EP0095577B1 - Procédé et dispositif de contrôle de l'harmonisation des axes d'un dispositif de visée optique et d'un dispositif orientable vers une cible, en particulier une arme - Google Patents

Procédé et dispositif de contrôle de l'harmonisation des axes d'un dispositif de visée optique et d'un dispositif orientable vers une cible, en particulier une arme Download PDF

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EP0095577B1
EP0095577B1 EP83103566A EP83103566A EP0095577B1 EP 0095577 B1 EP0095577 B1 EP 0095577B1 EP 83103566 A EP83103566 A EP 83103566A EP 83103566 A EP83103566 A EP 83103566A EP 0095577 B1 EP0095577 B1 EP 0095577B1
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optical
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camera
test
angle
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EP83103566A
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EP0095577A2 (fr
EP0095577A3 (en
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. Kratzenberg
Gerhard Völker
Gerd Dr. Ing. Ulbers
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Wegmann and Co GmbH
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Wegmann and Co GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/32—Devices for testing or checking
    • F41G3/323—Devices for testing or checking for checking the angle between the muzzle axis of the gun and a reference axis, e.g. the axis of the associated sighting device

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for carrying out the method for determining synchronism deviations in the angle between the line of sight of an optical sighting device and a device which is spatially offset from the sighting device and can be directed to target points, the sighting device can be tracked, in particular a weapon, in which an optical A test mark is generated and projected infinitely by the sighting device to produce an image of the test mark, a movable optical component lying in the beam path of this projection, the movement of which is coupled to the movement of the device which can be aimed at target points and in which the sighting device and those on target points directional device can be pivoted in the elevation area and the deviation of the image of the test mark in height and side from a predetermined reference value is measured.
  • measuring cameras in front of the sighting device within the elevation range of the sighting line in at least two specific angular positions, with optical crosshairs being imaged on two perpendicular photodiode rows with a crosshair projector in the focal plane of the measuring cameras, due to their positional deviation from a desired position Statement about the synchronization error can be made.
  • this known method has the disadvantage that measurement statements can only be obtained for two narrowly limited angular ranges, and continuous measurement of the entire elevation range is not possible.
  • This known method can also be carried out with collimators, at least two angles being approached.
  • a mirror is arranged on the device which can be aimed at target points and reflects a light beam emanating from an optical test mark arranged in the sighting device.
  • the reflection image is brought into line with the test mark in the eyepiece.
  • the sighting device and the device which can be aimed at target points are then passed through in the elevation area and the deviation of the reflection image in height and side is measured.
  • a disadvantage of this known method is the difficulty in handling the voluminous mirror on the device that can be aimed at target points.
  • the mirror is sensitive to damage and therefore unsuitable for use in the field.
  • the measurement results are not automatically output in the known method.
  • the invention has for its object to provide a method and a device of the type mentioned, in which synchronism deviations can be measured continuously over the entire elevation range.
  • the method should have a high level of accuracy and the device should be designed such that the method can be carried out even under difficult conditions, for example when used in unpaved terrain, hoists not being used should and it should not be necessary to level the facility that can be aimed at target points.
  • an automatic output of the measurement results should be possible.
  • the invention also offers the advantage that when the method is applied to a weapon, the attachment and lead angles required for a targeting operation can also be exactly determined and checked. The distance-dependent parallax correction can also be measured.
  • a particular advantage of the device according to the invention is that it is easy to assemble and handle and that it can be used universally with suitably modified measuring camera mounts, with increased accuracy and greater robustness being achieved in comparison with known devices for checking the synchronism and the Measurement takes place automatically without the uncertainties of a manual setting and reading.
  • the method according to the invention and the device for carrying out the method are particularly suitable for determining synchronization deviations between the periscope and the weapon of a main battle tank, but other types of application are also possible.
  • the method according to the invention and a corresponding device could also be used in connection with artillery units in which several guns are controlled from a directional device, or also with rocket launching devices.
  • a battle tank tower 1 is shown, on which a weapon 2 is arranged, which is shown in its basic position and a position pivoted upward by the angle a. Furthermore, a periscope 3 is arranged on the battle tank tower 1 spatially offset against the weapon 2, which has a eyepiece 33, a deflecting mirror 31 and a pivotable viewing mirror 32 in the view part 34 projecting above the battle tank tower 1 in a known manner and shown in more detail in FIG. 2.
