DE3545830C2

DE3545830C2 -

Info

Publication number: DE3545830C2
Application number: DE19853545830
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: PRECITRONIC GESELLSCHAFT fur FEINMECHANIK und ELECTRONIC MBH 2000 HAMBURG DE
Current assignee: PRECITRONIC GESELLSCHAFT fur FEINMECHANIK und ELECTRONIC MBH 2000 HAMBURG DE
Priority date: 1984-12-31
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1991-06-20
Also published as: DE3545830A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schußsimulator zum Üben des Richtens mit einer einen Laserentfernungsmesser aufweisenden Schußwaffe, der eine auf der Aussendung und dem Empfang von elektromagnetischer Strahlung beruhende Einrichtung zur Vermessung eines kooperativen Ziels umfaßt.The invention relates to a shot simulator for Practice straightening with a laser rangefinder firearm, one on the sending and based on the reception of electromagnetic radiation A device for measuring a cooperative target comprises.

Ein Schußsimulator hat die Aufgabe, beim Übungsrichten und im Manöver den scharfen Schuß durch einen Vermessungsvorgang nachzubilden, der Aufschluß geben soll über das mutmaßliche Trefferbild. Dabei ist es wichtig, daß an der Waffe selbst geübt werden kann und deren Eigenschaften durch den Schuß simulator so wenig wie nur irgend möglich geändert werden. A shot simulator has the task of practicing and in the maneuver the sharp shot through a measuring process to reproduce, which should provide information about the alleged Hit picture. It is important that the weapon itself can be practiced and their properties by the shot simulator be changed as little as possible.

Bekannte Schußsimulatoren (DE 31 13 068 A1) machen mechanische oder elektri sche Steuerungsverbindungen zwischen Waffe und Simulator erforderlich, die der Auslösung des simulatorseitigen Meß vorgangs dienen und erfordern daher beim Einsatz der Waffe zu Übungszwecken gewisse Eingriffe in das Waffensystem, die insbesondere dann schwierig oder unstatthaft sein können, wenn es sich um eine Waffe mit weitgehend automatisiertem Feuerleitsystem handelt, bei dem die Auslösung der Ent fernungsmessung selbsttätig von der Auslösung des Schusses gefolgt wird.Known shot simulators (DE 31 13 068 A1) make mechanical or electrical control connections between weapon and simulator required to trigger the simulator-side measurement serve and therefore require operation when using the weapon certain interventions in the weapon system for training purposes, which can be particularly difficult or improper, if it is a weapon with largely automated Fire control system acts in which the triggering of the Ent Distance measurement automatically from the triggering of the shot is followed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schußsimu lator der eingangs genannten Art zu schaffen, der das Üben mit einem solchen Waffensystem praktisch ohne Änderung des selben ermöglicht.The invention has for its object a shot simu lator of the type mentioned at the beginning of practicing with such a weapon system practically without changing the enables the same.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Schuß simulator zum unmittelbaren Empfang des von dem Waffensystem ausgehenden Laserstrahls eingerichtet und sein Vermessungs vorgang dadurch auslösbar ist.The solution according to the invention is that the shot Simulator for immediate reception of the weapon system outgoing laser beam set up and its surveying process can be triggered.

