DE3545827A1 - Verfahren und geraet zum laseroptischen vermessen von kooperativen objekten, insbesondere fuer die schusssimulation - Google Patents

Verfahren und geraet zum laseroptischen vermessen von kooperativen objekten, insbesondere fuer die schusssimulation

Info

Publication number
DE3545827A1
DE3545827A1 DE19853545827 DE3545827A DE3545827A1 DE 3545827 A1 DE3545827 A1 DE 3545827A1 DE 19853545827 DE19853545827 DE 19853545827 DE 3545827 A DE3545827 A DE 3545827A DE 3545827 A1 DE3545827 A1 DE 3545827A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
distance
laser
echo
divergence
evaluation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19853545827
Other languages
English (en)
Other versions
DE3545827C2 (de
Inventor
Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Precitronic Gesellschaft fuer Feinmechanik und Electronic mbH
Original Assignee
Precitronic Gesellschaft fuer Feinmechanik und Electronic mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Precitronic Gesellschaft fuer Feinmechanik und Electronic mbH filed Critical Precitronic Gesellschaft fuer Feinmechanik und Electronic mbH
Priority to DE19853545827 priority Critical patent/DE3545827A1/de
Publication of DE3545827A1 publication Critical patent/DE3545827A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3545827C2 publication Critical patent/DE3545827C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/26Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
    • F41G3/2622Teaching 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
    • F41G3/265Teaching 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 4
• if-
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zum laseroptischen Vermessen von kooperativen Objekten in ungewisser Entfernung, insbesondere für die Schußsimulation zu Übungszwecken, bei denen ein Laserstrahl ausgesandt und sein am Objekt reflektiertes Echo empfangen und ausgewertet wird.
Bei bekannten Schießübungsanordnungen ist waffenseitig ein Lasersender und -empfänger vorgesehen, mit dem das Ziel mittels eines Retroreflektors kooperiert, der den Laserstrahl in seine Herkunftsrichtung zurücksendet. Die Feststellung, ob der simulierte Schuß das Ziel getroffen hätte, spielt sich als Meßvorgang ab, in welchem die Richtung, aus der das Echo eintrifft, mit der Richtung verglichen wird, in der der simulierte Treffer liegt, wobei die letztere Richtung beispielsweise durch die optische Achse des Systems repräsentiert wird. Dem Meßvorgang kann eine Abtastbewegung des Laserstrahls zugrundeliegen; dabei läßt sich die Richtung,
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 5
in welcher das Ziel vom Schützen aus gesehen liegt (Ziellinie) als diejenige Richtung feststellen, in welcher der Strahl in dem Augenblick innerhalb seiner Abtastbewegung ausgesandt wird, in welchem ein vom Ziel reflektiertes Echo empfangen wird. Voraussetzung dafür ist ein Laserstrahl begrenzter Divergenz, dessen Querschnittsgröße im Bereich des Ziels nicht größer ist, als es für die Nachbildung eines Schusses zweckmäßig erscheint. Jedoch nimmt bei vorgegebener Divergenz der Strahlquerschnitt mit wachsender Entfernung zu. So hat bei einer typischen Divergenz von 1 mrad die vom Laserstrahl gebildete Keule in 200 m Entfernung eine Breite von 0,2 m und in 3 km Entfernung eine Breite von 3 m. Dies führt zu dem paradoxen Ergebnis, daß mit bekannten Schußsimulatoren in größerer Zielentfernung meist bessere Trefferguoten erzielt werden als im Nahbereich. Man könnte daran denken, daß die Strahldivergenz zur Vermeidung dieses Fehlers jeweils auf die Meßentfernung derart eingestellt wird, daß die Laserstrahlkeule im Zielbereich eine vorbestimmte Breite besitzt. Bei der Schußsimulation und bei der Vermessung schnell bewegter Objekte, wie beispielsweise von Flugzeugen in der Landekontrolle, steht jedoch keine hinreichende Zeit für eine solche Einstellung zur Verfügung.