  • a mounting device 4 is placed on the battle tank tower 1 in the area of the view part 34 of the periscope 3, the mounting details 4 of which are described in more detail below and on which a collimator measuring camera 5 is pivotably arranged, which is set by means of an adjusting device 6 of the line of sight V of the periscope 3 can be tracked, the line of sight V enclosing the angle a 'with the horizontal.
  • a tracking device not shown and known per se, guides the weapon 2 in such a way that its barrel core axis R runs parallel to the line of sight V and thus the angles a, a 'coincide except for deviations in synchronism.
  • An electric tilt sensor 7 is arranged on the weapon 2 to determine its tilt, while an electric tilt sensor 8 is arranged on the collimator measuring camera 5. Furthermore, a dragonfly 46 is arranged on the base plate 40 of the holder 4 and a dragonfly 45 is arranged on the collimator measuring camera 5, each for precise alignment of the holder 4 on the roof of the battle tank tower 1 and for adjusting the pivot axis 47 of the collimator measuring camera 5 the pivot axis 21 of the weapon 2 serve.
  • a crosshair projector 9 which is shown in more detail in FIG.
  • the crosshair projector 9 has a lens 90, which can be adjusted by means of an adjusting device 91 in two directions perpendicular to the optical axis.
  • a beam splitter 93 is arranged between the objective 90 and the eyepiece 92.
  • a test mark designed as a crosshair is arranged between an illumination device 34 and the beam splitter 93, while an eyepiece grating plate 96 is arranged between the eyepiece 92 and the beam splitter 93.
  • Another crosshair is arranged in the periscope 3 in a manner that is not specifically shown and known.
  • the crosshair projector 9 is arranged such that its objective 90 lies approximately at a distance from the exit pupil of the eyepiece 33 on the periscope 3.
  • the crosshair projector lens 90 acts as a collimator lens, i.e. the images of the crosshair 95 and the eyepiece reticle 96, which likewise represents a crosshair, are reproduced to infinity.
  • the crosshair 95 and the crosshair 96 lie on the same optical axis.
  • test crosshair 95 When the illumination 94 is switched on, the crosshair 95 is then projected onto the crosshair of the periscope 3 in the same way.
  • the test crosshair 95 thus lies exactly on the sight axis of the periscope 3 and the beam of rays emanating from it leaves the periscope 3 via the viewing mirror 32 in order to be received in the collimator measuring camera 5.
  • the collimator measuring camera 5 shows the collimator measuring camera 5 attached to the holder 4 in more detail in a circuit diagram. It is a video camera known per se with a lens 50, which is followed by a beam splitter 51. The incident beam of rays is broken down into two sub-beams, one of which strikes a row of photodiodes 52h and the other strikes a row of photodiodes 52s. In this way, vertical and lateral displacements of the incident beam with respect to the optical axis of the objective 50 can be determined.
  • the photodiode lines 52h and 52s are connected via video amplifiers 53h and 53s and digitizing devices 54h and 54s to a control and evaluation unit 11 which contains a microprocessor and a memory.
  • the collimator measuring camera 5 also contains a device 55 for clock generation and a device 56 for regulating the brightness.
  • a display 15, on which the measured angular deviations are indicated in lines, and a printer 16 for printing a deviation curve are connected to the control and evaluation unit 11.
  • the electrical tilt sensor 7 connected to the weapon 2 and the electrical tilt sensor 8 connected to the collimator measurement camera 5 are connected to the control and evaluation unit 11 via filters 12 and 13 and an analog-digital converter 14.
  • the values output by the inclination sensors 7 and 8 are evaluated in the control and evaluation unit 11 and, if necessary, displayed or printed out.
  • a device 17 can also be connected to the control and evaluation unit 11, which controls the actuating device 6 for tracking the collimator measuring camera 5.
  • this device 17 does not necessarily have to be present, since, in simpler embodiments, the collimator measuring camera 5 can also be adjusted manually.
  • the holder for the pivotable attachment of the collimator measuring camera 5 in front of the periscope 3 is shown in more detail in FIG. 5.
  • It has a base plate 40, at one end of which tabs 42 are arranged, on which a bracket 41 is arranged pivotably about an axis 47. Between the tabs 42 there is a cutout 43 in the base plate 40, which is designed such that the base plate 40 can be placed on the roof of the main battle tank tower 1 such that the pivot axis 47 is at least approximately aligned with the axis of rotation of the viewing mirror 32 in the periscope 3.
  • This correspondence of the two pivot axes need not be exact, but only has to meet the condition that light must still reach the lens 50 from the periscope 3 in all positions within the area to be traversed by the collimator measuring camera 5.
  • the bracket 41 should be guided on the base plate 40 in a high-precision bearing.
  • the base plate 40 can be designed differently for different types of vehicles. It can be arranged on the main battle tank tower 1 in a finely adjustable manner, its position being controllable by a dragonfly 46.
  • the weapon can now be moved through the entire elevation range in any number of steps and the corresponding angular deviations between the weapon and the periscope are measured, evaluated and displayed or printed out.

