EP1217324A1 - Method and apparatus for correcting shooting errors - Google Patents

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Publication number
EP1217324A1
EP1217324A1 EP01117801A EP01117801A EP1217324A1 EP 1217324 A1 EP1217324 A1 EP 1217324A1 EP 01117801 A EP01117801 A EP 01117801A EP 01117801 A EP01117801 A EP 01117801A EP 1217324 A1 EP1217324 A1 EP 1217324A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
angle
gyro
error
burst
azimuth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01117801A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Gerber
Gabriel Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Oerlikon Contraves AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Contraves AG filed Critical Oerlikon Contraves AG
Publication of EP1217324A1 publication Critical patent/EP1217324A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
    • F41G5/26—Apparatus for testing or checking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
    • F41G5/06—Elevating or traversing control systems for guns using electric means for remote control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
    • F41G5/14—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns
    • F41G5/16—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns gyroscopically influenced

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 9 .
  • Firing bursts from terrestrial guns creates high recoil forces, which affect, among other things, that the lower gun mount relative moved to their footprint.
  • the gun barrel Before firing a burst of fire, the gun barrel is on Target directed or assumes a target orientation. The movement of the lower carriage by one A blast of fire has the consequence that the weapon barrel moves away from its target position. This is a cause of shooting errors.
  • the movement of the lower mount can be a shift on the floor space and / or manifest local sinking into the ground and thus across the floor. For now only dealt with the movement of the lower mount on its footprint.
  • a shift on the footprint always takes place when the effect of the recoil forces on the lower carriage is greater than the maximum friction forces that can be generated counteract such a shift.
  • the frictional forces are dependent the weight of the gun and the coefficient of friction between the surface of the Protected and footprint. Obviously there is a danger of such movements and thus also the risk of gun failure is greater with relatively light guns, relatively heavy ones Projectiles, relatively high muzzle velocities and low friction coefficients between lower carriage and footprint.
  • the footprint is generally not a geometrically exact level and is not necessarily so an essentially horizontal surface, but it is usually an irregular meadow, Forest or rock bottom.
  • the coefficient of friction between the footprint and the footprint of the The gun or sub-mount is therefore different from place to place and is also from depending on the nature of the floor space.
  • the Lower carriage under the effect of the recoil forces not only linearly backwards, or in moves in the opposite direction to the projection of the weapon barrel onto the footprint, but rotates on the floor space around the vertical axis. Because of this movement the gun barrel is turned from its target position by an error angle.
  • the angle of error is the emission of bursts of fire or slip angle determined, around which the lower mount and thus the gun rotates on its footprint around its vertical axis.
  • the ones obtained from the measurement process Measurement signals are used for this purpose, the servo drive device or the servo drive unit to control which to straighten the gun barrel, i.e. to adjust the azimuth, is provided.
  • the new process can be carried out quickly and is also suitable for carrying out shelling of rapidly moving terrestrial targets as well as of flight targets, and is with one on measurement based on the gyro measurement principle largely independent of external influences.
  • the method can be carried out rationally, since the before the actual measurement procedural steps of the measuring process to be carried out are minor.
  • the device according to the invention has a Measuring device with an angle measuring element. This captures the error angle by which the lower carriage rotates on its footprint around the vertical axis.
  • the measuring device generates Measurement signals, which are fed via a line arrangement of a control device are, the output with the servo drive device or the servo drive units connected is.
  • a measuring device preferred and very suitable for the device according to the invention contains as a gyro measuring element a fiber gyroscope, its structure and mode of operation further is described below.
  • Fiber gyros are characterized by robustness, they need practically no maintenance as they do not pollute; in contrast to mechanical gyros they hardly wear out due to the lack of moving parts, and in contrast they are relatively inexpensive compared to laser gyros.
  • Fiber gyros generally have a certain gyro drift; that means that the angle indicated by it changes even if the angle to be measured changes in our Case referred to as the error angle, is zero.
  • the measurement process therefore does not start with the measurement of the error angle but with the determination of the gyro drift to be determined beforehand or the drift speed of the fiber gyroscope used.
  • the gyro drift is measured several times at intervals, and The drift speed is calculated from the measurement results obtained.
  • a first gyro angle before firing and immediately after firing measured a second gyro angle.
  • the difference between the first and the the second gyro angle minus the drift angle extrapolated from the gyro drift is the same the error angle by which the lower carriage moves relative to its footprint as a result of a first Firing has postponed.
  • the measurement signal corresponding to this error angle is used to correct the direction of the gun barrel for the following firing.
  • the gyro angle measured continuously during firing.
  • the gyro angle minus of the drift angle gives the error angle by which the lower carriage is relative to it Floor space has moved due to the ongoing firing. That this error angle appropriate measurement signal is used to correct the direction of the gun barrel for the current Firing shot used.
  • the drift angle Since the change in the drift angle is constant or the drift speed does not change suddenly changes, the drift angle does not have to be determined continuously, it is sufficient to time intervals, for example once per hour.
  • the lower mount can be also rotate about the transverse axis and the longitudinal axis.
  • Rotation around the vertical axis which corresponds to a rotational movement relative to the footprint
  • azimuth changes.
  • the rotation about the transverse axis which corresponds to a pitching movement
  • the longitudinal axis which corresponds to a lateral tilting movement, changes both azimuth as well as elevation.
  • the measuring device contains only one measuring element and the Control device only one control unit.
  • the shift is additionally of the gun barrel, which is due to the pitching movement of the lower mount, and the one Displacement of the weapon barrel, which is due to the tilting movement of the lower mount is compensated. It is true that only the shift as a result of the pitching movement or the displacement due to the tilting movement can be compensated, but this would be the ratio of effort to benefit is relatively disadvantageous, since pitching and tilting movements, that occur primarily on soft ground, mostly occur together.
  • a gun 10 which essentially consists of a weapon with a weapon barrel 12, a cradle 14, an upper mount 16 and a lower mount 18 ; Cradle 14 , upper mount 16 and lower mount 18 together form a weapon holder.
  • the lower mount 18 is stationary or is considered to be stationary .; Deviations of the lower carriage from its target position due to fire blasts are taken into account by the new process.
  • the upper mount 16 can be pivoted about the vertical axis Z relative to the lower mount 18 .
  • the cradle 14 in which the weapon is fastened can be pivoted about the transverse axis Y relative to the upper mount 16 .
  • the longitudinal axis X is perpendicular to the YZ plane defined by the vertical axis Z and the transverse axis Y.
  • the XZ plane formed by the vertical axis Z and the longitudinal axis X only coincides with the longitudinal center plane or plane of symmetry of the gun 10 , even in the case of a completely symmetrical gun, when the weapon barrel 12 assumes its central position according to FIG. 1 .
  • a measuring unit 20 of a measuring device (not shown) is attached to the middle part 18.1 of the lower carriage 18 and contains a gyro measuring element in the form of a fiber gyroscope.
  • the measuring element is designed and arranged such that it changes the angle or
  • Error angle ⁇ corresponding to the rotation of the lower carriage 18 relative to the footprint 1, is detected.
  • the measuring device can also have one or more further gyro measuring elements or other measuring elements which are also provided for determining the error angle ⁇ .
  • the other measuring elements can be used to obtain a reliable value for the error angle ⁇ by averaging, or they can be used as redundant gyro measuring elements.
  • the gyro measuring element 20 and, if necessary, the further measuring elements can be fastened at any points on the lower mount 18 . However, care should be taken to arrange the measuring elements so that they are protected from damage.
  • the gyro measuring element 20 has a fiber gyroscope 21 , which is shown schematically in FIG. 2 .
  • the fiber gyro 21 essentially consists of a light source in the form of a laser 22, a beam splitter 24, a fiber coil 26 and a detector 28.
  • a beam S1 emitted by the laser 22 is split at the beam splitter 24 into two partial beams S2, S3 , which then form the fiber coil 26 run in opposite directions.
  • the Sagnac effect occurs, that is to say that the partial beam S2 running in the direction R1 of the rotation of the fiber spool 26 requires more time to pass through the fiber spool 26 than that oppositely rotating partial beam S3.
  • the partial beams S2, S3 interfere , the resulting interference pattern being dependent on the rotational speed.
  • This change in the interference pattern is detected by the detector 28 .
  • the rotational angle can ultimately be determined by integration over time, which is the error angle ⁇ winkel in the present case.
  • the angle of rotation is determined from the Doppler effect, which results from the partial beams rotating in opposite directions in the fiber spool.
  • the mode of operation of the gyro measuring element 20 containing the fiber gyroscope 21 is described below with reference to FIG. 3 .
  • 3 shows angles in the abscissa direction and time t in the ordinate direction. A burst of fire is emitted between t1 and t2 .
  • the solid line corresponds to the gyro angle ⁇ , which is determined by the fiber gyroscope 21 ; the dashed line corresponds to the drift angle ⁇ ; the dash-dotted line corresponds to the angle of the rotation of the lower carriage 20 about the vertical axis Z, referred to as the error angle achse .
  • the gyro angle ⁇ is equal to the drift angle ⁇ .
  • the drift angle increases by ⁇ , namely with the same slope as before t1; the gyro angle ⁇ increases due to the burst of fire by ⁇ .
  • the drift angle ⁇ still increases with the same slope; its increase corresponds here again to the increase in the gyro angle ⁇ .
  • the gyro angle may have to be compared with the encoder angle of the gun 10 as a further method step before the measuring process.
  • FIG. 4A and 4B show simplified diagrams 100 and 200 for explaining the data flow when carrying out the method according to the invention, the direction of the desired data being indicated by the arrow A1 in FIG. 4A and the arrow A2 in FIG. 4B the direction of the actual data is given.
  • the tilt angle is labeled 101
  • the gyro angle is 102
  • the data of the fire control for azimuth with ⁇ GH and for elevation with ⁇ GH
  • the transformation into the deck system S GD with 203 the gun parameter correction with 204 and the data of the servo units for azimuth with ⁇ GD and for elevation with ⁇ GD .
  • control device has the simplest design of the inventive Device only a control unit with which the azimuth ⁇ corrects becomes. If the gun is on an inclined plane, this method is used to purchase taken that the error of the error of the elevation is not corrected.
  • control device can be equipped with another Control unit are provided, by means of which the elevation is corrected.
  • the control device has a computer, which is either a gun computer or is formed by a fire control computer.
  • the measuring device In order to take into account the rotation about the vertical axis Z and also the rotation about the transverse axis Y or the pitching movement for the correction of the direction of the weapon barrel 12 , the measuring device must have an additional measuring element for determining the error angle ⁇ , which corresponds to the rotation about the Y axis corresponds.
  • This measuring element is also preferably designed as a gyro measuring element, in particular as a fiber gyroscope, and the determination of ⁇ takes place in the same way as the determination of ⁇ .
  • Several measuring elements can also be provided for determining the error angle ⁇ wink.
  • the control device always contains a control element for correcting the azimuth and a control element for correcting the elevation.
  • the measuring device in order to correct the direction of the weapon barrel 12 in addition to the rotation about the vertical axis Z and the rotation about the transverse axis Y and also the rotation about the longitudinal axis X or the tilting movement, the measuring device must have an additional measuring element for determining the error angle ⁇ , which corresponds to the rotation about the longitudinal axis.
  • This measuring element is also preferably designed as a gyro measuring element, in particular as a fiber gyroscope, and the determination of ⁇ takes place in the same way as the determination of ⁇ and ⁇ .
  • several measuring elements can be provided for determining the error angle ⁇ .
  • the control device always contains a control element for correcting the azimuth and a control element for correcting the elevation.

