DE3543698A1 - Schiesssimulations- und uebungsverfahren fuer direktgerichtete waffensysteme - Google Patents
Schiesssimulations- und uebungsverfahren fuer direktgerichtete waffensystemeInfo
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- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
- F41G3/2616—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
- F41G3/2622—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
- F41G3/265—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile with means for selecting or varying the shape or the direction of the emitted beam
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schießsimulations- und Übungsverfahren
und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bei dem
von einer Waffe aus Lichtimpulse innerhalb eines auf die Waffe
bezogenen Raumwinkels ausgesendet und die bei Auftreffen auf, mit
Reflektoren und optischen Empfängern ausgerüsteten Zielen von
diesen reflektiert werden und aus den Laufzeiten der
Positionen dieser Ziele zur Waffe ermittelt werden. Die
Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens. Ein Verfahren und eine Einrichtung sind aus DE-AS
22 62 605 und DE 31 14 000 bekannt.
Waffensysteme moderner Bauart weisen für ähnliche Waffentypen
verschiedenste Feuerleitsysteme auf. Es gibt viele
unterschiedliche Weisen die Ausbildung der Soldaten an
Waffensystemen vorzunehmen. Diese Situation muß bei der
Konzeption von Schießsimulations-und Ausbildungsgerät dadurch
berücksichtigt werden, daß diese technisch völlig unabhängig von
der Art der Ausbildung und von der Art des Feuerleitsystems sind.
Die Funktion dieser Geräte besteht darin, im Falle einer
simulierten Schußabgabe so genau wie möglich, das fiktive
Schußresultat am schießenden Waffensystem und ggf. am Ziel zur
Anzeige zu bringen oder, wenn es für den Übungsbetrieb
erforderlich ist, die Qualität des Richtvorganges in geeigneter
Weise darzustellen.
Dies ist bis heute nicht gelungen, da die hiermit verbundenen
technischen Schwierigkeiten beträchlich sind, denn die
üblicherweise zu erzielenden Meßgenauigkeiten für die
Ablagewinkel liegen bei 0,1 Milliradien.
Hauptsächlich scheiterte es wohl daran, daß die Vermessung aller
schießtechnisch wichtigen Parameter bei gleichzeitiger
Berücksichtigung aller taktisch wichtigen Konstellationen beim
Feuerkampf nicht zusammen vorgenommen und ausgewertet werden
konnte.
Ein wesentlicher Grund für diesen Sachverhalt kann darin gesehen
werden, daß bisher bei fast allen Schießsimulationssystemen die
technischen Mittel zur Vermessung der Ziele die gleichen waren
die zur Informationsübertragung verwendeten.
D. h. wenn einmal ein Ziel ausgesucht war und der
Vermessungsvorgang durch Schußauslösung initiiert wurde, lief
daran anschließen die Informationsübertragung auf dieses Ziel ab,
ohne weiterhin die Bewegung aller weiteren Ziele einschließlich
des beschossenen Zieles zu verfolgen und ggf. damit auf
Änderung der Situation vom schießenden System noch reagieren zu
können. Siehe dazu z. B. DE 31 14 000.
Dabei wurde die Vermessung deshalb nicht fortgesetzt, weil die
technischen Mittel, die zur Zielvermessung dienen, nach
Schußabgabe direkt oder indirekt zur Informationsübertragung oder
Simulation der Geschoßflugbahn benutzt werden.
Der hier beschriebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren anzugeben mit dem grundsätzlich dieser Mangel nicht
mehr auftreten kann und damit die Simulation realistischer wird.
Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Funktion der
Zielvermessung, einschließlich deren zeitlicher Ablauf, und die
dazu verwendeten technischen Mittel völlig getrennt werden von
der Funktion Informationsübertragung.
Diese Funktionen können dann völlig unabhängig voneinander
ablaufen.
An Beispielen sei dies erläutert:
Ein sehr schneller Schießablauf wie z. B. beim Bekämpfen von
mehreren Zielen, wobei immer sehr schnell von jeweils bekämpften
Ziel auf das nächste Ziel gerichtet wird, kann nur dann
realistisch simuliert wrrden, wenn praktisch keine
Verzögerungszeit zwischen Messen, Schußauslösung und
Informationsübertragung vorhanden ist. Dies ist aber nur
gewährleistet, wenn der Simulator immer schon das momentane
Schießergebnis im Voraus kennt und das treffbare Ziel bereits mit
dem Informationslaserstrahl angerichtet automatisch hat.