Landscapes

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Claims (11)

1. Procédé pour la détection d'écarts du synchronisme angulaire entre la ligne de visée d'un dispositif de visée optique (3) et un dispositif (2) placé de manière décalée dans l'espace par rapport au dispositif de visée, orientable sur des cibles, en particulier une arme, avec lequel on produit une marque de contrôle optique (95) et on la projette par le dispositif de visée (3) vers l'infini afin de réaliser une image de la marque de contrôle, un élément optique (5) mobile étant situé dans le trajet des rayons de cette projection, le mouvement de cet élément (5) étant associé au mouvement du dispositif (2) orientable sur les cibles et le dispositif de visée (3) et le dispositif (2) orientable sur les cibles étant basculé dans la zone d'élévation et l'écart de l'image de la marque (95) étant mesuré en hauteur et latéralement par rapport à une valeur de référence prédéterminée, caractérisé par le fait que la marque optique (95) est produite devant l'oculaire (3) du dispositif de visée et l'image de la marque étant reçue par une caméra (5) à collimateur réglable en hauteur et angulairement et constituant l'élément optique; par le fait que l'axe de pivotement de la caméra (5) à collimateur est réglé parallèlement à l'axe de pivotement (21) du dispositif (2) orientable sur les cibles; par le fait que lors du pivotement du dispositif de visée (3) et du dispositif (2) orientable sur les cibles dans la zone d'élévation, la caméra (5) suit le dispositif (2) orientable sur les cibles et par le fait que la mesure de l'écart de l'image de la marque (95) par rapport aux valeurs de référence prédéterminées s'effectue automatiquement dans la caméra (5), du fait que les valeurs mesurées sont conduites vers une unité électronique (11) de commande d'évaluation.
2. Dispositif pour la réalisation du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de visée optique (3) et un dispositif (2) placé de manière décalée par rapport au dispositif de visée et suivant celui-ci, orientable sur des cibles, en particulier une arme, ainsi que des moyens pour produire une marque de contrôle (95) et pour projeter cette marque dans l'infini, ainsi que pour la production d'une image de ladite marque de contrôle et comportant un élément optique (5) mobile situé dans le trajet des rayons de cette projection, élément (5) dont le mouvement est associé au mouvement du dispositif (2) pouvant être orienté sur les cibles, ainsi que des moyens pour mesurer l'écart entre l'image de la marque en hauteur et latéralement par rapport à une valeur de référence, caractérisé par le fait que les moyens pour produire la marque de contrôle (5) présentent un projecteur (9) à réticules pouvant être monté devant l'oculaire (33) du dispositif de visée (3) et par le fait que l'élément optique (5) est une caméra à collimateur fixée de manière à pouvoir être détachée dans la ligne de visée du dispositif de visée (3), pouvant être ajustée en hauteur et angulairement, pouvant suivre l'oscillation de la ligne de visée, cette caméra étant raccordée à une unité électronique (11) de commande et d'évaluation, tandis que sur le dispositif (2) orientable sur des cibles et sur la caméra (5) est disposé respectivement un émetteur électrique de déclivité (7, 8) destiné à émettre un signal correspondant à l'angle d'oscillation respectif (a, a') et présentant un dispositif de réglage (6) commandé par les émetteurs électriques (7, 8) afin de faire suivre la caméra (5) par rapport à la ligne de visée (V).et les émetteurs de déclivité ainsi que le dispositif de réglage étant raccordés également à l'unité électronique (11) de commande et d'évaluation.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que sur la caméra (5) à collimateur est disposé un niveau d'eau (45) ou un deuxième émetteur électrique de déclivité afin de définir la situation de l'axe d'oscillation (47) dans l'espace.
