DE3426946A1

DE3426946A1 - Beobachtungs- und aufklaerungssystem fuer panzerfahrzeuge

Info

Publication number: DE3426946A1
Application number: DE19843426946
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 8901 Kissing Glück
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1984-07-21
Filing date: 1984-07-21
Publication date: 1986-01-30
Also published as: US4672435A; GB2162016A; DE3426946C2; GB2162016B; FR2568078A1; GB8516225D0

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Beobachtungsund Aufklärungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges System ist beispielsweise aus der DE-PS 31 34 012 bekannt.

Bei dem bekannten Beobachtungs- und Aufklärungssystern nach der DE-OS 31 34 012 sind um die Ausstiegsluke eines Panzerfahrzeugs Winkelspiegel kreisförmig angeordnet, deren Strahlengänge durch das Panzerdach in das Innere des Panzerturms verlaufen und in die Blickebene eines dort sitzenden Beobachters gespiegelt werden. Auf diese Weise soll dej Beobachter eine Rundumsicht vermittelt werden, was natürlich nur bis zu einer bestimmten Elevation über der Azimutebene möglich ist. Der Kampfraum oberhalb des Panzerfahrzeugs, dessen Beobachtung zur Abwehr von Luftangriffen wichtig ist, läßt sich mit dieser Winkelspiegelanordnung nicht einsehen. Aus diesem Grund ist der in der Hauptbeobachtungsrichtung "Vorne" angebrachte Winkelspiegel zusammen mit damit baulich integrierten Zusatz-Aufklärungsgeräten wie Tag- und Nachtsichtgerät, Zielgerät und dgl. in der Elevation verschwenkbar. Indessen bleiben auch hierdurch die Beachtungs- und Aufklärungsmöglichkeiten begrenzt. Beipielsweise in hügeligem Gelände, das wegen seiner Deckungsmöglichkeiten von Panzerfahr-

zeugen bevorzugt wird/ ist die Sicht in azimutaler Richtung auf den unmittelbaren Nahbereich begrenzt. Um zu sehen, was "hinter dem Hügel" ist, ist es zwar schon bekannt, ein gesondertes Aufklärungsgerät mittels eines Teleskoparms auszufahren, doch geht bei einem derartigen "Periskop" die Lageorientierung verloren, ganz abgesehen von der Umständlichkeit, die mit der Bedienung eines solchen "Periskops" in der räumlichen Enge eines Panzerturms verbunden ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, ein Beobachtungs- und Aufklärungssystem der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches ohne prinzipielle Beschränkung auf den Tageinsatz ein verbesserte Rundumsicht bei voller Aufrechterhaltung der Lageorientierung ermöglicht und insbesondere auch die Möglichkeit einer praktisch lückenlosen Rundumbeobachtung des Kampfraums oberhalb des Panzerfahrzeugs eröffnet. Es wird ferner angestrebt, dieses verbesserte Beobachtungs- und Aufklärungssystem mit den im Panzerfahrzeug ohnehin meist vorhandenen Aufklärungssystemen, wie Zielverfolgungssystem, Freund/Feind-Identifikationssystem, zu einer Wirkungseinheit zu verbinden, um so die Kampfbedingungen in einem Panzerfahrzeug zu optimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichndenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen System ist außerhalb des Panzerfahrzeugs, vorzugsweise höhenveränderbar eine Bildaufnahmeeinrichtung positioniert. Beipielsweise kann die Bildaufnahmeeinrichtung auf der gegebenenfalls stabilisierten Plattform eines: Teleskop- oder Schwenkarms bzw. einer Kombination dieser Arme angebracht sein. Die Bewegungssteuerung der in Azimut und Elevation frei beweglichen Bildaufnahmeeinrichtung erfolgt mit Hilfe von Stelleinrichtungen, z.B. Servomotoren, welche eine schrittweise Fortschaltung der Bildaufnahmeeinrichtung in einer gewünschten Ebene ( Azimutebene oder eine Elevationsebene ) nach einem vorgewählten Ablaufprogramm automatisch durchführen können. Selbstverständlich kann dieser automatische Fortschaltung oder Taktung manuell überspielt werden, um beispielsweise ein von der Bildaufnahmeeinrichtung erfaßtes Objekt ständig in verschiedenen Vergrößerungsstufen der Aufnahmeoptik beobachten zu können.

