EP1454111B1 - Verfahren zur gewährleistung der sicherheit beim schiessbetrieb mit scharfem schuss - Google Patents

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EP1454111B1
EP1454111B1 EP02787503A EP02787503A EP1454111B1 EP 1454111 B1 EP1454111 B1 EP 1454111B1 EP 02787503 A EP02787503 A EP 02787503A EP 02787503 A EP02787503 A EP 02787503A EP 1454111 B1 EP1454111 B1 EP 1454111B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
firing
battle
sectors
weapon
proponent
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02787503A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1454111A1 (de
EP1454111B8 (de
Inventor
Hellmuth Schmedemann
Manfred Junge
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 Electronics GmbH
Original Assignee
STN Atlas Elektronik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by STN Atlas Elektronik GmbH filed Critical STN Atlas Elektronik GmbH
Publication of EP1454111A1 publication Critical patent/EP1454111A1/de
Publication of EP1454111B1 publication Critical patent/EP1454111B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1454111B8 publication Critical patent/EP1454111B8/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A17/00—Safety arrangements, e.g. safeties
    • F41A17/08—Safety arrangements, e.g. safeties for inhibiting firing in a specified direction, e.g. at a friendly person or at a protected area
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying

Definitions

  • the invention relates to a method for ensuring the Safety when shooting with a sharp shot of in one limited and monitored from a monitoring center Practice area under combat conditions more practicable, more mobile Combat participants.
  • the invention has for its object to provide a method for Ensuring safety during shooting develop the high security requirements for Training areas with a significant reduction of the Security staff and the free movement of all Competitors within the practice area at simultaneously shooting sharp shot Skirmishers admits.
  • the inventive method for ensuring the Shooting safety in shooting operation has the advantage that at in open terrain with moving weapon systems completed firing exercises a gapless and Reliable protection of all combatants against fire produced by firing combatants.
  • This Protection is in any battle situation, regardless of the Position, the direction of travel and the driving speed of the Skirmishers ensured.
  • no shooting skirmisher over can shoot the boundaries of the practice area as well and also stationary objects within the practice area protected against damage by inadmissible firing are.
  • a permissible shot sector is one defined spatial extent in the practice area, in the one single, firing skirmishers safe for other combatants and for possibly in the practice area existing stationary objects protected against fire must be able to shoot.
  • a danger area considered is considered spatial Stretch in the practice area for each weapon of a shooting Gefechttei suitss specified and takes into account the Weapon type and the type of firing with the weapon Ammunition.
  • the limits of the approved Shot sector around this danger area reduced, in the second Case, a firing will only be allowed if at the current weapon position also the danger area within the shot sector.
  • the positions of the combatants become the times their purpose and the given sectors of fire Time points of their determination and a validity period assigned.
  • At the firing combatants is their current weapon position only with the assigned Shot sectors compared when the date of determination the weapon position is within the validity period.
  • This will detect the positions of the Skirmishers, calculating the shot sectors and the Checking the weapons positions of the combatants Based on a common time base and in a defined time frame temporal cycle performed so that the current Validity of shot sectors and weapon positions is ascertainable, which is also the movements of Skirmishers considered.
  • FIG. 1 is a detail of a borderline 18th fixed training area 10 shown in the mobile Practicing combatants 11 under combat conditions and thereby shooting combatants 11 a shooting operation with a sharp shot.
  • the shooting combatants 11 main battle tanks of a task force, with their weapons 17, here tank cannons, set up in the practice area 10 Targets fire 12 real shots.
  • the Battle tanks can also be different, shooting Skirmish participants 11, z. B. guns, rocket launcher, Antitank helicopter and the like., Be present.
  • FIG Vehicle e.g. the association logistics of the practicing combat organization shown.
  • Other mobile, non-shooting Skirmishers 11 can also Aufellesungs- and / or Be observation vehicles.
  • Also located in the Practice area 10 separates stationary objects 13, which are from the shooting combatants 11 not under attack may be taken.
  • the combat exercise is from a stationary Monitoring center 14 off by appropriate Surveillance staff monitors and can from there as well be directed.
  • the monitoring center 14 and the Skirmishers 11 are standing together Wireless data connection. This is at the monitoring center 14 a main radio station 15 and set up in the practice area 10 relay stations 16 are arranged distributed so that in entire practice area 10 a complete wireless connection is guaranteed.
  • the one arranged in the monitoring center 14 Monitor 20 and several Safety devices 21 includes, each of which a is scaffolded at each firing skirmisher 11.
  • the monitoring device 20 and the Safety devices 21 at the firing Skirmish participants 11 are on the radio with each other connect and exchange data relevant to data transmission to ensure safety during shooting.
  • the non-shooting combatants 11 are at least with equipped with a position sensor and a data radio transmitter, so that the non-shooting skirmishers 11 his Position and any other data recorded on site Monitoring device 20 can transmit.
  • the monitoring device 20 comprises a radio receiver 22 and a radio transmitter 23, a central computer 24 and a database 25 in which the mapped exercise area 10 with the boundary line 18 and with the placement of stationary, to be protected Objects 13 is stored.
  • the central computer 24 are the via the radio receiver 22 from the combat participants 11, So both the shooting and the non-shooting Skirmish participants 11, received data in a correct position processed and placed as default data to the radio transmitter 23, this coded in the practice area 10 for the individual firing skirmisher 11 radiates.
