EP2671092A1 - Kamerasystem zur erfassung und bahnverfolgung von in grosser entfernung befindlichen bewegten objekten - Google Patents

Kamerasystem zur erfassung und bahnverfolgung von in grosser entfernung befindlichen bewegten objekten

Info

Publication number
EP2671092A1
EP2671092A1 EP12712894.0A EP12712894A EP2671092A1 EP 2671092 A1 EP2671092 A1 EP 2671092A1 EP 12712894 A EP12712894 A EP 12712894A EP 2671092 A1 EP2671092 A1 EP 2671092A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
camera
image sensor
camera system
target
optical elements
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Withdrawn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
EP12712894.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Hiebl
Hans Wolfgang Pongratz
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.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
EADS Deutschland GmbH
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 EADS Deutschland GmbH filed Critical EADS Deutschland GmbH
Publication of EP2671092A1 publication Critical patent/EP2671092A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
    • G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/66—Tracking systems using electromagnetic waves other than radio waves

Definitions

  • the present invention relates to a camera system for detection and
  • a launching rocket emits a light signal of more than 1,000,000 watts / m 2 through its engine jet, which is detectable from a long distance, but only for a relatively short period of time, namely only during the burning time of the engine, for detection is available.
  • Period of time is generally not sufficient for a tracking and thus for a destination forecast.
  • Camera system which is able to, even from a long distance To monitor territory for launching missiles and to track their trajectory to be able to make a prediction of the approached destination.
  • Patent claim 1 solved.
  • a camera system according to the invention for detecting and tracing moving objects at a great distance has one with a
  • Camera optics provided camera and a position stabilization device for the camera and the camera optics, wherein the camera is provided with a first image sensor having a first associated high-speed shutter and a second image sensor with a second associated therewith
  • High-speed shutter wherein the camera optics, a device of optical elements for focusing incident radiation on a
  • the means of optical elements comprises a said first image sensor associated first subassembly of optical elements having a first focal length and the second image sensor associated second subassembly of optical elements having a second focal length which is shorter than the first focal length.
  • This position-stabilized camera is capable of using the over the
  • Control device controlled and moved by the drive means element for example, a target tracking mirror, with the shorter
  • Focal assigned image sensor to scan an observation area, for example, emitted by the engine jet of a starting rocket To detect light. If a detection of an object has taken place, an enlarged representation of the detected object can be obtained by means of the first image sensor associated with the longer focal length, whereby the identification of the object is facilitated.
  • the optical beam path between the first sub-array and the second sub-array is preferably switchable, wherein the
  • Switching preferably a movable, in particular pivotable, mirror is provided.
  • the image sensor has a sensitivity maximum in
  • Wavelength range is given by all currently known rocket fuels
  • the image sensor has a, preferably uncooled, indium gallium arsenide CCD sensor chip.
  • Sensor chip is particularly sensitive in the spectral range from 0.7 pm to 1.7 pm and has a maximum sensitivity that is close to the theoretically possible
  • Sensitivity limit is. It is particularly advantageous if this
  • the respective high-speed shutter of the camera is designed such that the associated image sensor can record a plurality of individual images in rapid succession, preferably at a frequency of 50 images per second, more preferably of 100 images per second.
  • This fast frame sequence makes it possible with the camera according to the invention a large
  • Scanning search volume ie a large horizontal and vertical angle of view, in rapid succession, so that the camera scans performed in this way a ensure high reliability for the detection of light-emitting moving objects.
  • At least one of the subarrays of optical elements has a Barlow lens set.
  • a lens set makes it possible to achieve high light transmission and thus high sensitivity with a large focal length.
  • the camera has a filter arrangement comprising a plurality of spectral filters, which can each be coupled into the beam path when required, wherein the filter arrangement is preferably designed as a filter wheel.
  • a filter arrangement in particular such a fast-rotating filter wheel with, for example, three band filters which cover the entire spectral range, can be coupled into the beam path
  • Sequentially false color images of the light and heat energy radiating moving object such as a burning rocket tail create.
  • the images contain sufficient shape, color and spectral information to make an identification of the object can.
  • Target illumination device which has a radiation source, preferably a laser diode radiation source or a high-pressure xenon short arc lamp radiation source.
  • Target illumination device the once detected object can be detected even if the object itself no longer emits light or heat radiation or emits only a very low radiation, as is the case for example with a rocket, in which the burning time of the engine is completed.
  • This target lighting device preferably by a
  • Near-infrared laser diode target illuminator or a near-infrared high-pressure xenon short-arc lamp target illuminator illuminates that once captured moving object and the camera receives the from the
  • Target illumination device Preferably, the target illumination device can be coupled to the camera optics in such a way that the light emitted by the target illumination device
  • Target illumination radiation in the beam path of the camera optics for bundling the emitted radiation can be coupled.
  • Such a long focal length target illuminator makes it possible to produce in the target range, ie in the region of the moving object, a light spot with the multiple area of the target object that is so large that it illuminates the target object, but still
  • Target illumination device generated radiation pulse sent through the camera optics to the target, while the beam path to the associated image sensor is interrupted.
  • the timing of this stroboscopic target illumination is chosen so that the duration of each sent to the target illumination pulse is smaller than that required to cover the distance from the camera system to the target object and back time.
  • the duration of each illumination pulse sent to the target is at least 40%, in particular greater than 60%, that for covering the distance from the camera system to the target object and time required back.
  • the radiation source of the target illumination device is designed to emit pulsed light flashes, preferably in the infrared range, wherein the intensity of the near infrared light flashes is preferably at least 1 kW preferably 2 kW.
  • the energy bundling together with the high pulse power of ideally about 2 kW emits enough near-infrared light to illuminate an object several hundred kilometers away so that the light reflected from the object is sufficiently strong to be detected by the sensor of the camera.
  • the camera system is an automatically operating
  • Image evaluation provided, to which the image data of the images taken by the camera are transmitted. By means of this image evaluation device can be identified with sufficient resolution of the received images automatically detected objects.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the optical structure
  • Fig. 2 is a schematic representation of a target illumination device of the camera system according to the invention.
  • the camera system has a camera 1 provided with a camera 2, which is arranged on a platform 3.
  • the platform 3 is with a
  • Position stabilization device 30 for the camera 1 and the camera optics 2 provided, which is also shown only schematically in Fig. 1.
  • the camera 1 has a first image sensor 10 with a
  • the first image sensor 10 is assigned a high-frequency line stabilization and image rotation unit 14.
  • the first image sensor 10 has an optical axis A ', which corresponds to the optical axis A of the camera optics 2.
  • a second image sensor 12 with a second associated therewith
