EP0945697B1

EP0945697B1 - Identifikationssystem

Info

Publication number: EP0945697B1
Application number: EP98111279A
Authority: EP
Inventors: Peter Gerber
Original assignee: Oerlikon Contraves AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1998-03-09
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2003-10-22
Anticipated expiration: 2018-06-18
Also published as: JP4208291B2; AU745407C; US6450816B1; AU6809198A; JPH11264698A; DE59809967D1; CA2235788C; CA2235788A1; AU745407B2; EP0945697A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Identifikationssystem nach Anspruch 1, eine Ziel-Vorrichtung für ein Identifikationssystem nach Anspruch 5 und ein Verfahren zum Betrieb eines Identifikationssystems nach Anspruch 12.

Hierbei handelt es sich um eine meist zu militärischen Zwecken verwendete Erfindung, das heisst um militärische Identifikationssysteme, insbesondere mit Lasern arbeitende Identifikationssysteme.

Nach der vorliegenden Erfindung führen "befreundete" Soldaten ein erfindungsgemässes auf der Waffe montiertes Systemgerät zur Beleuchtung eines Zieles mit sich und tragen auf ihren Körpern eine im Sinne der Erfindung dem Systemgerät zugehörige Gurtvorrichtung mit Sensoren, die bei beliebigen Simulations-Szenarien in Übungen und Gefechten Detektionsaufgaben für verschiedene Anwendungen erfüllen, wobei ein solches Systemgerät aus Teilen der Gegenstände der Parallel-Patentanmeldungen EP-97 120818.6, EP-97 202141.4, EP-97 113661.9 und EP-97 109111.1 des Anmelders bestehen kann.

Im Weiteren offenbart die US- 4,837,575 ein Identifikationsssystem mit einer zielenden Einheit bzw. einem ersten Panzer und einer angezielten Einheit bzw. Ziel-Vorrichtung bzw. einem zweiten Panzer. Die zielende Einheit weist Sender-Mittel in Form eines Lasersenders auf und sendet eine Laserstrahlung aus, die in einen Erststrahl und einen Zweitstrahl aufgeteilt ist, zwischen denen eine variable Zeitspanne liegt. Die angezielte Einheit bzw. Ziel-Vorrichtung empfängt die Laserstrahlung und sendet eine Rück-Meldung aus, die von Empfangs-Mitteln der zielenden Einheit empfangen werden kann. Die Parameter der Rück-Meldung werden durch die Dauer der Zeitspanne zwischen Erststrahl und Zweitstrahl bestimmt. Statt Lasersignalen können auch Signale anderer Art zwischen der zielenden Einheit und der angezielten Einheit ausgetauscht werden. D1 offenbart zwar, dass die zielende Einheit/Tank 12 nach der Aussendung eines Erststrahls einen Zweitstrahl aussendet. Die beiden Strahlen, die durch ein Zufalls-Zeitintervall getrennt sind, bilden zusammen die identifizierende Laser-strahlung, das heisst, sie werden in jeder Primär-Anfrage ausgesendet, und sie lösen eine Primär-Rückmeldung aus. Der Zweck der Aufteilung in zwei Strahlen besteht lediglich darin, die Zufalls-Zeitspanne zu schaffen; diese ist massgebend für die Parameter der Rück-Meldung. Die angezielte Einheit bzw. Ziel-Vorrichtung weist eine Intelligenz auf, welche die Art der Rückmeldung beeinflusst; dies geschieht dadurch, dass die Parameter der Sender-Mittel der Ziel-Vorrichtung gesteuert werden, wobei die Intelligenz eine Zeitmessung zur Bestimmung dieser Parameter umfasst. Die Art der Rück-Meldung wird aber nicht in dem Sinn beeinflusst, dass eines von mehreren möglichen Sendemitteln ausgewählt wird. Es ist keine Absicherung vorgesehen für den Fall, dass eine erste Rückmeldung der Ziel-Vorrichtung nicht empfangen wird.

Aus der FR- 2 659 136 ist ein Identifikationssystem bekannt mit einer zielenden Einheit, das heisst einem Lasergerät auf Sturmgewehr, und einer angezielten Einheit bzw. Ziel-Vorrichtung, das heisst einer Gurtvorrichtung. Die Ziel-Vorrichtung weist Empfänger-Mittel zum Empfang von Laserstrahlung und Sender-Mittel zur Aussendung von HF-Signalen, d.h. eine Hochfrequenz- bzw. Funkeinheit auf. D5 offenbart somit eine angezielte Einheit bzw. Ziel-Vorrichtung in Form eines Gurtsystems, mit Empfänger-Mitteln zum Empfangen von Laserstrahlung und mit Sender-Mitteln, die eine Hochfrequenz-Funkeinheit aufweisen. Ausserdem besitzt D5 eine Intelligenz, welche die Aussendung von Hochfrequenzsignalen auf Grund von empfangenen Lasersignalen bewirkt. Auch hier ist keine Absicherung vorgesehen für den Fall, dass eine erste Rückmeldung der Ziel-Vorrichtung nicht empfangen wird.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung,

ein verbessertes Identifikationssystem zu schaffen, um eine einfache und besonders zuverlässige Datenübermittlung bei Identifikationsaufgaben zu erreichen;
eine Ziel-Vorrichtung für ein Identifikationssystem zu schaffen; und
ein Verfahren zum Betrieb eines Identifikationssystems anzugeben.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss

für das Identifikationssystem nach Anspruch 1;
für die Ziel-Vorrichtung nach Anspruch 5; und
für das Verfahren nach Anspruch 12.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung wird nun im folgenden beispielsweise an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: ein auf einer Waffe montiertes Lasergerät nach der Erfindung,
Fig. 2: die rückseitige Ansicht eines Systemgeräts nach Fig. 1,
Fig. 3: die linksseitige Ansicht des Systemgeräts nach Fig. 1,
Fig. 4: die rechtsseitige Ansicht des Systemgeräts nach Fig. 1,
Fig. 5: eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise einer mit Sensoren ausgerüsteten Gurtvorrichtung des neuen Identifikationssystems, insbesondere im Fall eines teilweise verdeckten Ziels,
Fig. 6: eine schematische Darstellung der elektronischen Ansteuerung eines bevorzugten Niederspannungs-CW-Lasers, insbesondere zur Verwendung in einem Laser-Zielbeleuchtungsteil des erfindungsgemässen Systemgeräts,
Fig. 7: ein Blockschaltbild einer Sensorschaltung für die Sensoren einer solchen Gurtvorrichtung,
Fig. 8: den inneren Bereich eines kapselförmigen Gehäuses eines Sensors,
Fig. 9: einen Schnitt durch die Linie IX- IX in Fig. 8,
Fig. 10: eine Ausführungsform einer Kontrolleinheit in Vorderansicht,
Fig. 11: eine Ausführungsform der Kontrolleinheit in Seitenansicht,
Fig. 12: ein Blockschema einer steuernden Einheit,
Fig. 13: ein beispielhaftes Datenpaket, welches zwischen den Komponenten des Gurtsytems ausgetauscht wird,
Fig. 14: ein Gefechts-Simulations oder -Kontrollsystem in schematischer Darstellung,
Fig. 15: einen Querschnitt entlang einer Laserlichtquelle nach der Erfindung,
Fig. 16: ein Blockdiagramm der Elektronik in der Laser-Vorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 17: ein den Abfrage-Vorgang beschreibendes Flussdiagramm,
Fig. 18: ein den Antwort-Vorgang beschreibendes Flussdiagramm,
Fig. 19: eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des erfindungsgemässen Lasergeräts,
Fig. 20: eine schematische Darstellung eines holographischen Phasengitters, und
Fig. 21: eine Beleuchtung und Markierung einer Ziel-Vorrichtung bzw. eines Ziels mit dem neuen Lasergerät.

Fig. 1 zeigt, wie ein Erkennungs-Systemgerät nach der Erfindung, im weiteren als Lasergerät 1 bezeichnet, derart auf einer Waffe 2 montiert ist, dass die Schwerpunktlinie 21 der mit dem Lasergerät 1 ausgerüsteten Waffe das Lasergerät 1 selbst schneidet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, umfasst das Lasergerät 1 (Fig. 1) einen Laser-Zielbeleuchtungs 3, einen Gehäuseteil 4, in dem unter anderem für den Betrieb notwendige Batterien untergebracht sind, und eine Montierschiene 5, die das Interface der Waffe bildet. Die Teile 3 und 4 weisen teilweise zylindrische Partien auf, die derart parallel verlaufen, dass ein Soldat entlang einer Visierlinie 22 (Fig. 1) zwischen ihnen zielen kann. Eine Stirnseite des Teils 3 weist ein Display-Fenster 31 in der Art eines Miniatur-Bildschirms auf, der zur Wiedergabe verschiedener Piktogramme für wichtige Informationen dient. Der GehäuseGehäuseteil 4 ist mit einem Leuchtpunkt 41, einer Leuchtzone 42, einer Befestigungshilfe 43 für eine Antenne, zwei Koaxanschlüssen 44, je einem Bedienungsknopf 45, 46 und einem Schalter 47 versehen.

Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, dass die vordere Partie des Teils 3 eine Laser-Optik 32 aufweist, die einen Laser-Strahl 11 abgeben kann. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann die Montierschiene 5 mit Erweiterungen 51, 52 versehen sein, die ein Montieren des Geräts 1 auf die Waffe 2 erleichtern. Im Laser-Zielbeleuchtungsteil 3 kann ein seitlicher Hebel 33 vorhanden sein, um durch Einfügung eines Hologramm-Plättchens derart eine Änderung der Laserstrahl-Charakteristik zu bewirken, dass beim Ziel der Strahldurchmesser ringförmig, flächenförmig oder durch ringförmig verteilte Punkte erweitert wird.

Fig. 4 zeigt einen Gehäuseteil 4 mit einer schwenkbaren Stabantenne 53 und mit einer Schnapp- oder Fixiereinrichtung 54 für diese Antenne 53. An der vorderen Seite des Gehäuseteils 4 kann eine Empfängeroptik 48 vorhanden sein.