Im Falle einer automatischen Fortschaltung wird als Ausgangsbasis für den Taktbeginn eine natürliche Bezugsgröße wie die Himmelsrichtung oder eine örtliche Bezugsgröße wie ein markanter Geländepunkt, Gitternord, eigene Fahrzeugsachse und dergleichen vorgesehen. Der pro Fortschaltung überfahrene Schwenkwinkel wird nach Maßgabe des zu beobachtenden Kampfraums, des Öffnungswinkels der Aufnahmeoptik und der Anzahl der innerhalb des Panzerfahrzeugs um einen Beobachter positionierten Bildwiedergabegeräte bzw. Monitoren gewählt.

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Die Anzahl der Monotore bestimmt sich ihrerseits nach dem zu beobachtenenden Kampfraum, nach dem öffnungswinkel der Aufnahmeoptik und dem Überdeckungsgrad der in aufeinderfolgenden Schrittfortschaltungen aufgenommenen Abbildungen von Raumsektoren.

Die Monitore für die Wiedergabe der Raumsektoren beim Schwenken der Bildaufnahmeeinrichtung in der Azimutebene sind in einer horizontalen Ebene kreis- oder kranzförmig um den Beobachter gruppiert, wobei die genannte horizontale Ebene durch die Blickebene des Beobachters verläuft. Die Monitore für die Wiedergabe der Raumsektoren beim Schwenken der Bildaufnahmeeinrichtung in einer oder mehreren Elevationsebenen sind oberhalb des Beobachters angebracht. Durch eine elektrische Kopplung der jeweiligen Stellung der Bildaufnahmeeinrichtung mit dem Wiedergabeort des momentan mit Bildsignalen angesteuerten Monitors läßt sich neben einer mühelosen Betrachtung auch eine wirklichkeitsgetreue Orientierung im Beobachtungsraum verbundenen mit einer exakten Beurteilung der einzelnen Kampfraumsektoren durchführen. Die momentan aufgenommenen Bildsignale werden also derart verteilt ( mittels einer geeigneten elektronischen Ablaufsteuerung ) daß die Bildaufnahmeeinrichtung und der jeweils mit Bildsignalen angesteuerte Monitor in die gleiche Raumrichtung weisen. Entsprechend der taktweisen Weiterbewegung der Bildaufnahmeeinrichtung werden die lagezuheörigen Monitore sequentiell angesteuert. Jedem Monitor wird vorzugsweise ein elektronischer Bildspeicher zugeordnet, welcher im Takt seiner Ansteuerung mit BiId-

Signalen eingelesen wird und damit die Wiedergabe eines gespeicherten Bildsignals auf dem zugehörigen Monitor solange aufrechterhält, bis von der Ablaufsteuerung das nächste Bildsignal geliefert wird.

Die Verweilzeit der Bildaufnahmeeinrichtung zwischen den einzelnen Schaltschritten, sprich die Taktfolgefrequenz, ist programmierbar, derart, daß mit einer niedrigen Taktfrequenz quasi-stehende Bilder und mit einer hohen Taktfrequenz flimmerfreie Lauffilm-Bilder entstehen.

