DE3642545C2 - Verfahren zur Harmonisierung eines Zielfernrohres, einer IR-Kamera und eines Führungsstrahlprojektors - Google Patents
Verfahren zur Harmonisierung eines Zielfernrohres, einer IR-Kamera und eines FührungsstrahlprojektorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Harmonisierung eines Zielfernrohres einer
IR-Kamera mit einem Kanalausgang für sichtbares Licht und mehreren Gesichts
feldern oder mehreren Vergrößerungen, von denen mindestens eine von + 1 ver
schieden ist, und eines Führungsstrahlprojektors wobei das Zielfernrohr ein Objek
tiv, ein mit sichtbarem Licht beleuchtetes Fadenkreuz und ein Okular umfaßt, die
IR-Kamera als Wellenlängenwandler arbeitet und eine Eintrittsoptik und eine
Austrittsoptik umfaßt, die das sichtbare Bild eines Gesichtsfeldes nach Reflexion
an einer halbdurchlässigen Platte längs der Achse des Zielfernrohres ins Unendliche
projiziert, das Zielfernrohr mit einer parallelflächigen Platte zu einer stabilen
Referenzanordnung starr verbunden ist, die Platte konstruktiv rechtwinklig zur
Achse des Zielfernrohres eingestellt und die Einstellung durch Beobachtung des
Zusammenfallens des Fadenkreuzes und seines durch Autokollimation auf der Platte
erhaltenen Bildes durch das Okular hindurch kontrollierbar ist, und die Achse des
Führungsstrahlprojektors so nachgeführt wird, daß sie stets rechtwinklig zu der
Platte steht.
Ein solches System dient als Feuerleitsystem und ist aus der DE-PS 33 28 974
bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur ständigen Steuerung
und Kontrolle der Harmonisierung vor dem Feuern und während der Flugphase des
Geschosses zwischen den Achsen des Laserführungsstrahls, des Zielfernrohres und
der IR-Kamera zu schaffen, die nicht die Verwendung irgendeiner Spezialapparatur
erfordern.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die IR-Kamera vor dem
Zielfernrohr angeordnet ist, ihre Harmonisierung durch Einstellung ihrer Lage in
Bezug auf die stabile Bezugsanordnung erfolgt, ihre Ausrichtung so geändert wird,
daß das Fadenkreuz mit seinem Bild zusammenfällt, das durch Autokollimation an
der parallelflächigen Platte gebildet wird, die am Ausgang des Kanals für sichtbares
Licht angeordnet und konstruktiv rechtwinklig zu der in Variantenachse der IR-
Kamera eingestellt ist, die mit der Achse des Zielfernrohres zusammenfällt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur der Zeichnung erläu
tert, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch vereinfacht wiedergegeben ist.
Die Figur zeigt das Prinzipschema des Systems zur Durchführung des vorgeschla
genen Harmonisierungsverfahrens.
Das Tagzielfernrohr 1 ist fest verbunden mit einer planparallelen, transparenten
Bezugsplatte 2, so daß sich eine stabile Referenzanordnung ergibt. Die Visierachse
oder Visierlinie 3 dieses Tageszielfernrohrs 1, die durch das
Objektiv 4 und das Fadenkreuz 5 definiert ist, ist durch
konstruktive Maßnahmen rechtwinklig zu der Bezugsplatte 2
ausgerichtet. Eine Lichtquelle 6 beleuchtet das Faden
kreuz 5 durch Reflexion an einer halbdurchlässigen Plat
te 7. Der Beobachter 8 kann somit durch das Okular 9
hindurch kontrollieren, daß das Bild des Fadenkreuzes 5
mit dem Fadenkreuz nach Autokollimation an der Bezugsplatte 2
zusammenfällt, sobald die Lichtquelle 6 eingeschaltet
ist.