Fig. 5 zeigt eine für die Ausrüstung von Soldaten vorgesehene Ziel-Vorrichtung 6, im Weiteren auch als Gurtvorrichtung 6 bezeichnet, für Gefechtszwecke mit einer Vielzahl elektrischer bzw. elektronischer Komponenten. Eine Gurtvorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der DE-OS-40 03 960 A1 bekannt. Die Gurtvorrichtung 6 nach Fig. 5 trägt jedoch Sensoren 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, die vorzugsweise mit einer speziellen elektronischen Schaltung ausgerüstet sind. Zusätzlich trägt diese Gurtvorrichtung einen oder mehrere LED-Sender 68, 70 sowie eine GPS- und eine Steuereinheit 7 gegebenenfalls mit einer Batterie. Im Beispiel nach Fig. 5 befindet sich ein Hindernis, beispielsweise ein Busch 12, zwischen dem Laser-ZielbeleuchtungsLaser-Beleuchtungsteil 3 in der Waffe eines ersten Soldaten A und der Gurtvorrichtung eines zweiten Soldaten B.

Der gepulste CW-Dauerstrichlaser 8 nach Fig. 6 ist an einen Modulator 81 angeschlossen und umfasst beispielsweise eine Laserdiode 82, eine mit ihr gekoppelten Rückkopplungsdiode 83, einen Operationsverstärker 84 und einen Transistor 85 sowie einige Widerstände 86, 87 und 88. Die Anode der Diode 82 und die Kathode der Diode 83 sind gemeinsam an eine Spannungsquelle 89 (Pluspol), beispielsweise eine Batterie von 3 bis 5 Volt, angeschlossen. Die Kathode der Diode 82 ist über die Reihenschaltung des Widerstands 86 und der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 85 mit Erde (Minuspol) verbunden. Zwischen der Anode der Diode 83 und der Basis des Transistors 85 ist der Verstärker 84 mit dem ihm nachgeschalteten Widerstand 87 eingefügt. Die Basis des Transistors 85, die der Modulationseingang der Schaltung bildet, ist über den Widerstand 88 mit Erde verbunden. Als Erde kann selbstverständlich auch ein Referenzpotential dienen. Der Modulator umfasst eine Schaltung 81, die nicht nur eine Codier-Funktion bewirkt, sondern auch eine Zerhackerfunktion oder Chopper-Funktion, um ein Lichtsignal der (Träger-) Frequenz ft bereits vor der Codierung, die mit einer Bitrate der Frequenz fd erfolgt, mit einer Chopper-Frequenz fz zu zerhacken.

Die Sensoren 61 bis 67 nach Fig. 5 enthalten eine Sensorschaltung 9 nach Fig. 7. Die Schaltung 9 umfasst beispielsweise eine Detektor-Diode 91, deren Kathode einerseits mit dem Eingang eines Verstärkers 92 und andererseits über eine Spule 93 mit dem einen Anschluss eines Kondensators 94 verbunden ist. Der Ausgang des Verstärkers 92 ist über ein Integrator-Filter 95 an einen Mikroprozessor 96 angeschlossen, dessen Ausgangssignale über Kabel zur Steuereinheit 7 geführt werden.

Das Identifikationssystem bzw. Freund-Feind-Erkennungssystem nach der vorliegenden Erfindung arbeitet unter zwei verschiedenen Umweltbedingungen in Abhängigkeit davon, ob der als Ziel vorgesehene Soldat sich im offenen Gelände oder in Deckung befindet. Wenn in einem Szenario mit offenem Gelände ein Soldat A einen Soldaten B identifizieren will, der sich nicht in Deckung befindet (in Fig. 5, wäre dies ohne Busch 12), setzt er sein auf der Waffe montiertes Laser-Zielbeleuchtungsgerät 1 in Betrieb und "beschiesst" Soldat B mit einem Laserstrahl 11 aus dem Laser-Zielbeleuchtungsgerät 1. Eine durch den Laserstrahl 11 transportierte codierte Nachricht 13 verlangt von Soldat B, sich zu identifizieren. Eine Gurtvorrichtung 6 auf Soldat B empfängt die codierte Nachricht 13, welche sich aus einem beispielsweise 116 Bit umfassenden Signal von Soldat A zusammensetzt. Ein Sensor z.B. 63 auf der Gurtvorrichtung 6 von Soldat B erkennt das 116-Bit-Signal, das wie folgt zusammengesetzt ist: Soldat-Nummer /Sicherheitscode / gegebenenfalls GPS-Daten / Form der Antwort. Soldat B wird nun die Koordinaten von Soldat A erhalten, und ein LED-Sender 68 auf der Gurtvorrichtung 6 von Soldat B übermittelt einen Bestätigungscode. Der Bestätigungscode kann von der das System anwendenden Einheit beliebig ausgewählt werden. Er kann beispielsweise aus dem Namen von Soldat B, des Bataillons, dem Standort (GPS-Koordinaten) oder beliebigen anderen Begriffen bestehen.

Gemäss einer Ausführung der Erfindung ist Soldat A nicht nur mit einem Lasersender 3 ausgerüstet, sondern verfügt auch über einen gegebenenfalls im Gehäuseteil 4 untergebrachten Laserempfänger mit einer Empfängeroptik 48, welcher parallel zum Lasersender, das heisst zum Laser-Beleuchtungsteil 3 montiert ist. Der Laserempfänger empfängt nun diffuses vom LED-Sender 68 oder 70 ausgestrahltes Licht von Soldat B. Soldat A sendet einen Identifizierungscode, bis er die Bestätigung von Soldat B erhält. Sofern Soldat B der eigenen Partei angehört, sieht Soldat A ein rotes Alarmsignal im Leuchtpunkt 41 und/oder in der Leuchtzone 42, das ihm die Bekämpfung von Soldat B untersagt. Dieses Alarmsignal erscheint derart im System, dass es nur von Soldat A und nicht vom Feind eingesehen werden kann.

Soldat A empfängt zwar das Bestätigungssignal beispielsweise über die Empfängeroptik 48 im LED-Empfänger 49 seines Geräts 1, ein entsprechendes Zielbeleuchtungsgerät 3 des Lasergeräts 1 von Soldat B wird jedoch nicht als Infrarotsender benutzt, um das Bestätigungssignal zu Soldat A zurückzusenden, weil das Laser-Zielbeleuchtungsgerät 3 einen zu scharf gebündelten Lichtstrahl aussendet. Dieser eng, vorzugsweise in einem Winkel von etwa 0.5 mrad ausgerichtete Lichtstrahl könnte das Bestätigungssignal nicht zu Soldat A zurücksenden, da Soldat B nicht notwendigerweise die Position von Soldat A kennt. Daher wird zur Rücksendung des Bestätigungscodes ein Hochleistungs-LED-Sender 68/70 (LED-Light Emitting Diode) verwendet, der auch auf der Gurtvorrichtung 6 von Soldat B angebracht ist. Dieser LED-Sender 68/70 strahlt seine Lichtleistung in einen viel grösseren Raumwinkel ab, weshalb die Bestätigung von Soldat B unter allen Umständen durch Soldat A empfangen werden kann. Solange Soldat A den Soldaten B sehen kann, ist er in der Lage, das Bestätigungssignal zu empfangen.

Da das Kampfgeschehen zunehmend bei schlechten Lichtverhältnissen stattfindet, wird es zunehmend üblich, am Kampfgeschehen teilnehmende Soldaten mit Nachtsichtbrillen auszurüsten. Sofern dies der Fall ist, wird die Waffe 2 üblicherweise vom Soldaten im Hüftanschlag geführt. Der Beobachtungs- und Zielvorgang geschieht entlang des Laserstrahls 11, der durch Nachtsichtbrillen (nicht dargestellt) sichtbar ist. Infolge der Hüftposition der Waffe 2 ist das rote Alarmsignal (41 und/oder 42) für den die Waffe 2 führenden Soldaten nicht sichbar. Da jedoch das Laser-Zielbeleuchtungsgerät 3 durch einen Mikroprozessor gesteuert wird, ist es leicht möglich, den Laserstrahl 11 anstatt oder zusätzlich zum roten Alarmsignal wechselweise ein- und auszutasten. Der mit einer Nachtsichtbrille ausgerüstete Soldat kann schnell und leicht das Alarmsignal über den Laserstrahl erfassen und so den beleuchteten Soldaten als der eigenen Partei angehörend identifizieren.

Sofern der beleuchtete Soldat B sich in Deckung befindet, beispielsweise hinter einem Busch 12 verborgen, kann der Soldat A den Körper von. Soldat B nur teilweise sehen. Soldat A schiesst wieder mit dem Laserstrahl 11 wie oben beschrieben. Die Gurtvorrichtung 6 von Soldat B wird den Laserstrahl von Soldat A trotzdem detektieren, weil das Gesamtsystem eine ausreichende Empfindlichkeit für diese Anwendungsart besitzt, beispielsweise dadurch, dass die Sensoren 61, 62, 63, .... je mit einer speziellen Elektronik ausgerüstet sind, die von einer gemeinsamen Batterie oder gegebenenfalls auch von je einer einzelnen kleinen Batterie gespeist werden kann. Das Hauptproblem besteht darin, dass der LED-Sender 68 von Soldat B durch den Busch 12 vollständig abgeschirmt sein kann und Soldat A die Antwort von Soldat B nicht empfängt. Nur direkt vom LED-Sender 68/70 stammendes Licht kann von Soldat A empfangen werden, weil das Licht diffus und nicht gerichtet abgestrahlt wird. Wenn Soldat A innerhalb einer Zeitspanne Ta von beispielsweise 100 ms nach Aussendung des Laserstrahls keine Bestätigung erhält, Soldat B aber offensichtlich in der Lage wäre, Nachrichten von Soldat A zu empfangen, wird dem Soldaten B eine zweite Chance eingeräumt durch Aussendung einer Impulsfolge über eine auf der Gurtvorrichtung 6 angebrachte Funkeinheit 71, die einen Radiosender oder Radio-Sender/Empfänger umfassen kann, eine Bestätigung zu übermitteln. Dieses Radiosignal kann von Soldat A unter allen denkbaren Umständen empfangen werden, soll aber wegen seiner Verwundbarkeit gegenüber feindlichen Abwehrmassnahmen nur im Falle des Versagens anderer Mittel verwendet werden. Feindliche Kräfte könnten ausserdem durch Aussendung derartiger Radiosignale bewirken, dass eigene Soldaten verfolgt oder nicht identifiziert werden. Falls es sich beim Soldaten B um einen Feind handelt, erfolgt in beiden oben beschriebenen Szenarien keine Antwort auf die durch den codierten Laserstrahl von Soldat A bewirkte Abfrage.