Die Bildaufnahmeeinrichtung bzw. deren Schrittsteuerung kann von einer ZielVerfolgungseinrichtung gesteuert werden, derart, daß das verfolgte Zielobjekt stets auf einem der Monitore sichtbar ist, wodurch die Lageorientierung auch bei Lageveränderungen des Zielobjektes erhalten bleibt.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, die Ablaufsteuerung für die Verteilung der Bildsignale auf die einzelnen Monitore bzw. deren Bildspeicher mit einer Freund/Feind-Identifikationseinrichtung zu koppeln, um dem Beobachter bei Auftauchen eines Feindobjektes auf einem der Monitore ein akustisches und/ oder optisches Warnsignal zu geben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer

an der Außenseite eines Panzerfahrzeugs angebrachten Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Beobachtungssektor bei Verschwenken der Bxldaufnahmeeinrichtung in der Azimutebene;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Beobachtungs- und Aufklärungssystems, und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die im Panzerturm

um einen Beobachter gruppierten Bildwiedergabegeräte sowie ein schematisches Blockschaltbild der elektronischen Komponenten zur bildmäßigen Ansteuerung der Bildwiedergabegeräte.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Bxldaufnahmeeinrichtung bezeichnet, welche als Fernsehkamera oder als Wärmebildkamera ausgebildet sein kann. Unter dem Ausdruck "Bxldaufnahmeeinrichtung" können auch mehrere Kameras verstanden werden, welche für eine Schwenkbewegung in verschiedenen Ebenen vorgesehen sein können. Im dargestellten Beipielsfall wird die Bxldaufnahmeeinrichtung in der Azimutebene ( X-Y-Ebene ) geschwenkt, wodurch aufgrund des öffnungswinkels 2 der Aufnahmeoptik eine Abbildung der Bildebene 3 erzeugt bzw. aufgenommen wird.

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Die Bildaufnahmeeinrichtung 1 ist bei dem in Fig. 2 gezeigten Azsführungsbeispiel an auf der lagestabilisierten Plattform 4a eines Teleskopmastes 4 angebracht und läßt sich dort mittels nicht gezeigter Stelleinrichtungen ( Servomotoren ) in Azimut und Elevation frei bewegen. Der Mast 4 ist an irgendeiner geeigneten Stelle am Panzerfahrzeug angebracht, das in Fig. 2 nur schematisch durch einen Ausschnitt der Kuppel des Panzerturms angedeutet ist.

Die von der Aufnahmeexnrichtung 1 erzeugten Bildsignale werden per Kabel oder telemetrisch einer in Fig. 3 schematisch angedeuteten Ablaufsteuerung 11 zugeführt, welche die ankommemnden Bildsignale nach Maßgabe der räumlichen Stellung der Aufnahmeexnrichtung 1 auf Bildwxedergäbegeräte bzw. Monitore 9 innerhalb des Panzerturms verteilt.

Die Monitore 9 sind, wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, halbkugelförmig um den Beobachter 10 innerhalb des Panzerturms verteilt angeordnet und vermitteln mit ihren Bildschirmen ein Abbild des Horizontes, welcher von der Bildaufnahmeeinrichtung 1 in der jeweils gewählten Höhenlage über dem Panzerfahrzeug gesehen wird. Insbesondere in hügeligem Gelände ist dieser Horizont wesentlicher weitergehend als der von Panzerfahrzeug aus sichtbare Horizont, so daß auch das Gelände "hinter dem Hügel" eingesehen werden kann, ohne daß es eines umständlich ausfahrbaren "Periskops" bedarf. Wesentlich ist, daß durch die kugelförmige Verteilung der

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Monitore 9 eine den tatsächlichen Verhältnissen getreue Orientierung des Beobachters 10 gewährleistet wird. Und zwar werden die Monitore 9 von der Ablaufsteuerung 11 ( Fig. 3 ) derart mit Bildsignalen angesteuert, daß die Ausrichtung der Bildaufnahmeeinrichtung 1 in ihrer momentanen Lage exakt mit der Raumlage des angesteuerten Monitors 9 übereinstimmt. Hierzu erhält die Ablaufsteuerung 11 von einer Schrittfortschaltung 17 über eine Verbindung 21 die jeweils aktuelle Lageinformation über die Ausrichtung der Bildaufnehmeeinrichtung 1. Die Ablaufsteuerung 11 verteilt entsprechend dieser Lageinformation die Bildsignale der Bildaufnahmeeinrichtung 1 auf einen ihrer Ausgänge 14, die zu jeweils einem zugeordneten Monitor 9 führen. Den Minitoren 9 ist bei der,Ausführungsform nach Fig. 3 jeweils ein elektronischer Bildspeicher 7 vorgeschaltet, welcher ein ankommendes Bildsignal so lange speichert und auf dem nachgeschalteten Monitor 9 wiedergeben läßt, bis von der Ablaufsteuerung 11 das nächste Bildsignal angeliefert wird.

