DE3825236A1 - Einrichtung fuer die schuss- und gefechtssimulation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Schuß- und Gefechtssimulation zum Einspiegeln von mit Hilfe eines Rech­ ners generierter Bilder in den Strahlengang einer Visierein­ richtung, die eine Kathodenstrahlröhre zur Erzeugung der Bilder aufweist.

Bei einer solchen bekannten Einrichtung kann in das Bild des natürlichen Szenario, das der Übende durch die Visiereinrich­ tung sieht, das Bild eines Zieles, einer Rakete oder anderes eingespiegelt werden. Dabei tritt aber das Problem sehr großer Helligkeitsunterschiede in der Natur auf. Die Unterschiede zwischen hellem Tageslicht, insbesondere bei Sonnenschein, und schlechten Beleuchtungsverhältnissen z.B. nachts sind um viele Größenordnungen größer als die Helligkeitsunterschiede, die eine Kathodenstrahlröhre zu liefern vermag. Das in die Visiereinrichtung eingespiegelte Bild vom Bildschirm der Kathodenstrahlröhre wird also bei großer Dunkelheit entweder zu hell sein oder aber bei großer Helligkeit der Landschaft so dunkel und schwach sein, daß man es gegen den hellen Hinter­ grund nicht mehr sieht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der auch bei stark unterschiedlichen Lichtverhältnissen einwandfrei und ohne große Umstellungen gearbeitet werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Kathoden­ strahlröhre im wesentlichen monochromatisches Licht abgibt und im Strahlengang des Visiers außerhalb des Strahlenganges der generierten Bilder ein schmalbandiges Absorptionsfilter für die Wellenlänge des Lichts der Kathodenstrahlröhre angeordnet ist.

Das Bild der Landschaft wird also nur gefiltert um die Wel­ lenlänge an das Auge des Übenden weitergegeben. Der Wellen­ längenbereich, der dem Wellenlängenbereich der Kathoden­ strahlröhre entspricht, ist ausgefiltert. In diesen ausgefil­ terten Wellenlängenbereich fällt nun das Bild der Kathoden­ strahlröhre, sodaß es in überraschender Weise wesentlich besser zu erkennen ist. Dabei stört das helle Licht in den benachbarten Wellenlängenbereichen wesentlich weniger oder gar nicht. Dieses Ergebnis ist überraschend, da man doch eher annehmen würde, daß durch die Ausblendung eines kleinen Wellenlängenbereiches und damit nur eines geringen Teiles der Gesamtintensität eine solche Verbesserung nicht zu erreichen sein sollte. Es ist das Verdienst der Erfindung, dieses Vorurteil überwunden zu haben.

Vorteilhafterweise werden zwei Kathodenstrahlröhren verwendet, die Licht unterschiedlicher Wellenlänge abstrahlen, wobei zwei Absorptionsfilter für diese Wellenlängen vorgesehen sind. In diesem Falle besteht die Möglichkeit, auf den beiden Katho­ denstrahlröhren unterschiedliche Bilder unterschiedlicher Farben zu erzeugen. Auf der einen Kathodenstrahlröhre könnten z.B. Ziele dargestellt werden, während auf der anderen Kathodenstrahlröhre Leuchtspuren, Raketen oder simulierte Detonationen bei Treffern am Zielort dargestellt werden können.

Als besonders vorteilhaft haben sich dichroitische Filter erwiesen.

Zweckmäßigerweise haben die Absorptionsfilter eine Bandbreite von ungefähr ± 30 nm bis 60 nm.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Einrichtung halbdurch­ lässige Spiegel aufweist, mit denen die generierten Bilder in den Strahlengang des Visiers eingespiegelt werden.