Nach einer Zeitspanne Tb wird der Lasersender 3 von Soldat A seinen Betrieb aussetzten, und eine in das System eingebaute mit einer Antenne 53 versehene Funkeinheit 72 wird vorsichtshalber eine beispielsweise Tc = 1 ms lang dauernde Pulsfolge zur Identifikationsabfrage aussenden. Die Zeitspanne Tb kann beispielsweise zwischen 1 ms und 1 s liegen, vorzugsweise jedoch 100 ms sein, und für diese Pulsfoge kann Tc etwa gleich oder grösser als 0.1 ms, vorzugsweise ca. 1 ms oder grösser, gewählt werden. Die Funkeinheit 72 kann ebenfalls einen Radiosender oder einen Radio-Sender/Empfänger umfassen. Diese Pulsfolge kann unter allen denkbaren Umständen über eine Distanz von mehreren Kilometern empfangen werden. Wenn nach dieser zweiten Übermittlung in einem Funkkanal keine Antwort erfolgt, wird das System das beleuchtete Ziel als feindliches Objekt identifizieren. Insgesamt ist für diesen Vorgang eine Zeit von 200 ms erforderlich. Wenn Soldat A eine Nachtsichtbrille trägt, wird er durch die Nachtsichtbrille den kontinuierlich ausgesendeten Laserstrahl sehen, der einen beleuchteten Soldaten als Feind kennzeichnet.

Die Sensoren 61, 62, 63, ... sind vorzugsweise in Form von runden Scheiben ausgebildet, und zwar mit einer derart relativ hohen Dicke, dass sie nicht nur auf der Oberfläche, sondern auch seitlich, das heisst an der Peripherie der Scheibe laserstrahlempfindlich sind. Dies bedeutet, dass der Detektor 91 (Fig. 7) in einer entsprechenden Form auch über die zylindrische Fläche der Scheiben verteilt ist (Fig. 9). Der Laserstrahl ist wie weiter oben erwähnt gechoppt, so dass der Detektor 91 eine intermittierende Strahlung detektiert, die er mit Hilfe des durch die Spule 93 und den Kondensator 94 gebildeten Resonanzkrelses in einen Wechselstrom derselben Frequenz fz umwandelt. Die sich daraus ergebende Wechselspannung am Eingang des Verstärkers 92 wird durch diesen sehr stark verstärkt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 92 wird dem Integator-Filter 95 zugeführt, das dem Mikroprozessor 96 die codierten Signale zur Auswertung abgibt. Daraus ausgewertete Signale werden dann vom Mikroprozessor 96 an die Steuereinheit 7 geliefert. Die Impulsbreite der ausgestrahlten gechoppten Laserimpulse liegt beispielsweise zwischen 10 ns und 100 µs und vorzugsweise zwischen 0.1 und 10 µs. Die Breite eines Informations-Bit-Impulses entspricht vorzugsweise der Breite einer Anzahl von 3 bis 50 gechoppten Laserimpulse.

Gemäss einer anderen Ausführung der Erfindung kann zur Auslösung des Lasergeräts statt eines der Bedienungsknöpfe 45 oder 46 (Fig. 2) sonst auch ein Hebel 47 (nach oben geklappt) dienen.

Der obere Teil des Lasergeräts bildet vorzugsweise zwei halbzylindrische parallele Kammern bzw. teilweise zylindrische Partien, wobei der zwischen diesen Kammern vorhandene Spalt ungehindert Sicht auf das Ziel erlaubt. Da dieser Spalt genug breit ist, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Leuchtpunkt gerade seitlich in diesem Spalt untergebracht sein, und zwar vorzugsweise im Endbereich des Spalts, wo der Lichtstrahl ausgestrahlt wird, derart, dass der Soldat gleichzeitig das Ziel und diesen Leuchtpunkt sehen kann. Das Lasergerät emittiert Licht vorzugsweise bei eine Wellenlänge im Bereich von 780 bis 1000 nm, beispielsweise von 820 nm, und zwar beispielseise mit einer Ausgangsleistung in der Grössenordnung von 50 mW.

Fig. 8 zeigt den inneren Bereich eines kapselförmigen Gehäuses 610 eines Sensors 61, 62, 63, ... (Fig. 5) und Fig. 9 einen Schnitt durch die Linie IX - IX in Fig. 8. Das Gehäuse 610 weist einen vorzugsweise flach ausgebildeten Oberteil 611 und eine ringförmige Wand 612 auf. Im Innern hat das Gehäuse 610 vier Erweiterungen 613, 614, 615 und 616 (Fig. 8) mit Gewindelöchern für die Befestigung einer Platine 617, die als Printplatte ausgebildet sein kann. Nach aussen ist das Gehäuse 610 mit einer peripherischen Verdickung 618 versehen, die wie eine toroidale Lupe oder Sammellinse für die einfallende Laserstrahlung 619, 620 wirkt, weil das Gehäusematerial transparent bzw. lichtleitend für die verwendete Laserstrahlung ist. An der Platine 617 sind vorzugsweise drei Befestigungselemente 621, 622, 623 angeordnet, die sich bis relativ weit in den inneren Bereich des Gehäuses erstrecken und dort eine Printplatte 624 halten, die mehrere Photosensoren 625, 626, 627, 628 und einen Mikroprozessor 629 oder gegebenenfalls nur einen Diskriminator trägt. Die Befestigungselemente 621, 622, 623 können zugleich als elektrische Anschlüsse dienen, um bereits diskriminierte Signale über Leitungen an die Steuereinheit 7 (Fig. 5) zu führen. Die Batteriespannung vom Tragriemen 6 (Fig. 5) wird vorzugsweise über diese Kontakte 621, 622, 623 (Fig. 8, 9) geliefert.

Die Photosensoren 625, 626, ... sind derart im Innern des Gehäuses angeordnet, dass ihre empfindlichen Seiten jeweils flach an den inneren vorzugsweise zylindrischen ringförmigen Wandpartien anliegen, die sich zwischen den Erweiterungen 613, 614, 615 und 616 befinden, um die empfangene durch die Verdickung geführte Laserstrahlung detektieren zu können. Im Zentrum der Printplatte 624 befindet sich mindestens ein weiterer Photosensor 630, dessen empfindliche Seite gegen den Deckel 611 des Gehäuses gerichtet ist und sich daher für die Detektierung von Laserstrahlen 631, 632 eignet, die mit einer grösseren Neigung zur Fläche des Bodens 611 einfallen als die Laserstrahlen 620 und 619, die sich fast parallel zu dieser Bodenfläche fortpflanzen.

Im Gehäuse 610 sind vorzugsweise nebst dem individuellen Mikroprozessor 629 oder 96 (Fig. 7) oder Diskriminator auch ein individueller Vorverstärker 92 und ein Integrator-Filter 95 untergebracht, um als individuelle Mittel aus einer empfangenen gechoppten Laser-Strahlung ein alternierendes elektrisches Signal zu gewinnen und das bereits diskriminierte Signale über Leitungen an die Steuereinheit 7 zuzuführen. In der Printplatte 624 kann beispielsweise die Spule 93 und/oder der Kondensator 94 untergebracht oder dort integriert sein, die als Sensor-Mittel den Resonanzkreis bilden. Der Diskriminator und/oder der Mikroprozessor können ausgebildet sein, um aus der empfangenen Laserstrahlung nur Signale mit einer erwarteten Codierung auszufiltern.

Ein Sensor nach Fig. 8 und 9 ist demzufolge in Form von runden Scheiben mit dem sich aus der Figur ergebenden Durchmesser/Dicke-Verhältnis ausgebildet. Die einfallende Laserstrahlung kann sich im Körper von Soldat B reflektieren und seitlich, beispielsweise als Laserstrahlung 619 oder 620 (Fig. 9), durch die peripherische Verdickung 618 zur strahlungsempfindlichen Seite des Photosensors 625 gelangen. Bei Verwendung einer für das menschliche Auge unsichtbare Infrarot-Laserstrahlung kann das Gehäuse 610 für normales Licht undurchsichtig sein, und zwar beispielsweise farbig oder schwarz.

Das Lasergerät zur Beleuchtung des Ziels sendet somit einen modulierten Lichtstrahl gegen die Sensoren der Gurtvorrichtung eines anderen Soldaten. Der modulierte Lichtstrahl übermittelt eine Nachricht oder Meldung in Form eines flexiblen Protokolls, das in Abhängigkeit von der benötigten Information als ein beispielsweise zwischen 4 und 400 bit langes Datenpaket codiert ist, vorzugsweise jedoch bis 200 bit. Beispielsweise kann das Freund-Feind-Erkennungssystem nur auf der Übermittlung von vorzugsweise jeweils 16 Bits basieren, während ein Freund-Feind-Erkennungssystem mit einer Simulationsoption 44 Bits benötigen könnte. Der Code wird je nach der zu übertragenden Anzahl Bits innerhalb von 5 bis 70 ms übermittelt. Der Sensor interpretiert den Code, welcher nominell in Zonen zur Identifizierung des einzelnen Soldaten (16 bits), zur Identifizierung der verwendeten Waffe (4 bits) sowie zur Übermittlung der genauen Position (96 bits für alle drei durch einen GPS-Empfänger ermittelten Koordinaten) aufgeteilt ist. Der Bit-Code kann dann zur. Erzeugung eines hochverschlüsselten Codes verwendet werden. Das codierte Signal kann aus Informationen bestehen zur Identifikation:

(a) des einzelnen Soldaten,

(b) eines täglich wechselnden Codes,

(c) des Bataillon-Codes und

(d) des Codes einer Synchronisation mit einer Mischung aus einem zeitabhängigen und einem speziellen Code. Das Kommunikationssy-stem hat folglich eine sehr grosse Informationsbandbreite und ist bis zu einer Übertragungsstrecke von ca.11 km brauchbar. Die hier beschriebene Erfindung kann vorzugsweise auf kurzen etwa der Sichtbarkeit eines einzelnen Soldaten entsprechenden Entfernungen angewendet werden, im algemeinen dient sie jedoch auch dem Aufbau von Verbindungen mit Soldaten, die sich jenseits der genannten Entfernung befinden.

Das vorliegende Gurtsystem kann auch als Gefechts-Simulationssystem verwendet werden. In diesem Fall richtet ein das System anwendender Soldat ebenfalls seine Waffe auf ein Ziel, d. h. einen zweiten ein Gurtsystem tragenden Soldaten und löst die Laser-Vorrichtung durch einen Schuss aus. Wenn der Lichtstrahl die Detektoren auf dem Gurtsystem des zweiten Soldaten trifft, erhält der erste Soldat eine Trefferanzeige, als Rückbestätigung, dass er getroffen hat.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Kontrolleinheit 101, die ebenfalls mit einem Licht-Detektor 105 ausgerüstet ist. Sie beinhaltet eine Tastatur 121, ein Display 114 und eine Batterie 115. Mit einem Klemmbügel 122 kann diese Einheit an eine Brusttasche, einen Gürtel oder sonstigen Ausrüstungsgegenstand befestigt werden.