Die Erfindung verzichtet auf Steuerungsverbindungen, die irgendwelche Änderungen am Waffensystem erfordern würden und erlaubt es sogar, das Waffensystem auch bezüglich der Aussendung des Meßlaserstrahls unverändert zu lassen, weil dieser Laserstrahl selbst diese Verbindung bewirkt. Für die Ausrüstung der Waffe mit dem Schußsimulator und für ihre Umstellung zu Übungszwecken braucht der Schußsimulator nur in solcher Weise an sie angesetzt zu werden, daß er den von der Waffe ausgesandten Laserstrahl empfangen kann. Wenn das Objektiv des Laserstrahlsenders an der Waffe in solcher Weise angeordnet ist, daß der Schußsimulator in unmittelbarer Nähe desselben befestigt werden kann, kann in den Schußsimulator ein Empfänger für den waffenseitigen Laserstrahl integriert sein, der das Objektiv überdeckt. Stattdessen kann auch ein gesonderter Empfänger vorhanden sein, der an dem Objektiv angebracht werden kann und in beliebiger Steuerungsverbindung mit dem Simulator steht.The invention dispenses with control connections that would require any changes to the weapon system and even allows the weapon system to To leave the measuring laser beam unchanged because this laser beam itself creates this connection. For the equipment of the weapon with the shot simulator and for the shot simulator needs to be converted for training purposes to be attached to them only in such a way that he can receive the laser beam emitted by the weapon. If the lens of the laser beam transmitter on the weapon in is arranged such that the shot simulator in can be attached in the immediate vicinity of the same in the shot simulator a receiver for the weapons side Integrated laser beam that covers the lens. Instead, there can also be a separate receiver be that can be attached to the lens and in any control connection with the simulator.

Zwar wäre es denkbar, daß der Simulator von einem Teil des von der Waffe empfangenen Laserstrahls seinerseits aktiv Gebrauch macht, indem er ihn zu Meßzwecken umformt und aussendet. Zweckmäßiger ist es jedoch im allgemeinen, wenn der Simulator mit einem eigenen Laserstrahlsender ausgerüstet ist, der lediglich durch den Empfang des waffenseitigen Laserstrahls ausgelöst wird. Dadurch wird der Schußsimulator hinsichtlich seiner Meß funktion unabhängig von dem von der Waffe empfangenen Laserstrahl.It would be conceivable that the simulator from one part the laser beam received by the weapon actively uses it by measuring it transformed and sends out. It is more appropriate however, in general, if the simulator has its own Laser beam transmitter is equipped only by the Receipt of the weapon-side laser beam is triggered. This makes the shot simulator with respect to its measurement function regardless of the one received by the weapon Laser beam.

Der für den Gefechtsfall vom Waffensystem erzeugte Laser strahl hat eine hohe, augenschädigende Intensität und darf deshalb im Übungsfall nicht ausgesandt werden. Es ist deshalb zweckmäßig, die simulatorseitige Empfangs einrichtung zu verbinden mit einer Einrichtung zum Ab schirmen dieses Laserstrahls. Hingegen kann der vom Schußsimulator ausgesandte Laserstrahl eine wesentlich geringere Intensität unterhalb der Augenschädigungsgrenze haben, weil er mit einem sogenannten kooperativen Ziel zusammenwirkt, das mit einem oder mehreren Retrospiegeln ausgerüstet ist, die das empfangene Licht in die Her kunftsrichtung zurücksenden. The laser generated by the weapon system for combat beam has a high, eye-damaging intensity and Therefore, it must not be sent out in practice. It is therefore appropriate, the simulator-side reception device to connect with a device for Ab shield this laser beam. On the other hand, the can Shot simulator emitted a laser beam significantly lower intensity below the eye damage limit have because he's with a so-called cooperative goal that interacts with one or more retro mirrors is equipped, which the received light in the Her send direction of return.

In manchen Fällen, beispielsweise beim Üben des Notbetriebs, ist es nicht erforderlich oder erwünscht, waffenseitige Komponenten nach Auslösung des simulierten Schusses am Meßvorgang zu beteiligen. In anderen Fällen kann es jedoch zweckmäßig sein, die Funktion des Waffensystems mit Ausnahme des eigentlichen Schusses voll beizubehalten, insbesondere die Funktion des waffenseitigen Entfernungs messers. Zu diesem Zweck kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß das von dem Schußsimulator empfangene Ent fernungsmeß-Echosignal dem waffenseitigen Entfernungsmeß- Laserempfänger übermittelbar ist. Einer direkten Weiter leitung des von dem Simulator empfangenen Laserstrahlechos ist im allgemeinen eine indirekte Übermittlung vorzuziehen, insbesondere mittels einer vom Empfang des Entfernungs meßechos auslösbaren Einrichtung zum Erzeugen einer waffenseitig empfangbaren Laserstrahlung.In some cases, for example when practicing emergency operation, it is not necessary or desirable to weapon-side Components after triggering the simulated shot on Participate in the measuring process. In other cases it can however, be useful with the function of the weapon system To keep the exception of the actual shot in full, in particular the function of weapon-side removal knife. For this purpose, the invention can provide be that the Ent received by the shot simulator distance measuring echo signal to the weapon-side distance measuring Laser receiver can be transmitted. A direct continuation Line of the laser beam echo received by the simulator indirect transmission is generally preferable, in particular by means of receiving the distance Measurement echo triggerable device for generating a weapons-side receivable laser radiation.