  • the security device 21 has a radio transmitter 26, a radio receiver 27, a Position sensor 28 for determining the current position P (t) of the shooting combat participant 11, a Weapon position sensor 29 for detecting the Pivoting angular position ⁇ (t) of the weapon 17 in the azimuth, possibly a weapon position sensor 30 for detecting the Weapon position ⁇ (t) in elevation, an ammunition selector switch 31, with which to be fired with the weapon 17 Ammunition is selected, and an optical and a acoustic indicator 34, 35 on the shooting Skirmish participants 11 signal a firing.
  • a Weft lock 36 are provided, the manual release a shot blocked by a weapon trigger 37.
  • the Processor 32 which is the optical and acoustic display element 34, 35 turns on to detect the firing clearance, deactivated at firing the shot lock 36, so that the Weapon 17 with the weapon trigger 37 can be fired.
  • each non-shooting combat participants 11 is a greatly reduced in terms of components Security device 21 '(Fig. 1) scaffolding, the - like not shown here - only the radio transmitter 26 and the position sensor 28 for determining the current Position P (t) includes.
  • the determined by the position sensor 28 Positions of the non-shooting combat participant 11 are as the position of the shooting combat participants 11 in Intervals from the radio transmitter 26 to the monitoring center 14 sent.
  • the Position determination by the position sensor 28 as well at the firing competitor 11 on the Global Position System (GPS).
  • GPS Global Position System
  • Position sensor 28 At each firing competitor 11 and Non-shooting combat participant 11 is by means of Position sensor 28 continuously its current position P (t) determined and via the radio transmitter 26 to the Monitoring Center 14 reported.
  • the position P (t) becomes determined at time intervals, each position P of the Time t is assigned to their destination.
  • the size of the Time interval between the position outputs of the Skirmish participants 11 depends on their speed and shortens with speed increase and Distance reduction to the other combatants 11.
  • the central computer 24 will be for each firing skirmishers 11 taking into account the Position of the respective firing skirmish participant 11, the positions of all remaining combatants 11, the Positions of the stationary objects 13, the possible Movement areas of all combatants 11 and the Boundary line 18 of the training area 10 permissible shot sectors 38 (Fig. 1) are calculated, in which of the respective firing combatants 11, these shot sectors 38th within the boundary line 18 outlined practice area 10 can be shot.
  • These allowable shot sectors 28 are of the Monitoring Center 14 individually to the shooting Skirmish participants 11 transmitted by radio. It can the calculated allowable weft sectors 38 additionally one Subject to plausibility check and from a transfer to the firing skirmishers 11 are excluded. Such exclusion reasons may e.g.
  • the to Transmission to the shooting combatants approved shot sectors 38 will be the date of their Calculation and a validity period assigned, so that each via the radio transmitter 23 to the shooting combatants 11 radiated data telegram the coordinates of Weft sectors 38, the date of their calculation and the Validity period contains.
  • Fig. 1 for the three firing combat participants 11, the approved shot sectors 38 calculated by the monitoring device 20, which are assigned to the individual firing combat participants 11, are shown schematically.
  • the approved shot sectors 38 calculated by the monitoring device 20, which are assigned to the individual firing combat participants 11, are shown schematically.
  • Each shot sector 38 is defined, for example, by an azimuth angle ⁇ , which is related in each case to the individual position of the respective firing skirmish participant 11.
  • the azimuth angle ⁇ is determined, for example, by a north-related, lower limit angle ⁇ G1 and a north-related, upper angle limit ⁇ G2 , as shown in FIG. 1 for the shooting sector 38 of the upper, firing, combat participant 11.
  • the processor 32 it is checked whether the current weapon position 39 of the weapon 17 of the shooting combat participant 11, which is supplied in the embodiment by the azimuthal pivot angle ⁇ (t) of the weapon 17 to the processor 32, coincides in time with the assigned shot sectors 38, ie whether the The timing of the weapon positioning is within the period of validity of the assigned shot sectors 38.
  • the processor 32 determines whether the current weapon position 39 of the firing combat participant 11 lies within one of the shot sectors 38 assigned to it. Otherwise, ie, if the period of validity of one or more shot sectors 38 does not include, detect, mask, or span the time of determining the weapon position, that shot sector 38 or those shot sectors 38 will be eliminated and disregarded. If the current weapon position 39 is within a firing sector 38, firing by the firing competitor 11 is allowed for this firing sector 38, and the processor 32 generates a firing signal which turns on the optical indicator 34 and / or the firing indicator 35 and possibly the firing lock 36 disabled for the weapon trigger 37. The firing competitor 11 is now able to fire with the current weapon position 39 a shot at the sighted target 12.
  • the north-related angle limits ⁇ G1 and ⁇ G2 of the azimuth angle ⁇ of a shooting sector 38 permitted for the upper, firing combat participant 11 are shown by way of example in FIG. 1 and are for example 40 ° and 295 °, respectively.
  • the north-related, azimuthal pivot angle ⁇ of the weapon 17 is, for example, 333 °.
  • the swivel angle ⁇ is substantially larger than the upper angular limit ⁇ G2 and smaller than the upper angular limit ⁇ G1 .
  • the instantaneous weapon position 39 thus lies within the firing sector 38. If the firing skirmisher 11 does not change his position, he can combat all three targets 12 within this permitted firing sector 38.