Der Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten des Gurtsystems geschieht über Ultraschallsignale oder über HF-Funk. Zu diesem Zweck arbeitet eine der Komponenten, die Kontrolleinheit 101, als steuernde Einheit (Master). Die anderen Komponenten arbeiten als gesteuerte Einheiten (Slave).

Fig. 12 zeigt ein Blockschema einer steuernden Einheit, die ohne die Elemente 132, 133 und 134 auch als gesteuerte Einheit, beispielsweise des Helm- oder Arm-Gurtsystems arbeiten kann. Das Blockdiagramm anderer gesteuerter Einheiten, wie z. B. das eines GPS-Moduls, kann andere oder zusätzliche Elemente enthalten.

Die gesteuerte Einheit wird durch einen Kontrollschaltkreis oder Mikroprozessor 125 gesteuert, die z. B. einen Mikroprozessor, RAM und ROM enthält. Der Kontrollschaltkreis 125 überwacht die Signale vom Lichtdetektor 105 und zeigt Daten auf einem LCD-Display 114 an. Die Elemente der gesteuerten Einheit werden von einer Batterie 115 mit Strom versorgt. Ein erster Ultraschall-Wandler 126 ist für die Datenübertragung vorgesehen und ist z. B. ein piezoelektrisches Element, das sowohl als Sender als auch als Empfänger von Ultraschall-Wellen, vorzugsweise mit einer Frequenz von 40 kHz, betrieben werden kann. Vom ersten Ultraschall-Wandler 126 kommende Signale werden in einem Verstärker/Demodulator 127 verarbeitet und dem Kontrollschaltkreis 125 zugeführt. Signale, welche durch die gesteuerte Einheit ausgesendet werden, werden über einen Modulator/Treiber 128 zum Transducer 126 geführt.

Gesendete und empfangene Signale können auf alle einem Fachmann geläufigen Arten kodiert werden, und zwar vorzugsweise durch Amplituden-, Frequenz- oder Puls-Modulation.

Jede gesteuerte Einheit umfasst auch eine Speichereinheit 130, um eine ID für jedes Gurtzeug zu speichern. Die ID ist ein für jedes Gurtsystem individueller Identifizierungscode. Die Speichereinheit 130 für die Gurtsystem-ID kann ein Teil des RAM des Kontrollschaltkreises 125 sein. Die ID kann auch mit der Tastatur geändert werden.

Bei der gesteuerten Kontrolleinheit 101 nach Fig. 10 ist der Kontrollschaltkreis 125 zusätzlich mit einem Funk-Sender/Empfänger 132 zur Kommunikation mit der Aussenwelt, mit einer zweiten Tastatur 133 zur Dateneingabe und zur Kontrolle der Funktion des Gurtsystems und mit einem Kontakt-Detektor 134 verbunden, um die Entfernung der Kontrolleinheit 101 von ihrem Träger zu erfassen; dieser Detektor kann z. B. mit Sensoren ausgerüstet sein, die Feuchtigkeit, Temperatur, Puls, menschliche Stimmen oder andere Parameter erfassen, die auf die Nähe des Körpers seines Trägers schliessen lassen, oder aber mechanische Detektoren enthalten, welche das Öffnen der zur Befestigung an ihrem Träger verwendeten mechanischen Vorrichtungen anzeigen.

Der Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten des Gurtsystems kann z. B. durch den Gebrauch von Datenpaketen wie dem in Fig. 13 gezeigten durchgeführt werden. Jedes Datenpaket beginnt mit einem Datenkopf 136, gefolgt von einem Datenblock 137 und einer geeigneten Kontrollsumme 138.

Bei normalem Datenaustausch werden Standard-Botschaften mit einem Datenkopf 136 gesendet, der die Gurtsystem-ID des vorliegenden Gurtsystems enthält. Nach Empfang der Botschaft vergleicht jede Komponente diese ID mit der in der Gurtsystem ID-Speicher-einheit 130 abgelegten ID. Wenn beide Identifizierungscodes zueinander passen, wird der nachfolgende Datenblock 137 analysiert. Der Datenblock 137 enthält z. B. Informationen über den Zustand des(r) Detektors(ren) 105, auf dem LCD-Display anzuzeigende Meldungen 114 usw.

Solche Standard-Botschaften können von jeder Komponente des Gurtsystems gesendet werden. Diese werden von allen anderen Komponenten empfangen und analysiert. Zusätzlich kann die Kontrolleinheit 101 (125) auch Kontroll-Botschaften aussenden. Eine dieser Kontroll-Botschaften ist die Initialisierungs-Botschaft.

Eine Initialisierungs-Botschaft wird üblicherweise ausgesendet, nachdem der Anwender das Gurtsystem angelegt, einen in der Gurtsystem-ID-Speichereinheit 130 (Fig. 12) abzulegenden Gurtsystem-Identifizierungscode eingegeben sowie eine Initialisierungs-Taste auf der Tastatur 133 betätigt hat. Die Initialisierungs-Botschaft enthält einen speziellen Initialisierungscode im Datenkopf 136 (Fig. 13). Wenn eine gesteuerte Einheit eine Botschaft mit diesem Initialisierungscode erhält, durchläuft sie den Datenblock 137, welcher die Gurtsystem-ID der Kontrolleinheit enthält. Diese Gurtsystem-ID wird in die Gurtsystem-ID der empfangenden gesteuerten Einheit kopiert. Die Initialisierungs-Botschaft wird also dazu verwendet, die Gurtsystem-ID aller gesteuerten Einheiten innerhalb der Reichweite des ersten Ultraschall-Wandlers 126 (Fig. 12) zu setzen. Nach dem Anlegen eines Gurtsystems muss deshalb der Soldat einen Platz aufsuchen, der hinreichend weit von anderen Anwendern des Systems entfernt ist und die Initialisierungstaste auf seiner Kontrolleinheit 101(125) (Fig. 10) betätigen. Hierdurch werden alle Komponenten seines Gurtsystems initialisiert und mit dem ID-Code synchronisiert.

Eine zweite von der Kontrolleinheit ausgesendete Kontroll-Botschaft ist die Synchronisations-Botschaft. Synchronisations-Botschaften werden in regelmässigen Zeitintervallen ausgesendet. Jede Synchronisations-Botschaft enthält einen speziellen Synchronisationscode in seinem Datenkopf 136 (Fig. 13) sowie die Gurtsystem-ID der Kontrolleinheit in ihrem Datenblock. Jede gesteuerte Einheit kontrolliert, ob wenigstens eine Synchronisations-Botschaft mit dem Gurtsystem-Identifizierungscode innerhalb einer gegebenen Zeitspanne empfangen wurde. Wenn nicht, nimmt diese Einheit an, von ihrer Kontrolleinheit entfernt worden zu sein. Sie beginnt dann, nach einer beliebigen Synchronisations-Botschaft zu suchen und holt im Falle des Auffindens einer solchen Botschaft deren Gurtsystem-ID aus deren Datenblock 137 (Fig. 13) und setzt seine Gurtsystem-ID-Speichereinheit auf diese neue Gurtsystem-ID. Dies ermöglicht den Austausch von Gurtsystem-Komponenten. Wenn eine Gurtsystem-Komponente von einem Soldaten zu einem anderen übergeben wird, so wird diese ihren Identifizierungscode automatisch mit demjenigen der Gurtsystem-Komponenten in seiner unmittelbaren Nachbarschaft abgleichen.

Normale Standard-Botschaften werden für den Datenaustausch zwischen den Komponenten des Gurtsystems verwendet. Sie umfassen z. B. Informationen über:

1.) die von einem der Detektoren 105 (Fig. 10) empfangenen Laserlicht-Signale,

2.) den Zustand der Batterien der einzelnen Komponenten,

3.) die auf dem LCD-Display 114 (Fig. 11) jeder Komponente darzustellenden Anzeigen, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform jedes Display 114 jeder Komponente dieselbe Information zeigt,

4.) Ortsangaben von einer getragenen GPS-Einheit,

5.) Freund-Feind-Erkennungs- oder Simulationsstatus-Anzeigen von der Laser-Vorrichtung.

Es können aber auch beliebige andere Informationen ausgetauscht werden.

In einer Ausführungsform übt die Kontrolleinheit 101 (Fig. 10) die Steuerfunktion aus, während alle übrigen Komponenten gesteuert werden. Es ist jedoch möglich, jede beliebige andere Komponente zur Kontrolleinheit zu machen. Ebenso kann die Anzahl der Komponenten grösser oder kleiner als beim vorliegenden Beispiel sein.

Fig. 14 zeigt ein vollständiges Gefechts- oder Simulations-System, wie es zur Beaufsichtigung oder Führung einer Vielzahl von Soldaten 140 aus einer Führungszentrale 141 verwendet wird. Die Führungszentrale 141 ist mit einem zweiten Funk-Sender / Empfänger 142 ausgerüstet, wodurch Datenverbindungen zu den Funk-Sender/Empfängern 132 (Fig. 12) der Kontrolleinheiten 101 (125) (Fig. 10) der Gurtsysteme der Soldaten gewährleistet ist. Diese Verbindung wird von den Kontrolleinheiten verwendet, um Zustandsinformationen von jedem Soldaten zu übermitteln (wie z. B. seine Position, Notrufe, ermittelte Treffer usw.). Die Führungszentrale kann diese Verbindung zur Übermittlung von Befehlen wie "Rückzug" oder "Angriff" verwenden.

In Ergänzung zum oben Beschriebenen kann eine Vielzahl von festen oder beweglichen (z. B. auf Fahrzeugen montierten) zweiten Funk-Sendern/Empfängern 142 vorhanden sein, die mit der Führungszentrale 141 über Funk oder Kabel verbunden sind. Jeder Empfänger/Sender 142 beinhaltet einen oder mehrere zweite Ultraschallwandler 143, welche zur Kommunikation mit den ersten Ultraschall-Wandlern 126 der Gurtsysteme verwendet werden können. Zweite Empfänger/Sender 142 können z. B. die Anwesenheit von Soldaten in einem gegebenen Gebiet detektieren (z. B. in einem Raum) und hierbei weitere Information für die Führungszentrale ermitteln. Sie können auch dazu verwendet werden, Daten von der Führungszentrale 141 zu allen Soldaten des gegebenen Gebiets zu übermitteln. Die zweiten Funk-Empfänger/Sender 142 können auch mit automatischen Türöffnern, Raumbeleuchtung, Videoüberwachungseinrichtungen usw. verbunden werden. Für solche Funktionen braucht nicht notwendigerweise eine Verbindung zur Führungszentrale 141 zu bestehen.