Die Vermessung des Objekts kann auch darauf beruhen, daß das Zielfeld durch einen nicht bewegten Laserstrahl größerer Divergenz ausgeleuchtet wird und geräteseitig die Richtung festgestellt wird, aus der das vom Ziel reflektierte Echo kommt. Dies hat den Vorteil, daß die gerätetechnisch aufwendige und im Meßvorgang zeitraubende Abtastbewegung des Laserstrahls entfallen kann. Um schon im Nahbereich eine Breite des ausgeleuchteten Feldes von beispielsweise 4 mal 4 m gewährleisten zu können, muß der Strahl dafür jedoch eine so große Divergenz besitzen, daß wegen der mit der Entfernung quadratisch sinkenden Energiedichte von entfernteren Zielen
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 6
keine auswertbaren Echosignale mehr empfangen werden können. Die Energiedichte kann auch nicht ohne weiteres gesteigert werden, weil sie bei geringen Entfernungen die Augenschädigungsschwelle nicht überschreiten darf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, die zu realitätsgetreueren Ergebnissen führen und auch die Anwendung des zuletzt erläuterten Meßprinzips für unterschiedlich entfernte Objekte, insbesondere für die Schußsimulation, gestatten.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Divergenz des Strahls so eingestellt wird, daß er bei dem Objekt eine vorbestimmte Querschnittsgröße aufweist.
Unter dem Strahl ist in diesem Zusammenhang im allgemeinen der Laserstrahl als solcher zu verstehen. Infolge seiner Einstellung auf eine vorbestimmte Querschnittsgröße ist seine Energiedichte beim Objekt (von den atmosphärisch bedingten Verlusten abgesehen) stets gleich, so daß zuverlässige Signale auch aus unterschiedlichster Entfernung erlangt werden.
Wenn das Meßergebnis der Schußsimulation abhängig ist von den Querschnittsabmessungen des Strahls, so ergibt sich aus der Einstellung des Strahlquerschnitts, daß die Bewertung von der Entfernung unabhängig ist. Wenn beispielsweise für die Unterscheidung Treffer/Fehlschuß lediglich festgestellt wird, ob ein dünner, den Schuß nachbildender Laserstrahl einen Detektor oder Retrospiegel am Objekt trifft oder nicht trifft, so gewährleistet die erfindungsgemäße Divergenzeinstellung des Strahls, daß das Ergebnis dieser Feststellung bei jeder Entfernung gilt, während bei herkömmlich unverstellbarer Strahldivergenz bei
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 7
•7-
geringer Objektentfernung infolge des dann geringen Strahlquerschnitts eine zu geringe und bei großer Entfernung infolge dann großen Strahlquerschnitts eine zu große Trefferquote gemessen wird. Wenn in diesem Zusammenhang ein ein Abtastmuster durchlaufender Strahl verwendet wird, so kann unter dem Begriff Strahl das ganze Abtaststrahlsystem zu verstehen sein, wobei an die Stelle der Divergenz der durchlaufene Abtastwinkel tritt, so daß die Größe des Abtastmusters beim Ziel stets eine vorbestimmte Größe hat. Die Divergenz des das Abtastsystem bildenden Laserstrahls kann gleichfalls entsprechend einstellbar sein.
Vorteilhafterweise werden innerhalb eines zusammenhängenden Meßvorgangs mehrere gleichartige Messungen mit unterschiedlichen Strahldivergenzen durchgeführt, die unterschiedlichen Entfernungen entsprechend einem vorbestimmten Strahlquerschnitt zugeordnet sind. Dabei werden zweckmäßigerweise diejenigen Echos von der Auswertung ausgeschlossen, die aus einer wesentlich größeren Entfernung kommen. Ein Gerät für die Durchführung dieses Verfahrens besitzt im Strahlengang des Laserstrahlsenders ein brennweitenveränderliches: Objektiv mit Antrieb zu rascher Verstellung während der Messung.
Wenn sehr rasch vorstellbare Einrichtungen zur Brennweitenveränderung zur Verfügung stehen, kommt ein diskontinuierlicher Betrieb in Frage, bei dem jeder Meßvorgang sich zusammensetzt aus mehreren Meßschritten, während welcher die Divergenz jeweils fest eingestellt ist und denen jeweils bestimmte Entfernungsstrecken zugeordnet sind. Im allgemeinen
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 8
• β·
ist aber eine kontinuierliche Verstellung vorzuziehen, während der eine Folge von Einzelmessungen oder eine kontinuierlich zusammenhängende Messung stattfindet. Wegen der hohen Geschwindigkeit der Laserentfernungsmessung und ihrer elektronischen Auswertung läßt sich ohne weiteres eine Vielzahl von Einzelmessungen innerhalb eines unter der menschlichen ReaktionsschwelIe von 0,1 see. dauernden Meßvorgangs durchführen, beispielsweise für eine Entfernungsspanne von 4 km insgesamt 20 Messungen jeweils für aneinander anschließende Teilstrecken von gleicher Länge oder gleichen Divergenzunterschieds. Es ist auch möglich, innerhalb eines Meßvorgangs zunächst eine Entfernungsmessung vorzunehmen und anschließend die Divergenz auf die gemessene Entfernung für einen zweiten Meßschritt einzustellen, wobei der Winkelvermessung lediglich die Ergebnisse des zweiten MeßSchritts zugrundegelegt werden.