Die Schrittfortschaltung 17 steuert die Stelleinrichtung ( Servomotoren ) der Bildaufnahmeeinrichtung 1 nach Maßgabe eines automatischen, programmierbaren Schrittzyklus oder dem Steuerbefehl einer Zielverfolgungseinrichtung 12. Es versteht sich, daß der Schrittzyklus vom Beobachter 10 jederzeit unterbrochen werden kann, wenn er z.B. einen Raumsektor 2 näher untersuchen möchte, insbesondere durch Brennweitenverstellung der Aufnahmeoptik. Die letztgenannte Steuerleitung vom Beobachter 10 zur Aufnahmeeinrichtung 1 ist in Fig. 3 nicht näher dargestellt.

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Die Programmierung der Schrittfortschaltung 17 legt die Schrittweite bzw. Sektorbreite sowie die Taktfrequenz fest, wobei diese Parameter auch von dem Beobachter 10 manuell gewählt werden können. Im Falle der Übersteuerung dieser Schrittschaltautomatik durch die Zielverfolgungseinrichtung 12 wird die Aufnahmeeinrichtung 1 einem Zielobjekt nachgeführt, wie dies auch für die Waffe(n) des Panzerfahrzeugs der Fall ist. Der Beobachter 10 kann die Bewegung des Zielobjektes über seinen Monitor"horizont" hinweg verfolgen und hat daher stets auch die nötige Raumorientierung, was insbesondere bei der Wahl des Feuerzeitpunktes von entscheidender Bedeutung sein kann.

Die Zielverfolgungseinrichtung 12 ist neben der Steuerleitung 18 zu der Schrittfortschaltung 17 über eine bidirektionale Steuerleitung 15 auch mit der Ablaufsteuerung ve-bunden, um beispielsweise von der Ablaufsteuerung die Raumsektornummer zu erkalten, in welchem der Beobachter ein Ziel entdeckt hat. Diese Initialisierung der Zielverfolgungsschaltung 12 wird dann von der erläuterten Übersteuerung der Schrittfortschaltung 17 abgelöst.

Um die Monitore 9 in eine vorhandene Freund/Fein-Identifikationseinrichtung 13 ( Fig. 3 ) einzubeziehen, ist letztere über eine bidirektionale Steuerleitung 16 mit der Anlaufsteuerung 11 verbunden. Damit kann im Falle des Auftauchens eines feindlichen Objektes in dem betreffenden Monitor ein optisches und/oder akustisches Warnsignal erzeugt werden.

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Die Bildschirme der Monitore 9 können in nicht dargestellter Weise mit Meßmarkierungen und dgl. zum Vermessen von wiedergegebenen Zielen versehen werden.

Es versteht sich, daß bei der automatischen Schrittfortschaltung zwischen aufeinanderfolgend abgetasteten Sektoren 2 ein Überlappungsbereich 11 ( Fig. 3 ) eingehalten wird, um Toträume zu vermeiden. Die vorstehend erwähnte Deckungsgleichheit zwischen der Raumrichtung 13 der Aufnahmeeinrichtung 1 und der Lage 13' des momentan angesteuerten Monitors 9 ist in Fig. 3 schematisch verdeutlicht.