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren von Schiessfehlern. Es sollen diejenigen Schiessfehler korrigiert werden, die durch eine Bewegung eines Waffenrohres (12) eines Geschützes (10) aus seiner Soll-Lage infolge einer Bewegung einer Unterlafette (18) bei Abgabe eines Feuerstosses verursacht werden. Mit Hilfe eines Winkelmessgliedes wird eine Ermittlung eines Fehlerwinkels durchgeführt, längs welchem sich die Unterlafette um die Hochachse (Z) dreht. Aus dem Fehlerwinkel wird ein Fehlersignal gewonnen. Dieses Fehlersignal wird zur Veränderung des Azimuts des Waffenrohres (12) verwertet, um einen durch Drehung der Unterlafette (18) um die Hochachse (Z) verursachten Fehler des Azimuts und der Elevation zu kompensieren. <IMAGE>Method and device for correcting shooting errors. Those shooting errors are to be corrected which are caused by the movement of a weapon barrel (12) of a gun (10) from its target position as a result of a movement of a lower mount (18) when a fire blast is emitted. An angle measuring element is used to determine an error angle along which the lower mount rotates about the vertical axis (Z). An error signal is obtained from the error angle. This error signal is used to change the azimuth of the weapon barrel (12) in order to compensate for an azimuth and elevation error caused by rotation of the lower mount (18) about the vertical axis (Z). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 9 .

Die Abgabe von Feuerstössen durch terrestrische Geschütze erzeugt hohe Rückstosskräfte, welche sich unter Anderem so auswirken, dass sich die Unterlafette des Geschützes relativ zu ihrer Stellfläche bewegt. Vor der Abgabe eines Feuerstosses ist das Waffenrohr auf ein Ziel gerichtet bzw. nimmt eine Soll-Richtlage ein. Die Bewegung der Unterlaffette durch einen Feuerstoss hat zur Folge, dass sich das Waffenrohr aus seiner Soll-Richtlage weg bewegt. Dies ist eine Ursache für Schiessfehler.Firing bursts from terrestrial guns creates high recoil forces, which affect, among other things, that the lower gun mount relative moved to their footprint. Before firing a burst of fire, the gun barrel is on Target directed or assumes a target orientation. The movement of the lower carriage by one A blast of fire has the consequence that the weapon barrel moves away from its target position. This is a cause of shooting errors.

Die Bewegung der Unterlafette kann sich als Verschiebung auf der Stellfläche und/oder als örtliches Einsinken in den Boden und somit quer zur Stellfläche manifestieren. Vorerst wird nur auf die Bewegung der Unterlafette auf ihrer Stellfläche eingegangen. The movement of the lower mount can be a shift on the floor space and / or manifest local sinking into the ground and thus across the floor. For now only dealt with the movement of the lower mount on its footprint.

Eine Verschiebung auf der Stellfläche findet immer dann statt, wenn die Wirkung der Rückstosskräfte auf die Unterlafette grösser ist als die maximal generierbaren Reibungskräfte, die einer solchen Verschiebung entgegenwirken. Die Reibungskräfte wiederum sind abhängig vom Gewicht des Geschützes und vom Reibungskoeffizienten zwischen Auflagefläche des Geschützes und Stellfläche. Offensichtlich ist die Gefahr solcher Bewegungen und damit auch die Gefahr von Geschützfehlern grösser bei relativ leichten Geschützen, relativ schweren Projektilen, relativ hohen Mündungsgeschwindigkeiten und geringen Reibungskoeffizienten zwischen Unterlaffette und Stellfläche.A shift on the footprint always takes place when the effect of the recoil forces on the lower carriage is greater than the maximum friction forces that can be generated counteract such a shift. The frictional forces are dependent the weight of the gun and the coefficient of friction between the surface of the Protected and footprint. Obviously there is a danger of such movements and thus also the risk of gun failure is greater with relatively light guns, relatively heavy ones Projectiles, relatively high muzzle velocities and low friction coefficients between lower carriage and footprint.