  • Visual line stabilization and image rotation unit 15 is between the
  • Camera optics 2 and the first image sensor 10 arranged at an angle to the optical axis A of the camera optics 2, wherein the angle shown in Fig. 1 of the optical axis A of the camera lens 2 and directed to the second image sensor 12 optical axis A "90 °.
  • the two image sensors 10, 12 are sensitive in the near infrared range and formed, for example, by an InGaAs CCD chip with a preferably 30 m pixel size and with a frame rate of 100 Hz at most.
  • the sensors 10, 12 are preferably highly sensitive in the wavelength range from 0.90 pm to 1.70 pm and have a preferred image size of 250 ⁇ 320 pixels.
  • the camera optics 2 has a device 20 made of optical elements
  • This optical device 20 is provided with a reflector telescope arrangement 22, a
  • the second focal length f2 is shorter than the first focal length f1.
  • a Fluorite Flatfield Corrector (FFC) 27 is provided in the beam path of the first subassembly 26, a Fluorite Flatfield Corrector (FFC) 27 is provided.
  • the focal length is f1 of the camera optics 2 with the first sub-assembly 26, in which the captured by the camera optics 2 image is imaged on the first image sensor 10, 38.1 m.
  • the focal length f2 of the camera optics 2 with the second subassembly 28, in which the image captured by the camera optics 2 is imaged on the second image sensor 12, is 2.54 m.
  • This telescope The mirrors 220, 222 of the reflecting telescope 22 are preferably provided with a gold surface mirroring and are therefore particularly suitable for use as an infrared telescope mirror.
  • the optical beam path of the camera optics 2 with its optical axis A is by means of a switchable, preferably pivotable, mirror 29 between the optical beam path of the first sub-assembly 26 with the first image sensor 10 directed to the optical axis A 'and the second optical
  • Sub-assembly 28 can be switched with the optical axis A "directed onto the second image sensor 12. In this way, the image captured by the camera optical system 2 can be imaged either on the first image sensor 10 or on the second image sensor 12.
  • This second deflection mirror 242 is attached to a movable element 244 'of a drive device 244 by means of supports 242', 242 "shown only schematically in the figure such that the second deflection mirror 242 is arranged about a first axis x and a second axis y arranged at right angles thereto the drive device 244 attached to the platform 3 is pivotable, to control the drive device 244 is a control device 246 shown only schematically in Fig. 1
  • a filter assembly 21 which comprises a plurality of spectral filters 21A, 21B, 21C. If necessary, these filters can be coupled individually into the beam path, for which purpose the filter arrangement can be designed as a filter wheel.
  • the filters of the filter arrangement 21 are permeable to different wavelength ranges in the total range from 0.90 ⁇ to 1, 70 ⁇ , so that each of a filter which acts as a blocking filter, a portion of the incident light can be filtered out of this wavelength range.
  • a target illumination device 4 with a radiation source 40 is provided.
  • the radiation source 40 is as a laser radiation source, preferably as a xenon flash illumination device
  • the radiation source 40 emits light along an optical axis A '"which is transverse, preferably perpendicular to the optical axis A of the
  • Camera optics 2 runs.
  • a movable mirror assembly 23 is provided, which consists in the example shown of a rotating sector shutter whose closed sector elements are mirrored to the along the optical axis A'" emitted light in the direction of the optical A axis A of the camera optics 2 deflect and whose open sector elements a light transmission from the camera lens 2 to the first
  • Target illumination device 4 by the camera lens 2 on a target T and light reflected from the target T light back through the camera lens 2 are directed to the first image sensor 10, as will be described below.
  • FIG. 2 shows an exemplary construction of the radiation source 40 of the target illumination device 4 shown only symbolically in FIG. 1.
  • This radiation source 40 is equipped with a xenon short arc lamp and has, for example, an electric power of 12 kW and a radiation power in the near
  • an arc lamp 41 is arranged, which generates a short arc of about 14 mm in length and 2.8 mm thickness.
  • the light emitted by this arc light is passed from the elliptical reflector 42 to a condenser 43, which is provided at its light entrance side with a sapphire crystal hollow cone 44 as a condenser inlet and a pinhole block 45 has.
  • the pinhole block 45 has a light passage opening 45 'tapering from the light entrance side to the light exit side
  • the exit aperture 45 ' has a polished gold surface.
  • the aperture block 45 is liquid cooled
  • the light entrance side larger opening of the light passage opening 45 ' is the sapphire glass hollow cone 44 inserted with its light exit end, as shown in Fig. 2 can be seen.
  • an illumination field lens 46 Disposed behind the pinhole block 45 is an illumination field lens 46 which images the exit aperture 45 "of the pinhole block through the fluoride flatfield corrector 27 onto the aperture 220 'of the binocular telescope assembly 22 ( Figure 1) in the area of the dotted line 23 'by means of the mirror assembly 23 taking place
  • the camera 1 is directed with activated second image sensor 12 and in the beam path A of the reflecting telescope assembly 22 pivoted deflection mirror 29 to a target area to be monitored.
  • a target area to be monitored.
  • Control computer of a monitoring device which is part of the camera system according to the invention, the control device 246 is controlled for the drive means 244 of the second deflection mirror 242 such that acting as a target tracking mirror second deflection mirror 242 a the target area performs line by line scanning scan. During this the
  • Target scanning abscannenden motion takes the second image sensor 12 with a high frame rate of, for example, 100 Hz images from the target area and forwards them to an image evaluation device 5 of the parent
  • one of the spectral filters 21 A, 21 B, 21 C is alternately inserted into the beam path of the
  • Mirror telescope assembly 22 pivoted in rapid succession, so that each recorded by the second image sensor 12 recording of the target area with one of the spectral filters 21 A, 21 B, 21 C is exposed.
  • Multiple successive images thus superimposed provide a near-infrared false-color image of the target and at the same time a multi-spectral analysis of the target area in the near infrared range.
  • This false color image is then forwarded to the image evaluation device 5 for evaluation, so that automatic destination recognition and destination identification can be carried out there, false destinations being identified as such and discarded from the relevant data.
  • the first image sensor 10 is activated, including the
  • Deflection mirror 29 is pivoted out of the beam path A of the reflector telescope assembly 22 so that the light captured by the mirror telescope assembly 22 can reach the first image sensor 10.
  • a target tracking procedure is activated in the higher-level control computer, which ensures that the deflection mirror 242 acting as a target-tracking mirror is controlled so that it tracks the moving target T such that the target T is always imaged on the first image sensor 10.
  • the image sensor 10 also picks up the target T at a fast frame rate of, for example, 100 Hz and forwards the acquired image signals to the image evaluation device 5. There is then an object identification of the target T based on the recorded image data.
  • Target illumination device 4 of the camera system according to the invention and the mirror assembly 23 is activated, so that the sector shutter wheel is set in rotation.
  • Target illumination device 4 emitted high-energy radiation at a mirrored sector element of the mirror assembly 23 is deflected and introduced into the beam path of the reflector telescope assembly 22 and on the
  • Target tracking mirror assembly 24 is directed to the target T. This
  • the image sensor 10 can thus take pictures of the target T with the aid of the radiation emitted stroboscopically by the target illuminating device 4 by means of the rotating sector mirror arrangement 23, even if the target T no longer emits its own radiation.
  • the camera system according to the invention is thus able to detect and identify a starting rocket with a burning engine at a distance of up to 1,200 km and the rocket even after the combustion of the
  • the attitude control device The attitude control device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Description