Es gehört zu der Erkenntnis der Erfindung, daß lediglich diejenigen Echos von der Auswertung ausgeschlossen werden müssen, die aus einer größeren als der jeweils angemessenen Entfernung stammen, während die von einer geringeren Entfernung herrührenden Echos ausgesondert werden können aber nicht ausgesondert werden müssen.
Dies wird dadurch verständlich, daß lediglich diejenigen Echos ausgewertet werden sollen, die aus einem imaginären, vom Meßgerät ausgehenden Korridor konstanten Querschnitts stammen. Stellt man den Lasermeßstrahl so ein, daß er in der Entfernung des zu vermessenden Objekts diesen Korridor vollständig ausfüllt, so hat er bei jeder geringeren Entfernung einen Querschnitt der kleiner ist als derjenige des Korridors. Demzufolge
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 9
. 9·
stammt auch jedes Echo, das aus geringerer Entfernung eingeht, von einem innerhalb des Korridors gelegenen Ort und ist demzufolge erwünscht. Jenseits der eingestellten Entfernung geht jedoch der Laserstrahlquerschnitt über den Korridorquerschnitt hinaus, so daß von aus größerer Entfernung eingehenden Echos nicht sicher ist, ob sie von einem innerhalb oder außerhalb des Korridors gelegenen Ort stammen. Lediglich die aus größerer Entfernung stammenden Echos müssen daher von der Auswertung ausgeschlossen werden.
Nach der Erfindung ist es in vielen Fällen nicht erforderlich, eine besondere Einrichtung vorzusehen, die die aus größerer Entfernung stammenden Echos ausschließt, wenn man dafür sorgt, daß die Empfindlichkeit der Empfangseinrichtung so eingestellt ist, daß aus größerer Entfernung eingehende Echos unterhalb der Ansprechschwelle liegen. Dies betrifft sowohl solche Empfänger, die am Meßgerät (Schußsimulator) angeordnet sind, sondern auch die objektseitigen, die dort zum Empfang bestimmter Informationen vorgesehen sein können. Diese Einstellung ist leicht, weil die Energiedichte des Echos überproportional mit der Entfernung abnimmt. Um diese Erscheinung optimal nutzen zu können, kann es zweckmäßig sein, daß die Empfindlichkeit des Empfängers oder die Intensität des Laserstrahls einstellbar ist. Jedoch ist auch dies nicht unbedingt erforderlich. Wenn je nach Atmosphärentransparenz die Ansprechschwelle des Empfängers Echos aus geringerer oder größerer Entfernung durchläßt, so hat dies lediglich zur Folge, daß die Weite des vorgestellten Korridors, aus dem die Echos empfangen werden können, entsprechend größer oder kleiner ist. Dies kann bei der Auswertung der Ergebnisse berücksichtigt werden.