Die Stellfläche ist im allgemeinen keine geometrisch exakte Ebene und auch nicht unbedingt eine im Wesentlichen horizontale Fläche, sondern sie ist meist ein unregelmässiger Wiesen-, Wald- oder Felsgrund. Der Reibungskoeffizient zwischen Stellfläche und Standfläche des Geschützes bzw. Unterlafette ist demzufolge örtlich verschieden und er ist ausserdem von der jeweiligen Beschaffenheit der Stellfläche abhängig. Dies hat zur Folge, dass sich die Unterlaffette unter der Wirkung der Rückstosskräfte nicht nur linear nach rückwärts, bzw. in entgegengesetzter Richtung zur Projektion des Waffenrohres auf die Stellfläche verschiebt, sondern sich auf der Stellfläche um die Hochachse dreht. Auf Grund dieser Bewegung wird das Waffenrohr aus seiner Soll-Richtlage um einen Fehlerwinkel abgedreht. Auch wenn dieser Fehlerwinkel klein ist, sind die aus ihm resultierenden Schussfehler infolge der langen Schussdistanzen beträchtlich, beispielsweise resultiert aus einem Fehlerwinkel von 1° bei einer Schussdistanz von 3000 m ein Schussfehler bzw. eine Ablage von ca. 50 m.The footprint is generally not a geometrically exact level and is not necessarily so an essentially horizontal surface, but it is usually an irregular meadow, Forest or rock bottom. The coefficient of friction between the footprint and the footprint of the The gun or sub-mount is therefore different from place to place and is also from depending on the nature of the floor space. As a result, the Lower carriage under the effect of the recoil forces not only linearly backwards, or in moves in the opposite direction to the projection of the weapon barrel onto the footprint, but rotates on the floor space around the vertical axis. Because of this movement the gun barrel is turned from its target position by an error angle. Even if this Error angle is small, the resulting shot errors are due to the long Firing distances considerable, for example results from an error angle of 1 ° a shooting distance of 3000 m, a shooting error or a placement of approx. 50 m.

In der Artillerie werden bei der Beschiessung von terrestrischen statischen oder nahezu statischen Zielen herkömmlicherweise Beobachter eingesetzt, welche die Ziele beobachten und Schussfehler feststellen und evaluieren. Aufgrund der Rückmeldungen der Beobachter nehmen dann die Geschützbedienungsmannschaften Korrekturen vor, indem sie das Waffenrohr neu richten. Dieses Korrekturverfahren ist zeitraubend und für die Beobachter riskant, und es kommt nicht in Betracht in Fällen, in denen rasch bewegte terrestrische Ziele oder Flugziele bekämpft werden müssen.In the artillery, when firing at terrestrial static or almost static Aiming is traditionally used by observers who observe the goals and Determine and evaluate gunshot errors. Based on the feedback from the observers Then the gun crews made corrections by holding the gun barrel realign. This correction process is time consuming and risky for observers, and it is is out of the question in cases where rapidly moving terrestrial targets or flight targets must be fought.

Die Aufgabe der Erfindung wird somit darin gesehen,

  • ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches auch bei der Bekämpfung von rasch bewegten terrestrischen Zielen und Luftzielen mit Erfolg durchgeführt werden kann, und
  • eine feld-taugliche Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen, welche insbesondere so ausgebildet ist, dass sie unabhängig von äusseren Einflüssen arbeitet und keiner wesentlichen Einstell- oder Eichvorgänge bedarf.
The object of the invention is therefore seen in
  • propose a method of the type mentioned at the outset which can also be successfully carried out in combating rapidly moving terrestrial and aerial targets, and
  • to provide a field-compatible device for carrying out such a method, which is in particular designed such that it works independently of external influences and does not require any essential setting or calibration processes.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss

  • für das genannte Verfahren durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 und
  • für die genannte Vorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 9.
The solution of this object is achieved according to the invention
  • for said method by the features of the characterizing part of claim 1 and
  • for said device by the features of the characterizing part of claim 9 .

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Verfahrens sind durch die Ansprüche 2 bis 8 definiert, und bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind durch die Ansprüche 10 bis 17 definiert.Preferred developments of the method according to the invention are defined by claims 2 to 8 , and preferred developments of the device according to the invention are defined by claims 10 to 17 .

Beim erfindungsgemässen Verfahren wird bei der Abgabe von Feuerstössen der Fehlerwinkel bzw. Rutschwinkel festgestellt, um welchen sich die Unterlafette und damit das Geschütz auf seiner Stellfläche um seine Hochachse dreht. Die aus dem Messvorgang gewonnenen Messsignale werden dazu benutzt, die Servoantriebsvorrichtung bzw. die Servoantriebseinheit zu steuern, welche zum Richten des Waffenrohres, das heisst zur Einstellung des Azimuts, vorgesehen ist.In the method according to the invention, the angle of error is the emission of bursts of fire or slip angle determined, around which the lower mount and thus the gun rotates on its footprint around its vertical axis. The ones obtained from the measurement process Measurement signals are used for this purpose, the servo drive device or the servo drive unit to control which to straighten the gun barrel, i.e. to adjust the azimuth, is provided.

Das neue Verfahren ist rasch durchführbar, eignet sich auch zur Durchführung beim Beschuss von rasch bewegten terrestrischen Zielen sowie von Flugzielen, und ist mit einer auf dem Kreisel-Messprinzip beruhenden Messung weitgehend unabhängig von äusseren Einflüssen. Das Verfahren lässt sich rationell durchführen, da die vor der eigentlichen Messung durchzuführenden Verfahrensschritte des Messvorganges geringfügig sind.The new process can be carried out quickly and is also suitable for carrying out shelling of rapidly moving terrestrial targets as well as of flight targets, and is with one on measurement based on the gyro measurement principle largely independent of external influences. The method can be carried out rationally, since the before the actual measurement procedural steps of the measuring process to be carried out are minor.

Zur Durchführung des neuen Verfahrens weist die erfindungsgemässe Vorrichtung eine Messeinrichtung mit einem Winkelmessglied auf. Dieses erfasst den Fehlerwinkel, um den sich die Unterlaffette auf ihrer Stellfläche um die Hochachse dreht. Die Messeinrichtung generiert Messsignale, welche über eine Leitungsanordnung einer Regeleinrichtung eingespiesen werden, deren Ausgang mit der Servoantriebsvorrichtung bzw. den Servoantriebseinheiten verbunden ist. To implement the new method, the device according to the invention has a Measuring device with an angle measuring element. This captures the error angle by which the lower carriage rotates on its footprint around the vertical axis. The measuring device generates Measurement signals, which are fed via a line arrangement of a control device are, the output with the servo drive device or the servo drive units connected is.

Es empfiehlt sich, eine Messeinrichtung mit einem Kreisel-Messglied zu verwenden; damit erhält man eine Korrekturvorrichtung, die unabhängig von äusseren Einflüssen arbeitet und keine wesentlichen Einstellvorgänge benötigt.It is advisable to use a measuring device with a gyro measuring element; in order to you get a correction device that works independently of external influences and no essential adjustment processes required.

Eine für die Vorrichtung nach der Erfindung bevorzugte und sehr geeignete Messeinrichtung enthält als Kreisel-Messglied einen Faserkreisel, dessen Aufbau und Wirkungsweise weiter unten beschrieben wird. Faserkreisel zeichnen sich aus durch Robustheit, sie benötigen praktisch keinen Unterhalt, da sie nicht verschmutzen; im Gegensatz zu mechanischen Kreiseln nützen sie sich wegen des Fehlens bewegter Bestandteile kaum ab, und im Gegensatz zu Laserkreiseln sind sie verhältnismässig preiswert.A measuring device preferred and very suitable for the device according to the invention contains as a gyro measuring element a fiber gyroscope, its structure and mode of operation further is described below. Fiber gyros are characterized by robustness, they need practically no maintenance as they do not pollute; in contrast to mechanical gyros they hardly wear out due to the lack of moving parts, and in contrast they are relatively inexpensive compared to laser gyros.