Derartige Kommunikationsmöglichkeiten unter Soldaten sind sowohl im Training als auch unter realen Gefechtsbedingungen von herausragender Wichtigkeit. Im Speziellen ist die Einweg- oder Zweiweg-Kommunikation zwischen jeweils zwei Individuen notwendig für den Betrieb von Freund-Feind-Erkennungssystemen (IFF) und von Gefechts-Simulations-systemen.
Die Laser-Lichtquelle nach Fig. 15 besteht aus einem Halbleiter-Laser 230, einer den Lichtstrahl kollimierenden aus Linsen 231-233 bestehenden Optik, einem holographischen Gitter 234 und einem Austrittsfenster 235. Die aus der Massenfertigung stammenden Linsen sind in Hinblick auf die Eigenschaft, einen Lichtstrahl mit einer Divergenz von 0.2-0.5 mrad zu erzeugen, selektiert. Das holographische Gitter 234 ist drehbar um ein Scharnier 235 gelagert. Die Drehung erfolgt mittels eines nicht dargestellten ausserhalb des Gehäuses angebrachten Knopfes. Wenn dieses Gitter in seine horizontale Stellung 234a bewegt wird, beeinflusst es den Lichtstrahl nicht. In seiner vertikalen Stellung wird die Divergenz des Lichtstrahls auf 10 mrad erhöht.

Zwischen den Linsen 232 und 233 ist ein Strahlteiler 239a angebracht, um aus der Laser-Vorrichtung austretendes Licht in den Detektor 239b zu leiten. Eine weitere Platte 239c, die symmetrisch zum Strahlteiler 239a angeordnet ist, kompensiert den durch den Strahlteiler 239a bedingten Versatz des Lichtstrahls. Der Strahlteiler 239a und der Detektor 239b dienen zur Erfassung von Objekten im Ausbreitungspfad des Lichtstrahls. Es kann sich hierbei um Schmutz auf dem Scharnier 235 oder sonstige Hindernisse (wie zum Beispiel ein Blatt) im austretenden Lichtstrahl handeln. Solche Objekte reflektieren einen Teil des Laserlichts und erzeugen hierdurch im Detektor 239b ein Signal, wodurch der Nutzer gewarnt werden kann. Weiterhin kann der Detektor 239b zum Empfang eines Antwort-Signals wie im folgenden beschrieben verwendet werden.

Der Halbleiter-Laser 230 (Fig. 15) emittiert Licht bei einer Wellenlänge von 820 nm mit konstanter Lichtleistung (nicht pulsierend) oder bei einer beliebigen anderen Wellenlänge, vorzugsweise im Bereich zwischen 780 und 1000 nm, und hat eine Ausgangsleistung von z.B. 50 mW. Wird die Laser-Lichtquelle zusammen mit dem holographischen Gitter 234 betrieben, wodurch der austretende Lichtstrahl eine Divergenz von 10 mrad aufweist, beträgt die Reichweite ungefähr 2 km, ohne holographisches Gitter 234 aufgrund der reduzierten Divergenz auf 0.2 mrad hingegen mehr als 10 km. Der Zielvorgang wird bei Distanzen von weniger als 2 km durch das eingefügte holographische Gitter 234 erleichtert. Die Verwendung eines im nahen Infrarot, d.h. bei einer Wellenlänge von weniger als 1000 nm emittierenden Lasers bedingt verschiedene Vorteile: a) Halbleiter-Laser, die in diesen Wellenlängenbereichen emittieren, können kontinuierlich emittierend betrieben werden. Dadurch kann das emittierte Licht auf einfache Weise präzise moduliert werden (Puls Code Modulation / Chopper), wodurch sich das Signal- zu Rauschleistungsverhältnis im austretenden Lichtstrahl verbessert, b) Überschneidungen mit in Entfernungsmessern benutzten Lasern (mit einer Emissionswellenlänge von 1500 nm) werden vermieden. Vorrichtungen zur Detektion der Emissionen von Entfernungsmessern werden nicht irrtümlich ausgelöst. Es muss jedoch bemerkt werden, dass die Erfindung auch in Ausführungsformen mit Lasern (oder anderen Lichtquellen), die auf beliebigen Wellenlängen emittieren, realisiert werden kann.

Nach Fig. 15 kann der Halbleiter-Laser 230 durch Abgleich-Schrauben 236-238 ausgerichtet werden. Ein LCD-Display 240 ist auf der Rückwand des Oberteils des Gehäuses angebracht. Fig. 16 zeigt ein Blockdiagramm der in die Laser-Vorrichtung 1 (Fig. 4) integrierten Elektronik einer ersten, bevorzugten Ausführungsform. Dargestellt sind ein Kontroll-Schaltkreis 242 in Verbindung mit einem LCD-Display 240, Steuerglieder und Sensoren 243 (einschliesslich des Hebels und des Detektors 239b), ein Funk-Sender/Empfänger 244, 245, ein Modulator/Verstärker 241 für eine Laserdiode 230 sowie eine lokale Kommunikationsschnittstelle 246. Alle elektronischen Schaltkreise und Vorrichtungen werden mittels der Batterien 228 betrieben. Der Funk-Sender/Empfänger 244, 245 kann digitale Signale senden und empfangen und beinhaltet die hierzu geeigneten Modulations- und Demodulations-Schaltungen gemäss dem Stand der Technik. Die Frequenz bzw. der Funk-Kanal des Senders und des Empfängers kann durch den Kontrollschaltkreis 242 festgesetzt werden. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Sender/Empfänger 244, 245 auf 32 verschiedenen Kanälen Daten senden und empfangen. Die lokale Kommunikationsschnittstelle 246 (Fig. 16) errichtet und hält die Verbindung mit der Kontrolleinheit, den Arm-Gurtzeugen und dem Helm-Gurtzeug. Für diesen Zweck ist die lokale Kommunikationsschnittstelle 246 mit geeigneten Sendern und Empfängern für Infrarot-, Ultraschall-, Induktions-, Kabel- oder Funk-Kommunikation ausgerüstet. Ähnliche Kommunikationsschnittstellen befinden sich an den einzelnen Elementen von Gurtzeugen und in der Kontrolleinheit.

Jedes Gurtsystem-Bestandteil umfasst einen Gurt, dessen Enden lösbar miteinander verbunden sind, z.B. durch eine Schnalle oder Velcro-Verschlüsse (der Übersichtlichkeit halber, nicht detailliert dargestellt). Der Gurt trägt einen oder mehrere Detektoren, welche in ihrer Empfindlichkeit auf das durch die Laser-Vorrichtung abgestrahlte Licht sensibilisiert sind, sowie einen Kontrollschaltkreis. Jeder Kontrollschaltkreis beinhaltet eine lokale Kommunikationsschnittstelle, ähnlich der lokalen Kommunikationsschnittstelle der Laser-Vorrichtung. Der Nutzer trägt weiterhin eine Kontrolleinheit, welche ebenfalls mit einem Lichtdetektor und einer Kommunikationsschnittstelle ausgerüstet wird.

In der vorliegenden Ausführungsform trägt der Nutzer getrennte Gurtzeuge an seinen Armen und am Helm, die Kontrolleinheit ist abgesetzt an seiner Kleidung befestigt. Durch diese Anordnung ist das Aufrüsten und das Ablegen des Gurtsystems auch dann leicht zu bewerkstelligen, wenn der Soldat einen Rucksack oder sonstige Ausrüstung mit sich führt. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Arm-Gurtzeuge und die Kontrolleinheit zu einem einteiligen Gurtsystem zusammenzufassen. Weiterhin können zusätzliche Detektoren hinzugefügt werden, z.B. durch Anbringung derselben an den Beinen; es kann auch ein Betrieb mit weniger Detektoren und/oder Gurtsystem-Teilen aufrecht erhalten werden.

In den folgenden Erörterungen ist die den Laser-Lichtstrahl emittierende Ausrüstung des Soldaten mit dem Begriff "Abfrage-Einheit" gekennzeichnet; die den Laser-Lichtstrahl empfangende Ausrüstung des Soldaten trägt die Bezeichnung "Antwort-Einheit". Es soll jedoch betont werden, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Ausrüstung eines jeden Soldaten alle Bestandteile sowohl einer Abfrage als auch einer Antwort-Einheit beinhaltet, d.h., jeder Soldat kann sowohl abfragen als auch abgefragt werden.

Das vorliegende System kann zur Freund-Feind-Erkennung, Gefechts-Simulation oder für Zielübungen verwendet werden. Die grundlegende Funktionsweise gleicht sich bei Freund-Feind-Erkennung und Gefechts-Simulation. Der die Abfrage-Einheit führende Soldat wählt zunächst sein potentielles Ziel durch entsprechende Ausrichtung der Laser-Vorrichtung. Daraufhin betätigt er den Hebel 47 (Fig. 2) indem er ihn in seine aktive Ein-Stellung drückt. Dieser Vorgang wird vorn Kontroll-Schaltkreis 242 (Fig. 16) der Laser-Vorrichtung 1 erfasst, welche die Stellung des Hebels kontinuierlich abtastet, wie in Schritt 255 des Flussdiagrams nach Fig. 17 dargestellt. Sobald eine Betätigung des Schalthebels erfasst ist, wird die Laserdiode 230 (Fig. 15) in Betrieb gesetzt und ein zur Abfrage verwendeter Lichtstrahl ausgesendet (Entscheidigungs-Schritt 256 (Fig. 17) im Flussdiagramm).

Der zur Abfrage verwendete Lichtstrahl oder das Abfragesignal ist pulscodemoduliert und enthält ein binär codiertes Datenpaket, das folgende Abfragedaten umfasst:

1.) einen Frequenzcode mit dem angeforderten Kanal zur Aussendung der Rück-Antwort,

2.) einen Identifikationcode der abfragenden Einheit,

3.) eine den einzelnen Soldaten kennzeichnende Nummer (Option),

4.) weitere Daten (Option: Sicherheits- bzw. Kontrollcode).

Der Frequenzcode legt den angeforderten Kanal zur Aussendung der Rück-Antwort fest, d.h. die Frequenz des Hochfrequenzträgers, mit welchem die Aussendung der Rück-Antwort der Antwort-Einheit erwartet wird. Zur Bestimmung einer geeigneten Frequenz überwacht die Abfrage-Einheit ständig alle verfügbaren Frequenzen und führt eine Liste der momentan freien Kanäle. Vor der Aussendung eines Abfragesignals wählt die Abfrage-Einheit einen dieser freien Kanäle als den für die Antwort zu überwachenden Kanal aus.