Der Führungs- oder Leitstrahlprojektor 10 ist so konstru
iert, daß seine Führungsachse 11 stets rechtwinklig zu
der Bezugsplatte 2 verläuft. Eine Nachführung in dem Führungs
sender, die diese Aufgabe übernimmt, ist in der am glei
chen Tage, wie die Anmeldung deren Priorität in Anspruch genommen wurde, eingereichten
französischen Patentanmeldung Nr. 85 18 467
beschrieben.
Die IR-Kamera 12 arbeitet als Wellenlängenwandler und
ist vor dem Tagzielfernrohr 1 angeordnet. Sie umfaßt eine
IR-Eingangsoptik 13 und eine Ausgangsoptik 14, die das
sichtbare Bild des Gesichtsfeldes nach Reflexion an
einer dichroitischen oder halbdurchlässigen Platte 15
ins Unendliche projiziert.
Das Harmonisierungsverfahren ist je nach Kameratyp etwas
unterschiedlich. Wenn die IR-Kamera 12 eine von +1 ver
schiedene Vergrößerung oder mehrere Gesichtsfelder und
mehrere Vergrößerungen bietet, von denen wenigstens
eine von +1 verschieden ist, muß die IR-Kamera 12 in bezug auf das Tagzielfernrohr 1 eine genaue winkelmäßige Ausrichtung haben, damit die Visierrichtung sich nicht ändert. Die IR-Kamera 12 ist dann mit eine parallelflächigen Platte 18 ausgestattet, die sich am Ausgang des Kanals für sicht bares Licht befindet und konstruktiv so eingestellt ist, daß die invariante Achse 17 der IR-Kamera 12 rechtwinklig zu dieser Platte 18 verläuft.
eine von +1 verschieden ist, muß die IR-Kamera 12 in bezug auf das Tagzielfernrohr 1 eine genaue winkelmäßige Ausrichtung haben, damit die Visierrichtung sich nicht ändert. Die IR-Kamera 12 ist dann mit eine parallelflächigen Platte 18 ausgestattet, die sich am Ausgang des Kanals für sicht bares Licht befindet und konstruktiv so eingestellt ist, daß die invariante Achse 17 der IR-Kamera 12 rechtwinklig zu dieser Platte 18 verläuft.
Als invariante Achse einer Kamera mit einer von +1 ver
schiedenen Vergrößerung wird übrigens die Richtung des Bildraumes
bezeichnet, für die der eintretende Strahl und der aus
tretende Strahl parallel sind.
Die Eintrittsachse 16 und die Austrittsachse 17 der
IR-Kamera 12 sind parallel. Die Platte 18 wurde durch konstruktive
Maßnahmen rechtwinklig zu der invarianten Achse 17 ausgerichtet.
Unter diesen Umständen ist die Platte 18 parallel zu der
Bezugsplatte 2 des Tagzielfernrohres 1.
Die Harmonisierung der IR-Kamera 12 in bezug auf das Tagziel
fernrohr 1 besteht folglich darin, die Orientierung der
IR-Kamera 12 solange zu verändern, bis das Bild des
Fadenkreuzes 5 mit dem Fadenkreuz nach Autokollimation
an der Platte 18 zusammenfällt.
Diese Einstellung ist in einfacher Weise durch den Be
obachter 8 durchführbar, ohne daß hierzu spezielles
Gerät, das nicht zu der Feuerleiteinrichtung gehört,
benötigt wird.
Die Visierlinie 3 des Zielfernrohres, die Führungsachse 11 des Führungs
strahlprojektors 10 und die Eintrittsachse 16 der IR-Kamera 12 sind zu
einander parallel.
Die Änderung des Gesichtsfeldes der IR-Kamera 12 wirkt sich
auf die Harmonisierung nicht aus.
Wenn die IR-Kamera 12 eine Vergrößerung von +1 hat,
sind die Eingangsachse 16 und die Ausgangsachse 17
konstruktionsbedingt parallel. Dasselbe gilt für alle
Gesichtsfeldstrahlen am Eingang und am Ausgang der IR-Kamera 12.