Faserkreisel weisen im allgemeinen eine gewisse Kreiseldrift auf; das heisst, dass sich der durch sie angezeigte Winkel auch dann ändert, wenn der zu messende Winkel, in unserem Fall als Fehlerwinkel bezeichnet, Null ist. Der Messvorgang beginnt daher nicht mit der Messung des Fehlerwinkels sondern mit der vorgängig zu ermittelnden Feststellung der Kreiseldrift bzw. der Driftgeschwindigkeit des eingesetzten Faserkreisels. Zur Bestimmung der Driftgeschwindigkeit wird die Kreiseldrift in zeitlichen Abständen mehrmals gemessen, und aus den dabei erhaltenen Messergebnissen wird die Driftgeschwindigkeit berechnet.Fiber gyros generally have a certain gyro drift; that means that the angle indicated by it changes even if the angle to be measured changes in our Case referred to as the error angle, is zero. The measurement process therefore does not start with the measurement of the error angle but with the determination of the gyro drift to be determined beforehand or the drift speed of the fiber gyroscope used. To determine the Drift speed, the gyro drift is measured several times at intervals, and The drift speed is calculated from the measurement results obtained.

In einer ersten Variante des Messvorganges des erfindungsgemässen Verfahrens wird unmittelbar vor der Schussabgabe ein erster Kreiselwinkel und unmittelbar nach der Schussabgabe ein zweiter Kreiselwinkel gemessen. Die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Kreiselwinkel, abzüglich des aus der Kreiseldrift extrapolierten Driftwinkels, ist gleich dem Fehlerwinkel, um den sich die Unterlaffette relativ zu ihrer Stellfläche infolge einer ersten Schussabgabe verschoben hat. Das diesem Fehlerwinkel entsprechende Messsignal wird zur Korrektur der Richtung des Waffenrohres für die folgende Schussabgabe benutzt.In a first variant of the measuring process of the method according to the invention, immediately a first gyro angle before firing and immediately after firing measured a second gyro angle. The difference between the first and the the second gyro angle minus the drift angle extrapolated from the gyro drift is the same the error angle by which the lower carriage moves relative to its footprint as a result of a first Firing has postponed. The measurement signal corresponding to this error angle is used to correct the direction of the gun barrel for the following firing.

In einer zweiten Variante des Messvorganges des erfindungsgemässen Verfahrens wird während der Schussabgabe der Kreiselwinkel laufend gemessen. Der Kreiselwinkel abzüglich des Driftwinkels ergibt den Fehlerwinkel, um den sich die Unterlaffette relativ zu ihrer Stellfläche infolge der laufenden Schussabgabe verschoben hat. Das diesem Fehlerwinkel entsprechende Messsignal wird zur Korrektur der Richtung des Waffenrohres für die laufende Schussabgabe benutzt. In a second variant of the measuring process of the method according to the invention the gyro angle measured continuously during firing. The gyro angle minus of the drift angle gives the error angle by which the lower carriage is relative to it Floor space has moved due to the ongoing firing. That this error angle appropriate measurement signal is used to correct the direction of the gun barrel for the current Firing shot used.

Da die Änderung des Driftwinkels stetig ist bzw. die Driftgeschwindigkeit sich nicht schlagartig ändert, muss der Driftwinkel nicht laufend bestimmt werden, sondern es genügt, ihn in zeitlichen Abständen, zum Beispiel ein Mal pro Stunde, zu bestimmen.Since the change in the drift angle is constant or the drift speed does not change suddenly changes, the drift angle does not have to be determined continuously, it is sufficient to time intervals, for example once per hour.

Bisher wurde nur auf die Korrekturen eingegangen, mit welchen Schussfehler verhindert werden, die eine Folge der Drehung der Unterlafette auf ihrer Stellfläche um die Hochachse sind. Bei diesen Schussfehlern handelt es sich aber nur um einen Anteil an den Gesamtschussfehlern, die wegen der Veränderung der Lage der Unterlafette infolge der Rückstosskräfte auftreten. Zusätzlich zu ihrer Drehbewegung um die Hochachse kann sich die Unterlafette auch um die Querachse und um die Längsachse drehen. Durch die oben beschriebene Drehung um die Hochachse, welche einer Rotationsbewegung relativ zur Stellfläche entspricht, verändert sich vor allem - aber nicht unbedingt ausschliesslich - das Azimut. Durch die Drehung um die Querachse, welche einer Nickbewegung entspricht, ändert sich vor allem - aber nicht unbedingt ausschliesslich - die Elevation. Durch die Drehung um die Längsachse, welche einer seitlichen Kippbewegung entspricht, ändern sich sowohl Azimut wie auch Elevation.So far, only the corrections with which shooting errors have been prevented have been discussed be the result of the rotation of the lower mount on its footprint around the vertical axis are. These shot errors are only a part of the total shot errors, the because of the change in the position of the lower carriage due to the recoil forces occur. In addition to its rotary movement around the vertical axis, the lower mount can be also rotate about the transverse axis and the longitudinal axis. By the one described above Rotation around the vertical axis, which corresponds to a rotational movement relative to the footprint, Above all - but not necessarily only - the azimuth changes. By above all, the rotation about the transverse axis, which corresponds to a pitching movement, changes - but not necessarily exclusively - the elevation. By turning around The longitudinal axis, which corresponds to a lateral tilting movement, changes both azimuth as well as elevation.

In der einfachsten Realisation der Erfindung ist vorgesehen, nur diejenige Verschiebung des Waffenrohres, die auf die Rotation der Unterlafette um die Hochachse zurückzuführen ist, durch eine Änderung des Azimuts zu kompensieren. Dies genügt insbesondere dann, wenn mindestens annähernd ebene Stellflächen oder homogene Stellflächen vorhanden sind und der Untergrund gleichmässig beschaffen ist, so dass praktisch keine Nick- und Kippbewegungen auftreten, weil die Unterlaffette nicht einsinkt und dabei örtlich anders aufliegt als auf der ursprünglichen Stellfläche. Hierbei enthält die Messeinrichtung nur ein Messglied und die Regeleinrichtung nur eine Regeleinheit.In the simplest implementation of the invention, only that displacement of the Weapon barrel, which is due to the rotation of the lower mount around the vertical axis, to compensate for this by changing the azimuth. This is particularly sufficient if there are at least approximately flat shelves or homogeneous shelves and the subsurface is made evenly, so that practically no pitching and tilting movements occur because the lower carriage does not sink and rests locally differently than on the original footprint. Here, the measuring device contains only one measuring element and the Control device only one control unit.

In einer verbesserten Realisation der Erfindung werden zusätzlich diejenige Verschiebung des Waffenrohres, die auf die Nickbewegung der Unterlafette zurückzuführen ist, und diejenige Verschiebung des Waffenrohres, die auf die Kippbewegung der Unterlafette zurückzuführen ist, kompensiert. Zwar könnte auch nur die Verschiebung infolge der Nickbewegung oder die Verschiebung infolge der Kippbewegung kompensiert werden, doch wäre hierbei das Verhältnis von Aufwand zu Nutzen verhältnismässig unvorteilhaft, da Nick- und Kippbewegungen, die vor allem bei weichem Untergrund auftreten, meist gemeinsam vorkommen. In an improved implementation of the invention, the shift is additionally of the gun barrel, which is due to the pitching movement of the lower mount, and the one Displacement of the weapon barrel, which is due to the tilting movement of the lower mount is compensated. It is true that only the shift as a result of the pitching movement or the displacement due to the tilting movement can be compensated, but this would be the ratio of effort to benefit is relatively disadvantageous, since pitching and tilting movements, that occur primarily on soft ground, mostly occur together.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1
ein Geschütz mit einem Kreisel-Messglied, in einem Schaubild;
Fig. 2
ein als Faserkreisel ausgebildetes Kreisel-Messglied, in schematischer Darstellung;
Fig. 3
ein Diagramm zur Erläuterung der Zusammenhänge zwischen Driftwinkel, Kreiselwinkel und Fehlerwinkel in Funktion der Zeit; und
Fig. 4A und Fig. 4B
zwei Flussdiagramme zur Erläuterung des Datenflusses beim Verfahren nach der Erfindung.
The invention is described in detail below using exemplary embodiments and with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1
a gun with a gyro measuring element, in a diagram;
Fig. 2
a gyro measuring element designed as a fiber gyro, in a schematic representation;
Fig. 3
a diagram for explaining the relationships between drift angle, gyro angle and error angle as a function of time; and
4A and 4B
two flow diagrams for explaining the data flow in the method according to the invention.