Kamerasystem zur Erfassung und Bahnverfolgung von
in großer Entfernung befindlichen bewegten Objekten
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kamerasystem zur Erfassung und
Bahnverfolgung von in großer Entfernung befindlichen bewegten Objekten. HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist eine wichtige Aufgabe der militärischen Aufklärungsarbeit, in einem
feindlichen Gebiet startende Raketen frühzeitig zu erfassen, zu identifizieren und deren Flugbahn zu verfolgen, um daraus einerseits den von der Rakete
angesteuerten Zielort zu berechnen und um andererseits Bekämpfungsmaßnahmen gegen die Rakete einzuleiten. Problematisch dabei ist, dass diese Aufklärung nur aus großer Entfernung, also von außerhalb des feindlichen Territoriums,
durchgeführt werden kann. STAND DER TECHNIK
Eine startende Rakete setzt durch ihren Triebwerksstrahl ein Lichtsignal von mehr als 1.000.000 Watt/m2 ab, das zwar aus einer großen Entfernung detektierbar ist, das jedoch nur für eine verhältnismäßig kurze Zeitspanne, nämlich nur während der Brenndauer des Triebwerks, für eine Detektion zur Verfügung steht. Diese
Zeitspanne reicht im Allgemeinen jedoch nicht für eine Bahnverfolgung und damit für eine Zielortprognose aus.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes
Kamerasystem anzugeben, das in der Lage ist, auch aus großer Entfernung ein Territorium auf startende Raketen zu überwachen und deren Flugbahn zu verfolgen um eine Prognose des angeflogenen Zielortes treffen zu können.
Diese Aufgabe wird durch das Kamerasystem mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Kamerasystem zur Erfassung und Bahnverfolgung von in großer Entfernung befindlichen bewegten Objekten weist eine mit einer
Kameraoptik versehene Kamera und eine Lagestabilisierungsvorrichtung für die Kamera und die Kameraoptik auf, wobei die Kamera versehen ist mit einem ersten Bildsensor mit einem diesem zugeordneten ersten Hochgeschwindigkeitsverschluss und einem zweiten Bildsensor mit einem diesem zugeordneten zweiten
Hochgeschwindigkeitsverschluss, wobei die Kameraoptik eine Einrichtung aus optischen Elementen zur Bündelung einfallender Strahlung auf einer
strahlungsempfindlichen Oberfläche des ersten Bildsensors und/oder des zweiten Bildsensors mit zumindest einer Spiegelteleskopanordnung und zumindest einer Zielverfolgungsspiegelanordnung aufweist und versehen ist mit einer
Antriebseinrichtung für zumindest ein bewegbares Element der
Zielverfolgungsspiegelanordnung und einer Steuerungseinrichtung für die
Antriebseinrichtung und wobei die Einrichtung aus optischen Elementen eine dem ersten Bildsensor zugeordnete erste Unteranordnung aus optischen Elementen mit einer ersten Brennweite und eine dem zweiten Bildsensor zugeordnete zweite Unteranordnung aus optischen Elementen mit einer zweiten Brennweite aufweist, die kürzer ist, als die erste Brennweite.
VORTEILE
Diese lagestabilisierte Kamera ist in der Lage, mittels des über die
Steuerungseinrichtung gesteuerten und von der Antriebseinrichtung bewegten Elements, zum Beispiel eines Zielverfolgungsspiegels, mit dem der kürzeren
Brennweite zugeordneten Bildsensor ein Beobachtungsgebiet abzuscannen, um beispielsweise das von dem Triebwerksstrahl einer startenden Rakete ausgesandte Licht zu detektieren. Ist eine Detektion eines Objekts erfolgt, so kann mittels des der längeren Brennweite zugeordneten ersten Bildsensors eine vergrößerte Darstellung des detektierten Objekts erhalten werden, wodurch die Identifikation des Objekts erleichtert wird.
Dazu ist der optische Strahlengang zwischen der ersten Unteranordnung und der zweiten Unteranordnung bevorzugt umschaltbar ausgebildet, wobei zur
Umschaltung vorzugsweise ein bewegbarer, insbesondere schwenkbarer, Spiegel vorgesehen ist.
Vorzugsweise weist der Bildsensor ein Empfindlichkeitsmaximum im
Spektralbereich zwischen 0,7 pm und 1 ,7 pm Wellenlänge auf. In diesem
Wellenlängenbereich geben alle heute bekannten Raketentreibstoffe beim
Abbrennen ein zuverlässiges, stabiles Signal von über 1.000.000 Watt/m2 ab. Des Weiteren besitzt die Erdatmosphäre in diesem Wellenlängenbereich ein Fenster mit hoher Lichtdurchlässigkeit oberhalb einer Höhe von 15 km, so dass in diesem Spektralbereich eine große Sichtweite ermöglicht ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Bildsensor einen, vorzugsweise ungekühlten, Indium-Gallium-Arsenid-CCD-Sensorchip auf. Ein derartiger
Sensorchip ist im Spektralbereich von 0,7 pm bis 1 ,7 pm besonders empfindlich und besitzt eine maximale Empfindlichkeit, die nahe am theoretisch möglichen
Empfindlichkeitsgrenzwert liegt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dieser
Sensorchip hochauflösend ist.
Vorzugsweise ist der jeweilige Hochgeschwindigkeitsverschluss der Kamera so ausgebildet, dass der zugeordnete Bildsensor eine Vielzahl von Einzelbildern in schneller Folge, vorzugsweise mit einer Frequenz von 50 Bildern pro Sekunde, weiter vorzugsweise von 100 Bildern pro Sekunde, aufnehmen kann. Diese schnelle Einzelbildfolge ermöglicht es, mit der erfindungsgemäßen Kamera ein großes
Suchvolumen, also einen großen horizontalen und vertikalen Bildwinkel, in schneller Folge abzutasten, so dass die auf diese Weise durchgeführten Kamerascans eine große Zuverlässigkeit für die Detektion von Licht aussendenden bewegten Objekten gewährleisten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest eine der Unteranordnungen von optischen Elementen einen Barlow-Linsensatz aufweist. Ein derartiger Linsensatz ermöglicht es, bei großer Brennweite eine große Lichtdurchlässigkeit und damit eine hohe Empfindlichkeit zu erzielen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Kamera eine aus mehreren Spektralfiltern bestehende Filteranordnung auf, die jeweils bei Bedarf in den Strahlengang einkoppelbar sind, wobei die Filteranordnung vorzugsweise als Filterrad ausgebildet ist. Eine derartige Filteranordnung, insbesondere ein derartiges schnell drehendes Filterrad mit zum Beispiel drei Bandfiltern, die den gesamten Spektralbereich abdecken, kann nach Einkoppelung in den Strahlengang