Ist ein Schuß auf ein fahrendes Ziel abgegeben, so ist es durch
die endliche Geschoßflugzeit möglich, daß es sowohl ein Treffer
als auch ein Fehlschuß wird. Angenommen der Richtschütze hat alles
richtig durchgeführt, so kann wegen plötzlichem Abbremsen oder
Beschleunigen des Zieles der Schuss daneben gehen. Dies kann
durch eine weitere meßtechnische Verfolgung des Zieles für die
Dauer der Geschoßflugzeit in die Auswertung einbezogen werden um
dem Ziel realistische Ergebnisse oder Daten zuzusenden.
Ein weiteres Beispiel ist das Schießen mit Schnellfeuerkanonen.
Hier muß parallel zum kontinuierlich vorgenommenen Messvorgang
die Informationsübertragung erfolgen, da es sich um die
Simulation von mehreren, aufeinanderfolgenden Schüssen handelt.
Ein sehr wichtiger Grund liegt auch darin, daß man z. B. das Ziel
in den Haltepunkt einlaufen lassen kann. D. h. der Richtschütze
hält mit einem bestimmten Winkel vor ein quer fahrendes Ziel.
Nun kann das Ziel vermessen werden und mit gleichzeitig über den
Kommunikationslaserstrahl dem Ziel, bei Schußabgabe, eine
sofortige Information zugesandt werden. Dies ist dann
erforderlich, wenn der Richtschütze sehr schnell vom beschossenen
Ziel wegrichtet und die Schußergebnisinformation sofort
abgesendet werden muß.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine völlige Entkopplung
des Simulationssystems vom Feuerleitsystem erreicht. Damit ist
ein erfindungsgemäß funktionierender Simulator universell
einsetzbar.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der waffenseitig vorgesehenen
Einrichtung
Fig. 2 Erläutert die Situation in der Zieldurchgangsebene.
Das Scansystem (1) bestehend aus dem in X-Richtung (4) und dem in
Y-Richtung (5) den Raumwinkel, in dem Ziele getroffen werden
können, scannenden Elementen mit Entfernungsmessempfängern und
Winkelmesseinrichtungen (6) sind mit dem Informationslichtsendesystem
(2), bestehend aus dem Lichtsender und dem
optischen Ausrichtesystem (7), als eine Geräteeinheit gebaut, die
waffenseitig zur Kanone gekoppelt wird.
Diese Baugruppe ist mit dem Simulationsrechner (3) verbunden, an
den noch weitere, für die Simulation nötige Baugruppen (9), die
jedoch hier nicht von Bedeutung sind, gekoppelt werden.
Mit den Scannern (4, 4 a) wird das Zielfeld kontinuierlich nach
Zielen abgesucht. Dies geschieht durch das Schwenken der
Abbildungen von Laserlichtquellen (15, 15 a) über das Feld (12),
das in seinen Abmessungen so gewählt wird, daß jede praktische
Zielentfernung jeder praktische Vorhalt bei allen vorkommenden
Schrägstellungen und Querwinden abgedeckt wird.
Dabei werden die Größen xi (10) und yi (11) von allen Zielen
gemessen. Diese Daten werden an den Simulationsrechner gemeldet
und dort weiterverarbeitet. Der Rechner stellt nun fest, welches
Ziel getroffen werden könnte und reicht die Daten an das
Informationslichtsendesystem (2) um dem Lichtstrahl auf das
errechnete Ziel zu richten und zu halten. Dieser Vorgang läuft
kontinuierlich ab. Im Rechner (3) werden diese Berechnungen unter
Berücksichtigung von allen, für das Schießen relevanten
Einflußgrößen durchgeführt.
Der Lichtfleck des Informationslichtsenders (2) hat im Gegensatz
zu dem Lichtfleck der Scanner (15, 15 a) eine runde Form, um nur
demjenigen Ziel eine Information zuzusenden, das diese auch
erhalten soll.
Mit dieser Einrichtung kann innerhalb eines Bereiches von
beispielsweise 20 × 20 Millirad leicht mit einer Wiederholrate
von mehr als 10 Hz und einer Winkelmeßauflösung von 0,1
Milliradien gemessen werden, so daß die Zieldaten und die
Aussagen über Ablagewerte oder "Treffer" auch in dieser Rate zur
Verfügung stehen.
Damit ist zu jedem Zeitpunkt immer schon das fiktive
Schießergebnis bekannt, auch wenn nicht geschosssen worden ist,
und auch immer Sendebereitschaft mittels Informationslichtsendesystem
vorhanden. Dieser Vorgang wird auch nach Schußabgabe
aufrechterhallen. Dadurch ist ermöglicht, daß sowohl zum
Zeitpunkt der simulierten Schußabgabe als auch nach Ablauf der
Geschoßflugzeit als auch zu jedem Zeitpunkt dazwischen dem Ziel
die Schießresultate oder sonstige Informationen zugesendet werden
können.