  • the north-related, azimuthal pivoting angle ⁇ of the weapon 17 is considerably reduced, but still lies within the angular limits ⁇ G1 and ⁇ G2 of this firing sector 38, so that the condition for the shot release is met even with this pivotal position of the weapon 17.
  • a danger zone 33 as Spatial extent in the practice area 10 set.
  • One such danger area 33 is exemplary in FIG. 4 shown. The geometric shape of such Danger area can vary greatly depending on weapon type and type of ammunition look different.
  • the specified danger area 33 is compared with the current weapon position 39 with the allowable shot sectors 38, by checking is, whether the danger area 33 at the current Weapon position 39 within one of the permitted Weft sectors 38 is located. Only if this is the case takes place a firing clearance for this shot sector 38.
  • the consideration of the danger zone 33 can also be carried out in the central computer 24 of the monitoring device 20, for which purpose it is necessary that the firing combat participants 11 transmit to the monitoring device 20 by radio data transmission also the type of ammunition to be fired by them.
  • the danger zone 33 in the calculation of the allowable shot sectors 38, the sector boundaries ⁇ G1 and ⁇ G2 of the shot sectors 38 are reduced, so that the allowable shot sectors 38 are more restricted in their angular width.
  • An authorized one calculated by the central computer 24 Shot sector 38 for a shooting skirmisher 11 always has a depth or length that is greater than that Range of the shooting of the weapon 17 Skirmisher 11 to be fired projectile.
  • a maximum elevation angle ⁇ is given, via the radio receiver 27 to the processor 32 is supplied.
  • the weapon position sensor 30 is the processor 32, the current essay or elevation angle ⁇ (t) supplied to the weapon 17, and the processor 32 compares the predetermined maximum elevation angle ⁇ (t) with the current essay ⁇ (t) of the gun 17 of the shooting Skirmisher 11. The latter is smaller than the given maximum elevation angle ⁇ (t) becomes the Shot firing is released, this is not the case, then blocked a firing.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewährleistung der Sicherheit beim Schießbetrieb mit scharfem Schuß von in einem begrenzten und von einer Überwachungszentrale aus überwachten Übungsgelände unter Gefechtsbedingungen übender, mobiler Gefechtsteilnehmer.
Schießübungen auf Truppenübungsplätzen mit für den beweglichen Einsatz konzipierten Waffensystemen, wie z.B. Kampfpanzer, Schützenpanzer und dgl., erfordern für eine bedrohungsgerechte Ausbildung im Gefecht der verbundenen Waffen eine uneingeschränkte Bewegungs- und Kampfmöglichkeit der Gefechtsteilnehmer in größeren Räumen, abweichend von den bisher üblichen, im Übungsgelände unveränderlich festgelegten Schießbahnen. Bei dieser Art der Nutzung des Übungsgeländes muß die innere und äußere Sicherheit gewährleistet sein, d.h., daß durch entsprechende Maßnahmen zuverlässig ausgeschlossen werden muß, daß von den schießenden Gefechtsteilnehmern weder über die Grenzen des Übungsgeländes hinaus (äußere Sicherheit) noch in Bereiche des Übungsgeländes hinein geschossen werden kann, in denen sich andere schießende und nichtschießende Gefechtsteilnehmer und zu schützende, stationäre Objekte befinden (innere Sicherheit).
Bei einem bekannten Verfahren wird zur Gewährleistung der Sicherheit beim Schießbetrieb jedem schießenden Gefechtsteilnehmer spezielles Sicherheitspersonal zugeteilt, welches mit der Überwachungszentrale in Sprechfunkverbindung steht und vor Ort dem einzelnen Gefechtsteilnehmer die Schuß- oder Feuerfreigabe erteilt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gewährleistung der Sicherheit beim Schießbetrieb zu entwickeln, das die hohen Sicherheitsanforderungen für Truppenübungsplätze bei einer deutlichen Reduktion des Sicherheitspersonals erfüllt und die Freizügigkeit aller Gefechtsteilnehmer innerhalb des Übungsgeländes bei gleichzeitigem scharfem Schuß der schießenden Gefechtsteilnehmer zuläßt.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewährleistung der Schießsicherheit beim Schießbetrieb hat den Vorteil, daß bei in offenem Gelände mit fahrenden Waffensystemen durchgeführten Schießübungen ein lückenloser und zuverlässiger Schutz aller Gefechtsteilnehmer gegen Beschuß durch schießende Gefechtsteilnehmer hergestellt wird. Dieser Schutz ist in jeder Gefechtssituation, unabhängig von der Position, der Fahrtrichtung und der Fahrgeschwindigkeit der Gefechtsteilnehmer gewährleistet. Darüber hinaus ist auch sichergestellt, daß kein schießender Gefechtsteilnehmer über die Grenzen des Übungsgeländes hinaus schießen kann und auch innerhalb des Übungsgeländes befindliche, stationäre Objekte gegen Beschädigungen durch unzulässige Schußabgabe geschützt sind. Als zulässiger Schußsektor ist dabei eine solche räumliche Ausdehnung im Übungsgelände definiert, in der ein einzelner, schießender Gefechtsteilnehmer gefahrlos für andere Gefechtsteilnehmer und für ggf. im Übungsgelände vorhandene stationäre Objekte, die gegen Beschuß geschützt werden müssen, schießen kann.
Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird entweder bei der Berechnung der aktuellen, zulässigen Schußsektoren für die schießenden Gefechtsteilnehmer in der Überwachungszentrale oder beim Vergleich der Waffenstellung mit den übertragenen, aktuellen Schußsektoren bei jedem schießenden Gefechtsteilnehmer ein Gefahrenbereich berücksichtigt. Dieser Gefahrenbereich ist als räumliche Ausdehnung im Übungsgelände für jede Waffe eines schießenden Gefechtsteilnehmers vorgegeben und berücksichtigt den Waffentyp und die Art der mit der Waffe zu verschießenden Munition. Im ersten Fall werden die Grenzen des zugelassenen Schußsektors um diesen Gefahrenbereich reduziert, im zweiten Fall wird eine Schußauslösung nur dann zugelassen, wenn bei der momentanen Waffenstellung auch der Gefahrenbereich innerhalb des Schußsektors liegt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden bei der Berechnung des Gefahrenbereichs auch sog. Systemtoleranzen berücksichtigt, das sind u. a. Fehlertoleranzen, die bei der Positionsbestimmung und der Waffenstellungserfassung auftreten können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird bei der Berechnung der zulässigen Schußsektoren auch die Positionen von innerhalb des Übungsgeländes vorhandenen, zu schützenden, stationären Objekten einbezogen, so daß auch diese gegen Beschuß geschützt sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden den Positionen der Gefechtsteilnehmer die Zeitpunkte ihrer Bestimmung sowie den vorgegebenen Schußsektoren die Zeitpunkte ihrer Bestimmung und eine Gültigkeitsdauer zugeordnet. Bei den schießenden Gefechtsteilnehmern wird deren momentane Waffenstellung nur dann mit den zugewiesenen Schußsektoren verglichen, wenn der Zeitpunkt der Bestimmung der Waffenstellung innerhalb der Gültigkeitsdauer liegt. Dadurch wird das Erfassen der Positionen der Gefechtsteilnehmer, das Berechnen der Schußsektoren und die Überprüfung der Waffenstellungen der Gefechtsteilnehmer auf Basis einer gemeinsamen Zeitbasis und in einem definierten zeitlichen Zyklus durchgeführt, so daß die aktuelle Gültigkeit von Schußsektoren und Waffenstellungen feststellbar ist, die auch die Bewegungen der Gefechtsteilnehmer berücksichtigt.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer Schießsicherheitseinrichtung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematisierte Draufsicht eines Gefechtsszenarios in einem Übungsgelände mit Darstellung von Gefechtsteilnehmern, stationären Objekten und für die schießenden Gefechtsteilnehmer vorgegebenen, zugelassenen Schußsektoren,
Fig. 2
ein Blockschaltbild einer in einer Überwachungszentrale integrierten Überwachungsvorrichtung als Teil der Schießsicherheitseinrichtung,
Fig. 3
ein Blockschaltbild einer bei jedem Schießteilnehmer eingerüsteten Sicherheitsvorrichtung als Teil der Schießsicherheitseinrichtung,
Fig. 4
eine schematisierte Draufsicht eines einem schießenden Gefechtsteilnehmer zugeordneten Schußsektors mit Gefahrenbereich.
In Fig. 1 ist ausschnittweise ein durch eine Grenzlinie 18 festgelegtes Übungsgelände 10 dargestellt, in dem mobile Gefechtsteilnehmer 11 unter Gefechtsbedingungen üben und dabei schießende Gefechtsteilnehmer 11 einen Schießbetrieb mit scharfem Schuß durchführen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die schießenden Gefechtsteilnehmer 11 Kampfpanzer eines Kampfverbandes, die mit ihren Waffen 17, hier Panzerkanonen, auf im Übungsgelände 10 aufgestellte Ziele 12 reale Schüsse abfeuern. Neben den oder anstelle der Kampfpanzer können aber auch andersartige, schießende Gefechtsteilnehmer 11, z. B. Geschütze, Raketenwerfer, Panzerabwehrhubschrauber und dgl., vorhanden sein. Als Beispiel für ebenfalls an der Gefechtsübung teilnehmende, sich innerhalb des Übungsgeländes 10 bewegende, nichtschießende Gefechtsteilnehmer 11 ist in Fig. 1 ein Fahrzeug z.B. der Verbandslogistik des übenden Kampfverbandes dargestellt. Weitere mobile, nichtschießende Gefechtsteilnehmer 11 können auch Aufklärungs- und/oder Beobachtungsfahrzeuge sein. Außerdem befinden sich im Übungsgelände 10 vereinzelt stationäre Objekte 13, die von den schießenden Gefechtsteilnehmern 11 nicht unter Beschuß genommen werden dürfen.
Die Gefechtsübung wird von einer stationären Überwachungszentrale 14 aus durch entsprechendes Überwachungspersonal überwacht und kann von dort aus auch geleitet werden. Die Überwachungszentrale 14 und die Gefechtsteilnehmer 11 stehen miteinander in Datenfunkverbindung. Hierzu ist an der Überwachungszentrale 14 eine Hauptfunkstation 15 aufgestellt und im Übungsgelände 10 sind Relaisstationen 16 so verteilt angeordnet, daß im gesamten Übungsgelände 10 eine lückenlose Funkverbindung gewährleistet ist.