sequenziell Falschfarbenbilder des Licht- und Wärmeenergie abstrahlenden bewegten Objekts, beispielsweise eines brennenden Raketenschweifs, erstellen. Bei gleichzeitig hoher Auflösung der Kamera, bei der es möglich ist, die Lichtquelle, also beispielsweise den Raketenschweif, auf mehreren Pixeln des Sensors abzubilden, enthalten die Bilder ausreichend Form-, Färb- und Spektralinformation, um eine Identifikation des Objekts vornehmen zu können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Kamerasystem weiterhin mit einer
Zielbeleuchtungsvorrichtung versehen ist, die eine Strahlungsquelle, vorzugsweise eine Laserdioden-Strahlungsquelle oder eine Hochdruck-Xenon- Kurzlichtbogenlampen-Strahlungsquelle, aufweist. Mittels dieser
Zielbeleuchtungsvorrichtung kann das einmal erfasste Objekt auch dann erkannt werden, wenn das Objekt selbst kein Licht beziehungsweise keine Wärmestrahlung mehr aussendet oder nur noch eine sehr geringe Strahlung aussendet, wie dies beispielsweise bei einer Rakete der Fall ist, bei der die Brenndauer des Triebwerks beendet ist. Diese Zielbeleuchtungsvorrichtung, die vorzugsweise von einem
Nahinfrarot-Laserdioden-Zielbeleuchtungsgerät oder einem Nahinfrarot-Hochdruck- Xenon-Kurzlichtbogenlampen-Zielbeleuchtungsgerät gebildet ist, beleuchtet das einmal erfasste sich bewegene Objekt und die Kamera empfängt die vom
beleuchteten sich bewegenden Objekt reflektierte Strahlung der
Zielbeleuchtungsvorrichtung. Vorzugsweise ist die Zielbeleuchtungsvorrichtung mit der Kameraoptik derart koppelbar, dass die von der Zielbeleuchtungsvorrichtung abgegebene
Zielbeleuchtungsstrahlung in den Strahlengang der Kameraoptik zur Bündelung der abgegebenen Strahlung einkoppelbar ist. Eine solche Zielbeleuchtungsvorrichtung mit langer Brennweite ermöglicht es, in der Zielentfernung, also im Bereich des sich bewegenden Objekts, einen Lichtfleck mit der mehrfachen Fläche des Zielobjekts zu erzeugen, der so groß ist, dass er das Zielobjekt ausleuchtet, aber noch
ausreichend Licht zurück auf den Bildsensor des Kamerasystems reflektiert wird.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kameraoptik zur Einkoppelung der Zielbeleuchtungsstrahlung eine Spiegelanordnung aufweist, die so ausgestaltet ist, dass der Strahlengang der Kameraoptik zwischen dem ersten Bildsensor und der Zielbeleuchtungsvorrichtung zeitsynchron mit dem Aussenden des
Beleuchtungsimpulses und mit dem Eintreffen von dessen Echoimpuls umschaltbar ist. Bei diesem sogenannten„gated view"-Betrieb wird ein von der
Zielbeleuchtungsvorrichtung erzeugter Strahlungspuls durch die Kameraoptik auf das Ziel gesandt, während der Strahlengang zum zugeordneten Bildsensor unterbrochen ist. Der Takt dieser stroboskopartigen Zielbeleuchtung ist dabei so gewählt, dass die Dauer eines jeden auf das Ziel gesandten Beleuchtungspulses kleiner ist, als die zum Zurücklegen der Strecke vom Kamerasystem zum Zielobjekt und zurück benötigte Zeit. Vorzugsweise ist die Dauer eines jeden auf das Ziel gesandten Beleuchtungspulses mindestens 40%, insbesondere größer als 60%, der zum Zurücklegen der Strecke vom Kamerasystem zum Zielobjekt und zurück benötigten Zeit. Vorzugsweise ist die Strahlungsquelle der Zielbeleuchtungsvorrichtung ausgebildet, um gepulste Lichtblitze, vorzugsweise im Infrarotbereich, auszusenden, wobei die Intensität der Nahinfrarotlichtblitze vorzugsweise mindestens 1 kW, weiter vorzugsweise 2 kW, beträgt. Die Energiebündelung zusammen mit der hohen Pulsleistung von im Idealfall etwa 2 kW sendet ausreichend Nahinfrarotlicht aus, um ein mehrere hundert Kilometer entferntes Objekt so zu beleuchten, dass das dabei vom Objekt reflektierte Licht ausreichend stark ist, um vom Sensor der Kamera noch erfasst zu werden.
Weiter vorzugsweise ist im Kamerasystem eine automatisch arbeitende
Bildauswerteeinrichtung vorgesehen, an die die Bilddaten der von der Kamera aufgenommenen Bilder übertragen werden. Mittels dieser Bildauswerteeinrichtung lassen sich bei ausreichender Auflösung der empfangenen Bilder automatisch erfasste Objekte identifizieren.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen
Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des optischen Aufbaus und der
Strahlengänge eines erfindungsgemäßen Kamerasystems und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Zielbeleuchtungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Kamerasystems.
DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Das Kamerasystem weist eine mit einer Kameraoptik 2 versehene Kamera 1 auf, die auf einer Plattform 3 angeordnet ist. Die Plattform 3 ist mit einer
Lagestabilisierungsvorrichtung 30 für die Kamera 1 und die Kameraoptik 2 versehen, die in Fig. 1 ebenfalls nur schematisch dargestellt ist. Die Kamera 1 weist einen ersten Bildsensor 10 mit einem
Hochgeschwindigkeitsverschluss 11 auf. Des Weiteren ist dem ersten Bildsensor 10 eine hochfrequente Sichtlinienstabilisierungs- und Bildderotationseinheit 14 zugeordnet. Der erste Bildsensor 10 weist eine optische Achse A' auf, die der optischen Achse A der Kameraoptik 2 entspricht.
Ein zweiten Bildsensor 12 mit einem diesem zugeordneten zweiten
Hochgeschwindigkeitsverschluss 13 und einer hochfrequenten
Sichtlinienstabilisierungs- und Bildderotationseinheit 15 ist zwischen der
Kameraoptik 2 und dem ersten Bildsensor 10 in einem Winkel zur optischen Achse A der Kameraoptik 2 angeordnet, wobei der in Fig. 1 gezeigte Winkel der optischen Achse A der Kameraoptik 2 und der auf den zweiten Bildsensor 12 gerichteten optischen Achse A" 90° beträgt.
Die beiden Bildsensoren 10, 12 sind im nahen Infrarotbereich empfindlich und beispielsweise von einem InGaAs CCD-Chip mit vorzugsweise 30 m Pixelgröße und mit einer Bildfolgefrequenz von maximal 100 Hz gebildet. Die Sensoren 10, 12 sind vorzugsweise hoch empfindlich im Wellenlängenbereich von 0,90 pm bis 1 ,70 pm und besitzen eine bevorzugte BildgröOe von 250 x 320 Bildpunkten.
Die Kameraoptik 2 weist eine Einrichtung 20 aus optischen Elementen zur