. . . 10
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 10
JO-
Will man von den atmosphärischen Verhältnissen unabhängig sein, so kann man nach der Erfindung die Echolaufzeit messen und diejenigen Echos von der Auswertung ausschließen, deren Echolaufzeit wesentlich über derjenigen Echolaufzeit liegt, die der der jeweiligen Divergenz zugeordneten Entfernung entspricht. Zu diesem Zweck kann die Auswerteeinrichtung eine Entfernungsmeßeinrichtung, eine Einrichtung zur Erzeugung eines den jeweils ermittelten Entfernungswert wiedergebenden Signals, eine Einrichtung zur Abgabe eines den der jeweiligen Einstellung des Objektivs entsprechenden Entfernungsgrenzwert wiedergebenden Signals und einer Einrichtung zum Vergleich des Entfernungssignals mit dem Entfernungsgrenzwertsignal umfaßt. Ergibt der Vergleich, daß das überprüfte Echos aus einer Entfernunq stammt, die ienseits des Entfernungsgrenzwerts liegt, so wird es von der weiteren Auswertung ausgeschlossen. Wenn das Gerät so ausgebildet ist, daß für unterschiedliche Entfernungsspannen jeweils gesonderte Meßschritte stattfinden, kann für jede dieser Entfernungsspannen in der Auswerteeinrichtung ein bestimmter Entfernungsgrenzwert gespeichert sein. Dafür genügt es, eine Reihe von gestaffelten Entfernungsgrenzwerten festzulegen, die jeweils einer Divergenzeinstellung zugeordnet sind. Stattdessen ist es auch möglich, den Grenzwert jeweils bei einem bestimmten Prozentsatz oberhalb der jeweiligen Entfernungsspanne festzulegen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn keine gesonderten Meßschritte für unterschiedliche Entfernungsspannen stattfinden, sondern die Vielzahl der Messungen zu einem kontinuierlichen Meßvorgang während kontinuierlicher Divergenzverstellung miteinander verschmelzen.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Strahl/Objekt-Anordnung
Fig. 2 Beispiele einer Strahlanordnung
und
... 11
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 11
Fig. 3 das Schaltschema eines Geräts.
Gemäß Fig. 1 ist angenommen, daß von dem Schußsimulator 1 ein Laserstrahl ausgeht, der durch die Linien 2 begrenzt ist. Zielobjekte 3 bis 7 sind als schwarze Rechtecke dargestellt. Sie sind mit einem als Retroreflektor dienenden Tripelspiegel ausgerüstet, der durch einen weißen Mittelfleck dargestellt ist. Die Zielobjekte 3 und 5 liegen auf der optischen Achse mit ihrem Retroreflektor innerhalb des Strahlquerschnitts. Auch das in großer Entfernung mit einem gewissen seitlichen Versatz aufgestellte Zielobjekt 7 liegt innerhalb des Strahlquerschnitts , während das einen gleichen seitlichen Versatz aufweisende Zielobjekt 4, das sich in größerer Nähe zum SchußSimulator befindet, außerhalb des Strahlquerschnitts 2 liegt. Dies veranschaulicht die bei größerer Entfernung scheinbar größerer Trefferquote bei bekannten Geräten mit unveränderlicher Strahldivergenz, wobei als weiterer Nachteil hinzutritt, daß die Reichweite des Strahls begrenzt bleibt, weil seine auf einen Entfernungsbereich zwischen beispielsweise 500 und 1.500 m ausgerichtete Querschnittsbemessung bei größeren Entfernungen eine nicht mehr hinreichende Energieausbeute zur Folge hat.
Erfindungsgemäß werden in demselben Meßvorgang außer dem Strahl 2 auch noch weitere Strahlen mit anderen Divergenzen benutzt, von denen in Fig. 1 solche mit den Begrenzungen 8 und 9 angedeutet sind, die mit größerer Strahlweite geringeren Entfernungsbereichen zugeordnet sind. Sie umfassen auch das Zielobjekt 4.
Zielobjekt 6 liegt so weit von der Mittelachse ab, daß es vom Strahl nicht erfaßt werden soll; genauer gesagt, soll es zu einer Meßauswertung nicht herangezogen werden. Obwohl es, wie man in Fig. 1 erkennt, im Querschnittsbereich der Strahlen 8 und 9 liegt, wird dies dadurch erreicht, daß ihre Energiedichte beim Erreichen dieses Objekts aufgrund
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 12
ihrer großen Divergenz so stark abgefallen ist, daß das reflektierte Signal unterhalb der Ansprechschwelle des Empfängers liegt. Dadurch ergibt sich für jeden dieser Strahlen eine begrenzte Reichweite, die für den Strahl 8 beispielsweise bei der Grenze 10 und für den Strahl 9 bei der Grenze 11 liegt. So erreicht man, daß auswertbare Echos nur von solchen Objekten erhalten werden, die eine gewisse Mindestnähe zur optischen Achse aufweisen, wobei diese, wenn man von dem Energieverlust in der Atmosphäre absieht, über die gesamte Reichweite des Geräts etwa konstant ist. Der Energieverlust durch atmosphärische Einflüsse wirkt sich
so aus, daß die Entfernungsschwelle, jenseits welcher für einen vorgegebenen Strahl keine auswertbaren Echosignale mehr empfangen werden können, bei einer geringeren Strahlquerschnittsfläche liegt. Daraus ergibt sich, daß bei größerer Entfernung die Objekte eine geringere Entferung von der optischen Achse haben müssen, um noch erfaßt werden zu können.
