EP3034983B1 - Maschinenwaffe - Google Patents

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EP3034983B1
EP3034983B1 EP15003497.3A EP15003497A EP3034983B1 EP 3034983 B1 EP3034983 B1 EP 3034983B1 EP 15003497 A EP15003497 A EP 15003497A EP 3034983 B1 EP3034983 B1 EP 3034983B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control computer
automatic
target
surrounding area
weapon
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.)
Active
Application number
EP15003497.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3034983B2 (de
EP3034983A1 (de
Inventor
Axel Pfersmann
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.)
Diehl Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Diehl Defence GmbH and Co KG
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=54848378&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3034983(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Diehl Defence GmbH and Co KG filed Critical Diehl Defence GmbH and Co KG
Publication of EP3034983A1 publication Critical patent/EP3034983A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3034983B1 publication Critical patent/EP3034983B1/de
Publication of EP3034983B2 publication Critical patent/EP3034983B2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/22—Aiming or laying means for vehicle-borne armament, e.g. on aircraft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/04—Aiming or laying means for dispersing fire from a battery ; for controlling spread of shots; for coordinating fire from spaced weapons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/14—Indirect aiming means
    • F41G3/16—Sighting devices adapted for indirect laying of fire
    • F41G3/165—Sighting devices adapted for indirect laying of fire using a TV-monitor

Definitions

  • the invention relates to a machine gun with an associated control computer for installation on a vehicle.
  • Such machine weapons are used to fire ammunition with a small to medium caliber. They are usually installed on a vehicle, be it a wheeled or tracked vehicle.
  • the operator or gunner controls the aiming of the weapon on a target manually after a previous optical target detection, either by direct optical inspection or by taking an image of the surroundings by means of an image recording device, which he can then use to carry out the aiming.
  • this manual preparation requires a high level of experience on the part of the operator or gunner, so that the hits are more or less on target.
  • There is usually a corresponding spread the hit location generally having the form of a normal distribution with a corresponding accumulation in the middle of the spread area.
  • a message from the weapon is usually also required, since it is often relatively difficult for the operator to optimally position the weapon when it is first served, especially when the targets are individual targets, for example individual shooters or one made up of several people Rifle group acts, can sometimes not be exactly identified at greater distances.
  • WO2011 / 070478 A1 defines a system with an armored turret that is pivotably mounted on a basic structure.
  • a target determination device receives an orientation input which is assigned to an orientation of a target relative to the base structure.
  • a processor receives the orientation input from the targeting device and calculates a difference between a current orientation of the armored turret and the orientation of the target.
  • An actuator such as an elevation actuator, automatically moves and orients the armored turret towards the target based on the calculation by the processor.
  • the processor receives the orientation input from the targeting device and calculates the difference between the current orientation of the turret and the orientation of the target, thereby reducing the height offset or the angular offset so that the turret is quickly and accurately aimed at the target.
  • the system significantly improves the response time from the moment the target is seen with the normal eye until the tank turret and turret weapons are aimed at the target. The operator does not have to manually pivot the turret towards the target, while constantly checking on the display whether the target has appeared in the field of view.
  • DE3342338 A1 discloses a method for the assignment of targets to observation devices or to sighting systems of weapon systems with screen display as well as for target fighting, characterized in that a spatially fixed or a spatially fixed reference system is provided in its position stabilized sensor and that the for the dressing or the Assignment processes required target coordinates on a reference screen of this spatially fixed sensor with the help of a screen pen known per se - in the following called "directional pen" - obtained as fixed coordinates and converted in an electronic device into the respective target coordinates of the individual observation or weapon systems.
  • DE4207251 A1 discloses a fire control system for tanks with a fire control computer, an image processing computer, a laser range finder, a first imaging sensor and a screen arranged in an operating and monitoring console for target tracking, the fire control system being connected via signal lines to a weapon tracking system, the screen being connected to a is the second imaging sensor and the image processing computer is also used for target reconnaissance and target acquisition, the second imaging sensor having a large opening angle suitable for observation of the battlefield; and all operating and function display elements essential for the operation of the fire control system and the triggering of a shot are arranged on the screen itself and are activated either by touching with the finger or a special stylus.
  • the invention is thus based on the problem of specifying a machine gun which is improved in comparison and can be installed on a vehicle.
  • a machine gun according to the invention with an associated control computer is distinguished by the features defined in claim 1.
  • a machine gun with an assigned control computer for installation on a vehicle, comprising an input device communicating with the control computer, comprising a touchscreen on which images of at least one image recording device recording the surroundings can be displayed, with at least one surrounding area containing several target positions being marked in the image via the touchscreen is, whereby the automatic aiming of the machine gun to a target position in the surrounding area and the automatic firing of at least one shot can be controlled by the control computer depending on the marking, and the firing of the several different target positions in the surrounding area as well as the automatic aiming before the firing each shot can be controlled.