Die IR-Kamera 12 kann ohne irgendwelche Genauigkeitsforderungen
vor dem Tagzielfernrohr 1 angebracht werden, weil sie
äquivalent zu einer parallelflächigen Platte ist, die
die Eigenschaft hätte, die Wellenlänge der sie durch
querenden Strahlung zu ändern.
Das vorstehend beschriebene System eignet sich auch für
einen Feuerleitstand zum Feuern auf bewegliche Ziele.
Es müssen dann die von einem Rechner ermittelten Schieß
korrekturen angebracht werden, die den verschiedenen
Parametern wie der Entfernung und der Geschwindigkeit
des Ziels, der Geschoßgeschwindigkeit, atmosphärischen
Bedingungen usw. Rechnung tragen.
Die Korrekturen dienen dazu, das Geschoß auf einer
Flugbahn fliegen zu lassen, die winkelmäßig von der
auf das Ziel gerichteten Visierlinie 3 abweicht. Deshalb
ist vor dem Führungsstrahlprojektor 10 ein Ablenkelement 19
angeordnet, so daß die Führungs- oder Leitachse 11
um den von dem Feuerleitrechner ermittelten Winkel
abgelenkt oder geschwenkt werden kann.
Der Beobachter 8 visiert jedoch weiterhin das Ziel an.
Das Ablenkelement 19 kann entweder ein Spiegel oder ein
Diasporameter oder irgendein anderes Ablenksystem sein,
das von dem Feuerleitrechner gesteuert wird.
Claims (2)
- Verfahren zur Harmonisierung eines Zielfernrohres (1), einer IR-Kamera (12) mit einem Kanalausgang für sichtbares Licht und mehreren Gesichtsfeldern oder mehreren Vergrößerungen, von denen mindestens eine von + 1 ver schieden ist, und eines Führungsstrahlprojektors (10), wobei
- - das Zielfernrohr (1) ein Objektiv (4), ein mit sichtbarem Licht beleuch tetes Fadenkreuz (5) und ein Okular (9) umfaßt,
- - die IR-Kamera (12) als Wellenlängenwandler arbeitet und eine Eintritts optik (13) und eine Austrittsoptik (14) umfaßt, die das sichtbare Bild eines Gesichtsfeldes nach Reflexion an einer halbdurchlässigen Platte (15) längs der Achse (3) des Zielfernrohres (1) ins Unendliche proji ziert,
- - das Zielfernrohr (1) mit einer parallelflächigen Platte (2) zu einer stabi len Referenzanordnung starr verbunden ist,
- - die Platte (2) konstruktiv rechtwinklig zur Achse (3) des Zielfernrohres (1) eingestellt und die Einstellung durch Beobachtung des Zusammen fallens des Fadenkreuzes (5) und seines durch Autokollimation auf der Platte (2) erhaltenen Bildes durch das Okular (9) hindurch kontrollierbar ist, und
- - die Achse (11) des Führungsstrahlprojektors (10) so nachgeführt wird, daß sie stets rechtwinklig zu der Platte (2) steht,
- dadurch gekennzeichnet, daß
die IR-Kamera (12) vor dem Zielfernrohr (1) angeordnet ist,
ihre Harmonisierung durch Einstellung ihrer Lage in Bezug auf die stabile Bezugsanordnung (1, 2) erfolgt, und
ihre Ausrichtung so geändert wird, daß das Fadenkreuz (5) mit seinem Bild zu sammenfällt, das durch Autokollimation an der parallelflächigen Platte (18) gebildet wird, die am Ausgang des Kanals für sichtbares Licht angeordnet und konstruktiv rechtwinklig zu der invarianten Achse (17) der IR-Kamera (12) eingestellt ist, die mit der Achse (3) des Zielfernrohres (1) zusammen fällt.
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