Der Raum, aus welchem erfindungsgemäß auswertbare Echosignale erhalten werden können, ist somit nicht eine sich mit größerer Entfernung verdickende Keule herkömmlicher Art, sondern eher ein Korridor mit konstantem, bei großer Entfernung sich verengenden Querschnitt. Dies ergibt eine größere Annäherung an reale Verhältnisse.
Fig. 2 zeigt, wie der besagte Korridor aus einer Vielzahl von Einzelstrahlen zusammengesetzt wird. In der unteren Hälfte dieser Fig. ist vorgesehen, daß jeweils für gleiche Entfernungs spannen (beispielsweise von 200 zu 200 Metern) gesondere Meßstrahlen vorgesehen sind, deren Wirkungsbereiche, wie mit dicken Linien angedeutet, aneinander anschließen. Dabei ergibt sich in größerer Entfernung eine bessere Annäherung an die ideale Korridorquerabmessung d als bei geringen. Will man statt dessen in sämtlichen Entfernungsspannen die Unter- und Überschreitung der idealen Korridorabmessung durch den Strahlquerschnitt gleich halten,
... 13
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 13
so Kommt man zu der oüen in Fig. 2 angedeuteten Anordnung, bei welcher die entfernteren Entfernungsspannen größer ausfallen als die nahen. Bei gleich guter Annäherung an die angestrebten Querschnittswerte im Nahbereich, kommt man dabei mit einer geringeren Anzahl von Einzelmessungen aus. beisoielsweise mit 10 Messunaen über 4.000 m. wenn der Entternungsgrenzwert jeder Einzelmessung um 40 % höher liegt als der der voraufgegangenen.
Wie gesagt, kann man die Feststellung des jeder Einzelmessung bzw.- Einzel strahl zugeordneten Entfernungsgrenzwerts, oberhalb dessen keine Echos mehr verarbeitet werden sollen, dem Unterschreiten der Ansprechempfindlichkeit des Empfängers überlassen, die ggf. so eingestellt wird, daß sich die gewünschte mittlere Weite d des erfaßten Korridors ergibt. Will man die damit verbundenen Unsicherheiten nicht in Kauf nehmen, bietet sich die Lösung gemäß Fig. an.
Der Laser 13 sendet den Laserstrahl 14 aus, in dessen Strahlengang eine die Brennweite des Objektivs beeinflussende Vorrichtung 15 liegt. Diese ist angedeutet als eine unter dem Einfluß der Antriebseinrichtung 16 in Richtung der optischen Achse regelmäßig mit einer Frequenz zwischen vorzugsweise 10 und 100 Hz schwingende Glaskugel. Statt dessen kann auch beispielsweise eine axial bewegte, sog. Selfoc-Linse benutzt werden oder ein rasch bewegbares Zoom-Objektiv. Die optischen Eigenschaften der Gesamtanordnung in jedem Zeitpunkt der Schwingungsperiode sind bekannt; somit ist auch die Divergenz des erzeugten Laserstrahls 14 in jedem Augenblick bekannt. Will man während eines eine Halbperiode der Kugelschwingung dauernden Meßvorgangs Einzelmessung in bestimmten Zeitpunkten durchführen, die bestimmten Strahldivergenzen zugeordnet sind, so kann man diese Zeitpunkte innerhalb der Einrichtung 17 vorgeben, die zur Vorgabe des Periodentaktes mit der Antriebseinrichtung 16 in Verbindung steht. Die Einrichtung 17
. . : 14
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 14
übernimmt daher, anschaulich gesprochen, die Funktion einer mit der. Schwingung der Kugel 15 synchron laufenden Schaltuhr, die jeweils zu bestimmten Zeitpunkten der Halbschwingung eine Einzelmessung durch Ansteuerung der Entfernungsmeßeinrichtung 18 über Leitung 19 veranlaßt.