Beim Schießbetrieb ist es erforderlich, einerseits die Sicherheit aller innerhalb des Übungsgeländes 10 sich bewegender Gefechtsteilnehmer 11 gegen Beschuß zu gewährleisten und andererseits zu verhindern, daß von den schießenden Gefechtsteilnehmern 11 über die Grenzlinie 18 des Übungsgeländes 10 hinaus geschossen wird. Um diese sog. innere und äußere Sicherheit beim Schießbetrieb sicherzustellen, ist im Übungsgelände 10 eine Sicherheitseinrichtung für den Schießbetrieb installiert, die eine in der Überwachungszentrale 14 angeordnete Überwachungsvorrichtung 20 und mehrere Sicherheitsvorrichtungen 21 umfaßt, von denen jeweils eine bei jedem schießenden Gefechtsteilnehmer 11 eingerüstet ist. Die Überwachungsvorrichtung 20 und die Sicherheitsvorrichtungen 21 an den schießenden Gefechtsteilnehmern 11 stehen über den Datenfunk miteinander in Verbindung und tauschen über den Datenfunk relevante Daten zur Gewährleistung der Sicherheit beim Schießbetrieb aus. Die nichtschießenden Gefechtsteilnehmer 11 sind mindestens mit einem Positionssensor und einem Datenfunksender ausgestattet, so daß der nichtschießende Gefechtsteilnehmer 11 seine Position und ggf. weitere vor Ort aufgenommene Daten an die Überwachungsvorrichtung 20 übertragen kann.
In Fig. 2 sind die Komponenten der Überwachungsvorrichtung 20 im Blockschaltbild dargestellt. Die Überwachungsvorrichtung 20 umfaßt einen Funkempfänger 22 und einen Funksender 23, einen Zentralrechner 24 und eine Datenbank 25, in der das kartographisch erfaßte Übungsgelände 10 mit der Grenzlinie 18 und mit der Plazierung der stationären, zu schützenden Objekte 13 abgespeichert ist. Im Zentralrechner 24 werden die über den Funkempfänger 22 von den Gefechtsteilnehmern 11, also sowohl von den schießenden als auch den nichtschießenden Gefechtsteilnehmern 11, empfangenen Daten lagegerecht verarbeitet und als Vorgabedaten an den Funksender 23 gelegt, der diese in das Übungsgelände 10 codiert für die einzelnen schießenden Gefechtsteilnehmer 11 abstrahlt.
In Fig. 3 sind die Komponenten für eine bei jedem schießenden Gefechtsteilnehmer 11 eingerüstete Sicherheitsvorrichtung 21 im Blockschaltbild dargestellt. Die Sicherheitsvorrichtung 21 weist einen Funksender 26, einen Funkempfänger 27, einen Positionssensor 28 zur Bestimmung der momentanen Position P(t) des schießenden Gefechtsteilnehmers 11, einen Waffenstellungssensor 29 zum Erfassen der Schwenkwinkelstellung α(t) der Waffe 17 im Azimut, ggf. einen Waffenstellungssensor 30 zum Erfassen der Waffenstellung ε(t) in Elevation, einen Munitionswählschalter 31, mit dem die mit der Waffe 17 zu verschießende Munitionsart ausgewählt wird, und ein optisches und ein akustisches Anzeigeelement 34, 35 auf, die dem schießenden Gefechtsteilnehmer 11 eine Schußfreigabe signalisieren. Zusätzlich kann in der Sicherheitsvorrichtung 21 noch eine Schußsperre 36 vorgesehen werden, die die manuelle Auslösung eines Schusses durch einen Waffenauslöser 37 blockiert. Der Prozessor 32, der das optische und akustische Anzeigeelement 34, 35 zur Erkennung der Schußfreigabe einschaltet, deaktiviert bei Schußfreigabe die Schußsperre 36, so daß die Waffe 17 mit dem Waffenauslöser 37 abgefeuert werden kann.
Bei jedem nichtschießenden Gefechtsteilnehmern 11 ist eine hinsichtlich der Komponenten stark reduzierte Sicherheitsvorrichtung 21' (Fig. 1) eingerüstet, die - wie hier nicht weiter dargestellt ist - lediglich den Funksender 26 und den Positionssensor 28 zur Bestimmung der momentanen Position P(t) umfaßt. Die vom Positionssensor 28 bestimmten Positionen des nichtschießenden Gefechtsteilnehmers 11 werden wie die Position der schießenden Gefechtsteilnehmern 11 in Intervallen von dem Funksender 26 an die Überwachungszentrale 14 gesendet. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel basiert die Positionsbestimmung durch den Positionssensor 28 ebenso wie bei dem schießenden Gefechtsteilnehmer 11 auf dem Global-Position-System (GPS). Alternative Methoden zur Positionsbestimmung sind selbstverständlich möglich.