  • the operator or gunner When operating the machine gun according to the invention, the operator or gunner is no longer required to carry out the preparation manually. Rather, he has the option of marking a surrounding area on a touchscreen, which has a touch-sensitive surface in a manner known per se, which defines the area in which the hits are to be located or in the target to be combated.
  • a touchscreen which has a touch-sensitive surface in a manner known per se, which defines the area in which the hits are to be located or in the target to be combated.
  • an image of the surroundings is shown on the touchscreen, in which one or more potential targets are shown.
  • the operator can now mark at least one target in the image by directly touching the touchscreen, for example by tapping the target in the image. He can also, for example, if several individual targets, as in the case of a shooting group, are given, the surrounding area z.
  • the input device communicates with the control computer, i.e. the fire control computer, and transmits the marking or the marking information to the control computer.
  • This is now able to evaluate the marking accordingly and, in conjunction with the image data, to determine exactly in which position the marked target or the marked area around the vehicle or the machine weapon is located. He also knows the current actual position of the machine gun.
  • the control computer is now able to precisely determine the alignment position of the machine gun that is necessary to shoot in the direction of the target or the surrounding area, i.e. the one defined and determined by the control computer Submit target position.
  • the weapon is automatically set up, which is controlled via the control computer.
  • at least one shot is automatically fired, also controlled by the control computer, at the individual marked target position or a target position determined by the control computer in the surrounding area.
  • the operator or gunner is therefore no longer involved in the preparation process, apart from the fact that he has to mark the target or the surrounding area manually on the touchscreen.
  • this is relatively easy, since potential targets can be identified well in such an image.
  • a daylight camera or a thermal imaging camera which also enables night recordings, can be used as the image recording device, whereby corresponding image overlays can of course also be made, provided that both cameras are provided, so that more hidden targets, for example shooters located in tall grass, can be identified .
  • the control computer is preferably designed to record a release signal that can be given via the touchscreen, whereupon the automatic serving and / or the firing of the shot is released. If the target or the surrounding area is marked and the corresponding data has been transferred from the input device to the control computer, at least the firing of the shot, and possibly also the automatic serving, is postponed until the operator has given a release signal via the touchscreen.
  • the control computer queries the delivery of the release signal directly because it communicates with the input device as described, in this case bidirectionally. Only when this release signal is given and read in can the automatic serving or firing of the shot take place.
  • the control computer is furthermore preferably designed for automatic setting up as a function of at least one further parameter representing a measure of the distance from the surrounding area.
  • a parameter can be a distance value detected by a distance measurement, for example a laser distance measurement.
  • this distance parameter itself from the recorded image. This can be done in a simple manner, for example, by using a stereo camera for image recording, so that a three-dimensional image display is possible or the like.
  • a further alternative as a parameter can be a temperature value defining the ignition point of the ammunition to be fired.
  • the Tempierwert indicates the time after which the missile ignites. Since the bullet speed is known, the set Tempierwert, especially if this is the Projectile is only impressed when leaving the weapon and is therefore known by the control computer, the potential distance to the target is determined and these parameters are taken into account when calculating the serving parameters.
  • control computer can control the delivery of shots assigned to several different target positions in the surrounding area as well as the automatic serving before each shot. If there are several target positions in the surrounding area or if there is corresponding information on the control computer, the control computer is expediently able to control one or more shots at each different target position, combined with a corresponding automatic device. If necessary, the number of shots is selected depending on the size of the surrounding area.
  • the control computer can be designed to determine the one or more different target positions according to the random principle. If a surrounding area is marked, the control computer can, if the surrounding area is generally to be shot at without specific targets being recorded in it, occupy this surrounding area with one or more shots, the control computer, in the absence of a precisely defined target, the one or more target positions after the Random principle, but lying in the surrounding area, can choose.
  • control computer can also be designed to determine the one or more different target positions as a function of the known effective circle of the fired ammunition, possibly also taking into account the size of the surrounding area. If explosive ammunition is fired, the effective circle of the ammunition, i.e. the fragmentation circle, is known at least approximately. When selecting the target positions, the control computer can now take into account the corresponding effective circle, so that several shots are not aimed at one and the same target position, but these are set in such a way that the effective circles overlap or adjoin each other in order to achieve a few shots different target positions to occupy the largest possible area. Of course, when explosive ammunition is fired, the effective circle can also be taken into account when determining the target positions according to the random principle.
  • control computer is designed to determine one or more specific targets shown in the recorded image and their target positions.
  • the control computer therefore carries out an image analysis and determines one or more targets in the image itself.
  • the gunner has marked a surrounding area in which a rifle group, i.e. several individual targets, are shown.
  • the individual targets were not marked by the gunner.
  • the control computer now carries out an image analysis and automatically determines the individual targets by means of suitable image processing algorithms, provided they are in the corresponding marked environmental area. Based on this, he then determines the corresponding target positions, if necessary again taking into account the effective circle when firing explosive ammunition. As soon as the target positions have also been determined here and, if applicable, the release signal is present, the corresponding occupation of the surrounding area by the machine gun takes place.