Der Entfernungsmeßeinrichtung 18 wird das vom Laserecho 20 herrührende Signal von dem Empfänger 21 zugeleitet und in herkömmlicher Weise verarbeitet. Sie gibt über Leitung 22 ein die festgestellte Entfernung repräsentierendes Signal an die Vergleichseinrichtung 23. Dieser wird außerdem über Leitung 24 von der Einrichtung 17 ein Signal zugeführt, das den der jeweiligen Einzelmessung und der zugehörigen Laserstrahldivergenz entsprechenden Entfernungsgrenzwert repräsentiert. Die Vergleichseinrichtung 23 vergleicht die über die Leitungen 22 und 24 ihr zugeführten Signale und damit den festgestellten Entfernungswert mit dem der Messung zugeordneten Entfernungsgrenzwert. Liegt der Entfernungswert unter dem Entfernungsgrenzwert, so wird ein Signal über Leitung 25 zu weiterer Auswertung weitergegeben, während es im anderen Falle unterdrückt und dadurch von der weiteren Auswertung ausgeschlossen wird.
Die weitere Auswertung kann beispielsweise in der Erzeugung eines Treffersignals, einer Entfernungsanzeige oder dergleichen bestehen. Der Laserstrahl 14 kann auch abtastend bewegt sein; die weitere Auswertung wird dann eine Korrelation zwischen dem Signal und der jeweiligen Strahlrichtung beinhalten, wie dies an sich bekannt ist.
Eine detaillierte Beschreibung der Einrichtungen 17, 18 und 23 ist nicht erforderlich, weil diese dem einschlägig
. . . 15
Delfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 15
erfahrenen Elektroniker aus dem Stand der Technik bekannt sind. '
Zweckmäßigerweise läßt man die brennweitenverändernde Vorrichtung 15 ständig schwingen, um von Fall zu Fall einzelne Schwingungen für die Durchführung des Meßvorgangs herauszugreifen. Jedoch ist es selbstverständlich auch möglich, ihre Bewegung von Fall zu Fall einzeln hervorzurufen.
Der Zustand dieser Vorrichtung während jeder Einzelmessung kann als quasi stationär betrachtet werden, weil der Weg, den sie während der kurzen laseroptischen Entfernungsmessung zurücklegt, vernachlässigbar klein ist.
- Leerseite -

Claims (11)

Patentansprüche
1. Verfahren zum laseroptischen Vermessen von kooperativen Objekten in ungewisser Entfernung durch Aussenden eines Laserstrahls und Auswerten des am Objekt reflektierten Echos, insbesondere für die Schußsimulation zu Übungszwecken, dadurch gekennzeichnet j daß die Divergenz des Strahls abhängig von der Objektentfernung so eingestellt wird, daß er bei dem Objekt eine vorbestimmte Querschnittsgröße aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines zusammenhängenden Meßvorgangs mehrere
gleichartige Messungen mit unterschiedlichen Strahldivergenzen durchgeführt werden, die unterschiedlichen Entfernungen entsprechend einem vorbestimmten Strahlquerschnitt zugeordnet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß diejenigen Echos von der Auswertung ausgeschlossen werden, die aus einer wesentlich größeren Entfernung kommen.
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 2
• a-
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Echos mit einer Energiedichte, die unterhalb einer vorbestimmten Schwelle liegt, von der Auswertung ausgeschlossen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Echolaufzeit gemessen und diejenigen Echos von der Auswertung ausgeschlossen werden, deren Echolaufzeit wesentlich über derjenigen Echolaufzeit liegt, die der der jeweiligen Divergenz zugeordneten Entfernung entspricht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Meßvorgang sämtliche vorgesehenen Divergenzen durchfahren werden.
7. Gerät zum laseroptischen Vermessen von kooperativen Objekten in ungewisser Entfernung, insbesondere für die Schußsimulation zu Übungszwecken, mit einem Laserstrahlsender und Einrichtungen zum Empfangen und Auswerten des vom Objekt reflektierten Echos zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des Laserstrahlsenders ein brennwextenveränderliches Objektiv (15) mit Antrieb (16) zur raschen Verstellung angeordnet ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Brennweitenveränderung hervorrufende Teil (15) des Objektivs in periodischer Bewegung antreibbar ist.