Mit der aus der Überwachungsvorrichtung 20 mit ihren in der Überwachungszentrale 14 installierten Komponenten und mit den Sicherheitsvorrichtungen 21 mit ihren bei den einzelnen schießenden Gefechtsteilnehmern 11 eingerüsteten Komponenten sowie mit den Sicherheitsvorrichtungen 21' mit den bei den nichtschießenden Gefechtsteilnehmern 11 eingerüsteten Komponenten Funksender 26 und Positionssensor 28 wird die Schießsicherheit nach folgendem Verfahren gewährleistet:
Bei jedem schießenden Gefechtsteilnehmer 11 und nichtschießenden Gefechtsteilnehmer 11 wird mittels des Positionssensors 28 fortlaufend dessen momentane Position P(t) bestimmt und über den Funksender 26 an die Überwachungszentrale 14 gemeldet. Die Position P(t) wird dabei in Zeitintervallen bestimmt, wobei jede Position P der Zeitpunkt t ihrer Bestimmung zugeordnet wird. Die Größe des Zeitintervalls zwischen den Positionsausgaben der Gefechtsteilnehmer 11 richtet sich nach deren Geschwindigkeit und verkürzt sich mit Geschwindigkeitszunahme und Abstandsverringerung zu den anderen Gefechtsteilnehmern 11. In der Überwachungszentrale 14 werden alle so ermittelten Positionen der Gefechtsteilnehmer 11 in dem von der Datenbank 25 zur Verfügung gestellten Lageplan des Übungsgeländes 10 festgehalten. Im Zentralrechner 24 werden für jeden schießenden Gefechtsteilnehmer 11 unter Berücksichtigung der Position des jeweiligen, schießenden Gefechtsteilnehmers 11, der Positionen aller übrigen Gefechtsteilnehmer 11, der Positionen der stationären Objekte 13, der möglichen Bewegungsbereiche aller Gefechtsteilnehmer 11 sowie der Grenzlinie 18 des Übungsgeländes 10 zulässige Schußsektoren 38 (Fig. 1) berechnet, in denen von dem jeweiligen schießenden Gefechtsteilnehmer 11, dem diese Schußsektoren 38 zugeordnet sind, innerhalb des durch die Grenzlinie 18 umrissenen Übungsgeländes 10 geschossen werden kann. Diese zulässigen Schußsektoren 28 werden von der Überwachungszentrale 14 individuell an die schießenden Gefechtsteilnehmer 11 per Datenfunk übertragen. Dabei können die berechneten, zulässigen Schußsektoren 38 zusätzlich einer Plausibilitätsprüfung unterzogen und von einer Übertragung an die schießenden Gefechtsteilnehmer 11 ausgeschlossen werden. Solche Ausschließungsgründe können z.B. das Nichtvorhandensein von Zielen in dem jeweiligen Schußsektor oder didaktische oder taktische Gründe sein. Den zur Übertragung an die schießenden Gefechtsteilnehmer zugelassenen Schußsektoren 38 wird der Zeitpunkt ihrer Berechnung und eine Gültigkeitsdauer zugeordnet, so daß jedes über den Funksender 23 zu den schießenden Gefechtsteilnehmern 11 abgestrahlte Datentelegramm die Koordinaten der Schußsektoren 38, den Zeitpunkt ihrer Berechnung und die Gültigkeitsdauer enthält.
In Fig. 1 sind für die drei schießenden Gefechtsteilnehmer 11 die von der Überwachungsvorrichtung 20 berechneten, zugelassenen Schußsektoren 38, die den einzelnen schießenden Gefechtsteilnehmern 11 zugeordnet sind, schematisch dargestellt. Für den in Fig. 1 oberen, schießenden Gefechtsteilnehmer 11 wurde nur ein einziger, zugelassener Schußsektor 38 ausgegeben. Für den in Fig. 1 linken, schießenden Gefechtsteilnehmer 11 sind zwei Schußsektoren 38 zugelassen, während dem in Fig. 1 unteren, schießenden Gefechtsteilnehmer 11 drei mögliche Schußsektoren 38 vorgegeben werden. Jeder Schußsektor 38 wird beispielsweise durch einen Azimutwinkel ϑ definiert, der jeweils auf die individuelle Position des jeweiligen, schießenden Gefechtsteilnehmers 11 bezogen ist. Der Azimutwinkel ϑ ist dabei beispielsweise durch eine nordbezogene, untere winkelgrenze ϑG1 und eine nordbezogene, obere Winkelgrenze ϑG2 festgelegt, wie dies in Fig. 1 für den Schießsektor 38 des oberen, schießenden Gefechtsteilnehmers 11 dargestellt ist.
Die vom Funksender 23 codiert abgestrahlten Datentelegramme, die die festgelegten Schußsektoren 38 für den Zeitpunkt t und deren Gültigkeitsdauer enthalten, also beispielsweise die Winkelgrenzen ϑG1(t) und ϑG2(t), werden von dem Funkempfänger 27 des durch die Codierung adressierten, schießenden Gefechtsteilnehmers 11 empfangen, decodiert und dem Prozessor 32 zugeführt. Im Prozessor 32 wird geprüft, ob die momentane Waffenstellung 39 der Waffe 17 des schießenden Gefechtsteilnehmers 11, die im Ausführungsbeispiel durch den azimutalen Schwenkwinkel α(t)der Waffe 17 dem Prozessor 32 zugeführt ist, mit den zugewiesenen Schußsektoren 38 zeitmäßig übereinstimmt d.h., ob der Zeitpunkt der Waffenstellungsbestimmung innerhalb der Gültigkeitsdauer der zugewiesenen Schußsektoren 38 liegt. Ist dies der Fall, so wird im Prozessor 32 geprüft, ob die momentane Waffenstellung 39 des schießenden Gefechtsteilnehmers 11 innerhalb eines der ihm zugeordneten Schußsektoren 38 liegt. Andernfalls, d. h. wenn die Gültigkeitsdauer eines oder mehrerer Schußsektoren 38 den Zeitpunkt der Bestimmung der Waffenstellung nicht einbezieht, erfaßt, überdeckt oder überspannt, wird dieser Schußsektor 38 oder werden diese Schußsektoren 38 eliminiert und nicht weiter berücksichtigt. Liegt die momentane Waffenstellung 39 innerhalb eines Schußsektors 38, so wird für diesen Schußsektor 38 eine Schußauslösung durch den schießenden Gefechtsteilnehmer 11 zugelassen, und der Prozessor 32 erzeugt ein Schußfreigabesignal, das das optische Anzeigeelement 34 und/oder das akustische Anzeigeelement 35 zur Signalisierung der Schußfreigabe einschaltet und ggf. die Schußsperre 36 für den Waffenauslöser 37 deaktiviert. Der schießende Gefechtsteilnehmer 11 ist nunmehr in der Lage, mit der momentanen Waffenstellung 39 einen Schuß auf das ins Visier genommene Ziel 12 abzufeuern.