Auf diese Weise ist ein Verfahren geschaffen, bei dem Schießen
auf bewegte Ziele nicht dem Ziel die Auswertung ob "Treffer oder
nicht" überlassen werden muß.
Claims (14)
1. Schießsimulations- und Übungsverfahren, bei dem vor einer
Waffe aus Lichtimpulse innerhalb eines auf die Waffe bezogenen
Raumwinkels ausgesendet und bei Auftreffen auf, mit Reflektoren
und optischen Empfängern ausgerüsteten Zielen von diesen
reflektiert werden und aus den Laufzeiten der reflektierten
Lichtimpulse und ihren Winkellagen zur Waffe die Positionen
dieser Ziele zur Waffe ermittelt werden, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Vorgang der Zielvermessung kontinuierlich und
unabhängig von der Schußauslösung erfolgt, kontinuierlich die zu
jedem erfassten Ziel zugehörigen Ablagedaten eines fiktiven
Schusses in der Zielebene errechnet werden, eine rechnerische
Auswahl eines Zieles erfolgt, das bei unmittelbarer Schußabgabe
unter Berücksichtigung der aus der kontinuierlichen Vermessung
ermittelten Zielbewegung und ggf. weiterer Informationen,
getroffen würde, die Meßwerte, insbesondere die Winkellagedaten
unmittelbar für Weiterverarbeitung und Nutzung bereitgestellt
werden, die Winkellagedaten als Sollwerte für einen
Servostellkreis für eine kontinuierliche Ausrichtung eines
weiteren Lichtstrahls (6) dasjenige Ziel, das bei unmittelbarer
Schußauslösung getroffen würde benutzt werden und, im Falle einer
Schußauslösung, die vorhandenen Informationen über das berechnete
fiktive Schießergebnis über den, auf das Ziel ausgerichteten
zweiten Lichtstrahl zum rechnerisch als treffbar ermittelten Ziel
übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
zur Informationsübertragung benutzte Lichtstrahl (6) eine eng
begrenzte Divergenz aufweist und nicht wesentlich größer als das
Ziel wird, während die zum Abscannen des waffenbezogenen
Raumwinkels benutzten Lichtstrahlen in mindestens einer Dimension
eine im Verhältnis zum Ziel vielfach größere Ausdehnung
aufweisen (4, 4 a).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausdehnung des Raumwinkels, in dem die kontinuierliche Aussendung
von Lichtstrahlen zur Zielvermessung und die davon unabhängige
kontinuierliche Ausrichtung des Informationslichtsenders (2) zum
Ziel erfolgt, etwa gleich groß sind und mindestens den praktisch
vorkommenden maximalen Elevations- und Vorhaltwinkelbereich unter
Berücksichtigung von Schrägstellung des Waffensystems und
Querwind umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach
Schußabgabe dasjenige Ziel, das als treffbar berechnet wurde,
nach Schußauslösung für mindestens die Flugzeit eines Geschosses
weiter vermessen wird und der Informationslichtsender auf dieses
Ziel auch dann weiter ausgerichtet bleibt, wenn die Waffe von
diesem Ziel innerhalb eines Raumwinkels weggerichtet wird, der
noch die Ausrichtung des Informationslichtsenders zuließe, dieses
Ziel jedoch nicht weiter angerichtet bleibt, wenn ein anderes,
noch nicht bekämpftes Ziel, als treffbar berechnet wird, sondern
dann sofort das treffbare Ziel automatisch vom Informationslichtsender
angerichtet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sofort
ein neues treffbares Ziel oder, wenn keins festgestellt wird,
ein fast treffbares Ziel mit dem Informationslichtsender
automatisch angerichtet wird, wenn die Waffe unmittelbar nach
Schußabgabe schnell aus dem Raumwinkelbereich, in dem sich das
beschossene Ziel befand, herausgerichtet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach
Ablauf der fiktiven Geschossflugzeit, dem Ziel, wenn es sich um
ein bewegtes Ziel handelt, über den Informationslichtsender
übermittelt wird, daß kein Treffer erzielt wurde, wenn der Ablauf
der Bewegung des Zieles dies verhindert hätte und der
Bewegungsablauf vermessen werden konnte.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenn
kein treffbares Ziel festgestellt wird, dasjenige Ziel mit den
geringsten Ablagewerten, automatisch vom Informationslichtsender
zur Informationsübertragung angerichtet wird, und, bei Abgabe
eines simulierten Schusses, im Falle eines Fehlschusses, d. h.
keines der Ziele hätte von einem realen Schuss getroffen werden
können, dieses Ziel mit einer Information, daß es sich unter
Beschuß befindet, beschickt wird.