Bündelung einfallender Strahlung auf die strahlungsempfindliche Oberfläche des Bildsensors 10 und/oder des zweiten Bildsensors 12 auf. Diese optische Einrichtung 20 ist versehen mit einer Spiegelteleskopanordnung 22, einer
Zielverfolgungsspiegelanordnung 24, einer dem ersten Bildsensor 10 zugeordneten Unteranordnung 26 aus optischen Elementen mit einer ersten Brennweite f1 und einer dem zweiten Bildsensor 12 zugeordneten zweiten Unteranordnung 28 aus optischen Elementen mit einer zweiten Brennweite f2. Die zweite Brennweite f2 ist kürzer als die erste Brennweite f1. Im Strahlengang der ersten Unteranordnung 26 ist ein Fluorite Flatfield Corrector (FFC) 27 vorgesehen. In dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Brennweite f1 der Kameraoptik 2 mit der ersten Unteranordnung 26, bei der das von der Kameraoptik 2 eingefangene Bild auf dem ersten Bildsensor 10 abgebildet wird, 38,1 m. Die Brennweite f2 der Kameraoptik 2 mit der zweiten Unteranordnung 28, bei welcher das von der Kameraoptik 2 eingefangene Bild auf dem zweiten Bildsensor 12 abgebildet wird, beträgt 2,54 m.
Das Spiegelteleskop 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise gebildet von einem IR-Dall-Kirkham- oder einem IR-Ritchey-Cretien-Teleskop mit Flatfield- Corrector und weist eine Apertur von 12,5" (= 31 ,75 cm) auf. Dieses Teleskop ist besonderes für den nahen Infrarotbereich geeignet. Die Spiegel 220, 222 des Spiegelteleskops 22 sind vorzugsweise mit einer Gold-Oberflächenverspiegelung versehen und daher besonders für den Einsatz als Infratrot-Teleskopspiegel geeignet. Der optische Strahlengang der Kameraoptik 2 mit deren optischer Achse A ist mittels eines umschaltbaren, vorzugsweise schwenkbaren, Spiegels 29 zwischen dem optischen Strahlengang der ersten Unteranordnung 26 mit der auf den ersten Bildsensor 10 gerichteten optischen Achse A' und der zweiten optischen
Unteranordnung 28 mit der auf den zweiten Bildsensor 12 gerichteten optischen Achse A" umschaltbar. Auf diese Weise kann das von der Kameraoptik 2 eingefangene Bild entweder auf dem ersten Bildsensor 10 oder auf dem zweiten Bildsensor 12 abgebildet werden.
Die Zielverfolgungsspiegelanordnung 24, die auf der von den Bildsensoren 10, 12 abgewandten Seite der Spiegelteleskopanordnung 22 vorgesehen ist, weist einen vor der Spiegelteleskopanordnung 22 gelegenen ersten Umlenkspiegel 240 sowie einen bewegbaren zweiten Umlenkspiegel 242 auf. Dieser zweite Umlenkspiegel 242 ist mittels in der Figur nur schematisch dargestellter Halterungen 242', 242" an einem bewegbaren Element 244' einer Antriebseinrichtung 244 derart angebracht, dass der zweite Umlenkspiegel 242 um eine erste Achse x und eine rechtwinklig zu dieser gelegene zweite Achse y mittels der an der Plattform 3 angebrachten Antriebseinrichtung 244 schwenkbar ist. Zur Steuerung der Antriebseinrichtung 244 ist eine in Fig. 1 nur schematisch dargestellte Steuerungseinrichtung 246
vorgesehen.
In der Spiegelteleskopanordnung 22 ist eine Filteranordnung 21 vorgesehen, die mehrere Spektralfilter 21A, 21B, 21C aufweist. Diese Filter sind jeweils bei Bedarf einzeln in den Strahlengang einkoppelbar, wozu die Filteranordnung als Filterrad ausgebildet sein kann. Die Filter der Filteranordnung 21 sind für unterschiedliche Wellenlängenbereiche im Gesamtbereich von 0,90 μιτι bis 1 ,70 μιη durchlässig, sodass mit jeweils einem Filter, der als Sperrfilter wirkt, ein Teil des einfallenden Lichts aus diesem Wellenlängenbereich ausgefiltert werden kann.
Im Bereich der ersten Unteranordnung 26 ist eine Zielbeleuchtungsvorrichtung 4 mit einer Strahlungsquelle 40 vorgesehen. Die Strahlungsquelle 40 ist als Laser- Strahlungsquelle, vorzugsweise als Xenon-Blitzbeleuchtungsvorrichtung
ausgestaltet. Die Strahlungsquelle 40 sendet Licht entlang einer optischen Achse A'" aus, die quer, vorzugsweise rechtwinklig zur optischen Achse A der
Kameraoptik 2 verläuft. Im Bereich des Schnittpunktes der optischen Achsen A und A'" ist eine bewegbare Spiegelanordnung 23 vorgesehen, die im gezeigten Beispiel aus einer rotierenden Sektorblende besteht, deren geschlossene Sektorelemente verspiegelt sind, um das entlang der optischen Achse A'" ausgesandte Licht in Richtung der optischen Achse A der Kameraoptik 2 umzulenken, und deren offene Sektorelemente einen Lichtdurchlass von der Kameraoptik 2 auf den ersten
Bildsensor 10 zulassen. Auf diese Weise kann abwechselnd Licht von der
Zielbeleuchtungsvorrichtung 4 durch die Kameraoptik 2 auf ein Ziel T und vom Ziel T reflektiertes Licht zurück durch die Kameraoptik 2 auf den ersten Bildsensor 10 gelenkt werden, wie weiter unten noch beschrieben werden wird.
Fig. 2 zeigt einen beispielhaften Aufbau der in Fig. 1 nur symbolisch dargestellten Strahlungsquelle 40 der Zielbeleuchtungsvorrichtung 4. Diese Strahlungsquelle 40 ist mit einer Xenon-Kurzbogenlampe ausgestattet und besitzt beispielsweise eine elektrische Leistung von 12 kW und eine Strahlungsleistung im nahen
Infrarotbereich von 1.100 W. In einem elliptischen Reflektor 42 ist eine Lichtbogenlampe 41 angeordnet, die einen Kurzlichtbogen von zirka 14 mm Länge und 2,8 mm Dicke erzeugt. Das von diesem Lichtbogen ausgesandte Licht wird vom elliptischen Reflektor 42 auf einen Kondensor 43 geleitet, der an seiner Lichteintrittsseite mit einem Saphirglas- Hohlkegel 44 als Kondensoreintritt versehen ist und einen Lochblendenblock 45 aufweist. Der Lochblendenblock 45 weist eine sich von der Lichteintrittsseite zur Lichtaustrittsseite verjüngende Licht-Durchgangsöffnung 45' mit einer
Austrittsapertur 45" auf. Die Licht-Durchgangsöffnung 45' besitzt eine polierte Goldoberfläche. Der Lochblendenblock 45 ist flüssigkeitsgekühlt. tn der
lichteintrittsseitigen größeren Öffnung der Licht-Durchgangsöffnung 45' ist der Saphirglas-Hohlkegel 44 mit seinem lichtaustrittsseitigen Ende eingesetzt, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Hinter dem Lochblendenblock 45 ist eine Beleuchtungsfeldlinse 46 angeordnet, die die Austrittsapertur 45" des Lochblendenblocks durch den Fluorid Flatfield Corrector 27 auf die Apertur 220' der Spiegelteleskopanordnung 22 (Fig. 1 ) abbildet. Zur Vereinfachung der Darstellung des Strahlengangs in Fig. 2 ist dort die im Bereich der strichpunktierten Linie 23' mittels der Spiegelanordnung 23 erfolgende