Da die Genauigkeit der Vermessung abhängig von der Diver genz des zur Messung benutzten Laserstrahls ist, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß eine entfernungskom pensierende Optik verwendet wird, die die Divergenz des Strahls jeweils so einstellt, daß er im Zielbereich eine bestimmte, optimale Querschnittsgröße besitzt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß er im Zielbereich ein Querschnittsmaß von 4 × 4 m, unabhängig von der jeweiligen Zielentfernung, aufweist. Der Begriff Laserstrahl soll in diesem Zusammenhang auch ein Strahlbündel oder eine Strahl matrix umfassen, die durch abtastende Bewegung eines ein zelnen Strahls oder durch Zusammensetzung aus einer Mehrzahl von Einzelstrahlen zustande kommt.Because the accuracy of the measurement depends on the diver limit of the laser beam used for the measurement, can be provided according to the invention that a distance comm is used to compensate for the divergence of the Beams each set so that it a in the target area has certain optimal cross-sectional size. So can for example, be provided that he is in the target area Cross-sectional dimension of 4 × 4 m, regardless of the respective Target distance. The term laser beam is intended in in this connection also a beam or a beam include matrix by scanning movement of a individual beam or by composition from a A plurality of individual beams is created.

Zweckmäßigerweise ist der Schußsimulator gegenüber der Waffe um den Aufsatzwinkel korrigierbar, um die der ballistischen Bahnkrümmung entsprechende Überhöhung der Rohrseelenachse gegenüber der Ziellinie auszugleichen.The shot simulator is expediently opposite the Weapon can be corrected by the angle at which the ballistic curvature corresponding cant of the Compensate the tube core axis with respect to the finish line.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, deren einzige Figur einen schematischen Längsschnitt zeigt.The invention will be described in more detail below with reference explained on the drawing, the only figure one shows schematic longitudinal section.

Die Feuerblende 1 enthält die Richtoptik 7, deren Be wegung um die Achse 8 sich über die Verbindung 9 dem ebenfalls in der Feuerblende enthaltenen Laser-Ent fernungsmeßgerät 10 mitteilt, das für die Entfernungs messung im Gefechtsfalle bestimmt ist und einen Laser sender 11 und einen Enfernungsmeßempfänger 12 enthält, die in üblicher Weise mit dem Trigger 13 und der bei 14 lediglich allgemein angedeuteten Waffenrichtanlage ver bunden ist.The fire shield 1 contains the directional optics 7 , the movement of which about the axis 8 communicates via the connection 9 to the laser range finder 10 also contained in the fire shield, which is intended for range measurement in combat and a laser transmitter 11 and a distance measuring receiver Contains 12 , which is in the usual way with the trigger 13 and at 14 only generally indicated weapon straightening system connected a related party.

Der Feuerblende 1 ist der Schußsimulator vorgesetzt, der aus den miteinander fest verflanschten Moduln 15 bis 20 zusammengesetzt und mit der Feuerblende einerseits über das Gelenk 21 verbunden und andererseits daran abgestützt ist durch den Stützzapfen 22, der mittels des Motors 23 zur Kompensation des Aufsatzwinkels (Superelevation) verstellbar ist.The fire screen 1 is preceded by the shot simulator, which is composed of the modules 15 to 20 which are firmly flanged together and is connected to the fire screen on the one hand via the joint 21 and on the other hand is supported on it by the support pin 22 which by means of the motor 23 for compensation of the attachment angle (superelevation ) is adjustable.