8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 8 mit einem an die Waffe gekoppelten
Lichtscansystem und einer Entfernungsmeßelektronik zum Vermessen
der mit Reflektoren ausgerüsteten Ziele in Verbindung mit
mindestens einem, auf alle Punkte im Scanbereich ausrichtbaren,
Informationslichtsender zur Informationsübertragung,
gekennzeichnet durch eines oder mehrere der folgenden Merkmale:
a) Die Einrichtung weist einen elektronischen Rechner zum Berechnen desjenigen Zieles aus den Meßdaten auf, das bei Schußabgabe getroffen würde, der die zu diesem Ziel gehörigen Winkeldaten als Sollwert einer Steuerungselektronik übergibt, mit deren Hilfe der Informationsübertragungslichtstrahl auf dieses Ziel gerichtet wird, und, der bei simulierter Schußauslösung, die Aussendung der nötigen Informationen über diesen Schuß über den Informationsübertragungslichtstrahl zum Ziel steuert:
b) Die Einrichtung weist eine Speichereinrichtung zum Speichern der Meßdaten über die Zielpositionen auf, um die Zielbahnen in Rechner hochzurechnen und mindestens ein Ziel daraufhin kontinuierlich zu überprüfen, ob ein simulierter Schuß ein Treffer wäre, welche Ablagewerte vorliegen und stellt diese zur Anzeige bereit.
a) Die Einrichtung weist einen elektronischen Rechner zum Berechnen desjenigen Zieles aus den Meßdaten auf, das bei Schußabgabe getroffen würde, der die zu diesem Ziel gehörigen Winkeldaten als Sollwert einer Steuerungselektronik übergibt, mit deren Hilfe der Informationsübertragungslichtstrahl auf dieses Ziel gerichtet wird, und, der bei simulierter Schußauslösung, die Aussendung der nötigen Informationen über diesen Schuß über den Informationsübertragungslichtstrahl zum Ziel steuert:
b) Die Einrichtung weist eine Speichereinrichtung zum Speichern der Meßdaten über die Zielpositionen auf, um die Zielbahnen in Rechner hochzurechnen und mindestens ein Ziel daraufhin kontinuierlich zu überprüfen, ob ein simulierter Schuß ein Treffer wäre, welche Ablagewerte vorliegen und stellt diese zur Anzeige bereit.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquelle im Lichtscansystem und im Lichtsender jeweils
Halbleiterlaser aufweisen.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die
Laser des Scansystems mit geringerem Energieinhalt pro gesendetem
Lichtpuls arbeiten als der Laser für die Informationsübertragung.
11. Einrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die
Laserpulse für die Informationsübertragung in ihrer Pulsform und
Leistung verändert werden können.
12. Einrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß der
Kode oder die Kodierungsart für die zu übertragende Information
verändert werden kann.
13. Einspruch nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß
ein Informationsinhalt mit verschiedenen Laserpulsformen und
verschiedenen Kodierungsarten nacheinander zum Ziel gesendet wird.
14. Einrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß mit
einer hochauflösenden Kamera die Winkelmessung des
Zielreflektors in Kombination mit dem Lichtscansystem erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853543698 DE3543698C2 (de) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | Schießsimulations- und Übungsverfahren für direktgerichtete Waffensysteme |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853543698 DE3543698C2 (de) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | Schießsimulations- und Übungsverfahren für direktgerichtete Waffensysteme |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3543698A1 true DE3543698A1 (de) | 1987-06-19 |
DE3543698C2 DE3543698C2 (de) | 1994-04-21 |
Family
ID=6288145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853543698 Expired - Fee Related DE3543698C2 (de) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | Schießsimulations- und Übungsverfahren für direktgerichtete Waffensysteme |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3543698C2 (de) |
Cited By (2)
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US6549872B2 (en) | 2000-10-13 | 2003-04-15 | Stn Atlas Electronik Gmbh | Method and apparatus for firing simulation |
EP1972881A1 (de) | 2007-03-22 | 2008-09-24 | JENOPTIK Laser, Optik, Systeme GmbH | Optisches System und Verfahren zur Geschossbahnnachbildung mittels Laserstrahl |
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-
1985
- 1985-12-11 DE DE19853543698 patent/DE3543698C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE102007014290A1 (de) | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh | Optisches System und Verfahren zur Geschossbahnnachbildung mittels Laserstrahl |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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