In Fig. 1 ist ein Geschütz 10 dargestellt, das im Wesentlichen aus einer Waffe mit einem Waffenrohr 12, einer Wiege 14, einer Oberlafette 16 und einer Unterlafette 18 besteht; Wiege 14, Oberlafette 16 und Unterlafette 18 bilden zusammen eine Waffenaufnahme. Die Unterlafette 18 ist ortsfest bzw. wird als ortsfest betrachtet.; Abweichungen der Unterlafette von ihrer Soll-Lage infolge von Feuerstössen werden durch das neue Verfahren berücksichtigt. Zur Einstellung des Azimuts α lässt sich die Oberlaffette 16 relativ zur Unterlaffette 18 um die Hochachse Z verschwenken. Zur Einstellung der Elevation λ lässt sich die Wiege 14, in welcher die Waffe befestigt ist, relativ zur Oberlaffette 16 um die Querachse Y verschwenken. Die Längsachse X steht senkrecht auf der durch die Hochachse Z und die Querachse Y definierten YZ-Ebene. Die durch die Hochachse Z und die Längsachse X gebildete XZ-Ebene fällt auch bei einem vollständig symmetrischen Geschütz nur dann mit der Längsmittelebene bzw. Symmetrieebene des Geschützes 10 zusammen, wenn das Waffenrohr 12 gemäss Fig. 1 seine mittige Stellung einnimmt. 1 shows a gun 10 which essentially consists of a weapon with a weapon barrel 12, a cradle 14, an upper mount 16 and a lower mount 18 ; Cradle 14 , upper mount 16 and lower mount 18 together form a weapon holder. The lower mount 18 is stationary or is considered to be stationary .; Deviations of the lower carriage from its target position due to fire blasts are taken into account by the new process. To set the azimuth α, the upper mount 16 can be pivoted about the vertical axis Z relative to the lower mount 18 . To set the elevation λ, the cradle 14 in which the weapon is fastened can be pivoted about the transverse axis Y relative to the upper mount 16 . The longitudinal axis X is perpendicular to the YZ plane defined by the vertical axis Z and the transverse axis Y. The XZ plane formed by the vertical axis Z and the longitudinal axis X only coincides with the longitudinal center plane or plane of symmetry of the gun 10 , even in the case of a completely symmetrical gun, when the weapon barrel 12 assumes its central position according to FIG. 1 .

Am Mittelteil 18.1 der Unterlaffette 18 ist eine Messeinheit 20 einer weiter nicht dargestellten Messeinrichtung angebracht, welche ein Kreisel-Messglied in Form eines Faserkreisels enthält. Das Messglied ist so ausgebildet und angeordnet, dass es Winkelveränderungen bzw. A measuring unit 20 of a measuring device (not shown) is attached to the middle part 18.1 of the lower carriage 18 and contains a gyro measuring element in the form of a fiber gyroscope. The measuring element is designed and arranged such that it changes the angle or

Fehlerwinkel Δζ, entsprechend der Rotation der Unterlaffette 18 relativ zur Stellfläche 1, erfasst.Error angle Δζ, corresponding to the rotation of the lower carriage 18 relative to the footprint 1, is detected.

Zusätzlich zum an der Stütze 18.1 befestigten Kreisel-Messglied 20 kann die Messvorrichtung auch eines oder mehrere weitere Kreisel-Messglieder oder auch anders ausgebildete Messglieder aufweisen, die ebenfalls zur Bestimmung des Fehlerwinkels Δζ vorgesehen sind. Die weiteren Messglieder können dazu benutzt werden, durch Mittelwertbildung einen gesicherten Wert für den Fehlerwinkel Δζ zu erhalten, oder sie können als redundante Kreisel-Messglieder benutzt werden.In addition to the gyro measuring element 20 fastened to the support 18.1 , the measuring device can also have one or more further gyro measuring elements or other measuring elements which are also provided for determining the error angle Δζ. The other measuring elements can be used to obtain a reliable value for the error angle Δζ by averaging, or they can be used as redundant gyro measuring elements.

Das Kreisel-Messglied 20 und ggfs. die weiteren Messglieder können an beliebigen Stellen der Unterlaffette 18 befestigt sein. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, die Messglieder so anzuordnen, dass sie vor Beschädigungen geschützt sind.The gyro measuring element 20 and, if necessary, the further measuring elements can be fastened at any points on the lower mount 18 . However, care should be taken to arrange the measuring elements so that they are protected from damage.

Das Kreisel-Messglied 20 weist einen Faserkreisel 21 auf, der in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Der Faserkreisel 21 besteht im Wesentlichen aus einer Lichtquelle in Form eines Lasers 22, einem Strahlteiler 24, einer Faserspule 26 und einem Detektor 28. Ein vom Laser 22 emittierter Strahl S1 wird am Strahlteiler 24 in zwei Teilstrahlen S2, S3 geteilt, die anschliessend die Faserspule 26 gegensinnig durchlaufen. Bei einer Drehung des Faserkreisels 21 um eine senkrecht zur Ebene der Faserspule 26 verlaufende Achse Z tritt der Sagnac-Effekt ein, das heisst, der in Richtung R1 der Drehung der Faserspule 26 laufende Teilstrahl S2 benötigt mehr Zeit für das Durchlaufen der Faserspule 26 als der entgegengesetzt umlaufende Teilstrahl S3. Nach dem Durchlaufen der Faserspule 26 interferieren die Teilstrahlen S2, S3, wobei das entstehende Interferenzmuster von der Drehgeschwindigkeit abhängig ist. Diese Änderung des Interferenzmusters wird vom Detektor 28 erfasst. Aus der Änderung des Interferenzmusters, welches der Drehgeschwindigkeit entspricht, lässt sich also durch Integration über die Zeit letztlich der Drehwinkel bestimmen, der im vorliegenden Fall der Fehlerwinkel Δζ ist. In einer anderen Ausbildung des Faserkreisels wird der Drehwinkel aus dem Doppler-Effekt bestimmt, der sich aus den gegenläufig in der Faserspule umlaufenden Teilstrahlen ergibt.The gyro measuring element 20 has a fiber gyroscope 21 , which is shown schematically in FIG. 2 . The fiber gyro 21 essentially consists of a light source in the form of a laser 22, a beam splitter 24, a fiber coil 26 and a detector 28. A beam S1 emitted by the laser 22 is split at the beam splitter 24 into two partial beams S2, S3 , which then form the fiber coil 26 run in opposite directions. When the fiber gyro 21 is rotated about an axis Z running perpendicular to the plane of the fiber spool 26 , the Sagnac effect occurs, that is to say that the partial beam S2 running in the direction R1 of the rotation of the fiber spool 26 requires more time to pass through the fiber spool 26 than that oppositely rotating partial beam S3. After passing through the fiber coil 26, the partial beams S2, S3 interfere , the resulting interference pattern being dependent on the rotational speed. This change in the interference pattern is detected by the detector 28 . From the change in the interference pattern, which corresponds to the rotational speed, the rotational angle can ultimately be determined by integration over time, which is the error angle Δwinkel in the present case. In another embodiment of the fiber gyroscope, the angle of rotation is determined from the Doppler effect, which results from the partial beams rotating in opposite directions in the fiber spool.