Umlenkung der optischen Achse A'" der Strahlungsquelle 40 auf die optische Achse A der Spiegelteleskopanordnung 22 nicht gezeigt.
Nachstehend wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kamerasystems erläutert.
Die Kamera 1 wird mit aktiviertem zweiten Bildsensor 12 und in den Strahlengang A der Spiegelteleskopanordnung 22 eingeschwenktem Umlenkspiegel 29 auf ein zu überwachendes Zielgebiet gerichtet. Mittels eines (nicht gezeigten)
Steuerungscomputers einer Überwachungseinrichtung, deren Bestandteil das erfindungsgemäße Kamerasystem ist, wird die Steuerungseinrichtung 246 für die Antriebseinrichtung 244 des zweiten Umlenkspiegels 242 derart gesteuert, dass der als Zielverfolgungsspiegel agierende zweite Umlenkspiegel 242 eine das Zielgebiet zeilenweise abscannende Suchbewegung durchführt. Während dieser das
Zielgebiet abscannenden Suchbewegung nimmt der zweite Bildsensor 12 mit einer hohen Bildfolgefrequenz von beispielsweise 100 Hz Bilder vom Zielgebiet auf und leitet diese an eine Bildauswerteeinrichtung 5 der übergeordneten
Überwachungseinrichtung weiter. Während dieser Aufnahmen wird abwechselnd jeweils einer der Spektralfilter 21 A, 21B, 21 C in den Strahlengang der
Spiegelteleskopanordnung 22 in schneller Folge eingeschwenkt, so dass jede vom zweiten Bildsensor 12 aufgenommene Aufnahme des Zielgebiets mit einem der Spektralfilter 21 A, 21 B, 21 C belichtet wird. Mehrere aufeinander folgende Bilder ergeben damit übereinandergelegt ein Nahinfrarot-Falschfarbenbild des Ziels und gleichzeitig eine Multispektralanalyse des Zielgebiets im nahen Infrarotbereich. Dieses Falschfarbenbild wird dann an die Bildauswerteeinrichtung 5 zur Auswertung weitergeleitet, so dass dort eine automatische Zielerkennung und Zielidentifizierung durchgeführt werden kann, wobei Falschziele als solche erkannt und aus dem relevanten Datenbestand ausgesondert werden.
Wird ein Ziel T erkannt, so wird der erste Bildsensor 10 aktiviert, wozu der
Umlenkspiegel 29 aus dem Strahlengang A der Spiegelteleskopanordnung 22 herausgeschwenkt wird, so dass das von der Spiegelteleskopanordnung 22 eingefangene Licht auf den ersten Bildsensor 10 gelangen kann. Gleichzeitig wird im übergeordneten Steuerungscomputer eine Zielverfolgungsprozedur aktiviert, die dafür sorgt, dass der als Zielverfolgungsspiegel wirkende Umlenkspiegel 242 so angesteuert wird, dass er das sich bewegende Ziel T derart verfolgt, dass das Ziel T stets auf dem ersten Bildsensor 10 abgebildet wird. Auch der Bildsensor 10 nimmt das Ziel T mit einer schnellen Bildfolgefrequenz von beispielsweise 100 Hz auf und leitet die gewonnenen Bildsignale an die Bildauswerteeinrichtung 5 weiter. Dort erfolgt dann eine Objektidentifizierung des Ziels T anhand der aufgenommenen Bilddaten. Stellt das Ziel T seine eigene Strahlungsaktivität in dem Wellenlängenbereich, für den die Kamera 1 empfindlich ist, ein, was beispielsweise beim Brennschluss der Triebwerke einer startenden Rakete (als Ziel T) der Fall ist, so werden die Zielbeleuchtungsvorrichtung 4 des erfindungsgemäßen Kamerasystems und die Spiegelanordnung 23 aktiviert, so dass deren Sektorblendenrad in Rotation versetzt wird. In Folge dessen wird die von der Strahlungsquelle 40 der
Zielbeleuchtungsvorrichtung 4 ausgesendete hochenergetische Strahlung an einem verspiegelten Sektorelement der Spiegelanordnung 23 umgelenkt und in den Strahlengang der Spiegelteleskopanordnung 22 eingeleitet und über die
Zielverfolgungsspiegelanordnung 24 auf das Ziel T geleitet. Dieser
hochenergetische Lichtblitz wird vom Ziel T reflektiert und trifft über die
Zielverfolgungsspiegelanordnung 24 und die Spiegelteleskopanordnung 22 zurück auf die rotierende Sektorblende 23, bei der sich zu diesem Zeitpunkt ein offenes Sektorelement im Strahlengang befindet, so dass das vom Ziel T reflektierte Licht durch die offene Sektorblende der Spiegelanordnung 23 hindurchtreten kann und auf den ersten Bildsensor 10 gelangt. Der Bildsensor 10 kann so mit Hilfe der von der Zielbeleuchungsvorrichtung 4 mittels der rotierenden Sektor-Spiegelanordnung 23 stroboskopartig ausgesandten Strahlung Aufnahmen vom Ziel T machen, auch wenn das Ziel T keine eigene Strahlung mehr aussendet.
Das erfindungsgemäße Kamerasystem ist auf diese Weise in der Lage, auf eine Entfernung von bis zu 1.200 km eine startende Rakete mit brennendem Triebwerk zu erfassen und zu identifizieren und die Rakete auch nach Brennschluss des
Triebwerks mittels der zuschaltbaren Zielbeleuchtungsvorrichtung 4 auf ihrer Bahn weiter zu verfolgen.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken. Bezugszeichenliste bezeichnen:
Kamera
Kameraoptik
Plattform
Zielbeleuchtungsvorrichtung
Bildauswerteeinrichtung
erster Bildsensor
Hochgeschwi nd igke itsversch I uss
zweiter Bildsensor
Hochgeschwindigkeitverschluss
hochfrequente Sichtlinienstabilisierungs- und Bildderotationseinheit hochfrequente Sichtlinienstabilisierungs- und Bildderotationseinheit
Einrichtung
Filteranordnung
A Spektralfilter
B Spektralfilter
C Spektralfilter
Spiegelteleskopanordnung
Spiegelanordnung
' strichpunktierte Linie
Zielverfolgungsspiegelanordnung
erste Unteranordnung
Fluorite Flatfield Corrector
zweite Unteranordnung
Umlenkspiegel
Lagestabilisierungvorrichtung
erste Strahlungsquelle
Lichtbogenlampe
Reflektor 43 Kondensor
44 Saphirglas-Hohlkegel
45 Lochblendenblock
45' Licht-Durchgangsöffnung
45" Austrittsapertur
46 Beleuchtungsfeldlinse
220 Spiegel
220' Apertur
222 Spiegel
240 erster Umlenkspiegel
242 zweiter Umlenkspiegel
242' Halterung für Umlenkspiegel 242
242" Halterung für Umlenkspiegel 242
244 Antriebseinrichtung
244' bewegbares Element der Antriebseinrichtung 244
246 Steuerungseinrichtung
A optische Achse
A' optische Achse
A" optische Achse
A'" optische Achse
T Ziel
f1 erste Brennweite
f2 zweite Brennweite
X erste Achse
y zweite Achse