Modul 15 des Simulators enthält ein Element 24 zum Ab sorbieren des von dem Gerät 10 nach Betätigung des Triggers 13 erzeugten, für Übungszwecke zu intensiven Laserstrahls, das in der Art eines Balgs angedeutet ist, aber beliebige für den angegebenen Zweck geeignete Natur haben kann.Module 15 of the simulator contains an element 24 for sorbing the laser beam generated by the device 10 after actuation of the trigger 13 , for training purposes to intense laser beam, which is indicated in the manner of a bellows, but can have any suitable nature for the specified purpose.

Modul 16 des Schußsimulators enthält einen für Übungs zwecke ausreichenden Laserstrahler 26, der über das Organ 27 von dem durch das Lasergerät 10 erzeugten Laser strahl auslösbar ist. Der so erzeugte Laserstrahl durch läuft zunächst eine Variooptik 28, die - selbsttätig gesteuert von der Entfernungsmessung - die Divergenz des Laserstrahls bzw. Strahlbündels derart einstellt, daß dessen Querschnitt stets oder wenigstens innerhalb eines wesentlichen Entfernungsbereichs in der Zielebene eine vorbestimmte Größe hat. Zu diesem Zweck ist die Stellung der beiden Glieder der Optik 28 längs der optischen Achse durch eine Gewindespindel 29 bestimmt, die mittels des Motors 30 abhängig von einem von der Entfernungsmeßeinheit 31 ausgehenden Signal steuerbar ist.Module 16 of the shot simulator contains a laser beam 26 sufficient for training purposes, which can be triggered via the organ 27 by the laser beam generated by the laser device 10 . The laser beam generated in this way first runs through a vario optics 28 , which - automatically controlled by the distance measurement - sets the divergence of the laser beam or beam bundle in such a way that its cross section is always or at least within a substantial distance range in the target plane of a predetermined size. For this purpose, the position of the two members of the optics 28 along the optical axis is determined by a threaded spindle 29 , which can be controlled by means of the motor 30 as a function of a signal emanating from the distance measuring unit 31 .

Der Laserstrahl durchläuft ferner die Optik 32, die mittels der Motoren 33, 34 um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen derart verstellbar ist, daß die Achse des ausgehenden Laserstrahls im Winkel verstellbar ist, nämlich zur Ausführung einer Such- und/oder Folgefunktion.The laser beam also passes through the optics 32 , which can be adjusted by means of the motors 33 , 34 about two mutually perpendicular axes in such a way that the axis of the outgoing laser beam can be adjusted in angle, namely for performing a search and / or follow-up function.

Die beschriebene Optik dient auch dem Empfang des vom zielseitigen Retroreflektor zurückgesandten Signals, das über einen Strahlenteiler der Enfernungsmeßeinheit 31 zugeführt ist, die die in dem Simulator benötigten Ent fernungsmeßdaten liefert, u. a. für die Verstellung der Variooptik 28 sowie gewünschtenfalls für die Kompensation der Superelevation des Simulators gegenüber der Waffe (Feuerblende 1), um zu gewährleisten, daß der Laserstrahl trotz der ballistisch bedingten Rohrüberhöhung auf das Ziel gerichtet sein kann. Außerdem veranlaßt die Ent fernungsmeßeinheit 31 sofort beim Eingang des Laserechos die Zündung einer Diode 35, deren Lichtsignal über das Prisma 36 dem Entfernungsmeßempfänger 12 des Lasergeräts 10 zugeleitet wird. Auf diese Weise erhält auch das Waffensystem, insbesondere der Rechner der Waffenricht anlage 14, die erforderlichen Entfernungsmeßdaten, so daß das Waffensystem so benutzt werden kann, als sei der Schußsimulator nicht vorhanden.The optics described also serve to receive the signal returned from the target-side retroreflector, which is fed via a beam splitter to the distance measuring unit 31 , which supplies the distance measurement data required in the simulator, including for the adjustment of the zoom optics 28 and, if desired, for the compensation of the super-elevation of the simulator opposite the weapon (fire screen 1 ) to ensure that the laser beam can be aimed at the target despite the ballistic tube superelevation. In addition, the Ent distance measuring unit 31 causes the ignition of a diode 35 immediately upon receipt of the laser echo, the light signal of which is fed via the prism 36 to the distance measuring receiver 12 of the laser device 10 . In this way, the weapon system, in particular the computer of the weapon leveling system 14 , receives the necessary range measurement data, so that the weapon system can be used as if the shot simulator was not present.