4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que le projecteur à réticules (9) présente un oculaire (92), un objectif (90) à collimateur pouvant être ajusté dans deux directions perpendiculairement à l'axe optique, ainsi qu'un séparateur de rayons (93) disposé dans l'axe optique pour diaphragmer le faisceau de rayons de la projection venant d'un dispositif d'éclaire (94) et passant par un réticule d'essai (95).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'entre l'oculaire (92) et le séparateur de rayons (93) du projecteur (9) à réticules est disposé un réticule d'oculaire (96).
6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que la caméra (5) à collimateur est une caméra vidéo connue comportant un séparateur de rayons (51) disposé derrière l'objectif (50), ainsi que deux cellules (52h, 52s) à photodiodes pour la prise des écarts en hauteur et latéraux du faisceau de rayon incident, ces éléments étant raccordés à l'unité électronique (11) de commande et d'évaluation.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'unité électronique (11) de commande et d'évaluation contient un microprocesseur.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'à l'unité électronique (11) d'évaluation est raccordé un dispositif d'affichage (15) et/ou une imprimante (16) pour l'enregistrement des résultats.
9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que les différences de linéarité entre les deux émetteurs électriques de déclivité (7, 8) sont compensables par le microprocesseur.
10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que la détermination du synchronisme et de la verticale s'effectue automatiquement, de manière programmée au moyen d'un microprocesseur.
11. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 10, pour utilisation sur un char de combat, qui présente, comme dispositif de visée, un périscope, caractérisé par le fait qu'il présente un dispositif de support (4) pour la caméra (5) comportant une plaque de base pouvant être montée sur le char de combat (1), sur l'extrémité de laquelle est disposé un étrier pivotant (41) qui supporte sur son extrémité libre la caméra à collimateur (5), la plaque de base (40) présentant, dans la zone de l'axe de pivotement (45) de l'étrier (41), une découpe (43) réalisée de manière à pouvoir être montée sur la partie de visée du périscope (3) de façon que l'axe de pivotement (45) de l'étrier (41) s'aligne approximativement sur l'axe de rotation du miroir de visée (32) du périscope (3) et que le dispositif de réglage (6) soit disposé entre la plaque de base (40) et l'étrier (41).
EP83103566A 1982-05-27 1983-04-13 Procédé et dispositif de contrôle de l'harmonisation des axes d'un dispositif de visée optique et d'un dispositif orientable vers une cible, en particulier une arme Expired EP0095577B1 (fr)

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DE19823219916 DE3219916A1 (de) 1982-05-27 1982-05-27 Verfahren und einrichtung zur ueberpruefung von gleichlaufabweichungen zwischen einer optischen visiereinrichtung und einer auf zielpunkte richtbaren einrichtung, insbesondere einer waffe

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