DE69812537T2

DE69812537T2 - Vorrichtung zur Lenkung eines fliegenden Gerätes, insbesondere eines Flugkörpers

Info

Publication number: DE69812537T2
Application number: DE69812537T
Authority: DE
Inventors: Frederic Naccache
Original assignee: Aerospatiale Matra
Current assignee: Aerospatiale Matra
Priority date: 1997-10-10
Filing date: 1998-10-01
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: EP0915314B1; FR2769699A1; IL126396A0; FR2769699B1; US6142410A; EP0915314A1; IL126396A; DE69812537D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lenkung eines fliegenden Geräts, insbesondere eines Flugkörpers.
Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine Lenkungsvorrichtung, die einen Eingriff durch den Menschen erfordert, nämlich eine Lenkungsvorrichtung der Art, die Folgendes umfasst:

– einen Bildsensor, der an das genannte fliegende Gerät montiert oder auf dem Boden angeordnet ist und Bilder von der vor dem genannten fliegenden Gerät liegenden Umgebung erzeugt;
– Mittel zur Datenübertragung;
– einen Lenkstand, der die vom genannten Bildsensor erzeugten Bilder über die genannten Datenübertragungsmittel erhält und es einem Bediener gestattet, auf jedem Bild einen Lenkpunkt auszuwählen, zu dem er das genannte fliegende Gerät lenken möchte; und
– Rechenmittel, die ausgehend von den so ausgewählten Lenkpunkten Lenkbefehle des fliegenden Geräts ermitteln, wobei die genannten Lenkbefehle zu Lenkorganen übertragen werden, die am genannten fliegenden Gerät befestigt sind.

Es ist bekannt, dass man für die Lenkung von fliegenden Waffen, wie beispielsweise Panzerabwehrraketen, in zunehmendem Maße einen Eingriff durch den Menschen sucht, da nur ein solcher Eingriff es ermöglicht, die immer komplizierteren Situationen (wie beispielsweise eine Identifizierung von befreundeten, feindlichen oder neutralen Beteiligten), die in den gegenwärtigen und/oder künftigen Konflikten (politische Krise, friedenserhaftende Operation usw.) auftreten, effektiv zu steuern.
Im Allgemeinen umfasst der genannte Lenkstand ein Pult mit einem Bildschirm zum Anzeigen der vom genannten Bildsensor erzeugten Bilder und einen Griffhebel zum Steuern de Bewegung eines Zielkreuzes auf dem genannten Bildschirm. Zur Ausführung der Lenkung des fliegenden Geräts bringt der Bediener das genannte Zielkreuz auf den auf dem genannten Bild ausgewählten Punkt, das heißt, auf den Punkt, den das fliegende Gerät erreichen soll, zum Beispiel den Mittelpunkt eines Ziels. Eine Vorrichtung des bekannten Stands der Technik wird durch die Schrift EP-A-O 337 254 bekannt gemacht.
Eine solche Art der Lenkung weist jedenfalls eine Vielzahl von Nachteilen auf und ist insbesondere schwierig zu handhaben und ihre Optimierung und kompliziert und langsam.
Da der Bediener die Relation zwischen der Kraft, die er auf den Griffhebel ausübt, und der Bewegungsgeschwindigkeit und -amplitude des Zielkreuzes auf dem Bildschirm häufig schwer findet, geht das Zielen im Allgemeinen mit mehr oder weniger gedämpften Schwingungen um die gewählte Position einher, was natürlich eine relativ lange Zielzeit (bestenfalls ungefähr eine Sekunde) und eine zufällige Genauigkeit nach sich zieht.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile. Sie betrifft eine Vorrichtung zur Lenkung eines fliegenden Geräts, insbesondere eines Flugkörpers, die es einem Bediener ermöglicht, die Lenkung auf extrem schnelle und genaue Art und Weise durchzuführen.
Dazu ist die Lenkungsvorrichtung des vorgenannten Typs efindungsgemäß dadurch bemerkenswert, dass der genannte Lenkstand einen Berührungsbildschirm umfasst, auf dem die vom genannten Bildsensor erzeugten Bilder angezeigt werden, wobei die Auswahl der genannten Lenkpunkte durch einen Punktkontakt des Berührungsbildschirms an den betrachteten Punkten vorzugsweise mit einem Finger des Bedieners oder mit Hilfe eines Lichtstifts erfolgt.
So erzielt man dank der Erfindung folgende Vorteile:

– eine Verringerung der Zielzeit, da der Finger des Bedieners oder der Lichtstift direkt auf den gewählten Punkt geht, wodurch die Schwingungsprobleme des Zielens, die es in der vorgenannten üblichen Lösung gibt, beseitigt werden können; und
– eine Erhöhung der Zielgenauigkeit, insbesondere, wenn man einen Lichtstift verwendet, dessen Ende feiner ist als die Spitze eines Fingers.