Die Wirkungsweise des den Faserkreisel 21 enthaltenden Kreisel-Messgliedes 20 wird im Folgenden mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben. In Fig. 3 sind Winkel in Abszissenrichtung und die Zeit t in Ordinatenrichtung aufgetragen. In der Zeitspanne zwischen t1 und t2 wird ein Feuerstoss abgegeben. Die ausgezogene Linie entspricht dem Kreiselwinkel , der durch den Faserkreisel 21 ermittelt wird; die gestrichelte Linie entspricht dem Driftwinkel ε; die strichpunktierte Linie entspricht dem als Fehlerwinkel ζ bezeichneten Winkel der Drehung der Unterlaffettte 20 um die Hochachse Z. Vor dem Zeitpunkt t1 ist der Kreiselwinkel  gleich dem Driftwinkel ε. In der Zeitspanne von t1 bis t2, während der der Feuerstoss erfolgt, nimmt der Driftwinkel um Δε zu, und zwar mit gleicher Steigung wie vor t1; der Kreiselwinkel  nimmt infolge des Feuerstosses um Δ zu. In der Zeit nach t2, also nach dem Feuerstoss, nimmt der Driftwinkel ε immer noch mit gleicher Steigung zu; seine Zunahme entspricht hier wiederum der Zunahme des Kreiselwinkels . Um den durch den Feuerstoss verursachten Fehlerwinkel Δζ zu ermitteln, werden zu Beginn des Feuerstosses der Kreiselwinkel (t1) und zu Ende des Feuerstosses der Kreiselwinkel (t2) bestimmt und daraus die Zunahme des Kreiselwinkels Δ = (t2) - (t1) ermittelt. Hiervon wird die Zunahme des Driftwinkels während des Feuerstosses ermittelt; diese beträgt nämlich Δε = ε(t2) - ε(t1). Der auch als Rutschwinkel bezeichnete Fehlerwinkel Δζ ist gleich der Zunahme des Kreiselwinkels Δ vermindert um die Zunahme des Driftwinkels Δε., also Δζ = Δ - Δε. Einzelne der eben beschriebenen Schritte zur Bestimmung des Fehler- bzw. Rutschwinkels können vertauscht werden.The mode of operation of the gyro measuring element 20 containing the fiber gyroscope 21 is described below with reference to FIG. 3 . 3 shows angles in the abscissa direction and time t in the ordinate direction. A burst of fire is emitted between t1 and t2 . The solid line corresponds to the gyro angle , which is determined by the fiber gyroscope 21 ; the dashed line corresponds to the drift angle ε; the dash-dotted line corresponds to the angle of the rotation of the lower carriage 20 about the vertical axis Z, referred to as the error angle achse . Before the time t1 , the gyro angle  is equal to the drift angle ε. In the period from t1 to t2 during which the firing takes place, the drift angle increases by Δε, namely with the same slope as before t1; the gyro angle  increases due to the burst of fire by Δ. In the time after t2, ie after the burst of fire, the drift angle ε still increases with the same slope; its increase corresponds here again to the increase in the gyro angle . In order to determine the error angle Δζ caused by the burst of fire, the gyro angle  (t1) is determined at the beginning of the burst of fire and the gyro angle  (t2) at the end of the burst of fire and the increase in the gyro angle Δ =  (t2) -  ( t1) determined. From this, the increase in the drift angle during the burst of fire is determined; this is namely Δε = ε (t2) - ε (t1). The error angle Δζ, also referred to as the slip angle, is equal to the increase in the gyro angle Δ less the increase in the drift angle Δε., Ie Δ also = Δ - Δε. Individual of the steps just described for determining the error or slip angle can be interchanged.

Um den korrekten Wert für den Fehlerwinkel Δζ zu erhalten, muss ggfs. als weiterer Verfahrensschritt vor dem Messvorgang der Kreiselwinkel mit dem Coderwinkel des Geschützes 10 abgeglichen werden.In order to obtain the correct value for the error angle Δζ, the gyro angle may have to be compared with the encoder angle of the gun 10 as a further method step before the measuring process.

Fig. 4A und Fig. 4B zeigen vereinfachte Schemata 100 und 200 zur Erläuterung des Datenflusses bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, wobei in Fig. 4A mit dem Pfeil A1 die Richtung der Soll-Daten und in Fig. 4B mit dem Pfeil A2 die Richtung der Ist-Daten angegeben ist. Es sind bezeichnet der Verkantungswinkel mit 101, der Kreiselwinkel mit 102, die Daten der Feuerleitkontrolle für Azimut mit αGH und für Elevation mit λGH, die Transformation ins Decksystem S GD mit 203, die Geschützparameterkorrektur mit 204 und die Daten der Servoeinheiten für Azimut mit αGD und für Elevation mit λGD. 4A and 4B show simplified diagrams 100 and 200 for explaining the data flow when carrying out the method according to the invention, the direction of the desired data being indicated by the arrow A1 in FIG. 4A and the arrow A2 in FIG. 4B the direction of the actual data is given. The tilt angle is labeled 101, the gyro angle is 102, the data of the fire control for azimuth with α GH and for elevation with λ GH , the transformation into the deck system S GD with 203, the gun parameter correction with 204 and the data of the servo units for azimuth with α GD and for elevation with λ GD .

Die Regeleinrichtung weist - wie schon erwähnt - in der einfachsten Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung nur eine Regeleinheit auf, mit welcher das Azimut α korrigiert wird. Steht das Geschütz auf einer schiefen Ebene, so wird bei diesem Verfahren in Kauf genommen, dass der mit dem Fehler des Fehler der Elevation nicht korrigiert wird. As already mentioned, the control device has the simplest design of the inventive Device only a control unit with which the azimuth α corrects becomes. If the gun is on an inclined plane, this method is used to purchase taken that the error of the error of the elevation is not corrected.

Um eine verbesserte Korrektur durchzuführen, kann die Regelvorrichtung mit einer weiteren Regeleinheit versehen werden, mittels welcher die Elevation korrigiert wird.In order to carry out an improved correction, the control device can be equipped with another Control unit are provided, by means of which the elevation is corrected.

Die Regeleinrichtung weist einen Rechner auf, welcher entweder durch einen Geschützrechner oder durch einen Feuerleitgerät-Rechner gebildet ist.The control device has a computer, which is either a gun computer or is formed by a fire control computer.

Bisher wurde nur die Korrektur der Richtung des Waffenrohres zur Kompensation der Drehung der Unterlaffette um die Hochachse Z beschrieben. Um für die Korrektur der Richtung des Waffenrohres 12 neben der Drehung um die Hochachse Z auch die Drehung um die Querachse Y bzw. die Nickbewegung zu berücksichtigen, muss die Messvorrichtung ein zusätzliches Messglied zum Feststellen des Fehlerwinkels Δψ, welcher der Rotation um die Y-Achse entspricht, aufweisen. Auch dieses Messglied ist vorzugsweise als Kreisel-Messglied, insbesondere als Faserkreisel, ausgebildet und die Bestimmung von Δψ erfolgt in gleicher Weise wie die Bestimmung von Δζ. Es können auch mehrere Messglieder zur Ermittlung des Fehlerwinkels Δψ vorgesehen sein. Die Regeleinrichtung enthält hierbei stets ein Regelglied zur Korrektur des Azimuts und ein Regelglied zur Korrektur der Elevation.So far, only the correction of the direction of the weapon barrel to compensate for the rotation of the lower carriage around the vertical axis Z has been described. In order to take into account the rotation about the vertical axis Z and also the rotation about the transverse axis Y or the pitching movement for the correction of the direction of the weapon barrel 12 , the measuring device must have an additional measuring element for determining the error angle Δψ, which corresponds to the rotation about the Y axis corresponds. This measuring element is also preferably designed as a gyro measuring element, in particular as a fiber gyroscope, and the determination of Δψ takes place in the same way as the determination of Δζ. Several measuring elements can also be provided for determining the error angle Δwink. The control device always contains a control element for correcting the azimuth and a control element for correcting the elevation.