Claims

Patentansprüche
Kamerasystem zur Erfassung und Bahnverfolgung von in großer Entfernung befindlichen bewegten Objekten mit
einer mit einer Kameraoptik (2) versehenen Kamera (1 ) und
einer Lagestabilisierungsvorrichtung (30) für die Kamera (1 ) und die
Kameraoptik (2),
wobei die Kamera (1 ) versehen ist mit
■ einem ersten Bildsensor (10) mit einem diesem zugeordneten
ersten Hochgeschwindigkeitsverschluss (11 );
• einem zweiten Bildsensor (12) mit einem diesem zugeordneten zweiten Hochgeschwindigkeitsverschluss (13);
wobei die Kameraoptik (2) eine Einrichtung (20) aus optischen
Elementen zur Bündelung einfallender Strahlung auf einer
strahlungsempfindlichen Oberfläche des ersten Bildsensors (10) und/oder des zweiten Bildsensors (12) mit zumindest einer
Spiegelteleskopanordnung (22) und zumindest einer
Zielverfolgungsspiegelanordnung (24) aufweist und versehen ist mit
■ einer Antriebseinrichtung (244) für zumindest ein bewegbares
Element der Zielverfolgungsspiegelanordnung (24) und
• einer Steuerungseinrichtung (246) für die Antriebseinrichtung (244) und
■ wobei die Einrichtung (20) aus optischen Elementen eine dem
ersten Bildsensor (10) zugeordnete erste Unteranordnung (26) aus optischen Elementen mit einer ersten Brennweite (f1 ) und eine dem zweiten Bildsensor (12) zugeordnete zweite Unteranordnung (28) aus optischen Elementen mit einer zweiten Brennweite (f2) aufweist, die kürzer ist, als die erste Brennweite (f1 ).
2. Kamerasystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der optische Strahlengang zwischen der ersten Unteranordnung (26) und der zweiten Unteranordnung (28) umschaltbar ist, wobei zur Umschaltung vorzugsweise ein bewegbarer, insbesondere schwenkbarer, Spiegel (29) vorgesehen ist.
Kamerasystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweilige Bildsensor (10, 12) ein Empfindlichkeitsmaximum im Spektralbereich zwischen 0,7 pm und ,7 pm Wellenlänge aufweist.
Kamerasystem nach Anspruch 1 , 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweilige Bildsensor (10, 12) einen, vorzugsweise ungekühlten, Indium-Gallium-Arsenid-CCD-Sensorchip aufweist.
Kamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweilige Hochgeschwindigkeitsverschluss (11 , 13) der Kamera (1 ) so ausgebildet ist, dass der zugeordnete Bildsensor (10, 12) eine Vielzahl von Einzelbildern in schneller Folge, vorzugsweise mit einer Frequenz von 50 Bildern pro Sekunde, weiter vorzugsweise von 100 Bildern pro Sekunde, aufnehmen kann.
6. Kamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine der Unteranordnungen (26, 28) von optischen
Elementen einen Barlow-Unsensatz aufweist.
7. Kamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kamera (1 ) eine aus mehreren Spektralfiltern {21 A, 21 B, 21 C) bestehende Filteranordnung {21 ) aufweist, die jeweils bei Bedarf in den Strahlengang einkoppelbar sind, wobei die Filteranordnung {21 )
vorzugsweise als Filterrad ausgebildet ist.
8. Kamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass weiterhin eine Zielbeleuchtungsvorrichtung (4) mit einer
Strahlungsquelle (40), vorzugsweise einer Laser-Strahlungsquelle, vorgesehen ist.
9. Kamerasystem nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zielbeleuchtungsvorrichtung (4) mit der Kameraoptik (2) derart koppelbar ist, dass die von der Zielbeleuchtungsvorrichtung abgegebene Zielbeleuchtungsstrahlung in den Strahlengang der Kameraoptik (2) zur Bündelung der abgegebenen Strahlung einkoppelbar ist.
10. Kamerasystem nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kameraoptik (2) zur Einkoppelung der Zielbeleuchtungsstrahlung eine Spiegelanordnung (23) aufweist, die so ausgestaltet ist, dass der Strahlengang der Kameraoptik (2) zwischen dem ersten Bildsensor (10) und der Zielbeleuchtungsvorrichtung (4) zeitsynchron mit dem Aussenden des Beleuchtungsimpulses und mit dem Eintreffen von dessen Echoimpuls umschaltbar ist.
11. Kamerasystem nach Anspruch 8, 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (40) der Zielbeleuchtungsvorrichtung (4) ausgebildet ist, um gepulste Lichtblitze, vorzugsweise im Infrarotbereich, auszusenden, wobei die Intensität der Nahinfrarotlichtblitze vorzugsweise mindestens 1 kW, weiter vorzugsweise 2 kW, beträgt.
Kamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass weiterhin eine automatisch arbeitende Bildauswerteeinrichtung (5) vorgesehen ist, an die die Bilddaten der von der Kamera (2) aufgenommenen Bilder übertragen werden.
EP12712894.0A 2011-02-04 2012-02-02 Kamerasystem zur erfassung und bahnverfolgung von in grosser entfernung befindlichen bewegten objekten Withdrawn EP2671092A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011010337A DE102011010337A1 (de) 2011-02-04 2011-02-04 Kamerasystem zur Erfassung und Bahnverfolgung von in großer Entfernung befindlichen bewegten Objekten
PCT/DE2012/000085 WO2012103874A1 (de) 2011-02-04 2012-02-02 Kamerasystem zur erfassung und bahnverfolgung von in grosser entfernung befindlichen bewegten objekten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2671092A1 true EP2671092A1 (de) 2013-12-11