Der Identifizierungscode enthält eine Identifikation des Abfragenden, wie z.B. eine eindeutig der Ausrüstung des jeweiligen Soldaten zugeordnete Identifikationsnummer sowie sichernde Informationen, die dem Empfänger die positive Überprüfung der Identität des Abfragenden erlaubt. Weitere Daten können z.B. die Position der abfragenden Einheit, den Typ der Schusswaffe etc. beinhalten.

Wenn der von einem Soldaten durchgeführte Zielvorgang hinreichend genau gewesen ist, wird der zur Abfrage verwendete Lichtstrahl die Antwort-Einheit treffen, in welcher er von einem der Detektoren (z.B. 65 in Fig. 5) erfasst wird.

Die Antwort-Einheit überwacht ständig die an ihr angeschlossenen Detektoren, um einen abfragenden Lichtstrahl zu erfassen, wie im Schritt 260 nach Fig. 18 gezeigt. Sobald die Antwort-Einheit ein Abfragesignal empfängt, wird dessen Identifikationscode überprüft und, sofern die Identifikation positiv ist (d.h., wenn die abfragende Einheit als zur Abfrage der Antwort-Einheit berechtigt erkannt wurde), eine Rück-Antwort vorbereitet. Der angeforderte Kanal zur Aussendung der Rück-Antwort wird aus dem Abfrage-Signal gewonnen und die Trägerfrequenz des Funk-Senders 244 (Fig. 16) entsprechend gestellt und über Funk das entsprechende Antwortsignal ausgesendet, wie im Schritt 261 (Fig. 18) dargestellt. Das Antwortsignal enthält die folgenden Antwort-Daten: a) den Identifikationscode der Antwort-Einheit, b) Informationen über den/die vom abfragenden Lichtstrahl getroffenen Sensor(en) (Option), c) zusätzliche Daten (Option).

Der Identifikationscode ist wieder ein verifizierbarer Code, welcher die antwortende Einheit identifiziert. Die Information über den/die Sensor(en), welche das Abfragesignal detektiert haben, identifiziert, welche Sensor(en) der Antwort-Einheit das Signal detektiert hat/haben. Diese Information ist speziell bei Gefechts-Simulationen nützlich. Weitere Daten können wiederum Informationen über die Position der Antwort-Einheit beinhalten oder andere sachdienliche Daten, die während des Gefechts oder der Simulation nützlich sein könnten. Dies kann auch eine die Antwort-Einheit identifizierende Information sein.

Wenn die Antwort-Einheit ein Abfragesignal erfasst, wird dessen Nutzer nicht alarmiert, mit Ausnahme von Gefechts-Simulationen, in denen dieses Signal zur Anzeige eines Treffers genutzt werden kann. Ein Soldat, der getroffen ist, wird als getötet oder verwundet angenommen. Wenn die Antwort-Einheit eine Vielzahl von Detektoren aufweist, z.B. auf der Brust, den Armen und dem Kopf des Soldaten, kann die Antwort-Einheit auch die getroffenen Detektoren anzeigen, um ein genaueres Bild des simulierten Schadens zu vermitteln.

Mittlerweile überwacht die Abfrage-Einheit den ausgewählten Kanal zur Ermittlung der Antwort (Schritt 257 (Fig. 17)). Bei Empfang des Antwortsignals innerhalb eines gegebenen Zeitraums nach Aussendung des Abfragesignals wird die Identität der antwortenden Einheit überprüft, und, sofern die antwortende Einheit als freundlich identifiziert wurde, mit Schritt 258 fortgefahren. Das Display 240 (Fig. 15) wird angesteuert, um die abgefragte Einheit als "freundlich" anzuzeigen. Andernfalls wird mit Schritt 259 (Fig. 17) fortgefahren und die abgefragte Einheit als "feindlich" angezeigt. Zusätzlich zum Display 240 oder als Alternative hierzu kann das Ergebnis der Freund-Feind-Erkennung mittels einer oder mehrerer LEDs 41 (Fig. 2) oder mittels eines akustischen Signals dargestellt werden.

Wenn die Abfrage-Einheit ein freundliches Antwortsignal empfängt, kann sie mittels ihres Laser-Lichtstrahles ein Bestätigunssignal zur Antwort-Einheit schikken. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit des Systems erhöht. Wird nämlich das Bestätigungssignal von der Antwort-Einheit nicht empfangen, kann das Antwortsignal nochmals ausgesendet werden. Wenn auch der Gebrauch eines solchen Bestätigungssignals bevorzugt wird, ist es nicht erforderlich für die korrekte Arbeitsweise des Systems, daher sind die diesbezüglichen Schritte in den Figuren 17 und 18 nicht gezeigt.

Da die zur Abfrage und Antwort erforderliche Datenmenge vergleichsweise gering ist, können Abfrage- und Antwortsignal von sehr kurzer Dauer sein. Vorzugsweise hat das Antwortsignal eine Dauer in der Grössenordnung einiger Millisekunden. Ohne besondere Vorkehrungen gäbe es allerdings eine nicht unwesentliche Wahrscheinlichkeit, dass sich Antwortsignale mehrerer getroffener Antwort-Einheiten überschneiden.

Um in diesem Fall die Kollision von Datenpaketen zu vermeiden, antwortet eine Antwort-Einheit nicht unmittelbar auf ein Abfragesignal, sondern lässt eine gegebene Verzögerungszeit vor Inbetriebnahme ihres Funk-Senders verstreichen. Diese Verzögerungszeit wird durch einen Zufallszahlengenerator ermittelt, so dass jedes Antwortsignal zu einem anderen Zeitpunkt gesendet wird. Vor Aussendung des Antwortsignals überprüft die Antwort-Einheit die Belegung des angeforderten Kanals. Ein belegter Kanal bewirkt eine weitere zufällige Verzögerung der Aussendung des Antwortsignals.

Während Fig. 5 einen Soldaten zeigt, der ein komplettes Gurtsystem einschliesslich einer Abfrage-Einheit und einer Antwort-Einheit mit sich führt, ist jedoch hinzuzufügen, dass einige Teilnehmer an einem Gefecht oder einer Simulation auch nur eine Antwort-Einheit oder eine Abfrage-Einheit mit sich führen können. Zivilisten könnten z.B. lediglich mit einer Antwort-Einheit (Fig. 10, 11) ausgerüstet werden.

Die Laser-Vorrichtung des hier gezeigten Systems kann zur Freund-Feind-Erkennung, Gefechts-Simulation und zum oben beschriebenen Schiessen verwendet werden. Zusätzlich kann sie als Zielhilfe zum genauen Ausrichten einer Waffe auf ein Ziel verwendet werden, wobei der Nutzer eine Nachtsichthilfe zwecks Erkennung des vom Nahinfrarot-Laser beleuchteten Zielpunktes tragen muss.

Der Laser-Lichtstrahl kann ebenso zur Entfernungsmessung und Kommunikation verwendet werden. Für Kommunikationszwecke kann die Kontrolleinheit z.B. mit einer Tastatur versehen werden, welche die Eingabe einer oder mehrerer Nachrichten erlaubt, wobei auch ein Mikrophon, ein Lautsprecher und/oder eine Video-Anzeige vorhanden sein kann. Bei der Anwendung des vorliegenden Systems kann speziell während einer Gefechts-Simulation ein zentraler fest installierter Funk-Empfänger zur Überwachung aller von den Antwort-Einheiten abgestrahlten Signale sowie der Darstellung aller Geschehnisse und Verluste verwendet werden, um dadurch der Gefechtsführung ein Instrument zur Beurteilung der Lage zu geben.

Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Bestandteilen kann jedes Gurtsystem mit einem Kopfhörer ausgerüstet werden, um z.B. ein Signal auszusenden, das anzeigt, ob ein vorgegebenes Ziel sich infolge einer entsprechenden Abfrage als freundlich oder feindlich erweist.

Bei Gebrauch des Systems zur Freund-Feind-Erkennung sollte im Gurtsystem ein Mechanismus vorgesehen sein, der bei Entfernung des Systems von seinem ursprünglichen Träger dessen irreversible Ausserbetriebsetzung bewirkt. Zu diesem Zweck kann das Gurtsystem z.B. mit Sensoren versehen werden, die die unmittelbare Nähe eines lebenden menschlichen Körpers anzeigende Werte erfassen. Es können aber auch mechanische Detektoren oder sogenannte 'Sprachdetektoren' (durch Sprachanzeige reagierende Detektoren) vorgesehen werden, die ein Öffnen von Gurtverschlüssen, der Befestigung der Kontrolleinheit etc. anzeigen. Sobald diese Sensoren oder Detektoren wahrnehmen, dass das Gurtsystem (oder Teile hiervon) von seinem ursprünglichen Träger entfernt worden sind, werden die Funktionen des Gurtsystems lahmgelegt, bis ein festgelegter Zugangscode über die Tastatur der Kontrolleinheit eingegeben wird.

In den bisher gezeigten Ausführungsformen war das Antwortsignal ein elektromagnetisches Signal auf Funk-Frequenzen. Es können jedoch auch andere Übertragungsformen für das Antwortsignal gewählt werden. Im Gegensatz zur in Fig. 16 gezeigten Ausführungsform können in einer weiteren Ausführungsform ein für Licht ausgelegter Empfänger und Licht emittierende Sender anstatt des Funk-Sender/Empfängers 244, 245 (Fig. 16) zur Kommunikation zwischen Abfrageund Antwort-Einheit verwendet. Wenn eine Antwort-Einheit das Abfragesignal empfängt, sendet sie über den Licht emittierenden Sender 245 das Antwortsignal, z.B. mittels Pulsmodulation. Die Licht emittierenden Sender 245 können aus einer oder mehreren LEDs oder anderen im weiten Winkel emittierenden Lichtquelllen bestehen, die überall auf der Antwort-Einheit angebracht sein können, z.B. am Helm-Gurtzeug oder in jedem Licht-Detektor. Der auf Licht ausgelegte Empfänger 244 beinhaltet vorzugsweise den Detektor 239b (siehe Fig. 15). Wenn die Laser-Vorrichtung 1 auf die Antwort-Einheit gerichtet ist, bildet die Linse 233 eine abbildende Optik, welche die Antwort-Einheit auf den Detektor 239b abbildet, so dass der Empfang der Signale der Sender 245 ermöglicht wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können ein oder mehrere Ultraschall-Sender 245 (Fig. 16) verwendet werden sowie ein Ultraschall-Empfänger 244 zur Kommunikation zwischen Abfrage- und Antwort-Einheit. Wenn eine Antwort-Einheit ein Abfragesignal empfängt, wird der Ultraschallsender 245 zur Aussendung des Antwort-Signals, z.B. durch Pulsmodulation bei einer Trägerfrequenz von 40kHz verwendet. Der Ultraschallsender 245 kann an beliebiger Stelle der Antwort-Einheit angebracht sein. Der Ultraschallempfänger 244 hat vorzugsweise eine richtungsabhängige Empfindlichkeit und kann z.B. anstatt der Antenne auf der Laservorrichtung 4 (Fig. 4) angebracht sein. Er empfängt und demoduliert das durch den Ultraschallsender 245 erzeugte Signal der Antwort-Einheit.