Die Entfernungsmeßeinheit 31 des Simulators ist nur kurz zeitig bei Beginn des Übungsvorgangs eingeschaltet, nämlich für die Entfernungsmessung. Wenn nachfolgend der Laser im Rahmen des Simulationsvorgangs für andere Zwecke benutzt wird, nämlich für die Vermessung des Zielorts, ist sie zweckmäßigerweise abgeschaltet, um nicht zu Fehlsignalen zu führen.The distance measuring unit 31 of the simulator is switched on only briefly at the start of the exercise process, namely for the distance measurement. If the laser is subsequently used for other purposes in the course of the simulation process, namely for measuring the target location, it is expediently switched off in order not to lead to false signals.

Modul 18 des Schußsimulators ist der Richtoptik 7 vor geschaltet und enthält einen sehr dünnen Strahlenteiler 40, dessen Bedampfung zweckmäßigerweise so gewählt ist, daß das von außen eingehende Licht im sichtbaren Spektralbe reich praktisch nicht reflektiert wird und der Spiegel in der Richtoptik daher nicht wahrgenommen wird. Die normale Funktion der Richtoptik wird daher durch den Schußsimulator nicht beeinträchtigt. Reflektiert wird hingegen der Infrarotbereich des verwendeten Laserlichts, und zwar wird dies dem Objektiv 41 einer im Modul 17 enthaltenen TV-Kamera 42 zugeführt.Module 18 of the shot simulator is switched to the directional optics 7 and contains a very thin beam splitter 40 , the vaporization of which is expediently chosen such that the light coming in from outside is practically not reflected in the visible spectral region and the mirror in the directional optics is therefore not perceived. The normal function of the directional optics is therefore not affected by the shot simulator. In contrast, the infrared range of the laser light used is reflected, and this is supplied to the lens 41 of a TV camera 42 contained in the module 17 .

Im Modul 19 befindet sich ein TV-Monitor 43, dessen Bild über die Rückseite des Strahlenteilers 40 in die Richt optik 7 eingespiegelt wird. Der Schütze nimmt daher innerhalb des von ihm unmittelbar durch die Richtoptik wahrgenommenen Zielbildes auch die auf dem Monitor 43 erscheinenden Zeichen wahr. In the module 19 there is a TV monitor 43 , the image of which is reflected in the directional optics 7 via the rear of the beam splitter 40 . The shooter therefore also perceives the characters appearing on the monitor 43 within the target image which he perceives directly through the directional optics.

Dem Monitor 43 ist ein Speicher 44 und ein Symbolgene rator 45 für Symbol- oder Phantombilder sowie ein Rech ner 46 zugeordnet.The monitor 43 has a memory 44 and a symbol generator 45 for symbol or phantom images and a calculator 46 assigned.