Claims

KRAÜSS-MAFFEI KMF Aktiengesellschaft BEOBACHTUNGS- UND AUFKLÄRUNGSSYSTEM FÜR PANZERFAHRZEUGE Patentansprüche

1. Beobachtungs- und Aufklärungssystem für Panzerfahrzeuge, gekennzeichnet durch

a) eine Bildaufnahmeeinrichtung (1), welche auf der Außenseite des Panzerfahrzeugs (8) angebracht und vom Innenraum des Panzerfahrzeugs aus in zumindest zwei Raumkoordinatenrichtungen frei beweglich steuerbar ist, derart, daß die Bewegung zumindest in der Azimutebene zur sektorweisen Abtastung des Kampfraums schrittweise automatisch oder manuell ausgelöst fortschaltbar ist, und

b) eine mit der Bildaufnahmeeinrichtung (1) elektrisch gekoppelte, simultan oder quasi-simultan arbeitende Bildwiedergabeeinrichtung (9), welche aus einer der Anzahl von abtastbaren Kampfraumsektoren (2) je Umdrehung in der Azimutebene entsprechenden Anzahl von Bildwiedergabegeräten

zumindest besteht, die zur richtungsbezogenen Bildwiedergabe etwa kreisförmig in der Azimutebene um einen Beobachter (10) im Innenraum des Panzerfahrzeugs (8) verteilt angeordnet sind und sequentiell nach Maßgabe der Schrittfortschaltung (17) der Bildaufnahmeeinrichtung (1) mit Bildsignalen ansteuerbar sind.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung (1) stetig oder schrittweise veränderbare Vergrößerungsstufen aufweist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Bildwiedergabegeräten (9) elektronische Bildspeicher (7) vorgeschaltet sind, welche ein Bildsignal solange speichern und dessen Wiedergabe veranlassen, bis das in der Bildsignalsequenz nächste Bildsignal einläuft.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die automatisch oder manuell ausgelöste Schrittfortschaltung (17) der Bildaufnahmeeinrichtung (1) derart ausgebildet ist, daß sich aufeinderfolgende Abtastsektoren (2) in einer Randzone (11) überlappen.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung (1) in einer oder in mehreren Elevationsebenen in Schritten schwenkbar ist und eine der Anzahl von fortschaltbaren Raumsektoren je Elevationsebene entsprechende Anzahl von Bildwiedergabegeräten oberhalb des Beobachtungsplatzes (10) im Innenraum des Panzerfahrzeugs (8) angeordnet ist, wobei diese Bildwiedergabegeräte sequentiell nach Maßgabe der Schrittfortschaltung der Bildaufnahmeeinrichtung (1) in der jeweils zugeordneten EIevationsebene mit Bildsignalen ansteuerbar sind.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung (1) eine Fernseh- oder eine Wärmebildkamera ist und daß auf den Bildschirmen der als Fernsehbzw. Wärmebildmonitore ausgebildeten Bildwiedergabegeräten (9) austauschbare Zielmarkierungen und/oder Strichplatten angebracht sind.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Bildaufnahmeeinrichtung (1) von einer Zielverfolgungseinrichtung (12) steuerbar ist.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiedergabeeinrichtung (1) mit einer Freund/Fein-Identifizierungseinrichtung/gekoppelt ist, darart, daß bei Vorhandensein eines Feindobjektes im momentan abgetasteten

Kampfraumsektor ein optisches und/oder akustisches Warnsignal an dem dem abgetasteten Sektor zugeordneten Bildwiedergabegerät (9) erzeugt wird.

9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung (1) auf der gegebenenfalls lagestabilisierten Plattform eines Teleskop- und/oder Schwenkarms (4) angebracht ist.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung (1) telemetrisch mit der Bildwiedergabeeinrichtung (9) verbunden ist.

11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach Maßgabe der Abtastbewegung der Bildaufnahmeeinrichtung (1) eine oder mehrere Waffen des Panzerfahrzeugs automatisch nachgeführt werden.