Um diesen Vorgang zu verdeutlichen sind in Fig. 1 beispielhaft die nordbezogenen Winkelgrenzen ϑG1 und ϑG2 des Azimutwinkels ϑ eines für den oberen, schießenden Gefechtsteilnehmer 11 zugelassenen Schießsektors 38 eingezeichnet und betragen beispielsweise 40° bzw. 295°. Der nordbezogene, azimutale Schwenkwinkel α der Waffe 17 beträgt beispielsweise 333°. In diesem Fall ist der Schwenkwinkel α wesentlich größer als die obere Winkelgrenze ϑG2 und kleiner als die obere Winkelgrenze ϑG1. Die momentane Waffenstellung 39 liegt also innerhalb des Schußsektors 38. Verändert der schießende Gefechtsteilnehmer 11 seine Position nicht, so kann er innerhalb dieses zugelassenen Schußsektors 38 alle drei Ziele 12 bekämpfen. Richtet er die Waffe 17 auf das in Fig. 1 rechte Ziel 12, so verkleinert sich der nordbezogene, azimutale Schwenkwinkel α der Waffe 17 zwar beträchtlich, liegt aber nach wie vor noch innerhalb der Winkelgrenzen ϑG1 und ϑG2 dieses Schußsektors 38, so daß die Bedingung für die Schußfreigabe auch bei dieser Schwenkstellung der Waffe 17 erfüllt ist.
Da üblicherweise nicht davon ausgegangen werden kann, daß das bei der momentanen Waffenstellung 39 des schießenden Gefechtsteilnehmers 11 abgefeuerte Geschoß sich in der durch die Rohrseelenachse der Waffe 17 hindurchgehenden Vertikalebene bewegt, sondern davon mehr oder weniger seitlich abweicht, wird für den Waffentyp des schießenden Gefechtsteilnehmers 11 und der Art der mit diesem Waffentyp zu verschießenden Munition ein Gefahrenbereich 33 als räumliche Ausdehnung im Übungsgelände 10 festgelegt. Ein solcher Gefahrenbereich 33 ist beispielhaft in Fig. 4 dargestellt. Die geometrische Form eines solchen Gefahrenbereichs kann je nach Waffentyp und Munitionsart sehr unterschiedlich aussehen. Der festgelegte Gefahrenbereich 33 wird beim Vergleich der momentanen Waffenstellung 39 mit den zulässigen Schußsektoren 38 berücksichtigt, indem geprüft wird, ob auch der Gefahrenbereich 33 bei der momentanen Waffenstellung 39 innerhalb eines der zulässigen Schußsektoren 38 liegt. Nur wenn dies der Fall ist, erfolgt eine Schußfreigabe für diesen Schußsektor 38.
Alternativ kann die Berücksichtigung des Gefahrenbereichs 33 auch im Zentralrechner 24 der Überwachungsvorrichtung 20 durchgeführt werden, wozu es erforderlich ist, daß die schießenden Gefechtsteilnehmer 11 an die Überwachungsvorrichtung 20 per Datenfunk auch die Art der von ihnen zu verschießenden Munition übertragen. Durch die Einbeziehung des Gefahrenbereichs 33 in die Berechnung der zulässigen Schußsektoren 38 werden die Sektorgrenzen ϑG1 und ϑG2 der Schußsektoren 38 reduziert, so daß die zulässigen Schußsektoren 38 in ihrer Winkelbreite stärker eingeschränkt werden.
Bei der Berechnung der zulässigen Schußsektoren 38 können auch noch sog. Systemtoleranzen einbezogen werden, die dadurch entstehen, daß in der Sicherheitseinrichtung z.B. Fehlertoleranzen bei der Positionsbestimmung der Gefechtsteilnehmer 11 und bei der Bestimmung der momentanen Waffenstellung 39 auftreten.