Um schliesslich für die Korrektur der Richtung des Waffenrohres 12 neben der Drehung um die Hochachse Z und der Drehung um die Querachse Y auch die Drehung um die Längsachse X bzw. die Kippbewegung zu berücksichtigen, muss die Messvorrichtung ein zusätzliches Messglied zum Feststellen des Fehlerwinkels Δξ, welcher der Rotation um die Längsachse entspricht, aufweisen. Auch dieses Messglied ist vorzugsweise als Kreisel-Messglied, insbesondere als Faserkreisel, ausgebildet, und die Bestimmung von Δξ erfolgt in gleicher Weise wie die Bestimmung von Δζ und Δψ. Es können auch hier mehrere Messglieder zur Ermittlung des Fehlerwinkels Δξ vorgesehen sein. Die Regeleinrichtung enthält auch hier stets ein Regelglied zur Korrektur des Azimuts und ein Regelglied zur Korrektur der Elevation.Finally, in order to correct the direction of the weapon barrel 12 in addition to the rotation about the vertical axis Z and the rotation about the transverse axis Y and also the rotation about the longitudinal axis X or the tilting movement, the measuring device must have an additional measuring element for determining the error angle Δξ, which corresponds to the rotation about the longitudinal axis. This measuring element is also preferably designed as a gyro measuring element, in particular as a fiber gyroscope, and the determination of Δξ takes place in the same way as the determination of Δζ and Δψ. Here, too, several measuring elements can be provided for determining the error angle Δξ. Here too, the control device always contains a control element for correcting the azimuth and a control element for correcting the elevation.

Claims (17)

