DE3642545C2 - Verfahren zur Harmonisierung eines Zielfernrohres, einer IR-Kamera und eines Führungsstrahlprojektors - Google Patents

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.

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)

1. 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,
2. 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.