In diesen Ausführungsformen kann das Antwortsignal auch auf einer Trägerfrequenz übermittelt werden. Dabei kann diese Trägerfrequenz die Frequenz einer periodischen Modulation der einzelnen Pulse aus den Licht emittierenden Sendern 245 sein. Die anzufordernde Trägerfrequenz kann durch den Empfänger 244 der Abfrage-Einheit bestimmt werden, bevor das Abfrage-Signal gesendet wird, und dann zur Antwort-Einheit in dem Frequenz-Code des Abfrage-Signals gesendet werden, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Zum selektiven Empfang eines Antwort-Signals bei der gegebenen Trägerfrequenz ist der Empfänger 244 der Abfrage-Einheit mit geeigneten Filtern versehen. Dadurch wiederum werden Überschneidungen konkurrenzierender Kommunikationsprozesse vermieden.

Das Zielgerät 301 nach Fig. 19 hat eine Achse 302, die zum Beispiel parallel zur Schussachse einer Waffe justiert ist. Es erzeugt einerseits einen gebündelten Lichtstrahl 303, der sich entlang der Achse 302 ausbreitet. Gleichzeitig kann das Lasergerät jedoch auch einen divergenten Lichtkegel 304 erzeugen. Dieser Kegel hat einen Öffnungswinkel von z. B. etwa 10 mrad und die Achse 302 als Symmetrieachse.

Auf einem Zielobjekt 305 erzeugt der gebündelte Strahl 303 einen Lichtpunkt 306, der den Schnittpunkt der Achse 302 mit der Zielebene markiert. Sind die Waffe 2 und das Lasergerät 1 (Fig. 2) richtig zueinander justiert, so entspricht der Lichtpunkt 306 im wesentlichen dem Einschusspunkt. Um den Lichtpunkt 306 herum bildet der Lichtkegel 304 einen erhellten Ring 7. Dieser erlaubt es dem Beobachter, nähere Ziele leichter mit der Achse 303 in Deckung zu bringen, da die Fleckgrösse eines ungebeugten Lichtstrahls nach kürzeren Entfernungen nur wenige mm beträgt.

Wie aus Fig. 20 ersichtlich, ist das Gitter des vorliegenden Ausführungsbeispiels derart gestaltet, dass die Phase der ursprünglich ebenen Lichtwelle in den entsprechenden ringförmigen Zonen sprunghaft um 0.73 π zunimmt, wodurch etwa 20% der Lichtleistung im ungebeugten Strahl verbleiben. Durch die Beeinflussung des elektrischen Feldes in einem entsprechenden Gitter wird das Mass der sprunghaften Phasenänderung einstellbar, womit auch die Aufteilung der Lichtleistung zwischen gebeugtem und ungebeugtem Lichtstrahl stufenlos und ohne Einsatz mechanischer Mittel regelbar ist.

Eine weitere Ausführungsform besteht in einem holographischen Gitter mit Variation der optischen Dämpfung anstatt der Phase des Lichtfeldes, wobei diese mit geeigneten Mitteln, z. B. Flüssigkristallzelien vorzunehmen ist.

In Fig. 21 wird eine Projektion des ungebeugten und gebeugten Lichts auf eine senkrechte Zielebene dargestellt. Der Lichtpunkt 306 weist hierbei eine zur Grösse der Projektion proportionale Divergenz von 0.5 mrad auf, die beim durch Beugung im holographischen Gitter erzeugten Ring 307 10 mrad beträgt. Die Stärke des Rings entspricht hierbei ungefähr der besagten Wandstärke des Lichtkegels 304 und somit dem Durchmesser des Lichtpunktes 306. Durch entsprechende Ausführung des holographischen Phasengitters ist je nach Einsatzzweck zusätzlich eine gleichmässige Beleuchtung eines Gebietes zwischen dem Ring 307 und dem Lichtpunkt 306 vorgesehen, welches sich je nach Erfordernis auch ausserhalb des Rings 307 erstreckt. Die Lage des Mittelpunktes des Kreises 307 in der Zielebene ist kritisch bezüglich des senkrechten Einfalls des Lichtstrahls in das holographische Phasengitter, eine Verschiebung des Gitters senkrecht zur optischen Achse hingegen bewirkt lediglich eine ungleichmässige Stärke des Rings 307.

Da in den seitlich ausgeschwenkten Stellungen des Halters der Lichtquelle ein Teil der Lichtleistung zur Erzeugung des Beleuchtungskegels 304 (Fig. 19) benötigt wird, sollte in diesen Stellungen die vom Zielgerät ausgestrahlte totale LichtLeistung vorzugsweise höher als in der mittleren Stellung des Halters sein. Hierzu kann z. B. ein Stellungssensor am Halter vorgesehen sein, der die Leistung der Lichtquelle 301 erhöht, wenn deren Licht durch eine der Ablenkoptiken geschickt wird.

Das beschriebene Zielgerät eignet sich für Einsätze aller Art, insbesondere aber auch zur Kombination mit anderen optoelektronischen Hilfssystemen. So kann z. B. der von der Lichtquelle ausgesandte Strahl zeitlich moduliert und mit Informations- bzw. Identifikationssignalen versehen werden, die dann gerichtet und gestreut übertragen werden.

Das Lasergerät kann unsichtbares oder sichtbares, vorzugsweise farbiges Licht, ausstrahlen und Mittel umfassen, um nach Wunsch mit Hilfe eines von aussen betätigbaren Schalt-Systems, beispielsweise von Knöpfen und/oder Hebeln, ein oder mehrere holographische Gitter 234 (Fig. 15) in den Laserstrahlgang einund ausschalten zu können, wobei ein solches Gitter die Divergenz des Laserstrahles erhöhen und eine beleuchtete Zone in Form eines Ringes 307 (Fig. 19) oder eines Dreiecks oder eines Quadrats oder von mehreren Punkten oder einer anderen beliebigen Figur ergeben kann.

Das Lasergerät kann sonst auch Mittel umfassen, um nach Wunsch eine unsichtbare oder eine sichtbare Laserstrahlung auszustrahlen.

Das Lasergerät kann ebenfalls ausgestaltet sein, um eine eng gebündelte nur durch eine Nachtsichtbrille sichtbare Laserstrahlung auszusenden, und Mittel aufweisem, um als Alarmzeichen den Laserstrahl 11 (Fig. 2) abwechslungsweise ein- und auszutasten, damit ein erster mit einer Nachtsichtbrille ausgerüsteter Soldat, der einen zweiten Soldaten beleuchtet, ihn durch dieses intermittierende Alarmzeichen als Freund identifizieren kann.

Das Identifizierungssystem kann auch ein Code-Management umfassen, um eine Identifizierung von Flugzeugen, Panzern, Zivilisten, Ausrüstungen bzw. Personen des Roten Kreuzes usw. und/oder umgekehrt zu ermöglichen.

Die Kontrolleinheit 101 (Fig. 10) kann derart programmiert sein, dass bei Eingabe eines speziellen Codes die Soldaten einer Gruppe nur Soldaten der eigenen Gruppe identifizieren können, oder dass überhaupt keine Identifizierung möglich ist, oder dass auch Gruppen zusammengefasst werden können.

Das erfindungsgemässe Identifikationssystem mit mindestens einem Lasergerät zur Identifizierung von wenigstens einer Ziel-Vorrichtung kann auch derart ausgebildet sein, dass das Lasergerät eine codierte Laserstrahlung aussendet, dass die Ziel-Vorrichtung Sensor-Mittel zur Detektierung dieser Laser-Strahlung und Umwandlung derselben in elektrische Signale aufweist, die einem Diskriminator zugeführt werden, sowie Sender-Mittel umfasst, um nach Massgabe von im Diskriminator getroffenen Entscheidungen Meldungen an Empfänger-Mittel, die sich innerhalb oder ausserhalb des Lasergeräts befinden, zurückzusenden, und dass das Lasergerät zur Ausstrahlung von unsichtbarem oder sichtbarem, vorzugsweise farbigem Licht, ausgebildet ist und Mittel umfasst, um mit Hilfe eines von aussen betätigbaren Schalt-Systems, beispielsweise von Knöpfen und/oder Hebeln, nach Wunsch ein oder mehrere holographische Gitter 234 (Fig. 15) in den Laserstrahlgang ein- und auszuschalten, wobei ein solches Gitter die Divergenz des Laserstrahles erhöht und eine beleuchtete Zone in Form eines Ringes 307 (Fig. 19) oder eines Dreiecks oder eines Quadrats oder von mehreren Punkten oder einer anderen beliebigen Figur ergibt, und/oder dass das Lasergerät Mittel umfasst, um nach Wunsch eine unsichtbare oder eine sichtbare Laserstrahlung auszustrahlen.

Der zur Identifizierung verwendete Laserstrahl kann vorzugsweise derart codiert und/oder gechoppt werden, dass dem zu identifizierenden Objekt mitgeteilt wird, auf welche Art und Weise oder auf welchem Kanal oder in welcher Frequenzbandsequenz eine Rückantwort gesendet werden soll. Dies bringt den grossen Vorteil mit sich, dass der Laser-Weg die Spionage der Frequenzen verunmöglicht, da niemand wissen kann, auf welcher Frequenz oder welchem Frequenzband eine Rückantwort erwartet wird. Der Laserstrahl kann zudem derart gebündelt sein, dass die Objekte einer Gruppe einzeln identifiziert werden können. Ferner kann der Laserstrahl auch zur Nachrichtenmitteilung für Sprache und Videobilder verwendet werden.