Verfahren zum Korrigieren von Schiessfehlern, welche verursacht sind durch eine Bewegung eines Waffenrohres (12) eines Geschützes (10) aus seiner Soll-Lage infolge einer Bewegung einer Unterlafette (18) bei Abgabe eines Feuerstosses,
dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines Winkelmessgliedes eine Ermittlung eines Fehlerwinkels (Δζ) durchgeführt wird, längs welchem sich die Unterlafette um die Hochachse (Z) dreht, dass aus dem Fehlerwinkel ein Fehlersignal gewonnen wird, und dass das Fehlersignal zur Veränderung des Azimuts (α) des Waffenrohres (12) verwertet wird, um einen durch Drehung der Unterlafette (18) um die Hochachse (Z) verursachten Fehler des Azimuts (α) und der Elevation (λ) zu kompensieren. Method for correcting shooting errors which are caused by the movement of a weapon barrel ( 12 ) of a gun ( 10 ) from its desired position as a result of a movement of a lower mount (18) when a fire blast is emitted,
characterized, that with the help of an angle measuring element, an error angle (Δζ) is determined, along which the lower mount rotates about the vertical axis ( Z ), that an error signal is obtained from the error angle, and that the error signal for changing the azimuth (α) of the weapon barrel ( 12 ) is used in order to compensate for an error in the azimuth (α) and the elevation (λ) caused by rotation of the lower mount ( 18 ) about the vertical axis ( Z ). Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines weiteren Winkelmessgliedes eine Ermittlung eines Fehlerwinkels (Δψ) durchgeführt wird, längs welchem sich die Unterlaffette (18) um die Querachse (Y) dreht, dass aus dem Fehlerwinkel ein weiteres Fehlersignal gewonnen wird, und dass das weitere Fehlersignal zur Veränderung des Azimuts (α) und der Elevation (λ) des Waffenrohres (12) verwertet wird, um den Fehler des Azimuts und der Elevation, die durch Drehung der Unterlafette (18) um die Querachse (Y) verursacht sind, zu kompensieren. Method according to claim 1,
characterized, that a further angle measuring element is used to determine an error angle (Δψ) along which the lower carriage ( 18 ) rotates about the transverse axis ( Y ), that a further error signal is obtained from the error angle, and that the further error signal for changing the azimuth (α) and the elevation (λ) of the weapon barrel ( 12 ) is used for the errors of the azimuth and elevation, which are caused by rotation of the lower mount ( 18 ) about the transverse axis ( Y ) , to compensate. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines weiteren Winkelmessgliedes eine Ermittlung eines Fehlerwinkels (Δξ) durchgeführt wird, längs welchem sich die Unterlaffette (18) um die Längsachse (X) dreht, dass aus der Messung ein weiteres Messignal gewonnen wird, und dass das Messsignal zur Veränderung des Azimuts (α) und der Elevation (λ) des Waffenrohres (12) verwertet wird, um den Fehler des Azimuts und der Elevation, die durch Drehung der Unterlafette (18) um die Längsachse (X) verursacht sind, zu kompensieren. Method according to one of claims 1 to 2,
characterized, that a further angle measuring element is used to determine an error angle (Δξ) along which the lower carriage ( 18 ) rotates about the longitudinal axis ( X ), that a further measurement signal is obtained from the measurement, and that the measurement signal for changing the azimuth (α) and the elevation (λ) of the weapon barrel ( 12 ) is used to determine the errors in the azimuth and elevation caused by the rotation of the lower mount ( 18 ) about the longitudinal axis ( X ), to compensate. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Fehlerwinkels (Δζ, Δψ, Δξ) ein Kreisel-Messglied verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 3 ,
characterized in that a gyro measuring element is used to determine the error angle (Δζ, Δψ, Δξ). Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass als Kreisel-Messglied ein Faserkreisel verwendet wird, und dass vor dem Feuerstoss der zeitliche Verlauf eines Driftwinkels (ε) des Faserkreisels ermittelt wird, Method according to claim 4 ,
characterized, that a fiber gyroscope is used as the gyro measuring element, and that the time course of a drift angle (ε) of the fiber gyroscope is determined before the burst of fire, Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Kreiselwinkel ((t1)) zu Beginn des Feuerstosses des Faserkreisels festgestellt wird, ein zweiter Kreiselwinkel ((t2)) zu Ende des Feuerstosses festgestellt wird, eine Kreiselwinkel-Differenz (ΔΦ) zwischen dem ersten Kreiselwinkel ((t1)) und dem ersten Kreiselwinkel ((t2)) ermittelt wird, eine Driftwinkel-Differenz (Δε) während des Feuerstosses ermittelt wird, und der Fehlerwinkel (Δζ, Δψ, Δξ) durch Subtraktion der Driftwinkel-Differenz (Δε) von der Kreiselwinkel-Differenz (Δ) ermittelt wird, und dass das aus dem Fehlerwinkel (Δζ, Δψ, Δξ) gewonnene Fehlersignal zur Änderung des Azimuts (α) und ggfs. der Elevation (λ) für den nachfolgenden Feuerstoss verwertet wird. Method according to claim 5 ,
characterized, that a first gyro angle ( (t1) ) is determined at the start of the burst of fire of the fiber gyroscope, a second gyro angle ( (t2) ) is determined at the end of the burst, a gyro angle difference (ΔΦ) between the first gyro angle ( (t1) ) and the first gyro angle ( (t2) ) is determined, a drift angle difference (Δε) is determined during the burst, and the error angle (Δζ, Δψ, Δξ) is determined by subtracting the drift angle difference (Δε) from the gyro angle difference (Δ), and that the error signal obtained from the error angle (Δζ, Δψ, Δξ) is used to change the azimuth (α) and possibly the elevation (λ) for the subsequent burst of fire. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf des Kreiselwinkels () des Faserkreisels während des Feuerstosses festgestellt wird, der Fehlerwinkel (Δζ, Δψ, Δξ) durch Subtraktion des Driftwinkels (ε) vom Kreiselwinkel () ermittelt wird, und dass das aus dem Fehlerwinkel (Δζ, Δψ, Δξ) gewonnene Fehlersignal zur laufenden Änderung des Azimuts (α) und ggfs. der Elevation (λ) während des Feuerstosses verwertet wird. Method according to claim 5 ,
characterized, that the time course of the gyro angle () of the fiber gyro is determined during the burst of fire, the error angle (Δζ, Δψ, Δξ) is determined by subtracting the drift angle (ε) from the gyro angle (), and that the error signal obtained from the error angle (Δζ, Δψ, Δξ) is used to continuously change the azimuth (α) and possibly the elevation (λ) during the burst of fire. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ermittlung des Fehlerwinkels (Δζ, Δψ, Δξ) eine Abgleichung der Messvorrichtung mit Coderwinkeln des Geschützes (10) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 7 ,
characterized in that, prior to the determination of the error angle (Δζ, Δψ, Δξ), the measuring device is compared with code angles of the gun ( 10 ). Vorrichtung zum Korrigieren von Schiessfehlern, welche verursacht sind durch eine Bewegung eines Waffenrohres (12) eines Geschützes (10) aus seiner Soll-Lage infolge einer Bewegung einer Unterlafette (18) bei Abgabe eines Feuerstosses, wobei das Geschütz (10) eine Antriebsvorrichtung mit einer Antriebseinheit zum Einstellen des Azimuts (α) und eine Antriebseinheit zum Einstellen der Elevation (λ) des Waffenrohres aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterlafette (18) eine Messeinrichtung (20) befestigt, welche ein Messglied aufweist, das zur Ermittlung eines Fehlerwinkels (Δζ) ausgebildet ist, um den sich die Unterlafette (18) bei der Abgabe des Feuerstosses um die Hochachse (Z) dreht, dass ein Ausgang der Messeinrichtung mit einem Eingang einer Regeleinrichtung verbunden ist, welche dazu ausgebildet ist, aus dem Fehlerwinkel (Δζ) eine Korrektur für das Azimut (α) zu ermitteln, und dass ein Ausgang der Regeleinrichtung mit der zur Einstellung des Azimuts (α) vorgesehen Antriebseinheit verbunden ist, um die durch die Bewegung der Unterlafette verursachte Änderung des Azimuts (α) und der Elevation (λ) des Waffenrohres (12) zu kompensieren. Device for correcting shooting errors caused by the movement of a weapon barrel ( 12 ) of a gun ( 10 ) from its desired position as a result of a movement of a lower gun ( 18 ) when a fire blast is given, the gun ( 10 ) being a drive device with a Has a drive unit for adjusting the azimuth (α) and a drive unit for adjusting the elevation (λ) of the weapon barrel,
characterized, that a measuring device ( 20 ) is attached to the lower mount ( 18 ), which has a measuring element that is designed to determine an error angle (Δζ) around which the lower mount ( 1 8) rotates around the vertical axis ( Z ) when the shot is fired rotates, that an output of the measuring device is connected to an input of a control device which is designed to determine a correction for the azimuth (α) from the error angle (Δζ), and that an output of the control device is connected to the drive unit provided for setting the azimuth (α) in order to compensate for the change in the azimuth (α) and the elevation (λ) of the weapon barrel ( 12 ) caused by the movement of the lower mount. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung dazu ausgebildet ist, aus dem Fehlerwinkel (Δζ) eine Korrektur für die Elevation (λ) zu ermitteln, und dass ein weiterer Ausgang der Regeleinrichtung mit der zur Einstellung der Elevation (λ) vorgesehen Antriebseinheit verbunden ist, um die durch die Bewegung der Unterlafette verursachte Änderung der Elevation (λ) des Waffenrohres (12) zu kompensieren. Device according to claim 9 ,
characterized, that the control device is designed to determine a correction for the elevation (λ) from the error angle (Δζ), and that a further output of the control device is connected to the drive unit provided for adjusting the elevation (λ) in order to compensate for the change in the elevation (λ) of the weapon barrel ( 12 ) caused by the movement of the lower mount. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung ein weiteres, an der Unterlafette befestigtes Messglied aufweist, das zur Ermittlung des Fehlerwinkels (Δψ) ausgebildet ist, um den sich die Unterlafette (18) bei der Abgabe des Feuerstosses um die Querachse (Y) dreht, dass ein Ausgang der Messeinrichtung mit einem Eingang der Regeleinrichtung verbunden ist, welche dazu ausgebildet ist, aus dem Fehlerwinkel (Δψ) eine Korrektur für die das Azimut (α) und die Elevation (λ) zu ermitteln. Device according to claims 9 and 10,
characterized, that the measuring device has a further measuring element attached to the lower mount, which is designed to determine the error angle (Δψ) about which the lower mount ( 18 ) rotates about the transverse axis ( Y ) when the firing burst is emitted, that an output of the measuring device is connected to an input of the control device, which is designed to determine a correction for the azimuth (α) and the elevation (λ) from the error angle (Δψ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung ein weiteres, an der Unterlafette befestigtes Messglied aufweist, das zur Ermittlung des Fehlerwinkels (Δξ) ausgebildet ist, um den sich die Unterlafette (18) bei der Abgabe des Feuerstosses um die Längsachse (X) dreht, und dass ein Ausgang der Messeinrichtung mit einem Eingang der Regeleinrichtung verbunden ist, welche dazu ausgebildet ist, aus dem Fehlerwinkel (Δξ) eine Korrektur für die das Azimut (α) und die Elevation (λ) zu ermitteln. Device according to one of claims 9 to 10,
characterized, that the measuring device has a further measuring element fastened to the lower mount, which is designed to determine the error angle (Δξ) about which the lower mount ( 18 ) rotates about the longitudinal axis ( X ) when the firing burst is emitted, and that an output of the measuring device is connected to an input of the control device, which is designed to determine a correction for the azimuth (α) and the elevation (λ) from the error angle (Δξ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes Messglied der Messeinrichtung ein Kreisel-Messglied ist.Device according to one of claims 10 to 12 ,
characterized in that each measuring element of the measuring device is a gyro measuring element. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisel-Messglied einen Faserkreisel aufweist, und dass die Messeinrichtung eine Vorrichtung zur Ermittlung des zeitlichen Verlaufes des Driftwinkels (ε) des Faserkreisels und der Driftwinkel-Differenz (Δε) während des Feuerstosses aufweist. Device according to claim 13 ,
characterized, that the gyro measuring element has a fiber gyroscope, and that the measuring device has a device for determining the time profile of the drift angle (ε) of the fiber gyroscope and the drift angle difference (Δε) during the burst of fire. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Einrichtung zur Feststellung eines ersten Kreiselwinkels ((t1)) zu Beginn des Feuerstosses, eines zweiten Kreiselwinkels ((t2)) zu Ende des Feuerstosses und einer Kreiselwinkel-Differenz (Δ) als Differenz zwischen dem ersten Kreiselwinkel ((t1)) und dem zweiten Kreiselwinkel ((t2)), und eine Einrichtung zur Ermittlung des Fehlerwinkels (Δζ, Δψ, Δξ) durch Subtraktion der Driftwinkel-Differenz (Δε) von der Kreiselwinkel-Differenz (Δ) aufweist, wobei die Antriebseinheiten so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie zu Ende des Feuerstosses aktiviert werden. Device according to claim 14 ,
characterized in that the measuring device a facility for detection a first gyro angle ( (t1) ) at the start of the burst, a second gyro angle ( (t2) ) at the end of the burst and a gyro angle difference (Δ) as the difference between the first gyro angle ( ( t1 )) and the second gyro angle ( (t2) ), and has a device for determining the error angle (Δζ, Δψ, Δξ) by subtracting the drift angle difference (Δε) from the gyro angle difference (Δ), wherein the drive units are designed and arranged such that they are activated at the end of the burst of fire. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Einrichtung zur Feststellung des zeitlichen Verlaufes des Kreiselwinkels während des Feuerstosses, eine Einrichtung zur Ermittlung des zeitlichen Verlaufes des Fehlerwinkels (Δζ, Δψ, Δξ) durch Subtraktion des Driftwinkels (ε) vom Kreiselwinkel () aufweist. die Antriebseinheiten so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie während des Feuerstosses aktiviert sind. Device according to claim 14 ,
characterized in that the measuring device a device for determining the time profile of the gyro angle during the burst of fire, has a device for determining the time course of the error angle (Δζ, Δψ, Δξ) by subtracting the drift angle (ε) from the gyro angle (). the drive units are designed and arranged so that they are activated during the burst of fire. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Abgleichvorrichtung aufweist, um vor Beginn des Feuerstosses die Messglieder mit Coderwinkeln des Geschützes abzugleichen.Device according to one of claims 9 to 16 ,
characterized in that the measuring device has a balancing device in order to calibrate the measuring elements with code angles of the gun before the start of the firing burst.
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