Bei Beginn des Übungsvorgangs findet zunächst die Ent fernungsmessung statt mit nachfolgender Einstellung der Variooptik 28. Im automatischen Betrieb des Waffensystems wird auch die Superelevation der Waffe von der Waffen richtanlage eingestellt. Da für den Schußsimulator ledig lich die Ziellinie von Belang ist, wird die Superelevation bei dem Schußsimulator wieder kompensiert durch Verstellung des Stützzapfens 22. Wenn die Superelevation kleiner ist als der halbe Divergenzwinkel des Laserstrahls, kann gegebenenfalls darauf verzichtet werden, weil die Be leuchtung des Ziels auch ohne eine solche Kompensation gewährleistet ist. Selbstverständlich muß die Supereleva tion dann bei der Vermessung der Zielposition berück sichtigt werden. Wichtig ist jedenfalls, daß der im Modul 16 erzeugte und empfangene Laserstrahl auf das Ziel gerichtet bleibt bzw. bei abtastender Funktion das Ziel überstreicht, um die Position des Ziels in bezug auf die Trefferposition feststellen zu können.At the beginning of the exercise process, the distance measurement is carried out and the vario optics 28 are subsequently set. In the automatic operation of the weapon system, the superelevation of the weapon is set by the weapon aiming system. Since the target line is only relevant for the shot simulator, the superelevation in the shot simulator is compensated for again by adjusting the support pin 22 . If the super-elevation is less than half the divergence angle of the laser beam, this can be omitted if necessary because the illumination of the target is ensured even without such compensation. Of course, the superelevation must then be taken into account when measuring the target position. In any case, it is important that the laser beam generated and received in module 16 remains directed at the target or, when the function is scanned, sweeps over the target in order to be able to determine the position of the target in relation to the hit position.

Das daraus resultierende Signal gibt den Richtfehler an und wird benutzt zur Steuerung des Monitorbildes in solcher Weise, daß der Schütze in der Richtoptik das vermeintliche Aufblitzen des Treffers an derjenigen Stelle des in der Richtoptik beobachteten Bildes wahrnimmt, an der der Auftreffpunkt des Geschosses (bezogen auf die Zielebene) liegen würde.The resulting signal indicates the directional error and is used to control the monitor image in such that the shooter in the directional optics supposed flashing of the hit at that point perceives the image observed in the directional optics, at which the point of impact of the floor (in relation to the Target level) would lie.

Der Spiegel 40, der vor der Richtoptik als Strahlenteiler benutzt wird, kann wegklappbar sein, um das Monitorbild im Falle von Störungen gänzlich ausschalten zu können.The mirror 40 , which is used as a beam splitter in front of the directional optics, can be folded away in order to be able to completely switch off the monitor image in the event of faults.

Die Optiken in den Modulen 16 und 18 können unter Verwendung entsprechender Strahlenteiler ineinander integriert sein, um die Achsenversetzung zu vermeiden.The optics in the modules 16 and 18 can be integrated into one another using corresponding beam splitters in order to avoid the axis displacement.

Claims

1. shot simulator for practicing aiming with a laser rangefinder having a firearm which comprises a device based on the transmission and reception of electromagnetic radiation for measuring a cooperative target, characterized in that the shot simulator for the immediate reception of the laser beam emanating from the weapon set up and its measurement process can be triggered thereby.

2. shot simulator according to claim 1, characterized in that he is equipped with his own laser beam transmitter.

3. shot simulator according to claim 1 or 2, characterized net that he has a facility to shield the from the Outgoing laser beam weapon includes.

4. shot simulator according to one of claims 1 to 3, characterized characterized that the distance measuring received by him Echo signal to the weapon-side distance measuring laser receiver is communicable.

5. shot simulator according to claim 4, characterized in that he a triggerable from the reception of the distance measuring echo Equipment for generating laser-receivable lasers radiation includes.

6. shot simulator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the laser beam transmitter ( 16 ) comprises a distance-compensating ent, the cross-sectional size of the laser beam substantially constant optics ( 28 ).

7. shot simulator according to one of claims 1 to 6, characterized marked that he was on the fire shield of a gun is attachable.

8. shot simulator according to one of claims 1 to 7, characterized characterized that its elevation relative to the weapon can be corrected for the pipe superelevation.