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11725/85 - Seite 3
9. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteinrichtung eine Entfernungsmeßeinrichtung (18) mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines den jeweils ermittelten Entfernungswert wiedergebenden Signals, eine Einrichtung (17) zur Abgabe eines den der jeweiligen Einstellung des Objektivs entsprechenden Entfernungsgrenzwerts wiedergebenden Signals und eine Einrichtung (23) zum Vergleich des Entfernungswertsignals mit dem Entfernungsgrenzwertsignal umfaßt.
10. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit des Empfängers einstellbar ist.
11. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Feststellung der Herkunftsrichtung des Echos ausgebildet ist und seine Auflösungsgrenze wesentlich unter der Strahldivergenz liegt.
DE19853545827 1984-12-31 1985-12-23 Verfahren und geraet zum laseroptischen vermessen von kooperativen objekten, insbesondere fuer die schusssimulation Granted DE3545827A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853545827 DE3545827A1 (de) 1984-12-31 1985-12-23 Verfahren und geraet zum laseroptischen vermessen von kooperativen objekten, insbesondere fuer die schusssimulation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3447887 1984-12-31
DE19853545827 DE3545827A1 (de) 1984-12-31 1985-12-23 Verfahren und geraet zum laseroptischen vermessen von kooperativen objekten, insbesondere fuer die schusssimulation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3545827A1 true DE3545827A1 (de) 1986-08-07
DE3545827C2 DE3545827C2 (de) 1992-01-30

Family

ID=25827894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853545827 Granted DE3545827A1 (de) 1984-12-31 1985-12-23 Verfahren und geraet zum laseroptischen vermessen von kooperativen objekten, insbesondere fuer die schusssimulation

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3545827A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3639326A1 (de) * 1986-11-17 1988-05-26 Precitronic Optische einrichtung zur beleuchtung eines ziels
DE19840049A1 (de) * 1998-09-02 2000-04-06 Leica Geosystems Ag Vorrichtung zur optischen Distanzmessung
WO2002046822A1 (en) * 2000-12-06 2002-06-13 Lyden Aake A device for viewing objects at a distance from a user of the device
WO2002095446A1 (de) * 2001-05-18 2002-11-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur optischen distanzmessung
EP1972881A1 (de) * 2007-03-22 2008-09-24 JENOPTIK Laser, Optik, Systeme GmbH Optisches System und Verfahren zur Geschossbahnnachbildung mittels Laserstrahl
CN110412528A (zh) * 2019-08-02 2019-11-05 西安邮电大学 一种炮位侦察校射雷达用弹丸回波模拟装置及模拟方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3588108A (en) * 1967-04-11 1971-06-28 Solartron Electronic Group Weapon-training systems
DE2148157B2 (de) * 1971-09-27 1979-07-05 Precitronic Gesellschaft Fuer Feinmechanik Und Electronic Mbh, 2000 Hamburg Empfangs- und Wiedergabesystem zur Trefferfeststellung und -auswertung für Uchtschußsimulationseinrichtungen mittels Laserstrahlen
US4478581A (en) * 1981-04-07 1984-10-23 Precitronic Gesellschaft Fur Feinmechanik Und Electronics Mbh Method and apparatus for shooting simulation of ballistic ammunition _with movable targets
DE3405015A1 (de) * 1984-02-13 1985-08-14 Wegmann & Co GmbH, 3500 Kassel Einrichtung zur ueberwachung von kampffahrzeugen, insbesondere von kampfpanzern

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3588108A (en) * 1967-04-11 1971-06-28 Solartron Electronic Group Weapon-training systems
DE2148157B2 (de) * 1971-09-27 1979-07-05 Precitronic Gesellschaft Fuer Feinmechanik Und Electronic Mbh, 2000 Hamburg Empfangs- und Wiedergabesystem zur Trefferfeststellung und -auswertung für Uchtschußsimulationseinrichtungen mittels Laserstrahlen
US4478581A (en) * 1981-04-07 1984-10-23 Precitronic Gesellschaft Fur Feinmechanik Und Electronics Mbh Method and apparatus for shooting simulation of ballistic ammunition _with movable targets
DE3405015A1 (de) * 1984-02-13 1985-08-14 Wegmann & Co GmbH, 3500 Kassel Einrichtung zur ueberwachung von kampffahrzeugen, insbesondere von kampfpanzern

