DE69521524T2

DE69521524T2 - Auf panzerhaubitze montierte vorrichtung zur auswertung der leistung einer besatzung

Info

Publication number: DE69521524T2
Application number: DE69521524T
Authority: DE
Inventors: A. Clark; W. Doyle; P. Mcgrath; B. Mcnelis; A. Zeafla
Original assignee: AAI Corp
Current assignee: Textron Systems Corp
Priority date: 1994-11-23
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2015-09-22
Also published as: US5586887A; WO1996016308A1; EP0793794A4; AU3681395A; DE69521524D1; EP0793794A1; EP0793794B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trainingsvorrichtung für ein Haubitzen-Zielgerät, das zur abnehmbaren Montage an einer Haubitze oder deren Trainingsversion geeignet ist, um das Ziel des Geschützes oder der Trainingsvorrichtung mit Auswertung der Leistung einer Mannschaft im Training zu bestimmen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Das Haubitzen-Geschütz ist das Herzstück der weltweit in Militärbatterien verwendeten Artillerie. Dieses Geschütz kann mit großer Genauigkeit und über große Reichweiten gefeuert werden, wenn eine korrekte Zielausrichtung des Geschützes erfolgt. Die korrekte Zielausrichtung des Geschützes durch eine das Geschütz bedienende Mannschaft erfordert jedoch beträchtliches und umfassendes Training der Mannschaft nicht nur in bezug auf die Genauigkeit bei der Zielausrichtung des Geschützes, sondern auch in bezug auf die Schnelligkeit, mit der diese Zielausrichtung erfolgen kann.
Wie erkennbar ist, könnte ein Ausbilder bei einer Trainingsübung jede der Zielausrichtungseinstellungen visuell auswerten, wenn diese Einstellungen vorgenommen werden, wobei dies aber eine Unterbrechung der Zielausrichtungsübung der Mannschaft erfordern würde, während eine bestimmte Einstellung und nachfolgende Einstellungen beobachtet werden. Dies würde den Schnelligkeitsaspekt von ordnungsgemäßem Training zerstören und wäre auch keine Simulation von Kriegsbedingungen.
Um eine solche Unterbrechung des Trainings einer Mannschaft zu vermeiden, war eine Zeit lang in diesem Bereich eine Reihe von Haubitzen-Instrumentenvorrichtungen vorgesehen, die in die Visiervorrichtungen der Haubitze mehr oder weniger dauerhaft integriert waren, d.h. die Montage und Demontage dieser Vorrichtung ist zeitaufwendig und schwierig. Diese integrierte Vorrichtung ist dazu in der Lage, die von der Trainingsmannschaft vorgenommenen Einstellungen und anderen Parameter zu bestimmen und diese Informationen im wesentlichen sofort zu Auswertungszwecken an den Ausbilder zu übermitteln.
Wie jedoch leicht erkennbar ist, bestand ein wesentliches Problem im Transport eines solchen abgeänderten Geschützes oder Trainingsvorrichtung zu einer Mannschaft zwecks Training, da diese Vorrichtungen nach dem Stand der Technik im wesentlichen in den Visiervorrichtungen des Haubitzen-Geschützes integriert waren, um ein bestimmtes Geschütz zu Trainingszwecken abzuändern, oder in den Visiervorrichtungen eines Simulationsgeschützes, d.h. eine Trainingsvorrichtung, und da aus wirtschaftlichen Gründen nur eine begrenzte Anzahl von Haubitzen gerechtfertigterweise so abgeändert, bzw. Anzahl von Trainingsvorrichtungen so konstruiert werden kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Training der Mannschaft im Feld stattfindet und es deshalb notwendig ist, dieses abgeänderte Geschütz von einem Trainingsfeldstandort zu einem anderen Trainingsfeldstandort zu transportieren. Hierdurch wird nicht nur die für das Training an dem abgeänderten Geschütz oder der Trainingsvorrichtung verfügbare Zeit stark Verringert, sondern es fallen auch wesentliche Kosten für den Transport von Mannschaft/Geschütz/Trainingsvorrichtung an. Weiterhin liegen die Kosten für diese Abänderung eines solchen Geschützes oder Trainingsvorrichtung ziemlich hoch, wobei ein solches Geschütz gewöhnlich nicht mehr für normale militärische (Kriegs-) Zwecke verwendbar ist.
In dieser letzteren Hinsicht handelt es sich bei einer Trainingsvorrichtung typischerweise um einen tatsächlichen oder leicht veränderten Drehturm einer mobilen Haubitze, wobei deren Transport daher, wie oben erwähnt, mindestens so schwierig ist wie der einer tatsächlichen mobilen Haubitze. Außerdem gab die integrierte Vorrichtung nach dem Stand der Technik zusammen mit ihren dazugehörigen Verdrahtungen und Steuerungen ein anderes Erscheinungsbild für eine Mannschaft ab, was bei einer Geschützmannschaft zu Verwirrung führen konnte, die nicht mit einer solchen integrierten Vorrichtung vertraut war, während bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik eine tatsächliche Haubitze nicht so deaktiviert wird, daß sie nicht auf ein Ziel ausgerichtet und gefeuert werden kann.
Weiterhin gab es, da die Demontage der integrierten Vorrichtung sowohl zeitaufwendig als auch komplex ist, sobald eine tatsächliche Haubitze so verändert wurde, ein starkes Zögern in bezug auf die Demontage der Vorrichtung aufgrund des Risikos, daß die Montage und Demontage der integrierten Vorrichtung zum Ergebnis haben könnte, daß die Zielgeräte der Haubitze nicht mehr vollkommen korrekt zusammengebaut, und bei nachfolgendem Kampfeinsatz Probleme bei der Zielausrichtung verursachen könnten.
Weiterhin wurden diese integrierten Vorrichtungen auch dazu verwendet, um neue Verfahren zum Betrieb, einschließlich Zielausrichtung der Haubitze zu testen, die möglicherweise von Zeit zu Zeit selbst im Feld oder selbst im Kampfeinsatz erforderlich sein können. Daher hatte eine Demontage der integrierten Vorrichtung zur Verwendung im Feld oder im Kampf die Notwendigkeit der erneuten Montage der Vorrichtung zu solchen Testzwecken zum Ergebnis, wobei durch jede Montage und Demontage das Geschütz nicht nur während der dafür erforderlichen Zeiträume außer Betrieb genommen wird, sondern auch die oben erwähnten Risiken erhöht werden.
Während das Vorangegangene beim Umgang mit einer Trainingsvorrichtung nicht in dem oben erwähnten Umfang ein Problem darstellt, war es doch bei bestimmten Trainingsübungen der Fall, daß die integrierte Vorrichtung diese behinderte, und daher war gelegentlich die Demontage und nachfolgende erneute Montage der Vorrichtung mit dem oben erwähnten Risiko des fehlerhaften Zusammenbaus der Zielgeräte erforderlich.
Daher ist ersichtlich, daß die mit der integrierten Vorrichtung nach dem Stand der Technik zusammenhängenden Probleme im wesentlichen sowohl bei einer tatsächlichen Haubitze als auch bei einer Trainingsvorrichtung vorhanden sind. Daher betrifft die vorliegende Erfindung beide, wobei der Begriff "Haubitze", wie er nachfolgend verwendet wird, einschließlich in den Ansprüchen, so definiert ist, daß er eine tatsächliche Haubitze und eine dafür vorgesehene Simulations-Trainingsvorrichtung bezeichnet.
Dementsprechend ist es klar, daß in diesem Bereich ein Bedürfnis nach geeigneteren Trainingsmitteln für eine Mannschaft zur Zielausrichtung und zum Feuern einer Haubitze oder eines ähnlichen Geschützes besteht, wobei keine Technik zur Erfüllung dieses Bedürfnisses entwickelt wurde. Beispielsweise werden bei dem U.S.- Patent Nr. 5,215,462 Sensoren verwendet, um die Position einer simulierten Waffe im Verhältnis zu einem Ziel zu bestimmen, wenn ein Auslösesensor angibt, daß der Auslöser der Simulationswaffe gezogen wurde. Während solche Sensoren zur Verwendung bei unterschiedlichen Simulationswaffen montiert und demontiert werden könnten, kann das System dieses Patentes nur bei Simulationswaffen angewendet werden, und wäre daher bei einem realistischen Training einer Mannschaft an einer tatsächlichen Haubitze nur von geringem Wert.
Ein weiterer Ansatz in diesem Bereich ist in dem U.S.- Patent Nr. 3,798,795 offenbart, wobei ein Zielflugpfad von einem optischen Sensor und einer Funkmeßvorrichtung gemessen wird. Sensoren bestimmen die Zielausrichtung der Waffe zur Auswertung der Genauigkeit dieser Zielausrichtung im Verhältnis zu dem bestimmten Flugpfad des Ziels. Das System ist jedoch den oben beschriebenen darin ähnlich, daß die verschiedenen Sensoren und andere Datenerfassungsvorrichtungen im wesentlichen dauerhaft an der Waffe angebracht sind, anders als der optische Sensor und die Funkmeßvorrichtung. Dementsprechend ist dieser Ansatz nach dem Stand der Technik aus den oben erwähnten Gründen für das Training an Haubitzen ebenfalls nicht zufriedenstellend.
Ein weiterer Ansatz im Bereich des Schießtrainings wird durch das U.S.-Patent Nr. 2,795,057 veranschaulicht, wobei ein Bildprojektor unter Verwendung eines Modellkampfflugzeuges ein realistisches Schattenbild auf einem kugelförmigen Schirm abbildet. Das Feuerleitungssystem der Trainingsvorrichtung ist dasselbe Feuerleitungssystem, das in einem Flugzeug verwendet wird, dem die Auszubildenden zugewiesen werden sollen. Der Visierstand und die Trainingsvorrichtung selbst sind jedoch nur Modelle der Waffe, und es können bei dieser Trainingsübung keine tatsächlichen Feldbedingungen eingerichtet werden. Daher ist auch dieser Ansatz nach dem Stand der Technik für eigentliche Zwecke nicht zufriedenstellend.
Andererseits schlägt das U.S.-Patent Nr. 4,923,402 den Ansatz eines Langstrecken-Lichtstiftes vor, um die Visiergenauigkeit zu messen, aber da Haubitzen im allgemeinen nicht nach Ziellinie gefeuert werden, ist dieser Ansatz in der aktuellen Situation ebenfalls nicht anwendbar.
Schließlich wird in diesem Bereich ein Ansatz durch das U.S.-Patent Nr. 5,201,658 veranschaulicht, wobei eine Artilleriesimulationsvorrichtung vorgesehen ist. Obwohl der Simulator versucht, die Wirkung des Artilleriestückes und die verschiedenen Parameter des Feuerns einschließlich der Zielausrichtung zu simulieren, handelt es sich bei diesem Ansatz trotzdem um einen Simulator, der nicht zum Feldeinsatz mit einer Haubitze geeignet ist. Daher ist auch dieser Ansatz nach dem Stand der Technik in der aktuellen Situation nicht lebensfähig.
Im Hinblick auf das oben Erwähnte stellt das Zielgerät einer Haubitze die Geschützablenkung (Azimut) und deren Richthöhe zum Feuern eines Geschosses in einem korrekten Winkel ein, so daß es das Ziel trifft. Dieses Zielgerät weist ein "Rundblickfernrohr" ("pantel", in Englisch die gebräuchliche Abkürzung für "panoramic telescope") auf, das ein Sichtbild bereitstellt und zur Ausrichtung des Rundblickfernrohrs mit dem Kollimator ein Sichtbild eines entfernten Bezugskollimators sehen kann. Das Rundblickfernrohr bzw. "Panoramateleskop" muß zuerst mit dem Bezugskollimator ausgerichtet werden, wenn der Kollimator in einiger Entfernung von der Haubitze positioniert ist. Das Rundblickfernrohr muß außerdem ausnivelliert, und zum genauen Feuern auf zwei Achsen ausnivelliert werden. Durch den Artillerist, der das Rundblickfernrohr auf dem Kollimator sieht, kann das Rundblickfernrohr mit diesem Kollimator ausgerichtet werden, so daß eine genaue Position des Geschützes entlang der Ziellinie mit dem Kollimator bestimmt wird. Durch die nachfolgende Eingabe einer gewünschten Ablenkung (Azimut) in ein Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel kann das Geschützrohr durch Zurückdrehen des Drehturmes zur Ziellinie, wie unten umfassender erklärt wird, dann in dieser korrekten Ablenkung positioniert werden.
Gleichzeitig gibt der Mitarbeiter des Artilleristen die gewünschte Richthöhe in ein ausnivelliertes Quadranten-Einstellmittel ein, um die Richthöhe der Haubitze korrekt auf das Ziel zu richten, wobei dies die Verlagerung eines drehbaren Niveauanzeigers von der Waagerechten veranlaßt. Durch die Rückkehr in die Waagerechte wird das Geschützrohr im korrekten Winkel angehoben, um das Ziel genau zu treffen, wie unten umfassender erklärt wird. Der Quadrant muß zuerst ausnivelliert werden, wobei zu diesem Zweck der Quadranten- Niveauanzeiger zur Anzeige des Niveaus des Quadranten verwendet wird. Auch hier muß der Quadrant zum korrekten Feuern wieder auf zwei Achsen ausnivelliert werden, d.h. das Niveau und die Querneigung, ähnlich wie bei den oben in Verbindung mit dem Rundblickfernrohr erwähnten.
Die vorangegangenen Zielschritte, die oben kurz beschrieben wurden, werden gleichzeitig von dem Artillerist und einem Mitarbeiter-Artillerist ausgeführt, wobei diese Schritte aufgrund der im Kampf erforderlichen Feuerschnelligkeit sehr schnell und genau ausgeführt werden müssen. Daher ist es bei einer Trainingsübung absolut erforderlich, daß Auswertungen der Leistung einer Mannschaft nicht die schnelle Zielausrichtung des Geschützes durch den Artilleristen und den Mitarbeiter-Artilleristen behindern, wobei die Behinderung erforderlich wäre, wenn ein Auswerter visuell jede Einstellung oder Nivellierung beobachten sollte, wenn sie vorgenommen wird. Darüber hinaus dürfen zum Zwecke eines genauen Trainings durch ein Auswertungsmittel keine Vorrichtungen eingeführt werden, die sich wesentlich von den tatsächlichen Zielgeräten der Haubitze unterscheiden, da andernfalls die Trainingsvorrichtungen die von der Trainingsmannschaft bei der Betätigung der tatsächlichen Zielgeräte ausgeführten Bewegungen und Aktionen nicht genau simulieren würden. Zusätzlich sollte sich der Auswerter zum Zwecke eines realistischen Trainings nicht in der Nähe der Mannschaft aufhalten, um den normalen Arbeitsablauf der Mannschaft nicht zu behindern oder bei ihnen Nervosität zu verursachen. Daher sollte der Auswerter und alle Vorrichtungen zur Auswertung von der Haubitze entfernt sein, an der das Training erfolgt.
Weiterhin besteht ein wichtiger Schritt bei der Zielausrichtung einer Haubitze, wie oben kurz erwähnt, darin, daß das Rundblickfernrohr mit dem Kollimator ausgerichtet wird, indem der Artillerist den Kollimator in einem Sichtbild des Rundblickfernrohres sieht. Die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik verfügten über keine Mittel zur Fernauswertung der Position des Kollimators in dem Sichtbild, weshalb ein wichtiger Teil der Trainingsübung nicht fernausgewertet, oder ohne Unterbrechung der Trainingsübung ausgewertet werden konnte.
Dementsprechend ist es für Fachleute in diesem Bereich ziemlich offensichtlich, daß die oben im Zusammenhang mit dem Training einer Haubitzen-Mannschaft beschriebenen Schwierigkeiten durch Lösungen in diesem Bereich der Technik nicht überwunden werden konnten, und daß ein Bedürfnis nach einer Beseitigung dieser Schwierigkeiten für ein effizientes Training einer Haubitzen- Mannschaft besteht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung basiert auf mehreren primären Entdeckungen und mehreren untergeordneten Entdeckungen.
Zuerst wurde als eine primäre Entdeckung festgestellt, daß durch Verwendung spezifischer Konstruktionen, wie unten umfassender erklärt wird, Trainings-Zielgeräte manuell abnehmbar an einer Haubitze montiert werden können, so daß diese Vorrichtungen nicht in der Haubitze integriert sind und im wesentlichen dasselbe Erscheinungsbild und Gefühl der tatsächlichen Zielgeräte der Haubitze bieten, so daß die Mannschaft während des Trainings mit diesen Trainingsvorrichtungen dasselbe Erscheinungsbild und Gefühl erlebt, wie man es bei der Verwendung der tatsächlichen Zielgeräte selbst erleben würde. Hierdurch wird natürlich eine sehr realistische Trainingsumgebung geschaffen.
Als eine zweite primäre Entdeckung wurde festgestellt, daß diese Trainings-Zielgeräte so hergestellt werden können, daß die Vorrichtungen ohne Integration in der Haubitze leicht und schnell an derselben montiert und wieder von ihr entfernt werden können. Daher kann eine gewöhnliche tatsächliche Haubitze schnell in ein Trainingsgeschütz umgebaut, und nachfolgend schnell von einem Trainingsgeschütz in ein Kampfgeschütz umgebaut werden. Auf ähnliche Art und Weise können auch Trainingsvorrichtungen schnell und leicht umgebaut werden.
Als eine dritte primäre Entdeckung wurde festgestellt, daß solche Trainingsvorrichtungen in Set-Form hergestellt werden könnten, so daß die Trainingsvorrichtungen leicht zu jeder beliebigen Haubitze transportiert, zu Trainingszwecken schnell an dem Geschütz montiert werden können, beispielsweise im Feld, wodurch dieses Geschütz zu Trainingszwecken verwendbar wird, und dann schnell demontiert werden können, um das Geschütz wieder seinen beabsichtigten Verwendungszwecken zuzuführen.
Da die vorliegende Vorrichtung somit erfolgreich das Erscheinungsbild, das Gefühl und die Funktion der Zielgeräte einer Haubitze dupliziert, kann die vorliegende Vorrichtung in ihrer Position auf dem Geschütz belassen werden, wobei das Geschütz für seine beabsichtigten Zwecke verwendet werden kann, beispielsweise im Kampfeinsatz, ohne daß dies Schwierigkeiten verursacht.
Als eine untergeordnete Entdeckung wurde festgestellt, daß diese Trainingsvorrichtungen preiswert herstellbar sind, so daß die Kosten des Trainings einer Haubitzenmannschaft mit solchen Vorrichtungen wesentlich geringer sind als beim Stand der Technik, wie oben erklärt, bei denen die Vorrichtung in den Zielgeräten integriert war.
Als eine weitere untergeordnete Entdeckung wurde festgestellt, daß die Setform der Trainingsvorrichtungen es ermöglicht, daß diese Trainingsvorrichtungen bei einer Haubitze jederzeit, wenn zusätzliches Training für eine Mannschaft erforderlich ist, vielfältig eingesetzt und realisiert werden können. Daher ist ein breiter Spielraum in bezug auf eine Anzahl verschiedener Umstände vorhanden, einschließlich Feldbedingungen zur Realisierung von zusätzlichem Training einer Mannschaft.
Schließlich wurde als eine untergeordnete Entdeckung festgestellt, daß alle für ein vollständiges Training notwendigen Trainingsvorrichtungen, einschließlich einer Auswertung des Rundblickfernrohr-Sichtbildes während der Betrachtung des Kollimators, sowie die für die genaue Einstellung, Zielausrichtung und Feuerung einer Haubitze erforderlichen Einstellungen und Niveaus in einer solchen Setform mit enthalten sein könnten, so daß das Training nicht nur viel realistischer ist als bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, sondern auch preiswert, und auf spontaner Basis verwendbar ist, wobei eine genaue Auswertung aller notwendigen Parameter, einschließlich des Sichtbildes, bereitgestellt wird, die von einer Mannschaft zur genauen Zielausrichtung einer Haubitze beherrscht werden müssen.
Daher stellt die vorliegende Erfindung eine Trainingsvorrichtung bereit, die eine Fern- und im wesentlichen sofortige Auswertung aller Ausrichtungen, Einstellungen und Niveaus einer Haubitze ermöglicht, wie oben kurz beschrieben ist. Die Trainingsvorrichtung überträgt auch Informationen zur Auswertung der Leistung der Mannschaft in Verbindung mit allen notwendigen Zielausrichtungen, einschließlich Sichtbild, Einstellungen und Niveaus an den Auswerter, wie oben kurz beschrieben. Aus diesem Grund ist eine Videoeinrichtung zur Bestimmung der Positionierung des Rundblickfernrohrs durch den Artilleristen vorgesehen, wenn der Kollimator durch das Rundblickfernrohr betrachtet wird. Es sind Codierer zum Codieren von Signalen vorgesehen, die von der Einstellung der Rundblickfernrohr-Ablenkung und von der Quadranteneinstellung abhängen, wobei auch Codierer zum Codieren von Signalen vorgesehen sind, die von dem Rundblickfernrohr-Niveau und dem Quadranten-Niveau abhängen. In diesem Dokument wird der Begriff "Codierer" im weiterem Sinne des Begriffes verwendet, d.h. eine Übertragung von einem Kommunikationssystem in ein anderes System, und bezieht sich bei spezifischen Anwendungen der Erfindung auf eine Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, eine Bewegung oder eine Einstellung eines Handeingabegerätes zu bestimmen, wie beispielsweise eines handbetätigten Knopfes, und diese Bewegung oder Einstellung in ein entsprechendes Signal umzuwandeln, beispielsweise in ein elektrisches, Licht-, magnetisches Signal usw. Das Videobild und die Signale werden von einem Datenverarbeitungscomputer zur Auswertung der Ausrichtung, Einstellungen und Niveaus empfangen, die von der Mannschaft während einer Trainingsübung erzielt wurden. Daher kann der Auswerter von der Mannschaft entfernt positioniert sein, während der Auswerter gleichzeitig im wesentlichen sofort alle von der Mannschaft zur Zielausrichtung des Geschützes eingestellten Parameter, d.h. Ausrichtung, Einstellungen und Niveaus, sofort auswerten kann.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung sehr kurz ausgedrückt, wie durch die Ansprüche 1 und 22 definiert, eine Trainingsvorrichtung und Verfahren und Set für ein Haubitzen-Zielgerät, wobei das Zielgerät die Ablenkung und die Richthöhe des Geschützes einstellt und das Zielgerät ein Rundblickfernrohr mit einem Sichtbild aufweist, das einen entfernten Kollimator zur Ausrichtung des Rundblickfernrohrs mit dem Kollimator sehen kann, ein Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel, das sowohl die Ablenkung des Rundblickfernrohrs als auch die des Geschützes einstellt, einen Rundblickfernrohr-Niveauanzeiger, der das Niveau des Rundblickfernrohrs anzeigt, einen Quadranten, ein Quadranten-Einstellmittel zum Einstellen des Quadranten und der Geschützrichthöhe, einen Quadranten-Niveauanzeiger zum Anzeigen des Quadranten-Niveaus.
Die Verbesserung der vorliegenden Erfindung umfaßt die Bereitstellung einer Trainingsvorrichtung, eines Verfahrens und eines Sets zur Fern- und im wesentlichen sofortigen Auswertung der Ausrichtung, Einstellungen und Niveaus. Die Vorrichtung umfaßt eine Videoeinrichtung, die manuell abnehmbar an dem Rundblickfernrohr montierbar ist und das Sichtbild in dem Rundblickfernrohr empfängt oder ein Sichtbild in dem Rundblickfernrohr anzeigt. Ein Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer ist zur manuell abnehmbaren Montage an dem Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel und zum Codieren von Signalen vorgesehen, die von der Ablenkungseinstellung des Rundblickfernrohrs abhängen. Ein Rundblickfernrohr-Niveaucodierer ist manuell abnehmbar an dem Rundblickfernrohr montiert und codiert Signale, die von dem Rundblickfernrohr-Niveau abhängen. Ein Quadranten-Einstellcodierer ist manuell abnehmbar an dem Quadranten-Einstellmittel montiert und codiert ein Signal, das von der Quadranten-Einstellung abhängt. Ein Quadranten-Niveaucodierer ist manuell abnehmbar an dem Quadranten montierbar und codiert Signale, die von dem Quadranten-Niveau abhängen. Schließlich empfängt eine Elektronikbox mit einem Datenverarbeitungscomputer das Sichtbild in, oder steuert und zeigt ein simuliertes Sichtbild in dem Rundblickfernrohr an und empfängt auch die Signale zur Auswertung der Ausrichtung, Einstellungen und Niveaus, die von der Mannschaft während der Trainingsübung vorgenommen wurden, durch den Auswerter.
Diese Elemente bilden das Set der Trainingsvorrichtung, wobei diese Elemente, da sie alle manuell abnehmbar an den passenden Teilen des Zielgerätes montiert sind (nicht in dasselbe integriert), eine schnelle Installation auf einer beliebigen Haubitze zu Trainingszwecken, und ein schnelles Entfernen derselben ermöglichen, um das Geschütz wieder seinen beabsichtigten Verwendungszwecken zuzuführen. Das Set weist ein leichtes Gewicht auf, ist leicht tragbar, preiswert, und kann zum Feldeinsatz robust konstruiert sein. Die Elemente der Vorrichtung bieten auch kein anderes visuelles Erscheinungsbild oder Gefühl im Vergleich zum visuellen Erscheinungsbild und Gefühl der tatsächlichen Zielgeräte einer Haubitze. So ist beispielsweise der Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer an einem Eingabemittel zur Einstellung der Rundblickfernrohr-Ablenkung einer Haubitze montierbar, beispielsweise ein Knopf, wobei die Eingabevorrichtung zur Eingabe eines Ablenkungswertes in das Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel verwendet wird. Der Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer weist ein Eingabemittel zur Einstellung der Rundblickfernrohr- Ablenkung auf, beispielsweise einen Knopf, wobei es sich im wesentlichen um dasselbe wie beim Eingabemittel zur Einstellung der Rundblickfernrohr-Ablenkung handelt, so daß eine Bedienung der Codier-Eingabevorrichtung im wesentlichen dasselbe wie eine Bedienung des Einstell-Eingabemittels ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A ist eine isometrische Ansicht eines Rundblickfernrohrs einer Haubitze, die darauf installierte Elemente der vorliegenden Vorrichtung darstellt;
Fig. 1B und 1C stellen Details des Rundblickfernrohr- Ablenkungseinstellmittels und der Eingabevorrichtung von Fig. 1A und Details des vorliegenden Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierers dar;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die die Verwendung eines Kollimators bei der Ausrichtung des Rundblickfernrohrs mit demselben zeigt;
Fig. 3A, 3B und 3C zeigen typische Rundblickfernrohr- Sichtbilder, wie sie von dem Artilleristen bei der Ausrichtung des Rundblickfernrohrs mit dem Kollimator gesehen würden;
Fig. 4 stellt einen typischen Quadranten des Haubitzen-Zielgerätes mit einem darauf installierten Quadrantencodierer dar;
Fig. 5 zeigt eine detailliertere Darstellung des Codierers von Fig. 4;
Fig. 6 ist ein Detail einer Installation eines Quadranten-Niveaucodierers auf dem Quadranten;
Fig. 7 stellt die an dem Rundblickfernrohr montierte Videoeinrichtung zum Empfangen oder Anzeigen eines Sichtbildes in dem Rundblickfernrohr dar;
Fig. 8 ist eine isometrische Ansicht einer bevorzugten Ausführung der Videoeinrichtung;
Fig. 9 ist eine Explosionsansicht von Fig. 8;
Fig. 10 ist eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführung der Erfindung, bei der die Videoeinrichtung ein künstliches Sichtbild in dem Rundblickfernrohr anzeigt; und
Fig. 11 ist eine Explosionsansicht von Fig. 10.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGEN

Vor der Beschreibung der Erfindung wird eine vollständigere Erklärung des Zielgerätes einer Haubitze zwecks besseren Verständnisses der Erfindung gegeben. Ein herkömmliches Haubitzen-Zielgerät zur Einstellung der Geschützablenkung und Richthöhe umfaßt zwei Hauptgruppen von Vorrichtungen. Die erste Gruppe ist das Rundblickfernrohr (Panoramateleskop), das zum Sehen eines entfernten Kollimators verwendet wird, so daß das Rundblickfernrohr mit dem Kollimator ausgerichtet werden kann, wodurch eine genaue Bezugslinie für die Position des Geschützrohres bereitgestellt wird. Ein solches Rundblickfernrohr ist in Fig. 1A dargestellt, wobei das im allgemeinen mit 1 bezeichnete Rundblickfernrohr einen herkömmlichen ballistischen Schild 2, ein Teleskoprohr 3 mit einem Okular 3a, ein Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel 4, einen optischen Spiegel 5 und einen Rundblickfernrohr-Niveauanzeiger 6 zum Anzeigen des Rundblickfernrohr-Niveaus aufweist.
Fig. 1A stellt ebenfalls Elemente der vorliegenden Erfindung mit dem Rundblickfernrohr-Niveaucodierer 7, eine mit dem Rundblickfernrohr 1 und einer Auslesevorrichtung 128 (wird nachfolgend detaillierter beschrieben) über Drähte 9 und 9a verbundene Elektronikbox 8 dar, die über die mit einer Stromquelle verbundene Leitung 19 mit Strom versorgt wird.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Betriebes zur Ausrichtung des auf einer im allgemeinen mit 20 bezeichneten mobilen Haubitze angebrachten Rundblickfernrohrs 1 mit einem Geschützrohr 21 mit einem Kollimator 22. Bei dem Kollimator 22 handelt es sich um ein Standardausrüstungsteil zur Einstellung des Ziels von Haubitzen, wobei diese Ausrüstung in diesem Bereich gut bekannt ist und in diesem Dokument nicht im Detail beschrieben werden muß, wobei der Kollimator, kurz beschrieben, einen parallel gerichteten Lichtstrahl 23 projiziert und dieser Lichtstrahl durch den optischen Spiegel 5 (siehe Fig. 1A) und das Okular 3a gesehen werden kann. Die Position des Kollimators 22 wird durch zwei Techniker festgelegt, die einer Batterie im Rahmen einer Vermessung zugeordnet sind, um den Kollimator und den resultierenden parallel gerichteten Lichtstrahl 23 an einer exakten Position auf einer Linie einer Gitternetzkarte zu positionieren. Der Kollimator wird typischerweise in einer Entfernung von 15 bis 40 Fuß von der Haubitze positioniert.
Bei der erstmaligen Einrichtung der Haubitze zu Zielausrichtungszwecken durch den Artilleristen dreht dieser zuerst das Rundblickfernrohr 1, bis das Sichtbild in dem Rundblickfernrohr den in Fig. 3A, 3B und 3C gezeigten Sichtbildern ähnlich ist. Es wird ersichtlich sein, daß über dem in dem Rundblickfernrohr 1 dargestellten Sichtbild 30 ein Rundblickfernrohr- Fadenkreuz 31 mit numerierten Strichen 32 auf dessen Horizontalachse 33 überlagert ist. Der Kollimator 22 projiziert ebenfalls ein Bild 34, das ein Kollimator- Fadenkreuz 35 mit numerierten Strichen 36 aufweist.
In Fig. 3A, 3B und 3C sind die Fadenkreuze des Rundblickfernrohrs und des Kollimators miteinander so ausgerichtet, daß der Artillerist sicher sein kann, daß das Rundblickfernrohr 1 der mobilen Haubitze 20 (siehe Fig. 2) mit dem parallel gerichteten Lichtstrahl 23 ausgerichtet ist, der aus diesem Grund das Rundblickfernrohr 1 auf einer Bezugslinie positioniert, die mit der Gitternetzkarte in Beziehung steht, wobei in Verbindung mit derselben das Feuern des Geschützes zu üben ist. Mit anderen Worten bildet der parallel gerichtete Lichtstrahl 23 eine Bezugslinie, von der die Feuerrichtung (die Ablenkung des Geschützes) berechnet wird. Der tatsächliche Vorgang der Ausrichtung des Rundblickfernrohrs 1 mit dem Lichtstrahl 23 des Kollimators 22 ist in diesem Bereich gut bekannt und muß in diesem Dokument aus Platzgründen nicht beschrieben werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß es beim Standardbetrieb nicht notwendig ist, das Sichtbild 30 mit dem Kollimator-Bild 34 so auszurichten, daß keine Verlagerung zwischen den beiden erfolgt, wie in Fig. 3B dargestellt, wobei es aber zufriedenstellend ist, daß entsprechende numerierte Strichmarkierungen ausgerichtet sind, wie in Fig. 3A und Fig. 3C dargestellt, wobei ersichtlich sein wird, daß in Fig. 3A numerierte Striche 10 ausgerichtet sind, und in Fig. 3C numerierte Striche 10 ebenfalls ausgerichtet sind.
Daher wird zur Einstellung der Ablenkung des Geschützrohrs 21 unter anderem das Rundblickfernrohr und das Geschützrohr mit dem parallel gerichteten Lichtstrahl 23 ausgerichtet, und zur Einstellung beispielsweise einer Ablenkung des Geschützrohrs auf 4.000 mils im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 2 dargestellt, das Rundblickfernrohr 1 und der Drehturm 24 gegen den Uhrzeigersinn, wie in Fig. 2 dargestellt, um 4.000 mils gedreht. Die Ablenkung einer typischen Haubitze wird in herkömmlicherweise verwendeten "mils" eingestellt. Der Bereich der "mils" reicht von 0 bis 6400. Typischerweise wird das Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel 4 am Anfang auf 3.200 mils eingestellt (halber Bereich des Gesamtbereiches). Ein Befehl zum Feuern mit einer Ablenkung von 4.000 mils, wie in dem obigen Beispiel, wird durch Drehen des Drehturmes 24 im Uhrzeigersinn ausgeführt, wie in Fig. 2 dargestellt, bis das Rundblickfernrohr 1 wieder mit dem parallel gerichteten Lichtstrahl 23 ausgerichtet ist, was bedeutet, daß das Geschützrohr 21 folglich im Uhrzeigersinn von dem Bezugslichtstrahl 23 durch den Drehturm 24 auf 4.000 mils gedreht wurde, wie in Fig. 2 dargestellt.
Bei dem oben beschriebenen Vorgang wird das Rundblickfernrohr 1, wie oben beispielhaft ausgeführt, durch Verlagerung des Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittels 4 (siehe Fig. 1A) um den gewünschten Betrag gedreht. In der Darstellung von Fig. 1A wird das Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel als gewöhnlicher drehbarer Knopf 10 gezeigt, wobei es sich aber natürlich auch um jede Art von veränderbarer Eingabevorrichtung handeln könnte, wie beispielsweise um eine Schiebevorrichtung, eine Kurbel oder sogar um eine Digitaleingabe. Daher wird Knopf 10 beispielsweise von dem Artilleristen so lange gedreht, bis das Rundblickfernrohr, wie in Fig. 2 dargestellt, von dem parallel gerichteten Lichtstrahl 23 gegen den Uhrzeigersinn um 4.000 mils verlagert ist, wobei dann der oben beschriebene Vorgang zur Einstellung der Ablenkung des Geschützrohrs 21 beginnt.
Fig. 1B stellt ein auf diesem Rundblickfernrohrknopf 10 montiertes (nicht darin integriertes) Element der vorliegenden Erfindung (einen Codierer) dar. In Fig. 1B ist die Anordnung eines M137 Rundblickfernrohrs dargestellt, wobei natürlich die Hauptelemente der Erfindung in gleicher Weise auch auf andere militärische Rundblickfernrohre anwendbar sind, die Anordnungen aufweisen, die sich von der in Fig. 1B dargestellten etwas unterscheiden. Wie in Fig. 1B dargestellt, wird ein im allgemeinen mit 11 bezeichneter Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer auf Knopf 10 positioniert. Wie aus Fig. 1C ersichtlich ist, wird der Codierer 11 mittels einer Klemme 12 auf dem Rundblickfernrohr 1 angebracht, die zu der bereits vorhandenen Hardware 13 des M137 Rundblickfernrohrs paßt. Die Klemme 12 kann manuell abnehmbar an der vorhandenen Hardware 13 bzw. an dem Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel montiert werden, d.h. der Codierer 11 kann über die Hardware 13 auf dem Rundblickfernrohr 1 mittels einfacher, manuell betätigter Werkzeuge wie beispielsweise Schraubendrehern, Zangen, Schraubenschlüsseln, Steckschlüssel-Sets und dergleichen, je nachdem, was für die bestimmte Hardware eines bestimmten Rundblickfernrohrs und die bestimmte Klemme oder eine andere Anordnung geeignet ist, montiert werden, um den Codierer 11 auf der Hardware 13 zu montieren.
Wie aus Fig. 1B ersichtlich, weist der Codierer eine Codier-Eingabevorrichtung auf, d.h. einen Knopf 14, der von der vorhandenen Eingabevorrichtung zwangsgeführt oder von ihr abhängig ist. Dies ist in Fig. 4 und Fig. 5, spezifisch in bezug auf dieselbe Anordnung, die in Verbindung mit dem Quadranten im Gegensatz zu dem Rundblickfernrohr verwendet wird, besser dargestellt, wobei aus Fig. 4 ersichtlich ist, daß der Codierer, ganz gleich, ob er auf dem Rundblickfernrohr oder Quadranten montiert ist, über einen Verbinder 45 durch die Eingabevorrichtung zwangsgeführt ist.
Unter erneuter Betrachtung von Fig. 1B wird ersichtlich, daß Knopf 14 im wesentlichen in bezug auf das visuelle Erscheinungsbild und das Gefühl dem Knopf 10 entspricht. Daher wird dem Auszubildenden, wenn der Auszubildende den Knopf 14 bedient, im Gegensatz zur Bedienung von Knopf 10 kein merklicher Unterschied bei der Bedienung von Knopf 14 auffallen. Hierdurch wird ein sehr realistisches Training geboten. Alternativ könnte der Knopf 14 ganz und gar beseitigt werden, und der Auszubildende könnte den vorhandenen Knopf 10 zur Einstellung der Ablenkung des Rundblickfernrohrs verwenden. Da der Codierer 11 selbst ohne Verhandensein von Knopf 14 immer noch von Knopf 10 zwangsgeführt ist, würde die Betätigung des vorhandenen Knopfes 10 durch den Auszubildenden den Codierer 11 auf dieselbe Art und Weise betätigen wie der Codierer 11 durch den Knopf 14 betätigt würde. Der einzige Unterschied bei dieser alternativen Anordnung würde darin bestehen, daß der Auszubildende das Vorhandensein von Codierer 11 bei der Bedienung von Knopf 10 fühlt, wobei dies auf diesem Grund keine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist.
Der Codierer muß nur dazu in der Lage sein, die Verlagerung oder Einstellung von Knopf 10 zu bestimmen, wenn er durch den Knopf 10 selbst oder durch Knopf 14 betätigt wird, wobei eine große Vielfalt von für diese Funktion geeigneten Codierern in diesem Bereich gut bekannt ist. Unter anderem kann der Codierer ein herkömmlicher veränderlicher Widerstand, ein Potentiometer sein, eine Seite von einer Wheatstone-Brücke und dergleichen (auch bekannt als Koordinatenwandler, Drehcodierer usw.), wobei die moderneren Codierer dieser Art optische Codierer sind. Diese optischen Codierer sind in diesem Bereich sehr gut bekannt und werden aus Platzgründen in diesem Dokument nicht detailliert beschrieben.
Dennoch arbeiten diese optischen Codierer sehr kurz beschrieben im allgemeinen so, daß sie optisch Gradlinien zählen, um den Grad der Drehung des Knopfes 14 (oder des Knopfes 10) zu bestimmen. Diese optischen Codierer könnten jedoch leicht ohne Knopf 14 verwendet werden, indem einfach auf der ebenen Außenfläche 15 von Knopf 10 eine Schablone mit diesen Markierungen positioniert, und die Anzahl von Markierungen während einer Drehung des vorhandenen Knopfes 10 optisch gelesen wird. Die Schablone kann entweder mechanisch oder mittels Klebstoff befestigt sein, wobei auch hier wieder der zu bedienende und vorhandene Knopf 10 mit dem darauf befindlichen Codierer 11 dem Auszubildenden nicht genau dasselbe Erscheinungsbild oder dasselbe Gefühl vermittelt, wie dies bei Knopf 14 der Fall wäre, wobei deshalb die Verwendung eines Codierers ohne Knopf 14, wie oben erklärt, keine bevorzugte Ausführung darstellt.
Alternativ können die Codierer herkömmliche, magnetisch betätigte Codierer oder lichtbetätigte Codierer oder Lasercodierer oder beliebige andere Codierer sein, solange der Codierer die endgültige Einstellung des Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittels und des Quadranten-Einstellmittels bestimmen kann. Daher ist der spezielle Codierer nicht kritisch und kann aus einer breiten Vielfalt von verfügbaren Codierern ausgewählt werden.
Der herkömmliche Codierer, wie oben beschrieben, ist in einem Gehäuse 16 untergebracht, das für den Feldeinsatz aus den oben erklärten Gründen heraus robust konstruiert ist. Datenübertragungsdrähte 9 übertragen die von dem Codierer 11 codierten Signale zu einer Elektronikbox 8 (siehe Fig. 1A) zur Analyse und/oder weiteren Übertragung durch Drähte 9a zu einer Auslesevorrichtung 128, wie nachfolgend vollständiger erklärt wird. Alternativ können die Signale anstatt über Drähte, durch einen Licht-, Elektro- usw. -Sender, beispielsweise Funksender übertragen werden, der die Signale in Funkwellen oder in einen Digitalimpuls usw. umwandelt. Der Übertragungsmodus ist nicht kritisch und kann je nach Wunsch ausgewählt werden, wobei gewöhnliche Übertragungsdrähte, wie veranschaulicht, preiswert und zuverlässig, und somit bevorzugt sind.
Natürlich muß zum Feuern einer Haubitze nicht nur die Ablenkung, wie oben erklärt, sondern auch die Richthöhe des Geschützrohrs 21 (siehe Fig. 2) eingestellt werden. Bei einer herkömmlichen Haubitzenanordnung wird die Richthöhe des Haubitzen-Geschützrohrs mit einem herkömmlichen Quadranten eingestellt, wobei Fig. 4 solch einen herkömmlichen Quadranten, und, insbesondere, einen M15-Quadranten darstellt. In Fig. 4 weist ein im allgemeinen mit 40 bezeichneter Quadrant eine Quadranten-Eingabevorrichtung auf, d.h. Knopf 41, der die Funktionen des Quadranten-Einstellmittels bewirkt. Das Quadranten-Einstellmittel 41 ist herkömmlicher Art und muß in diesem Dokument aus Platzgründen nicht beschrieben werden.
Wenn beispielsweise der Feuer-Kommandant der Geschützmannschaft befehlen würde, die Einstellung der Ablenkung auf 4.000 mils zu positionieren, wie oben abgehandelt, und die Richthöhe auf 350 mils, (normalerweise liegt der Richthöhenbereich der "mils" zwischen 0 und 1.600), wird der Quadrant zunächst durch Betrachtung des Quadranten-Niveauanzeigers 43 ausnivelliert, und dann das Quadranten-Einstellmittel, beispielsweise Knopf 41, zur Einstellung der Richthöhe auf 350 mils betätigt. Dies verursacht eine Drehung des Quadranten- Niveauanzeigers 43 um diesen Betrag aus der Waagerechten. Das Geschützrohr wird dann angehoben, bis der Quadranten-Niveauanzeiger 43 wieder ausnivelliert ist.
Zu diesem Zweck wird der Quadranten-Niveauanzeiger 43 auf einer Quadranten-Drehbaugruppe 44 angebracht, wovon alles herkömmlicher Art ist und in diesem Dokument aus Platzgründen nicht beschrieben werden muß.
Wie zuvor erwähnt, ist der vorhandene Knopf 41 von dem im allgemeinen mit 46 bezeichneten Quadranten-Einstellcodierer zwangsgeführt, der in Fig. 5 detaillierter dargestellt ist. Der Codierer 46 kann mit dem Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer 11 identisch sein (siehe Fig. 1B und 1C), oder es kann sich dabei um jeden der oben erwähnten herkömmlichen Codierer handeln. Daher ist es nicht notwendig, erneut die Funktion dieser Codierer zu wiederholen, und es muß verstanden werden, daß Codierer normalerweise dieselbe Funktion und Konstruktion aufweisen, wie die in Verbindung mit dem Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer 11 im Hinblick auf Fig. 1A, 1B und 1C beschriebenen. Es wird jedoch bemerkt werden, daß der Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer 11, ähnlich wie der Quadranten-Einstellcodierer 46, ebenfalls ein Gehäuse 48, einen Codiererknopf 49 und Datenübertragungsdrähte 50 aufweist (obwohl wie oben erwähnt, andere Übertragungsvorrichtungen verwendet werden können). Außerdem kann der Codiererknopf 49 eine Kurbel 51 aufweisen, die der in Fig. 1B und 1C dargestellten Kurbel 18 ähnlich sein, oder sich von dieser unterscheiden kann.
Der Quadranten-Einstellcodierer 46 ist wiederum manuell abnehmbar an dem Quadranten-Einstellmittel 41 montiert, beispielsweise durch Handbetrieb und mit Handwerkzeugen, wie oben in Verbindung mit der Montage und Demontage des Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierers 11 erklärt.
Indem wir uns nun den Niveauanzeigern zuwenden, d.h. einem Rundblickfernrohr-Niveauanzeiger zum Anzeigen des Rundblickfernrohrniveaus und dem Quadranten-Niveauanzeiger zum Anzeigen des Quadranten-Niveaus, wie in Fig. 4 dargestellt, weist der im allgemeinen mit 40 bezeichnete Quadrant eine drehbare Baugruppe 44 auf, die den Quadranten-Niveauanzeiger 43 trägt, wobei der Niveauanzeiger natürlich auf herkömmliche Art und Weise zur Ausnivellierung des Quadranten zu Zielausrichtungszwecken, wie oben erwähnt, verwendet wird. Ein ähnlicher Rundblickfernrohr-Niveauanzeiger 6 ist in Fig. 1A dargestellt. Die Funktion des Niveauanzeigers im Hinblick entweder auf den Quadranten oder das Rundblickfernrohr muß in diesem Dokument nicht beschrieben werden, da diese Niveauanzeiger auf die gewöhnliche und herkömmliche Art und Weise funktionieren.
Die vorliegende Erfindung umfaßt einen Rundblickfernrohr-Niveaucodierer zur manuell abnehmbaren Montage an dem Rundblickfernrohr und zum Codieren von Signalen, die von dem Rundblickfernrohr-Niveau abhängen. Die Erfindung umfaßt ebenso einen Quadranten-Einstellcodierer zur manuell abnehmbaren Montage an dem Quadranten und zum Codieren von Signalen, die von dem Quadranten- Niveau abhängen. Da beide dieser Niveaucodierer auf dieselbe Art und Weise funktionieren, wird aus Platzgründen nur der Quadranten-Einstellcodierer detailliert beschrieben.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, handelt es sich bei dem Quadranten-Niveauanzeiger 43 zum Anzeigen des Niveaus des Quadranten im Normalfall um einen Zwei-Achsen- Niveauanzeiger, wobei die vorliegende Erfindung ebenso einen Zwei-Achsen-Quadranten-Niveaucodierer 52 bereitstellt. Bei der am meisten bevorzugten Ausführung (sowohl für das Rundblickfernrohr als auch für den Quadranten) ist der Niveaucodierer ein im Handel erhältlicher Neigungsmesser mit Standardkonstruktion, wobei der Neigungsmesser dazu in der Lage ist, das Niveau und die Querneigung des Rundblickfernrohrs oder Quadranten zu bestimmen, je nachdem, wie er jeweils an diesen angebracht ist. Diese Vorrichtungen sind gut bekannt, wobei es sich bei den Neigungsmessern um Zwei-Achsen-Elektrolytkippsensoren handelt. Diese Zwei-Achsen-Elektrolytkippsensoren codieren, wenn sie an dem Rundblickfernrohr oder Quadranten montiert sind, jeweils von dem Rundblickfernrohr-Niveau oder dem Quadranten-Niveau abhängige Signale. Daher bestimmen diese Sensoren, da es sich dabei um Neigungsmesser handelt, jeweils das Niveau und die Querneigung des Rundblickfernrohrs oder Quadranten. Diese von den Codierern codierten Signale, die jeweils von dem Rundblickfernrohr-Niveau und Quadranten-Niveau abhängen, werden mittels geeigneter Drähte 53 (siehe Fig. 4) zur Elektronikbox 8 (siehe Fig. 1) übertragen.
Fig. 6 bietet eine detailliertere Darstellung des Quadranten-Einstellcodierers 52. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist der Elektrolytneigungsmesser (Codierer) 52 mit Klemmen 55 befestigt, wobei die Klemmen durch eine Halterung 57 in Position gehalten werden. Wie durch die Phantomlinien in Fig. 6 ersichtlich ist, ist die Halterung 57 an dem Quadranten-Niveauanzeiger 43 befestigt.
Es können jedoch beliebige Befestigungsmittel, einschließlich verschiedener Klemmen, Halterungen, Riemen, Schrauben, Bolzen, Bajonettfassungen und dergleichen verwendet werden, wobei das spezielle mechanische Montagemittel nicht kritisch ist und je nach Wunsch ausgewählt werden kann, solange jeder der Niveaucodierer jeweils manuell abnehmbar an dem Rundblickfernrohr oder Quadranten montiert ist.
Bei dem Rundblickfernrohr-Niveaucodierer 7 kann es sich um eine herkömmliche elektronische Vorrichtung handeln, die beispielsweise, wie in Fig. 7 dargestellt, mittels einer Anschlußhalterung 59 auf dem Rundblickfernrohr angebracht ist. Natürlich müssen im Hinblick auf beide Niveaucodierer diese vor der Verwendung im Training in bezug auf die Horizontale und die Querneigung kalibriert werden oder in Position auf dem Rundblickfernrohr/Quadranten auf Waagerechte und Querneigung eingestellt werden.
Das Vorangegangene ist eine detaillierte Beschreibung des Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierers, des Rundblickfernrohr-Niveaucodierers, des Quadranten-Einstellcodierers und des Quadranten-Niveaucodierers, wobei zur Bestimmung der Genauigkeit einer Mannschaft beim Training das Sichtbild im Rundblickfernrohr bei der Ausrichtung mit dem Kollimator, wie oben erklärt, ebenfalls genau bestimmt werden muß. In dieser Hinsicht gibt es zwei bevorzugte Ausführungen. Bei beiden Ausführungen, und wie in Fig. 7 dargestellt, ist eine Videoeinrichtung 80 am Rohr 85 an dem im allgemeinen mit 1 bezeichneten Panoramateleskop befestigt, wobei die Videoeinrichtung zwecks manuell abnehmbarer Montage mittels der Klemme 81 oder anderer geeigneter Mittel an dem Rundblickfernrohr befestigt ist, wie oben beschrieben. Bei der ersten Ausführung ist diese Videoeinrichtung dazu in der Lage, das Sichtbild in dem Rundblickfernrohr zu empfangen, und bei der zweiten Ausführung ist diese Videoeinrichtung dazu in der Lage, ein künstliches Sichtbild in dem Rundblickfernrohr anzuzeigen, wobei beide Ausführungen nachfolgend umfassender beschrieben werden.
Fig. 8 und 9 stellen die erste Ausführung dar. In diesem Zusammenhang wird, wie oben erklärt, das von dem Artilleristen in der Optik des Rundblickfernrohrs gesehene Bild in Fig. 3A, 3B und 3C dargestellt. Dies wird "Sichtbild" genannt, wie oben erklärt. Bei dieser Ausführung weist eine im allgemeinen mit 90 bezeichnete Videoerkennungseinheit, wie in Fig. 8 dargestellt, ein Klemmittel 91, und, wie in Fig. 9 dargestellt, die eine Explosionsansicht von Fig. 8 ist, einen optischen Strahlteiler 92 zum Teilen des Bildes in dem Rundblickfernrohr in zwei Bildstrahlen auf, wobei ein Bildstrahl auf die Okularlinse 93, und ein Bildstrahl auf die Linsenbaugruppe 94 einer Videokamera 95 gerichtet ist, wobei die Videokamera 95 einen Computercontroller 96 aufweist. Mit der Videoerkennungseinheit 90 sind herkömmliche mechanische Vorrichtungen zum Halten der Videokamera 95 und des Strahlteilers 92 verbunden, beispielsweise ein Gehäuse 97, ein Augenschutzgehäuse 98 und Abdeckplatten 99 und 100. Die Klemme 91 kann jede beliebige Form aufweisen, wie beispielsweise die in Fig. 8 und 9 dargestellte Riemenform, und mittels Schrauben 101 oder dergleichen an dem Gehäuse 97 befestigt sein. Durch die Klemme 91 ist die Videoerkennungseinheit 90 an dem Teleskop-Rundblickfernrohr 3 (siehe Fig. 1A) befestigt. Der optische Strahlteiler 92 wird nahe bei, und in einem Winkel von 45º zu der Okularlinse 93 positioniert. Dadurch wird das Bild rechtwinklig in zwei Bildpfade geteilt.
Der ursprüngliche Bildpfad 102 wird von dem Auszubildenden ohne merkliche Veränderung durch die neue Okularlinse 93 gesehen. Der rechtwinklige Bildpfad 103 wird von der Linsenbaugruppe 94 der Videokamera 95 aufgenommen und von der Linsenbaugruppe fokussiert. Daher ist das von der Videokamera 95 aufgenommene elektronische Bild identisch mit dem von dem Auszubildenden gesehenen. Natürlich sind alle optischen Elemente mit einer starren Befestigung und starr montiert, um eine ordnungsgemäße optische Ausrichtung bereitzustellen. Die Videoerkennungseinheit 90 weist eine neue Okularlinse 93 auf, wobei aus Fig. 7, 8 und 9 ersichtlich sein wird, daß diese Anordnung eine minimale Verlagerung der Okularlinse 93 im Vergleich zu derjenigen der gewöhnlichen Okularlinse des gewöhnlichen Rundblickfernrohrs bietet. Aus diesem Grund handelt es sich bei der Videokamera 95 und dem Computercontroller 96 um herkömmliche Ausrüstungsteile, die in diesem Dokument aus Platzgründen nicht detailliert beschrieben werden müssen.
Das Bild besteht jedoch aus drei unabhängigen Bildelementen. Zunächst ist der gesamte Bildbereich mit einer Hintergrundszene ausgefüllt, wobei dies die Szene jenseits des Kollimators wäre, und es sich dabei um Bäume, Hügel, Büsche usw. handeln könnte. Die Hintergrundszene wird weitgehend unbekannt sein, da sie von dem speziellen Standort abhängt, an dem die Trainingsübung durchgeführt wird. Zweitens wird ein Teil der Szene das Kollimator-Bild 34 enthalten (siehe Fig. 3A, 3B und 3C), wobei auch das Kollimator-Fadenkreuz 35 dargestellt wird. Dieses Kollimator-Bild 34 ist heller erleuchtet als der Hintergrund, da es sich bei dem Kollimator-Bild 34 um ein projiziertes helles Licht handelt. Wie oben erklärt, wird die Ausrichtung mit dem Kollimator-Fadenkreuz erzielt, das innerhalb des Rundblickfernrohr-Bildes sichtbar ist, wobei die kleinen Strichmarkierungen zur genauen Lokalisierung der Positionen des Kollimator-Fadenkreuzes verwendet werden.
Das dritte Element ist das Rundblickfernrohr-Fadenkreuz, das ebenfalls Zahlen und Strichmarkierungen enthält, und das über dem Fadenkreuz des Kollimators in dem Sichtbild (siehe Rundblickfernrohr-Fadenkreuz 31 in Fig. 3A, 3B und 3C) überlagert ist.
Da der Auswerter über die Videokamera 95 genau das gleiche Bild sieht wie der Auszubildende, wenn er das Rundblickfernrohr mit dem Kollimator ausrichtet, kann der Auswerter visuell die Genauigkeit der Ausrichtung durch den Auszubildenden bestimmen. Dies ist jedoch keine bevorzugte Ausführung, da insbesondere angesichts der Geschwindigkeit des Auszubildenden bei seinen Versuchen der Einstellung der Ausrichtung eine genaue Aufmerksamkeit des Auswerters erforderlich wäre. Zusätzlich kann es möglich sein, daß ein Auswerter mehr als eine Trainingsmannschaft überwacht, was eine beträchtliche Verzögerung der Trainingsschnelligkeit jeder Mannschaft verursachen würde. Daher wird diese Auswertung bei einer bevorzugten Ausführung elektronisch durchgeführt.
In dieser letzteren Hinsicht umfaßt die Vorrichtung der Erfindung außerdem eine Elektronikbox 8 (siehe Fig. 1A) zum Empfangen und zur Analyse des Sichtbildes der Videoeinrichtung bei dieser Ausführung. Die Elektronikbox empfängt auch die Signale von dem Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer, dem Rundblickfernrohr-Niveaucodierer, dem Quadranten-Einstellcodierer und dem Quadranten-Niveaucodierer für eine Auswertung aller Zielausrichtungen, Einstellungen und Niveaus, die von den Auszubildenden während einer Übung vorgenommen wurden. Ein typischer Analog für ein mit der Elektronikbox 8 verwendetes Computerprogramm ist unten in Tabelle 1 beschrieben, wobei kurz beschrieben die Auswertung des Bildes zur Ausrichtung in zwei Schritten ausgeführt wird.
Beim ersten Schritt werden die Inhalte des Rundblickfernrohr-Fadenkreuzbildes ausgewertet und im Speicher gespeichert. Die Belichtung der Kamera wird berechnet und so eingestellt, daß ein hoher Kontrast zwischen dem helleren Kollimator-Bild 34 und dem dunkleren Hintergrund bereitgestellt wird. Alle Merkmale des Fadenkreuzes werden lokalisiert und im Speicher durch eine Computerkarte in Box 8 digital gespeichert (unten umfassender beschrieben), wobei alle Strichmarkierungen ebenso genau lokalisiert und im Speicher gespeichert werden. Da jede Strichmarkierung eine Breite von einem Pixel überschreitet, ermöglichen horizontale Abtastungen über die Strichmarkierungen eine mathematische Kombination der Dichte eines jeden einzelnen Pixels zwecks Lokalisierung des wirklichen Mittelpunktes einer jeden Strichmarkierung. Die Abtastung erfolgt bei allen verfügbaren horizontalen Pfaden über ein Pixel. Daher verringert die Mittelwertbildung der Ergebnisse aller Abtastungen weiter das effektive Geräusch und verbessert die Genauigkeit der Lokalisierung der Strichmarkierungen. Aus den vorstehend genannten Gründen kann eine herkömmliche Rahmengreiferkarte in Box 8 verwendet werden, um das Bild der endgültigen Einstellungen einzufrieren, wie unten erklärt. Alle vorangegangenen Analysiermodi sind im allgemeinen herkömmlicher Art in bezug auf die Auswertung von in Form eines Videobildes anzeigbaren Bildern durch herkömmliche Software, und müssen aus Platzgründen nicht noch detaillierter beschrieben werden.
Beim zweiten Schritt wird das Kollimator-Bild ausgewertet. Wie oben beschrieben, wird der Bildkontrast durch die Elektronikbox 8 und den Computercontroller 96 computergesteuert, um einen hohen Kontrast der Kollimatormerkmale bereitzustellen. Da der Kollimator- Kreis heller erleuchtet ist als der Hintergrund, wie oben erklärt, führt dies dazu, daß das Hintergrundbild sehr dunkel ist. Die Software lokalisiert das Kollimator-Bild aufgrund der Helligkeitsunterschiede zwischen dem dunklen Hintergrund und dem Kollimator-Bild 34. Zahlen innerhalb des Kollimator-Bildes sind auf eine Art und Weise angeordnet, die der oben erklärten ähnlich ist, und werden im Speicher gespeichert. Daher ist jede Zahl identifizierbar und in Übereinstimmung bringbar mit dem Zahlenbereich zuvor gespeicherter Bilder mit allen Zahlen, wie oben erwähnt. Daher wird die der Strichmarkierung entsprechende Zahl unter Verwendung desselben Verfahrens genau lokalisiert, das bei den Fadenkreuz-Strichmarkierungen verwendet wurde. Während nur eine oder einige wenige Strichmarkierungen ausgewertet werden müssen, verbessert die Auswertung aller Zahlenstrichmarkierungen innerhalb des Kollimator-Bildes sowie die Kombination dieser Ergebnisse die Genauigkeit der elektronischen Analyse. Natürlich muß jedes Merkmal eines Kollimator-Bildes ignoriert werden, das standortmäßig einem Merkmal eines Rundblickfernrohr-Fadenkreuzes entspricht, um uneindeutige oder verzerrte Ergebnisse zu vermeiden, wobei dies durch einen durch den Computer in Box 8 vorgenommenen Vergleich erfolgt. Auch hier handelt es sich bei dem Mittel für diese elektronische Auswertung um ein in diesem Bereich herkömmliches Mittel, das aus Platzgründen nicht weiter erklärt wird.
Nach Auswertung sowohl des Rundblickfernrohr-Fadenkreuzes als auch eines Kollimator-Bildes können die Ergebnisse zur Berechnung der Genauigkeit der durch den Auszubildenden erreichten Bildausrichtung verglichen werden. Da der Auszubildende bei einem Mindestmaß an Training normalerweise die Ausrichtung des Rundblickfernrohrs im wesentlichen korrekt durchführen wird, kann eine Kenntnis des beabsichtigten Vorgangs durch den Auszubildenden und die physikalische Geometrie der Trainingsansicht zur Voraussage der am meisten wahrscheinlichen Inhalte und der Lokalisierung der Bildelemente verwendet werden, wobei durch diese Voraussage der Datenverarbeitungscomputer in Box 8 so gesteuert werden kann, daß er sich genauer auf diese erwarteten Ergebnisse konzentriert und daher deren Analyse beschleunigt. Dementsprechend wird das Ergebnis einer Sichtbildeinstellung gemeinsam mit den Ergebnissen der Rundblickfernrohreinstellung, den Rundblickfernrohr-Niveaus, der Quadranteneinstellung und den Quadranten-Niveaus mit den gewünschten Ergebnissen verglichen, die von dem Auszubildenden erzielt werden sollten. Die Auswertungsdaten des Auszubildenden können entweder in der Elektronikbox 8 für eine einzelne Haubitze oder in einer separaten Ausbilderstation (IOS/Instructor Operator Station) von dem Auszubildenden entfernt erzeugt werden, wenn mehr als eine Mannschaft aus Auszubildenden gleichzeitig ausgewertet werden soll, wie unten umfassender erklärt wird.
Bei der zweiten Ausführung zeigt die Videokamera 80 (siehe Fig. 1A) ein künstliches Sichtbild in dem Rundblickfernrohr an, wobei Fig. 10 und 11 diese Ausführung darstellen. Wie in Fig. 10 dargestellt, umfaßt die Videoeinrichtung bei dieser Ausführung eine im allgemeinen mit 110 bezeichnete Videosynthetisierungseinheit, wobei in Fig. 11 eine Explosionsansicht derselben dargestellt ist. Die Videosynthetisierungseinheit 110 umfaßt einen hochauflösenden Mini-VGA-Monitor 111, einen bewegbaren Spiegel 112 und eine im allgemeinen mit 113 bezeichnete Linsenbaugruppe, eine Okularlinse 114 und einen in einem starren Gehäuse 116 enthaltenen Okularschutz 115. Das Gehäuse weist passende Befestigungsplatten auf, beispielsweise Befestigungsplatte 117, zwecks Zugang zu dem Gehäuse 116 bei der Montage der Komponenten. Zusätzlich weist die Videosynthetisierungseinheit eine Klemme 118 zum Klemmen der Videosynthetisierungseinheit 110 auf dem Teleskop- Rundblickfernrohr 3 auf (siehe Fig. 1A). Die Klemme wird durch geeignete Schrauben 120 in Position gehalten. Der VGA-Monitor 111 ist in einem Aufsteckrohr 119 enthalten, das mit Schrauben 120 am Gehäuse 116 befestigt ist. Die Linsenbaugruppe 113 besteht aus einem Spiegel 121, Linse 122, Abstandsstück 123 und Linse 124.
Die Ausführung der Videosynthetisierungseinheit 110 äußerst nützlich bei einer Einstellung im Unterrichtsraum oder bei anderen Gelegenheiten außer dem Feldeinsatz, wo das gewöhnliche Sichtbild einschließlich Hintergrundlaubwerk, Hügel usw. nicht vorhanden ist. In diesem Fall wird, um das Sichtbild realistisch zu machen, ein künstliches Videosichtbild in dem hochauflösenden Mini-Monitor 111 angezeigt. Der Spiegel 112 wird in einem Winkel von 45º zur Okularlinse 114 positioniert, und künstliche Bewegtbilder werden auf dem hochauflösenden Mini-Monitor 111 angezeigt. Die Bilder werden durch den Spiegel 121 reflektiert und durch die Linsenbaugruppe 113 auf den Spiegel 112 konzentriert. Hierdurch werden die künstlichen Bilder von dem Monitor 111 in die Okularlinse 114 und in das Auge des Artilleristen eingeleitet. Wenn der Spiegel 112 entfernt wird, sieht das Okular 114 direkt das Bild in dem durch Klemme 118 an das Gehäuse geklemmten Rundblickfernrohr, anstatt des durch Monitor 111 angezeigten künstlichen Bildes. Natürlich sind zwecks Ausrichtung dieser Komponenten alle optischen Elemente in dem starren Gehäuse 116 angebracht. Aus diesem Grund ist die Videosynthetisierungseinheit 110 fest an dem Rundblickfernrohr montiert und umfaßt ein neues Okular zur Betrachtung durch den Auszubildenden.
Gleichzeitig werden die von den Auszubildenden erzeugten Eingabebilder auf die durch den Monitor 111 angezeigte Szene reflektiert. Daher kann die Genauigkeit der Leistung des Auszubildenden durch die Kenntnis des Sichtbildes (Rahmen), den der Auszubildende zum Zwecke der endgültigen Ausrichtung auswählt, ausgewertet werden.
Da dem Auszubildenden bei dieser Ausführung jedoch ein künstliches Bewegtbild angezeigt wird, ist ein zusätzlicherer Codierer zur Erkennung und Messung der Bewegung des Drehturmes erforderlich, wobei zu diesem Zweck ein Drehturm-Codierer 125 (siehe Fig. 2) ebenfalls manuell abnehmbar auf dem Drehturm montiert ist. Da dem Auszubildenden ein künstliches Bild angezeigt wird, muß nur die Bewegung des Drehturmes bekannt sein, wobei es sich bei dem Codierer beispielsweise um ein preiswertes Gyroskop oder um jeden beliebigen anderen Bewegungsmelder handeln kann. Diese Bewegungsmelder müssen auch zum Codieren der Bewegung des Drehturmes in der Lage sein, wobei das codierte Signal natürlich auch von Drähten und dergleichen, wie oben erklärt, an die Elektronikbox 8 übertragen, und optional, wie unten umfassender erklärt, an eine Ausbilderstation (IOS/Instructor Operator Station) übertragen werden muß.
Normalerweise handelt es sich bei dem künstlichen Bild um ein tatsächliches Videobild, das an einem repräsentativen Ort im Feld für einen Kollimator aufgenommen wurde, wobei es sich bei dem Bild um ein Bewegtbild handelt, das den von dem Auszubildenden herbeigeführten Bewegungen des Rundblickfernrohrs entspricht. So zeigt beispielsweise das in dem Monitor angezeigte Bewegtbild ein Panorama, wenn das künstliche Bild die Bewegung des Rundblickfernrohrs in Richtung des Kollimators und dergleichen dupliziert, wie oben in Verbindung mit der ersten Ausführung der Videoeinrichtung erklärt. Dies kann durch das Koordinieren der Rahmen des Bewegtbildes mit der Bewegung des Rundblickfernrohrs durch den Auszubildenden leicht erreicht werden. Eine Video-Grafikkarte in der Elektronikbox 8 wird zu diesem Zweck verwendet, wie unten erklärt.
Ganz gleich, ob die erste oder die zweite Ausführung verwendet wird, und ob in Kombination mit dem Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer, dem Rundblickfernrohr-Niveaucodierer, dem Quadranten-Einstellcodierer und dem Quadranten-Niveaucodierer sowie dem Drehturm-Codierer für die zweite Ausführung, weisen alle codierte Signale auf, die zur Elektronikbox 8 übertragen werden (siehe Fig. 1A). Die Box 8 weist eine Datenverarbeitungscomputerkarte zum Empfangen und zur Analyse des Sichtbildes auf, wie bei der ersten Ausführung, oder, in Kombination mit einer Grafikkarte, zur Anzeige oder Steuerung eines künstlichen Sichtbildes in dem Rundblickfernrohr, wie bei der zweiten Ausführung, und zum Empfang der Signale der verschiedenen Codierer und zur Auswertung der Zielausrichtung, Einstellungen und Niveaus derselben. Da zu diesem Zweck jede beliebige Computerkarte verwendet werden kann, weil es sich nur um eine Datenverarbeitungscomputerkarte handelt, ist eine geeignete 486er- Karte ausreichend. Alternativ kann ein separater Computer verwendet werden, beispielsweise ein zwecks Dauerhaftigkeit, Gewicht und Größe in einem Militär-PC der Größe 104 verpackter 486er-Computer anstatt einer Computerkarte in Box 8. Es ist jedoch weder die 486er- Leistungsfähigkeit, noch die 104er Größe des Militär- PCs für dessen Funktion erforderlich.
Aus der obigen Beschreibung beider Ausführungen der Videoeinrichtung ist ersichtlich, daß der Strahlteiler 92 in Verbindung mit der ersten Ausführung nah bei der Okularlinse 93 so angeordnet ist, daß die Videoerkennungseinheit 90 im wesentlichen keine Behinderung darstellt oder das gewöhnliche Erscheinungsbild bzw. das Gefühl der Okularlinse 93 im Gegensatz zu demjenigen einer Haubitze nicht wesentlich verändert, auf der diese Vorrichtung nicht montiert ist. Dasselbe gilt für die Videosynthetisierungseinheit 110 bei der zweiten Ausführung. Da der Videokameracontroller 96 bei der ersten Ausführung in der Tat bei einer computergesteuerten Kamera ein im Handel erhältliches Teil ist, kann die Kamera durch den Computer der Kamera oder die Computerkarte oder den separaten Computer so gesteuert werden, daß das Kollimator-Bild heller angezeigt werden kann als Hintergrundbilder, wodurch die Durchführung der oben beschriebenen Analyse des Sichtbildes bedeutend erleichtert wird.
Außerdem ist es bei der ersten Ausführung, bei der das Bild in dem Rundblickfernrohr ein Fadenkreuz aufweist, und das Kollimator-Bild ein Fadenkreuz aufweist, und die Ausrichtung des Geschützes durch die Ausrichtung der Fadenkreuze erzielbar ist, wie oben erklärt, für die Datenverarbeitungscomputerkarte oder den separaten Computer sehr leicht, das Fadenkreuz des Kollimator- Bildes mit dem Fadenkreuz des Fernrohrs zu vergleichen, um so die Genauigkeit der von dem Auszubildenden durchgeführten Ausrichtung leicht zu bestimmen.
Zwecks leichter Unterbringung entweder der ersten Ausführung oder der zweiten Ausführung als Alternativen in einer einzelnen "Set"-Form kann die Elektronikbox 8, obwohl das nicht erforderlich ist, die gesamte oben beschriebene Elektronik enthalten. Die Box 8 kann unter anderem eine 486er-Computerkarte, wie oben erwähnt, eine Schnittstellenkarte, eine Videokarte und eine Codierer-Eingabekarte (Niveau- und Einstellkarten können separat oder kombiniert sein) enthalten. Diese Karten können in einem gewöhnlichen Gehäuse, beispielsweise einem NEMA-6-Gehäuse mit geeigneten Eingangs- und Ausgangsverbindern positioniert sein. In der Videokarte kann bei der ersten Ausführung eine herkömmliche Rahmengreiferkarte integriert oder als separate Karte vorhanden sein, sowie eine VGA-Grafickarte bei der zweiten Ausführung. Daher kann entweder durch manuelles Schalten oder durch Schalten dieser zwei letzteren Karten mit herkömmlichen Schaltmitteln die Elektronikbox 8 entweder für die erste oder die zweite Ausführung aktiviert werden, je nachdem, wie dies für die Besonderheiten des Trainings erforderlich ist, weshalb dieselbe Elektronikbox aus diesem Grund bei beiden Ausführungen anwendbar ist.
Die Rahmengreiferkarte ermöglicht natürlich das Einfrieren des Rahmens des letzten Rundblickfernrohr- Sichtbildes für dessen Auswertung, wie oben in Verbindung mit der ersten Ausführung beschrieben, wobei die Grafikkarte die Steuerung des bewegten künstlichen Sichtbildes bei der zweiten Ausführung ermöglicht, wobei dies alles in diesem Bereich gut bekannt ist und aus Platzgründen nicht weiter beschrieben werden muß.
Wie erkennbar ist, enthält die Elektronikbox 8 die gesamte, für die Auswertung der Leistung der Mannschaft notwendige Elektronik. Obwohl eine beliebige Anzahl oder alle der Karten in separaten Gehäusen untergebracht sein können, und die Computerkarte ein separater Computer sein kann, wird bevorzugt, daß alle Karten aus den folgenden Gründen in einer einzelnen Elektronikbox 8 enthalten sind.
Videosignale und Computereingabe-/-ausgabedaten können natürlich durch gewöhnliche Verbinderkabel übertragen werden, wobei aber die von solchen Kabeln überbrückte zulässige Entfernung unabhängig von der Verwendung serieller oder paralleler Anschlüsse begrenzt ist. Daher wird bevorzugt, daß jede als Trainingsvorrichtung verwendete Haubitze ihre eigene, in der Nähe oder auf der Haubitze angebrachte Elektronikbox 8 aufweist. Somit wird die Montage und Kabelverbindung mit einer einzelnen Elektronikbox 8 vereinfacht.
Weiterhin können bei einer separaten Elektronikbox 8 für jede Trainingshaubitze deren Ausgaben direkt zu der Auslesevorrichtung 128, beispielsweise eine "unintelligente" Datenstation, ein Drucker oder ein separater Computer mit Tastatur und Monitor, gesendet werden, um eine unabhängige Auswertung der Leistung der Mannschaft der Haubitze durch einen Auswerter durchzuführen (als Ausbilderstation (Instructor Operator Station/lOS) bezeichnet). Alternativ könnte die IOS von der Haubitze so weit entfernt sein, daß Auslesevorrichtungen die analysierten Daten von Box 8 mit langen Kabeln empfangen können.
Noch bedeutsamer ist bei einer entfernt positionierten IOS die Tatsache, daß ein Auswerter eine Anzahl von Trainingsmannschaften durch Verwendung einer mit einer Anzahl von Boxen 8 separater Mannschaften verbundenen Auslesevorrichtung gleichzeitig auswerten kann. Hierdurch wird ein koordiniertes Training einer Anzahl verschiedener Mannschaften durch einen einzelnen Auswerter oder eine einzelne Gruppe von Auswertern ermöglicht. In diesem letzteren Fall könnte ein einzelner Computer oder Computerkarte nicht alle Daten von einer Anzahl von Trainingsmannschaften gleichzeitig bewältigen, selbst wenn der/die Auswerter nahezu der Anzahl der Mannschaften entsprechen würde/n), außer wenn es sich bei dem Computer um einen Computer mit sehr hoher Geschwindigkeit handelt, der eine beträchtliche Größe und entsprechende Anforderungen an die Umgebung aufweist. Dies stünde aber im Widerspruch zum beabsichtigten Feldeinsatz. Daher wird insbesondere die Verwendung einer Elektronikbox 8 für jede Haubitze bevorzugt.
Wie oben erwähnt, sind die speziellen Codierer nicht kritisch und können aus einer breiten Vielfalt herkömmlicher Codierer ausgewählt werden. Ein sehr nützlicher Codierer ist jedoch der von Renco Encoders, Inc. in Goleta, Kalifornien, hergestellte RM-15- Codierer. Es handelt sich hierbei um versiegelte Codierer mit leichtem Gewicht, mit ± 2 Bogenminuten, bei denen eine LED-Lichtquelle (siehe U.S.-Patent Nr. 5,057,684) verwendet wird, und die mittels Halterungen nur mit Hilfe von Menschenhand oder mit Handwerkzeugen leicht montierbar sind.
Alle Elemente der Vorrichtung sind, wie oben abgehandelt, leicht in einer tragbaren Setform integrierbar, beispielsweise in einem Träger, der einer Aktentasche ähnlich ist, und daher leicht von einem Standort zum nächsten transportiert werden kann. Da jedes Element zum Anbau an den vorhandenen Zielvorrichtungen der Haubitze manuell abnehmbar an den vorhandenen Vorrichtungen montiert werden kann, können die Elemente sogar beim Feldeinsatz zu Trainingszwecken schnell montiert und schnell demontiert werden, um das Geschütz wieder seinen beabsichtigten Verwendungszwecken zuzuführen.
Wie oben erwähnt, können die Elemente manuell abnehmbar mit Hilfe gewöhnlicher Handwerkzeuge oder sogar nur mit Hand an den vorhandenen Zielvorrichtungen der Haubitze montiert werden, so daß keine komplizierten Werkzeuge oder Anweisungen für die Montage und Demontage der Elemente erforderlich sind. Auch dies macht die Setform sehr lebensfähig, da das Set diese einfachen Handwerkzeuge je nach Notwendigkeit für die Montage an einem speziellen Haubitzenmodell enthalten kann. In dieser Hinsicht ist der Begriff "manuell abnehmbar montiert" so definiert, daß die Montage und Demontage mit Hilfe von Menschenhand, bzw. nur mit Hilfe von Menschenhand bedienter, nicht motorgetriebener Handwerkzeuge, beispielsweise Zangen, Schraubenschlüsseln, Schraubendrehern, Klemmen und dergleichen gemeint ist, die spezifisch nicht in den Zielvorrichtungen integriert sind, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Die Montagevorrichtungen selbst können, wie in den Zeichnungen veranschaulicht, unter anderem Schrauben, Riemen, Klemmen, Halterungen und dergleichen sein.
Außerdem wird hierdurch nicht in bedeutendem Umfang der realistische Betrieb der Haubitze mit der darauf installierten vorliegenden Vorrichtung behindert, im Gegensatz zum Betrieb, wenn die vorliegende Vorrichtung nicht darauf installiert ist, da der Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer 11 und der Quadranten-Einstellcodierer 46 jeweils an dem Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel 4 und dem Quadranten-Einstellmittel 41 montierbar ist, und da das Erscheinungsbild jedes dieser Elemente, sowie das Gefühl, annähernd gleich ist. Somit wird ein realistisches Training bereitgestellt. Mit anderen Worten ausgedrückt weist der Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer ein Eingabemittel zur Einstellung der Rundblickfernrohr-Ablenkung auf, beispielsweise einen Knopf, wobei es sich im wesentlichen um dasselbe wie beim Eingabemittel zur Einstellung der Rundblickfernrohr-Ablenkung handelt, so daß die Bedienung der Codier-Eingabevorrichtung im wesentlichen dasselbe wie die Bedienung des Einstell-Eingabemittels ist. Auf ähnliche Weise ist die Bedienung der Codier-Eingabevorrichtung im wesentlichen dasselbe wie die Bedienung des Einstell-Eingabemittels, da der Quadranten-Einstellcodierer eine Quadranteneinstell-Eingabevorrichtung, beispielsweise Knopf, aufweist, wobei es sich im wesentlichen um dasselbe wie bei der Quadranteneinstell-Eingabevorrichtung handelt, beispielsweise einen Knopf.
Wie daher ersichtlich ist, stellt die vorliegende Erfindung eine Trainingsvorrichtung zur entfernten und im wesentlichen gleichzeitigen Auswertung von während Trainingsübungen in eine Trainingshaubitze eingegebenen Zielausrichtungen, Einstellungen und Niveaus bereit. Es wird auch ersichtlich sein, daß die vorliegende Vorrichtung und alle deren Elemente leicht an dem Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel, dem Rundblickfernrohr, dem Quadranten, dem Quadrantenniveau usw. zum leichten Umbau der Haubitze in eine Trainingsvorrichtung, und zum leichten erneuten Umbau der Haubitze manuell abnehmbar montiert sind, um diese wieder den beabsichtigten Zwecken zuzuführen. Die vorliegende Vorrichtung kann leicht in Setform bereitgestellt, und zu Trainingszwecken ins Feld transportiert werden, oder die vorliegende Vorrichtung kann mit der zweiten Ausführung der oben beschriebenen Videoeinrichtung zum Umbau einer Haubitze für eine Innenraum- oder Unterrichtsraumsituation, und zum leichten erneuten Umbau der Haubitze verwendet werden, um diese wieder den beabsichtigten Zwecken zuzuführen.
Während, wie oben beschrieben, die vorliegende Vorrichtung leicht an einer tatsächlichen Haubitze montiert und demontiert werden kann, kann die Vorrichtung auch an einer Simulationshaubitze montiert, und demontiert werden, d.h. eine Trainingsvorrichtung, bei der es sich tatsächlich nicht um ein feuerbares Geschütz handelt, wie oben erwähnt. Solche Haubitzen-Trainingsvorrichtungen sind beispielsweise jetzt für Unterrichtsraum- oder ähnliches Training erhältlich, wobei die Vorrichtung daran montiert werden kann. In diesem Fall würde gewöhnlich die zweite Ausführung der Videoeinrichtung verwendet werden, obwohl die erste Ausführung der Videoeinrichtung verwendet werden könnte, wenn ein annehmbares Panorama verfügbar ist. Die erste Ausführung der Videoeinrichtung würde gewöhnlich im Feld entweder für eine Haubitze oder eine Trainingsvorrichtung verwendet, obwohl die zweite Ausführung der Videoeinrichtung dann im Feld verwendet werden kann, wenn das Panorama begrenzt ist, oder dort, wo Training mit einem Panorama erwünscht ist, das sich von dem natürlichen Panorama unterscheidet, beispielsweise wenn ein Wüstenpanorama anstatt eines natürlichen Waldpanoramas zum Training gewünscht wird, in dem das Geschütz oder die Trainingsvorrichtung positioniert ist. Aus diesen Gründen wird der Begriff "Haubitze", wie oben beschrieben, entweder als feuerbare tatsächliche Haubitze, oder als Trainingsvorrichtung/Simulator einer Haubitze definiert.
Obwohl die Software zum Erreichen des oben Beschriebenen nahezu nach Wunsch ausgewählt werden kann, solange die oben erwähnten Funktionen erzielt werden, und von gewöhnlichen Fachleuten auf diesem Gebiet konzipiert werden kann, ist ein typischer Analog für eine solche Software unten in Tabelle 1 präsentiert. Während dieser Analog typisch für die Verwendung bei einer Vielfalt von Haubitzen ist (siehe Wert H), muß dieser spezielle Analog nicht verwendet werden, wobei jeder andere Analog, der die oben erwähnten Funktionen erreicht, und der leicht durch einen gewöhnlichen Fachmann auf diesem Gebiet konzipiert werden kann, verwendbar ist. TABELLE 1 TABELLE 1 (FORTSETZUNG) TABELLE 1 (FORTSETZUNG) TABELLE 1 (FORTSETZUNG)

Claims

1. Trainingsvorrichtung für ein Haubitzen-Zielgerät mit einem Rundblickfernrohr, das zur Ausrichtung des Rundblickfernrohrs mit dem Kollimator ein Sichtbild eines entfernten Kollimators sehen kann, einem Rundblickfernrohr- Ablenkungseinstellmittel, das sowohl die Ablenkung des Rundblickfernrohrs als auch die des Geschützes einstellt, einem Rundblickfernrohr- Niveauanzeiger, der ein Niveau des Rundblickfernrohrs anzeigt, einem Quadranten-Einstellmittel zum Einstellen eines Quadranten und eines Geschützniveaus, einem Quadranten-Niveauanzeiger zum Anzeigen eines Quadranten-Niveau, umfassend

(1) eine Videoeinrichtung, die manuell abnehmbar an dem Rundblickfernrohr montierbar ist zum Empfangen des Sichtbildes in dem Rundblickfernrohr oder zum Anzeigen eines künstlichen Sichtbildes in dem Okular des Rundblickfernrohrs;

(2) einen Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer, der manuell abnehmbar an dem Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellmittel montierbar ist, zum Codieren von Signalen, die von einer Ablenkungseinstellung des Rundblickfernrohrs abhängen;

(3) einen Rundblickfernrohr-Niveaucodierer, der manuell abnehmbar an dem Rundblickfernrohr montierbar ist, zum Codieren von Signalen, die von einem Rundblickfernrohr-Niveau abhängen;

(4) einen Quadranten-Einstellcodierer, der manuell abnehmbar an dem Quadranten-Einstellmittel montierbar ist, zum Codieren von Signalen, die von einer Quadranten-Einstellung abhängen;

(5) einen Quadranten-Niveaucodierer, der manuell abnehmbar an dem Quadranten montierbar ist, zum Codieren von Signalen, die von einem Quadranten-Niveau abhängen; und

(6) einen Datenverarbeitungscomputer, der das Sichtbild empfängt und analysiert oder das künstliche Sichtbild in dem Okular des Rundblickfernrohrs anzeigt und steuert sowie die Signale empfängt und die Ausrichtung, Einstellungen und Niveaus auswertet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Videoeinrichtung ein Sichtbild empfängt, das eine Abbildung in dem Rundblickfernrohr hat und die Videoeinrichtung einen optischen Strahlenteiler zum Teilen der Abbildung in dem Rundblickfernrohr in zwei Bildstrahlen hat, wobei ein Bildstrahl auf das Okular der Videoeinrichtung gerichtet ist und ein Bildstrahl auf das Objektiv einer Videokamera gerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Strahlenteiler ganz in der Nähe des Okulars angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Videokamera eine computergesteuerte Kamera ist und ein Kollimator-Bild heller als Hintergrundbilder angezeigt werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Abbildung in dem Rundblickfernrohr ein Fadenkreuz hat und ein Kollimator-Bild des Kollimators ein Fadenkreuz hat und die Ausrichtung des Geschützes durch das Ausrichten des Fadenkreuzes erzielt werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Computer das Fadenkreuz des Kollimator-Bildes mit dem Fadenkreuz des Rundblickfernrohrs vergleichen kann, um die Genauigkeit der Ausrichtung zu bestimmen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Rundblickfernrohr- Ablenkungseinstellcodierer an einem Eingabemittel zur Einstellung der Rundblickfernrohr-Ablenkung montierbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Rundblickfernrohr- Ablenkungseinstellcodierer ein Eingabemittel hat zur Einstellung der Rundblickfernrohr-Ablenkung, das im wesentlichen gleich ist wie das Eingabemittel zur Einstellung der Rundblickfernrohr-Ablenkung, so daß ein Bedienen des Codier-Eingabemittels im wesentlichen gleich dem Bedienen des Einstell-Eingabemittels ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Rundblickfernrohr-Niveaucodierer ein Neigungsmesser ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Neigungsmesser das Niveau und eine Querneigung des Rundblickfernrohrs bestimmen kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Neigungsmesser ein zwei Achsen- Elektrolytkippsensor ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Quadranten-Einstellcodierer an eine Quadranteneinstell-Eingabevorrichtung montierbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Quadranten-Einstellcodierer eine Quadranteneinstell-Eingabevorrichtung hat, die im wesentlichen gleich ist wie die Quadranteneinstell-Eingabevorrichtung, so daß ein Bedienen der Codier- Eingabevorrichtung im wesentlichen gleich dem Bedienen der Einstell- Eingabevorrichtung ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Quadranten-Niveaucodierer ein Neigungsmesser ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Neigungsmesser das Niveau und eine Querneigung des Quadranten bestimmen kann.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Neigungsmesser ein zwei Achsen- Elektrolytkippsensor ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Computer mit einem entfernten Auslesegerät kommunizieren kann, so daß eine Auswertung der Ausrichtung, der Einstellungen und Niveaus an einer entfernt von dem Computer gelegenen Stelle erfolgen kann.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Auslesegerät ein Computer ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Videoeinrichtung ein Sichtbild anzeigt und die Videoeinrichtung einen Videomonitor umfaßt, der ein künstliches Video-Sichtbild eines Kollimators sowie dessen Hintergrund in dem Okular der Videoeinrichtung anzeigt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei ein Codierer die Bewegung des Drehturmes des Geschützes erkennt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Videoeinrichtung, der Rundblickfernrohr-Ablenkungseinstellcodierer, der Rundblickfernrohr-Niveaucodierer, der Quadranten-Einstellcodierer und der Quadranten-Niveaucodierer mittels eines Tragebehälters verstaubar und tragbar sind.

22. Ein Trainingsverfahren zum entfernten und im wesentlichen unmittelbaren Auswerten der Zielausrichtung, Einstellungen und Niveaus, die eine Mannschaft im Training an einer Haubitze einstellt, umfassend:

(1) das Montieren einer Videoeinrichtung in manuell lösbarer Weise an ein Rundblickfernrohr des Geschützes zum Empfangen eines Sichtbildes in dem Rundblickfernrohr oder zum Anzeigen eines künstlichen Sichtbildes in dem Okular des Rundblickfernrohrs;

(2) das Montieren in manuell lösbarer Weise eines Rundblickfernrohr- Ablenkungseinstellcodierers an einem Rundbfickfernrohr- Ablenkungseinstellmittel zum Codieren von Signalen, die von einer Ablenk-Einstellung des Rundblickfernrohrs abhängen;

(3) das Montieren in manuell lösbarer Weise eines Rundblickfernrohr- Niveaucodierers an dem Rundblickfernrohr zum Codieren von Signalen, die von einem Rundblickfernrohr-Niveau abhängen;

(4) das Montieren in manuell lösbarer Weise eines Quadranten- Einstellcodierers an einem Quadranten-Einstellmittel zum Codieren von Signalen, die von einer Quadranten-Einslellung abhängen;

(5) das Montieren in manuell lösbarer Weise eines Quadranten- Niveaucodierers an einem Quadranten zum Codieren von Signalen, die von einem Quadranten-Niveau abhängen; und

(6) das Empfangen des Sichtbildes in einem Datenverarbeitungscomputer oder die Anzeige und die Steuerung durch den Datenverarbeitungscomputer des künstlichen Sichtbildes in dem Okular des Rundblickfernrohrs sowie das Empfangen der Signale in dem Datenverarbeitungscomputer zur Auswertung der Ausrichtung, Einstellungen und Niveaus.