Wenn der Übende durch das Visier blickt, sieht er das natur­ liche Szenario, in das dann imaginäre Ziele und imaginäre Trefferereignisse usw. eingespiegelt werden. Werden eine dritte Kathodenstrahlröhre und Einrichtungen zum Erzeugen von Landschaftsbildern in derselben vorgesehen, die von einem Rechner generiert sind, so kann das Visier einerseits mit dem natürlichen Szenario verwendet werden, indem die dritte Kathodenstrahlröhre abgeschaltet wird. Man kann aber auch die Objektivöffnung des Visiers verschließen und statt des natür­ lichen Szenarios ein künstliches Szenarion mit Hilfe der dritten Kathodenstrahlröhre erzeugen. Die Visiereinrichtung ist so vielseitiger.

Ein wesentlicher Vorteil der Einrichtung ist, daß sie als separate, vor einer Visiereinrichtung anbringbare Einheit ausgebildet werden kann. Es kann dann mit ganz normalen Geschützen und dergleichen geübt werden, ohne daß große Umstellungen notwendig sind. Es braucht lediglich die separate erfindungsgemäße Einrichtung in den Strahlengang der Visier­ einrichtung eingesetzt werden.

Die imaginären Ziele können automatisch generiert werden. Die Bewegung dieser Ziele kann aber auch durch einen Ausbilder von Hand gesteuert werden. Besonders realistisch wird das Gesche­ hen, wenn zusätzlich zu Ort auch die Größe des imaginären Ziels auf der Kathodenstrahlröhre veränderbar ist.

Die ganze Schuß- und Gefechtssimulation findet dabei rechnerunterstützt statt, wobei dann auch die Bewegung der Waffe, eventuelle Fahrbewegungen der Waffe, ballistische Bahnen imaginärer Projektile, Vorhaltewinkel usw. automatisch vom Rechner mit berücksichtigt werden, um so ein möglichst naturgetreues Geschehen zu erhalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich­ nungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 im Querschnitt eine erste Ausführungsform einer Visiereinrichtung der Erfindung;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform im Schnitt und in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 1; und

Fig. 3 eine dritte, separat auf ein Geschütz aufzusetzende Einrichtung der Erfindung.

Die Visiereinrichtung der Erfindung weist ein fernrohrartiges Rohr (1) auf, das an seinem einen Ende ein Okkular (2) und an seinem anderen Ende ein Objektiv (3) besitzt. Durch dieses Visier blickt der Schütze mit seinem Auge (4), wobei in der Visiereinrichtung noch Fadenkreuze und dergleichen in be­ kannter Weise vorgesehen sein können.

Unterhalb des Rohres (1) sind zwei Kathodenstrahlröhren (5, 6) angeordnet, deren Längsachse bei der Ausführungsform der Fig. 1 parallel zur Längsachse des Rohres (1) ist. Die Bilder der Bildschirme dieser Kathodenstrahlröhren (5, 6) werden über Linsen (8), einen Spiegel (9) bzw. einen halbdurchlässigen Spiegel (10), die jeweils vor den Kathodenstrahlröhren (5, 6) angeordnet sind, und einen weiteren halbdurchlässigen Spiegel (11), der sich im Strahlengang des Visiers befindet, in das Auge (4) des Beobachters geleitet. Die Bilder auf den Kathodenstrahlröhren (5, 6) werden dabei mit Hilfe eines Rechners (12) erzeugt, wobei die Ereignisse noch mit einer Eingabeeinheit (13) von einem Ausbilder gesteuert werden können. Bewegungen der Waffenanlage werden dabei über einen Sensor (14) an den Rechner (12) gemeldet, sodaß der momentane Ort, die Ausrichtung sowie die Geschwindigkeit von Winkelän­ derungen und Ortsänderungen vom Rechner (12) berücksichtigt werden kann.