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3639326A1 (de) * 1986-11-17 1988-05-26 Precitronic Optische einrichtung zur beleuchtung eines ziels
DE19840049A1 (de) * 1998-09-02 2000-04-06 Leica Geosystems Ag Vorrichtung zur optischen Distanzmessung
DE19840049C2 (de) * 1998-09-02 2000-09-28 Leica Geosystems Ag Vorrichtung zur optischen Distanzmessung
US6411371B1 (en) 1998-09-02 2002-06-25 Leica Geosystems Ag Device for optical distance measurement
DE19840049C5 (de) * 1998-09-02 2007-11-08 Leica Geosystems Ag Vorrichtung zur optischen Distanzmessung
WO2002046822A1 (en) * 2000-12-06 2002-06-13 Lyden Aake A device for viewing objects at a distance from a user of the device
WO2002095446A1 (de) * 2001-05-18 2002-11-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur optischen distanzmessung
US6801305B2 (en) 2001-05-18 2004-10-05 Robert Bosch Gmbh Device for optically measuring distances
EP1972881A1 (de) * 2007-03-22 2008-09-24 JENOPTIK Laser, Optik, Systeme GmbH Optisches System und Verfahren zur Geschossbahnnachbildung mittels Laserstrahl
CN110412528A (zh) * 2019-08-02 2019-11-05 西安邮电大学 一种炮位侦察校射雷达用弹丸回波模拟装置及模拟方法
CN110412528B (zh) * 2019-08-02 2022-09-13 西安邮电大学 一种炮位侦察校射雷达用弹丸回波模拟装置及模拟方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE3545827C2 (de) 1992-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2409563C2 (de) Verfahren zur optischen Zielverfolgung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0305780B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerverminderung bei der Messung räumlicher Bewegung von Messpunkten mittels Ultraschallsignalen
EP0122609B1 (de) Verfahren und Durchführungsanordnung zur Steuerung der von einem Wolkenhöhenmessgerät ausgesandten Messenergie
DE69023312T2 (de) Verfahren und Gerät zur Bilderzeugung mittels LIDAR.
DE3411540A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des foerdergutmengenstromes von bandfoerderern
AT16690U1 (de) Verbesserte Laserabtastvorrichtung und Verfahren dazu
DE102016221049A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Empfangen eines reflektierten Lichtpulses in einem Lidar-System
CH645984A5 (de) Verfahren und apparatur zur bestimmung einer geometrischen kenngroesse eines postens geschmolzenen glases.
EP3182159A1 (de) Vorrichtung zur entfernungsmessung
DE2027333B2 (de) Vorrichtung zum Untersuchen von Hindernissen und Diskontinuitäten an festen Stoffen mittels Ultraschall
EP0082102B1 (de) Verfahren zum Auffinden defekter Brennstabhüllrohre mit Hilfe von Ultraschall
DE3545827A1 (de) Verfahren und geraet zum laseroptischen vermessen von kooperativen objekten, insbesondere fuer die schusssimulation
DE3885017T2 (de) Einrichtung zur selektiven Detektion von Objekten.
DE3311349A1 (de) Verfahren zur vermessung eines bewegten koerpers im raum
DE1623420B2 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur einstellung des ver staerkungsfaktors eines fotomultipliers in laser entfernungs messgeraeten
DE3037641C2 (de)
DE2942355A1 (de) Vorrichtung zum erfassen des durchganges eines projektils
DE3441894A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der wandstaerke und/oder der schallgeschwindigkeit von pruefstuecken mit ultraschallimpulsen
DE4305064C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur gleichzeitigen zerstörungsfreien Charakterisierung mehrerer Kennwerte oberflächenmodifizierter Werkstoffe
DE2831305A1 (de) Vorrichtung zur messung einer komponente der windgeschwindigkeit
DE1937723B2 (de) Kompensationseinrichtung fuer eine niederschlagsdaempfung im empfaenger einer wetter radaranlage mit zeitabhaengiger ansprechempfindlichkeitssteuerung
DE2265525C2 (de) Einrichtung zur Verfolgung eines leuchtenden Zieles
EP0307677B1 (de) Verfahren zur Zielfeldaufklärung
DE2847604C2 (de) Vorrichtung zur Bestimmung des Profils einer Füllung im Hochofen
EP3607348B1 (de) Lidar-vorrichtung und verfahren zum abtasten eines abtastwinkels und zum auswerten eines detektors

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee