absoluten Bezugs anzeigen.
3. 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Einrichtungen zur Bestimmung von Orientierungsparametern und Parametern hinsichtlich der Verlagerung des Zieles aufweist, die in der Lage sind, Signale zu liefern,

   welche die Richtung und die Geschwindigkeit der Verlagerung des Zieles anzeigen als Antwort auf augenblickliche Veränderungen der Winkel- und Entfernungsmeßsignale und/oder als Ergebnis einer Fernsehbildverarbeitung.
4. 4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Einrichtungen (440) für automatischen Betrieb aufweist, die in der Lage sind, die Ausrichtung der Visierachse in einer Weise zu steuern, daß diese beständig auf das Ziel gerichtet ist.
5. 5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Höhenmeßeinrichtungen (410), die in der Lage sind, ein Signal zu liefern, welches die augenblickliche Flughöhe des Hubschraubers wiedergibt, sowie Vertikal - Visiereintightungen (420) aufweist.
6. 6. Verfahren zum Betrieb des Systems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

   - vorherige Bestimmung von mindestens zwei absoluten Richtungs-Bezugswerten und Einstellung von gyrometrischen und Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen auf diese Werte, wobei typischerweise der eine dieser Werte die Vertikale und der andere in einer horizontalen Ebene gelegen ist,

   - Lokalisierung des Zieles durch:

   - Ausrichtung der Visierachse in Richtung auf das Ziel,

   - Bestimmung der Positionssignale des Hubschraubers im Rahmen des verwendeten absoluten Bezugs,

   - Bestimmung des Koordinaten des Zieles relativ zum Hubschrauber als Antwort auf Winkel- und Entfernungsmeßsignale,

   - Bestimmung der Koordinaten des Zieles im Rahmen des verwendeten absoluten Bezugs als Funktion dieser Positionssignale.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorherige Bestimmung der Richtungs-Bezugswerte bewerkstelligt wird durch Anvisieren von zwei deutlichen Fixpunkten mit bekannten Koordinaten im Rahmen des verwendeten absoluten Bezugs.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorherige Bestimmung der Richtungs-Bezugswerte bewerkstelligt wird durch Anvisieren eines Fixpunktes mit bekannten Koordinaten im Rahmen des verwendeten absoluten Bezugs und durch Wiederverwendung eines an diesem Punkte vorhandenen Signals für einen Richtungs-Bezugswert.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fixpunkt mit bekannten Koordinaten in dem verwendeten absoluten Bezugsgebiet der Ausgangspunkt ist, wobei der Hubschrauber an diesem Punkte steht oder ihn überfliegt.