Im Strahlengang (15) der Visiereinrichtung befinden sich noch zwei Absorptionsfilter (16), die Licht absorbieren, dessen Wellenlänge der Wellenlänge des Lichts entspricht, die von den im wesentlichen monochromatisch strahlenden Kathodenstrahl­ röhren (5) bzw. (6) abgegeben wird. Auf diese Weise ist aus dem Bild der Landschaft durch die beiden Filter (16) sowohl der Wellenlängenbereich der Kathodenstrahlröhre (5) als auch der der Kathodenstrahlröhre (6) ausgeblendet, sodaß der Übende auch bei großer Helligkeit die Bilder von den Kathodenstrahl­ röhren (5) und (6) erkennen kann. Auf den Kathodenstrahlröhren können dabei einerseits Ziele, andererseits Ereignisse wie Raketen, Leuchtspuren und Trefferexplosionen dargestellt werden, die mit Hilfe des Rechners (12) erzeugt werden.

Bei der Ausführungsform der Fig. 2 sind im Strahlengang (15) der Visiereinrichtung (3) halbdurchlässige Spiegel hinterein­ ander angeordnet, die das Licht von drei Kathodenstrahlröhren (5, 6, 7) über Linsen (8) in das Auge (4) des Beobachters lenken. Die Betriebsweise kann einmal so erfolgen wie bei der Ausführungsform der Fig. 1, in dem auf den Kathodenstrahlröh­ ren (5, 6) Ziele und Ereignisse dargestellt werden, während die Kathodenstrahlröhre (7) abgeschaltet ist. Andererseits kann aber auch mit Hilfe des Rechners (12) auf der Kathoden­ strahlröhre (7) ein künstliches Szenario generiert werden, das dann in das Visier eingespiegelt wird. Damit die Landschaft im Hintergrund, die der Schütze sonst durch das Visier sehen würde, nicht stört, wird die Okkularöffnung zu diesem Zweck mit einer Kappe (17) abgedeckt.

Die Ausführungsform der Fig. 3 ist als separate Einheit (18) ausgebildet, die in den Strahlengang eines Visiers (19) einer Waffe (20) eingesetzt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Einheit (18) mit entsprechenden Vorsprüngen (21) versehen, mit denen sie an der Waffe (20) so befestigt werden kann, daß sie sich in der Visierlinie (15) befindet. Die Einheit (18) ist wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen mit Katho­ denstrahlröhren (5, 6), mit Linsen (8) und mit halb­ durchlässigen Spiegeln (11) sowie schmalbandigen Absorptions­ filtern (16) versehen.

Claims (11)

1. Einrichtung für die Schuß- und Gefechtssimulation zum Einspiegeln von mit Hilfe eines Rechners generierten Bildern in den Strahlengang einer Visiereinrichtung, die eine Kathodenstrahlröhre zur Erzeugung der Bilder auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlröhre (5, 6) im wesentlichen monochromatisches Licht abgibt und im Strahlengang (15) des Visiers außerhalb des Strahlen­ ganges der generierten Bilder ein schmalbandiger Absorp­ tionsfilter (16) für die Wellenlänge des Lichts der Kathodenstrahlröhre (5, 6) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Kathodenstrahlröhren (5, 6) aufweist, die Licht unterschiedlicher Wellenlängen abstrahlen, und daß zwei Absorptionsfilter (16) für diese Wellenlängen vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsfilter (16) dichroitische Filter sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsfilter (16) eine Bandbreite haben, die die Wellenlänge der Kathodenstrahl­ röhre gut überdeckt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie halbdurchlässige Spiegel (11) aufweist, mit denen die generierten Bilder in dem Strahlengang des Visiers eingespiegelt werden.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Schaltungen (12) zum Erzeugen von imaginären Zielen in der einen Kathodenstrahlröhre (5) und von Leuchtspur- und Trefferereignisbildern in der anderen Kathodenstrahlröhre (6) aufweist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dritte Kathodenstrahlröhre (7) und Einrichtungen (12) zum Erzeugen von Landschafts­ bildern in derselben aufweist, die von einem Rechner (12) generiert sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als separate, vor einer Visier­ einrichtung (19) anbringbare Einheit ausgebildet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die imaginären Ziele automatisch generierbar sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die imaginären Ziele von Hand steuer­ bar sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Ort auch die Größe des imaginären Ziels auf der Kathodenstrahlröhre veränderbar ist.