Ein von dem Zentralrechner 24 berechneter, zugelassener Schußsektor 38 für einen schießenden Gefechtsteilnehmer 11 hat immer eine Tiefe oder Länge, die größer ist als die Reichweite des von der Waffe 17 des schießenden Gefechtsteilnehmers 11 zu verschießenden Geschosses. Alternativ ist es möglich, eine Schußverkürzung für den schießenden Gefechtsteilnehmer 11 zu bewirken, indem für jeden zugelassenen Schußsektor 38 dem schießenden Gefechtsteilnehmer 11 ein maximaler Elevationswinkel ϕ vorgegeben wird, der über den Funkempfänger 27 dem Prozessor 32 zugeführt wird. Mittels des Waffenstellungssensors 30 wird dem Prozessor 32 der momentane Aufsatz oder Erhebungswinkel ε(t) der Waffe 17 zugeführt, und der Prozessor 32 vergleicht den vorgegebenen maximalen Elevationswinkel ϕ(t) mit dem momentanen Aufsatz ε(t) der Waffe 17 des schießenden Gefechtsteilnehmers 11. Ist letzterer kleiner als der vorgegebene maximale Elevationswinkel ϕ(t) so wird die Schußauslösung freigegeben, ist dies nicht der Fall, so wird eine Schußauslösung blockiert.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Gewährleistung der Sicherheit beim Schießbetrieb mit scharfem Schuß von in einem begrenzten und von einer Überwachungszentrale (14) aus überwachten Übungsgelände (10) unter Gefechtsbedingungen übender, mobiler Gefechtsteilnehmer (11), dadurch gekennzeichnet, daß bei den Gefechtsteilnehmern (11) fortlaufend deren momentane Position bestimmt und an die Überwachungszentrale (14) gemeldet wird, daß in der Überwachungszentrale (14) mit den gemeldeten, momentanen Positionen und den daraus ableitbaren Bewegungsbereichen aller Gefechtsteilnehmer (11) für jeden schießenden Gefechtsteilnehmer (11) unter Berücksichtigung der Grenze (18) des Übungsgeländes (10) aktuelle, zulässige Schußsektoren (38) berechnet und individuell an den schießenden Gefechtsteilnehmer (11) übermittelt werden und daß bei jedem schießenden Gefechtsteilnehmer (11) die momentane Waffenstellung mit den ihm zugewiesenen Schußsektoren (38) verglichen und eine Schußauslösung für einen Schußsektor (38) nur dann zugelassen wird, wenn die momentane Waffenstellung (39) innerhalb dieses Schußsektors (38) liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die berechneten Schußsektoren (38) durch an die Position der schießenden Gefechtsteilnehmer (11) angelegte Azimutwinkel (ϑ) definiert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Azimutwinkel (ϑ) durch eine untere und obere, jeweils nordbezogene Winkelgrenze (ϑG1,ϑG2) festgelegt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Berechnung der zulässigen, aktuellen Schußsektoren (38) für jeden schießenden Gefechtsteilnehmer (11) ein anhand des Waffentyps des schießenden Gefechtsteilnehmers (11) und der Art der mit diesem Waffentyp zu verschießenden Munition als räumliche Ausdehnung im Übungsgelände (10) bestimmter Gefahrenbereich (33) berücksichtigt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß anhand des Waffentyps des schießenden Gefechtsteilnehmer (11) und der mit diesem Waffentyp zu verschießenden Munition für jeden schießenden Gefechtsteilnehmer (11) ein Gefahrenbereich (33) als räumliche Ausdehnung im Übungsgelände (10) bestimmt wird und daß beim Vergleich der Waffenstellung (39) mit den vorgegebenen, aktuellen Schußsektoren (38) der Gefahrenbereich (33) in der Weise berücksichtigt wird, daß die Schußauslösung nur dann zugelassen wird, wenn bei der momentanen Waffenstellung (39) der Gefahrenbereich (33) innerhalb des zugelassenen Schußsektors (38) liegt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Berechnung der zulässigen Schußsektoren (38) zusätzlich mögliche Fehlertoleranzen berücksichtigt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß solche Fehlertoleranzen berücksichtigt werden, die bei der Positionsbestimmung und der Waffenstellungserfassung auftreten können.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Berechnung der zulässigen Schußsektoren (38) die Positionen von innerhalb des Übungsgeländes (10) vorhandenen, zu schützenden, stationären Objekten (13) einbezogen werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Positionen der Gefechtsteilnehmern (11) die Zeitpunkte ihrer Bestimmung sowie den berechneten Schußsektoren (38) die Zeitpunkte ihrer Berechnung und jeweils eine Gültigkeitsdauer zugeordnet werden und daß bei den schießenden Gefechtsteilnehmern (11) nur solche zugewiesenen Schußsektoren (38) zum Vergleich mit der momentanen Waffenstellung (39) zugelassen werden, deren zugeordnete Gültigkeitsdauer den Zeitpunkt der Bestimmung der momentanen Waffenstellung (39) einbezieht.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß von den berechneten, zulässigen - Schußsektoren (38) mittels vorgegebener Kriterien ausgewählte Schußsektoren (38) von der Übermittlung an die schießenden Gefechtsteilnehmer (11) ausgeschlossen werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kriterien das Nichtvorhandensein von Zielen und/oder didaktische und/oder taktische Gründe vorgegeben werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zulassung der Schußfreigabe eine optische und/oder akustische Anzeige ausgelöst wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem schießenden Gefechtsteilnehmer (11) eine Schußauslösung permanent blockiert und mit Zulassung der Schußauslösung die Blockierung der Schußauslösung deaktiviert wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldung der Positionen der Gefechtsteilnehmer (11) und die Übermittlung der berechneten, zulässigen Schußsektoren (38) an die schießenden Gefechtsteilnehmer (11) mittels Datenfunk zwischen den Gefechtsteilnehmern (11) und der Überwachungszentrale (14) durchgeführt wird.
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