Durch die Erfindung wird ein multifunktionelles System für eine Vielzahl von verschiedenen Anwendungen angegeben:

Simulationsgefecht auf Gegenseitigkeit,
Identifizierung in der Simulation mit zusätzlicher Protokollierung, damit am Ende einer Übung genau festgelegt werden kann, ob Freunde oder nur Feinde mit dem Laser abgeschossen worden sind,
Ziellaser mit und ohne Nachtsichtbrille,
Combat-Identifikation, wobei die Protokollierung der Ereignisse ebenfalls gespeichert werden kann, damit Rechtfragen am Schluss einer Intervention abgeklärt werden können,
Ziellaser mit variabler Leistungseinstellung,
Positionserfassung von Menschen oder auch Gegenständen in Räumen und auch im Freien, und zwar in Räumen mit Ultraschall und im Freien mit Ultraschall und GPS,
Ereignis-Reportierung on line mit Funk und den räumlichen Positionsdaten,
Verwendung des Lasers zur Fernauslösung von Explosionskörpem und Sicherheitsintallationen,
Schiessen mit dem Laser auf Videobilder mit anschliessender Erfassung der Positions-daten des Lichtpunktes mit einer LCD-Kamera oder mit einem Positionssensor,
Schiessen zu Übungszwecken auf eine elektronische Zielscheibe mit on line Auswertung und Protokoll auf einem beliebigen PC,
Simulieren eines richtigen Schusses mit einem Laser, der eine sehr genaue Strahlcharakteristik aufweist fast identisch wie eine Kugel aufweist mit oder ohne Berücksichtigung der parabolischen Flugbahn,
Trainieren wie man kämpft und kämpfen wie man trainiert.

Das gleiche Gerät kann für sowohl für Kurzdistanzwaffen als auch für Panzer und Flugzeuge sowie ballistische Waffen verwendet werden.

Claims

Identifikationssystem mit mindestens einem Lasergerät (1) zur Identifizierung von wenigstens einer Ziel-Vorrichtung (6), wobei

das Lasergerät (1),

Sender-Mittel zum Ausenden von Laserstrahlung mit einer ersten Codierung aufweist,

einen Mikroprozessor aufweist, und

Empfänger-Mittel besitzt, die sich innerhalb oder ausserhalb des Lasergeräts (1) befinden; und wobei

die Ziel-Vorrichtung (6)

Sensor-Mittel zur Detektierung dieser Laserstrahlung und zur Umwandlung derselben in elektrische Signale aufweist, die einem Diskriminator zugeführt werden,

einen Mikroprozessor aufweist, sowie

erste als Lasersendet ausgebildete Sender-Mittel und weitere Sendermittel mit einer Ultraschalleinheit und/oder einer Funkeinheit umfasst, um nach Massgabe von im Diskriminator getroffenen Entscheidungen Rück-Meldungen an die Empfänger-Mittel des Lasergerätes (1) zurückzusenden,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sender-Mittel des Lasergerätes (1) dazu ausgebildet sind, einen zweiten Laserstrahl in einer anderen Codierung als die genannte Laserstrahlung auszusenden, falls die Empfänger-Mittel des Lasergerätes (1) innerhalb einer Zeitspanne (Ta) nach Aussendung der gebündelten Laserstrahlung der erstgenannten Sender-Mittel keine Rückmeldung von der Ziel-Vorrichtung (6) erhalten haben,

dass die Empfänger-Mittel des Lasergerätes (1) eine Ultraschalleinheit und/oder eine Funkeinheit (72, 71) aufweisen,

dass die ersten als Lasersender ausgebildeten Sender-Mittel von der ersten Codierung veranlasst werden, eine Bestätigung an das Lasergerät zu übermitteln; und

dass die weiteren Sendermitel der Zielvorrichtung (6) mit der Ultraschalleinheit und/oder der Funkeinheit von der anderen Codierung veranlasst werden, eine Bestätigung an das Lasergerät (1) zu übermitteln, die von der Ultraschalleinheit und/oder der Funkeinheit des Lasergeräts (1) empfangen werden kann.
Identifikationssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass das Lasergerät (1) zur Ausstrahlung von unsichtbarem oder sichtbarem Licht ausgebildet ist und Mittel umfasst, um mit Hilfe eines von aussen betätigbaren Schalt-Systems, beispielsweise von Knöpfen und/oder Hebeln, nach Wunsch ein oder mehrere holographische Gitter (234) in den Laserstrahlgang ein- und auszuschalten, wobei ein solches Gitter die Divergenz des Laserstrahles vergrössert und eine beleuchtete Zone in Form eines Ringes (307) oder eines Dreiecks oder eines Quadrats oder von mehreren Punkten oder einer anderen beliebigen Figur ergibt, und/oder

dass das Lasergerät (1) Mittel umfasst, um nach Wunsch eine unsichtbare oder eine sichtbare Laserstrahlung auszustrahlen.
Identifikationssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lasergerät (1) ausgestaltet ist bzw. eingeschaltet werden kann, um eine eng gebündelte nur durch eine Nachtsichtbrille sichtbare Laserstrahlung auszusenden, und Mittel aufweist, um als Alarmzeichen den Laserstrahl (11) wechselweise ein- und auszutasten, damit ein erster mit einer Nachtsichtbrille ausgerüsteter Soldat, der einen zweiten Soldaten beleuchtet, ihn durch dieses Alarmzeichen als Freund identifizieren kann.
Identifikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass es ein Code-Management umfasst, um eine Identifizierung von Flugzeugen, Panzern, Zivilisten, Ausrüstungen bzw. Personen des Roten Kreuzes usw. und/oder umgekehrt zu ermöglichen.
Ziel-Vorrichtung (6) für ein Identifikationssystem, welches ein Lasergerät (1) und die Ziel-Vorrichtung (6) aufweist, wobei
das Lasergerät (1) dazu ausgebildet ist,

eine Laserstrahlung mit einer Codierung auszusenden,

eine Rück-Meldung auf diese Laserstrahlung von der Ziel-Vorrichtung (6) zu empfangen,

einen Laserstrahl mit einer anderen Codierung auszusenden, fallsinnerhalb einer bestimmten Zeitspanne (Ta) nach dem Aussenden der Laserstrahlung keine Rück-Meldung von der Ziel-Vorrichtung (6) empfangen wurde, und

eine Bestätigung auf den weiteren Laserstrahl von der Ziel-Vorrichtung (6) zu empfangen, wobei

die Ziel-Vorrichtung (6)

eine tragbare Gurtvorrichtung mit einer Vielzahl miteinander Daten austauschender elektrischer Komponenten ist,

insbesondere erste als Lasersender ausgebildete Sender-Mittel,

Lichtdetektoren und

Kontroll- und/oder Steuereinheiten, wobei

eine der besagten Komponenten eine Kontrolleinheit (101) ist und

weitere Komponenten gesteuerte Einheiten sind, und

die Kontrolleinheit (101) einen Speicher (130) zur Speicherung eines Gurtsystems-Identifikationscodes und einen Kontrollschaltkreis (125) zur Aussendung des Identifikationscodes zu den gesteuerten Einheiten mittels Datensignalen aufweist, und

weitere Sender-Mittel mit einer Ultraschalleinheit und/oder einer Funkeinheit besitzt,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Ziel-Vorrichtung (6) dazu ausgebildet ist,

beim Empfangen der Laserstrahlung mit der ersten Codierung die Rück-Meldung mittels des Lasersenders auszusenden und

beim Empfangen des Laserstrahls mit der anderen Codierung eine Bestätigung mittels der Ultraschalleinheit und/oder der Funkeinheit auszusenden.
Ziel-Vorrichtung (6) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die gesteuerten Einheiten eine Speichereinheit (130) zur Speicherung des Identifikationscodes von der Kontrolleinheit (101) sowie einen Kontrollschaltkreis zum Vergleich einlaufender Botschaften mit dem in der Speichereinheirt (130) abgelegten identifikationscode aufweist.
Ziel-Vorrichtung (6) nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,

dass eine Kontrolleinheit (101) eine Tastatur (121), ein Display (114), eine Batterie (115) und gegebenenfalls einen Licht-Detektor (105) umfasst, und

dass der Datenaustauch zwischen den einzelnen Komponenten des Gurtsystems über Kabel und/oder durch Ultraschallsignale und/oder durch HF-Funksignale und/oder gegebenenfalls durch Lichtsignale geschieht.
Ziel-Vorrichtung (6) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um den Laser-Lichtstrahl zur Entfemungsmessung und/oder zur Kommunikation zu verwenden, wobei für Kommunikationszwecke die Kontrolleinheit (101) mit einer Tastatur (121) versehen ist, die die Eingabe einer oder mehrerer Nachrichten erlaubt.
Ziel-Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (101) derart programmiert ist, dass die Soldaten einer Gruppe nur Soldaten der eigenen Gruppe identifizieren können, oder dass Soldaten mindestens einer vorbestimmten Gruppe nur Soldaten wenigsten einer anderen vorbestimmten Gruppe identifizieren können.
Ziel-Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um die Entfernung der Kontrolleinheit (101) von ihrem Träger zu erfassen, die mit Sensoren ausgerüstet sind, die Parameter wie Feuchtigkeit, Temperatur, Puls, menschliche Stimmen oder andere Parameter erfassen, die auf die Nähe des Körpers seines Trägers schliessen lassen, oder aber mechanische Detektoren enthalten, welche das Öffnen der zur Befestigung an ihrem Träger verwendeten mechanischen Vorrichtungen anzeigen.
Ziel-Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Anwendung in einem Identifikationssystem mit einem mit Zerhakker-Mittel (81) versehenen Lasergerät, das ausgestaltet ist bzw. eingeschaltet werden kann, um eine eng gebündelte, codierte und mit einer vorgegebenen Frequenz gechoppten Laser-Strahlung (11) auszusenden, die Sensor-Mittel (61, ... 67) der Ziel-Vorrichtung (6) Mittel umfassen, um aus der empfangenen gechoppten Laser-Strahlung ein alternierendes elektrisches Signal zu gewinnen, das einem Vorverstärker (92) zugeführt wird, der dem Diskriminator (96) vorgeschaltet ist.
Verfahren zum Betrieb eines Identifikationssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl der zur Identifizierung verwendet wird, derart codiert und/oder gechoppt wird, dass dem zu identifizierenden Gegenstand mitgeteilt wird, auf welche Art und Weise oder auf welchem Kanal oder in welcher Frequenz oder in welchem Frequenzband eine Rückantwort gesendet werden soll.
Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Simulieren eines richtigen Schusses ein Laser verwendet wird, der eine Strahlcharakteristik mindestens annähernd identisch einer Kugel-Flugbahn aufweist.