Family

ID=45936592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12712894.0A Withdrawn EP2671092A1 (de) 2011-02-04 2012-02-02 Kamerasystem zur erfassung und bahnverfolgung von in grosser entfernung befindlichen bewegten objekten

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130329055A1 (de)
EP (1) EP2671092A1 (de)
DE (1) DE102011010337A1 (de)
WO (1) WO2012103874A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102831439B (zh) * 2012-08-15 2015-09-23 深圳先进技术研究院 手势跟踪方法及系统
DE102012022045A1 (de) 2012-10-12 2014-04-17 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Bildaufbereitung und damit durchführbares Verfahren zur automatischen Objekterkennung sowie Beobachtungsvorrichtung und Verfahren zur hochgenauen Bahn-Verfolgung startender Raketen auf große Entfernungen
CN107526515A (zh) * 2016-06-22 2017-12-29 中兴通讯股份有限公司 一种拍照对焦的方法及电子设备
DE102016214981A1 (de) * 2016-08-11 2018-02-15 Mbda Deutschland Gmbh Vorrichtung zur Schädigung mittels gerichteter Strahlung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3532410A (en) 1968-02-05 1970-10-06 Ulrich La Roche Theodolite arrangement,particularly for tracking flying objects
ATE18T1 (de) 1978-09-20 1981-03-15 Contraves Ag Theodolit zur verfolgung und vermessung eines flugobjektes mit einer am teleskop angeordneten fernsehkamera
US6288780B1 (en) * 1995-06-06 2001-09-11 Kla-Tencor Technologies Corp. High throughput brightfield/darkfield wafer inspection system using advanced optical techniques
US7049597B2 (en) 2001-12-21 2006-05-23 Andrew Bodkin Multi-mode optical imager
US7236306B2 (en) * 2005-02-18 2007-06-26 Eastman Kodak Company Digital camera using an express zooming mode to provide expedited operation over an extended zoom range
IL193847A0 (en) * 2008-09-02 2009-05-04 Yonatan Zur Surveillance device
US8049870B2 (en) 2009-05-08 2011-11-01 Raytheon Company Semi-active optical tracking system
US20140185130A1 (en) * 2010-12-07 2014-07-03 Laser Light Engines, Inc. Despeckling Red Laser Light

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012103874A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20130329055A1 (en) 2013-12-12
DE102011010337A1 (de) 2012-08-09
WO2012103874A1 (de) 2012-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3828766C2 (de) Elektrooptisches System zur Erkennung von Flugkörpern
DE102011010334B4 (de) Kamerasystem und Verfahren zur Beobachtung von Objekten in großer Entfernung, insbesondere zur Überwachung von Zielobjekten bei Nacht, Dunst, Staub oder Regen
DE3329590C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Harmonisierung mehrerer optisch/optronischer Achsen einer Zieleinrichtung auf eine gemeinsame Bezugsachse
EP2711733A2 (de) Luftraumüberwachungssystem zur Erfassung von innerhalb eines zu überwachenden Gebiets startenden Raketen sowie Verfahren zur Luftraumüberwachung
DE602005002630T2 (de) Zweiband-sensorsystem mit einem wellenlängenselektiven strahlverzweiger
EP2189340A2 (de) Kameramodul mit Mehrfachfunktion
DE3534019A1 (de) Optische bahnueberwachungsvorrichtung
EP1688761B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entdecken von optischen Systemen in einem Geländebereich
DE2746076A1 (de) Rundblickperiskop fuer tagsicht und waermebild
EP2671092A1 (de) Kamerasystem zur erfassung und bahnverfolgung von in grosser entfernung befindlichen bewegten objekten
DE202007019050U1 (de) Suchkopf für einen zielsuchenden Flugkörper
DE3007893A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur detektion und verfolgung von luft- und bodenzielen
DE102012020093A1 (de) Anordnung zur Ortung, Erfassung und Überwachung von Eisbergen sowie Verfahren zur Bestimmung eines von treibenden Eisbergen ausgehenden Gefährdungspotentials für stationäre oder schwimmende Meeresbauwerke
DE3714333C2 (de) Optisches Visier- und Lenksystem
EP0355311B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Lenken von bewegten Objekten
DE102006010992B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur elektronischen Trefferauswertung
DE60026549T2 (de) Verwendung einer Vorrichtung zur Aufnahme stereoskopischer Bilder
EP2533004B1 (de) Optische Vorrichtung
WO2017036893A1 (de) Bildaufnahmeanordnung, optisches beobachtungsgerät und verfahren zum aufnehmen von bildern
EP3139347B1 (de) Verfahren zum bestimmen einer ausrichtung eines objekts
EP2327043B1 (de) Vorrichtung zur aufnahme von biometrischen daten
DE102019006717A1 (de) Laserwaffensystem und Verfahren zur Bestrahlung eines Ziels
DE2643900A1 (de) Einrichtung zur bestimmung und registrierung der raumkoordinaten eines freifliegenden geschosses
EP3870927B1 (de) Strahlenwaffe und verfahren zur darstellung der lage eines treffpunkts der strahlenwaffe
DE102019130949A1 (de) Boroskop

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20130822

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: AIRBUS DEFENCE AND SPACE GMBH

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20160901