Weiterhin ist es möglich, den Finger oder den Lichtstift über den Bildschirm gleiten zu lassen, um das Verfolgen eines beweglichen Ziels in Echtzeit zu ermöglichen, wodurch man sich insbesondere von einer automatischen Verfolgung des Ziels durch Bildverarbeitung freimachen und somit die Algorithmen der Rechenmittel enorm vereinfachen und so die Lenkungskosten verringern kann.
Außerdem erfolgt die Datenübertragung zwischen dem fliegenden Gerät und dem am Boden befindlichen Lenkstand auf vorteilhafte Weise über eine Funk- und/oder Lichtwellenleiterverbindung.
Die einzige Figur der beigefügten Zeichnung macht gut verständlich, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. Sie zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Lenkungsvorrichtung.
Die genannte Lenkungsvorrichtung 1 soll ein fliegendes Gerät, zum Beispiel einen Flugkörper M, zu einem Ziel, in dem Fall einem Panzer C, lenken.
Dazu ist die Vorrichtung 1 von der Art, die Folgendes umfasst:

– einen Bildsensor 2, der am Vorderteil des Flugkörpers M befestigt ist, wobei er auf seiner Längsachse zentriert ist und Bilder 1 der Umgebung erzeugt, die sich zum Vorderteil des Flugkörpers M hin befindet und die insbesondere das Ziel C umfasst;
– nicht dargestellte Mittel zur Datenübertragung, die Daten vom Flugkörper M zum Boden, wie durch eine Verbindung L1 veranschaulicht wird, und in entgegengesetzter Richtung, wie durch eine Verbindung L2 veranschaulicht wird, übertragen können;
– ein am Boden angeordneter Lenkstand 3, der die vom genannten Bildsensor 2 erzeugten Bilder 1 erhält und es einem Bediener gestattet, auf jedem Bild 1 den Punkt P auszuwählen, zu dem er den genannten Flugkörper M lenken möchte, zum Beispiel in die Mitte des Ziels C; und
– Rechenmittel 4, die über eine Verbindung 5 mit dem genannten Lenkstand 3 verbunden sind und ausgehend von den vom Bediener ausgewählten Punkten P Lenkbefehle des Flugkörpers M ermitteln, wobei die genannten Lenkbefehle über die Verbindung L2 zu Lenkorganen 6A, 6B üblicher Art des Flugkörpers M übertragen werden.

Erfindungsgemäß umfasst der genannte Lenkstand 3 insbesondere, um ein genaues und schnelles Anvisieren des Punkts P zu erreichen, einen Berührungsflachbildschirm ET, auf dem die durch den Bildsensor 2 erzeugten Bilder 1 angezeigt werden, und die Auswahl des Punkts P erfolgt durch einen Punktkontakt des genannten Berührungsbildschirms ET entweder direkt mittels eines Fingers D des Bedieners, von dem eine Hand MA teilweise mit einer Strichlinie dargestellt ist, oder mit Hilfe eines nicht dargestellten Lichtstifts.
Die Rechenmittel 4 ermitteln dann fortlaufend Lenkbefehle, die es ermöglichen, den Flugkörper M so zu bewegen, dass ein Zielkreuz R, das sich im Mittelpunkt des Berührungsbildschirms ET befindet, auf den gewählten Punkt P gebracht und der Flugkörper M so auf das Ziel C gelenkt wird.
Erfindungsgemäß kann die Datenübertragung zwischen dem Flugkörper M und dem Boden entweder mit einer Lichtwellenleiterverbindung, wie der Verbindung L2, oder einer Funkverbindung, wie der Verbindung L1, erfolgen.
Weiterhin kann die genannten Datenübertragung entweder mit getrennten Mitteln für die beiden Übertragungsrichtungen oder mit einzigen Mitteln mit doppelter Übertragungsrichtung erfolgen, was die Vereinfachung der genannten Vorrichtung 1 ermöglicht.
In der vorstehend genannten Ausführungsart ist der Bildsensor 2 am Flugkörper M montiert. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der genannte Bildsensor 2 jedenfalls auch am Boden, beispielsweise an einem nicht dargestellten Schießstand, der auch den genannten Lenkstand umfasst, befinden.

Claims

Vorrichtung zur Lenkung eines fliegenden Geräts (M), insbesondere eines Flugkörpers, die Folgendes umfasst: – einen Bildsensor (2), der Bilder (1) von der vor dem genannten fliegenden Gerät (M) liegenden Umgebung erzeugt; – Mittel zur Datenübertragung; – einen Lenkstand (3), der die vom genannten Bildsensor (2) erzeugten Bilder (1) über die genannten Datenübertragungsmittel erhält und sie auf einem Bildschirm zeigt, wobei der genannte Lenkstand (3) außerdem einen Berührungsbildschinn (ET) umfasst; und –Rechenmittel (4), die mit dem genannten Lenkstand (3) verbunden sind und Lenkbefehle des fliegenden Geräts (M) ermitteln, wobei die genannten Lenkbefehle zu Lenkorganen (6A, 6B) übertragen werden, die am genannten fliegenden Gerät (M) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem genannten Bildschirm, der die Bilder (1) zeigt, und dem genannten Berührungsbildschirm (ET) um ein und denselben Bildschirm handelt, der gleichzeitig: – die vom genannten Bildsensor (2) erzeugten Bilder (1) anzeigt; und – es einem Bediener gestattet, durch einen Punktkontakt des Berührungsbildschirms (ET) einen Lenkpunkt (P) auszuwählen, zu dem er das genannte fliegende Gerät (M) lenken möchte; sowie dadurch, dass die genannten Rechenmittel (4) fortlaufend Lenkbefehle ermitteln, die es ermöglichen, den Flugkörper (M) so zu bewegen, dass ein Zielkreuz (R) des Berührungsbildschirms (ET) auf den gewählten Punkt (P) gebracht wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Berührungsbildschirm (ET) ein Flachbildschirm ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Punktkontakt direkt durch einen Finger (D) des Bedieners hergestellt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Punktkontakt durch einen Lichtstift hergestellt wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung zwischen dem fliegenden Gerät (M) und dem auf dem Boden befindlichen Lenkstand (3) mit einer Funkverbindung (L1) erfolgt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung zwischen dem fliegenden Gerät (M) und dem auf dem Boden befindlichen Lenkstand (3) mit einer Lichtwellenleiterverbindung (L2) erfolgt.