  • the image recording device can be a daylight camera or a thermal imaging camera. It is of course also conceivable to install several cameras on the vehicle and to integrate them into the control system of the machine gun. If, for example, four cameras are installed, each of which is directed to one side, the control computer always knows from which camera the corresponding image displayed to the gunner on the touchscreen and possibly marked by him comes, so that it knows the corresponding side of the vehicle to which he has to align the machine gun as soon as the corresponding target positions have been determined.
  • the maximum number of shots that can be fired can be specified by the operator, with the operator also being able to define the maximum number of shots that can be fired per target position if there are several target positions.
  • the control computer itself can automatically determine the corresponding maximum number of shots that can be fired, if necessary broken down according to corresponding target positions.
  • the gunner can use the touchscreen to give the control computer an abort command to end the sequence of shots if he is of the opinion that further shots are no longer required.
  • the machine gun is intended for installation on a vehicle as described. A threatening situation can arise not only when the vehicle is stationary, but also when the vehicle is moving. If the vehicle is moving, the control computer is preferably designed to automatically track the serving position when the relative position of the weapon to the marked target or to the marked surrounding area or to an already determined target position changes. This automatic tracking is particularly necessary when several target positions are to be occupied one after the other and the vehicle is in motion.
  • the input device which includes the touchscreen, can be permanently installed on the vehicle side.
  • it is preferably a mobile data processing device, for example in the form of a tablet PC; even a smartphone or a navigation device can be used for this purpose.
  • This mobile data processing device is coupled to the control computer via a corresponding interface, preferably a connecting cable. But a wireless data connection is also conceivable.
  • the invention also relates to a vehicle comprising at least one machine gun of the type described.
  • the vehicle can be an armored wheeled or tracked vehicle.
  • Fig. 1 shows a motor vehicle 1 here in the form of an armored wheeled vehicle on which a machine gun 2 according to the invention is installed.
  • the machine gun 2 with the associated peripheral devices is shown in the form of a schematic diagram in FIG Fig. 2 shown.
  • the machine gun 2 can be rotated about a vertical axis by means of a corresponding servomotor 3; the weapon barrel 4 can be pivoted vertically, as is shown in each case by the double arrows.
  • the adjustment operation that is the aiming of the weapon, is controlled by a control computer 5 which controls the servomotor 3 accordingly.
  • the image recording device 6 records images of the vehicle environment, which are given directly to the control computer 5. It is of course conceivable that the control computer 5 communicates with several such image recording devices, possibly also of different types, which record images of the surroundings from different directions or from different sides of the vehicle.
  • the control computer is also assigned an input device 7 comprising a touchscreen 8, via which appropriate commands can be entered by touch.
  • the input device 7 can be permanently installed in the vehicle, but it can also be detachably coupled to the control computer 5 via a corresponding interface, for example via a cable connection, but a wireless connection, for example a Bluetooth connection or the like, is also conceivable.
  • the control computer 5 is now able to transfer images recorded by the image recording device 6 to the input device 7, the images being displayed on the touchscreen 8.
  • the images of the image recording device 6 are also given directly to the input device 7, so that the image data are immediately available both on the part of the control computer 5 and the input device 7.
  • the gunner is thus presented with images of the surroundings on the touchscreen 8, which show him the situation outside the vehicle 1. Within these images, he can now detect any threat situation, for example individual shooters, groups of shooters, vehicles or the like. He is now able to use the touchscreen 8 to mark specific goals or areas of the surroundings in which these goals are located by touching the touchscreen surface. A few exemplary embodiments of such marking options are shown below.
  • the control computer 5 After marking a target or a surrounding area and recording the corresponding target positions and thus the corresponding data on how the machine gun 2 is to be created, the control computer 5 is now able, based on this data, to control the control motor system 3 accordingly in order to activate the machine gun 2, i.e. align the gun barrel 4 so that a fired shot occupies a corresponding target.
  • the firing of the shot is also automatically controlled by the control computer 5, preferably after the gunner has given a previous release signal, which the control computer 5 in turn queries via the touchscreen 8, the gunner also emitting the release signal via the touchscreen 8.
  • the gunner can also use the touchscreen 8 to enter a maximum number of shots to be fired, possibly resolved for each target position detected, as he can also give a corresponding interruption signal to end the sequence of shots.
  • the control computer 5 is also designed when recording several individual target positions in a surrounding area, of course, to rearrange the weapon to each target position, as well as a corresponding tracking of the weapon alignment in relation to recorded target positions via the in the case of vehicle movement Control computer 5 is controlled.
  • Fig. 3 shows a basic representation of an image of the surroundings recorded via the image recording 6 and displayed on the touchscreen 8. Shown is a terrain section with a meadow and an adjacent one in the rear area of the image Forest. In the meadow area, several individual targets, represented by the squares, are shown, which are formed, for example, by a group of riflemen.
  • the gunner now marks by touching the touchscreen 8 on which the in Fig. 3 is displayed, with a finger 9 a surrounding area 10, which in Fig. 3 is outlined with the marking line 11.
  • the area which lies in the interior of the marking line 11 is the marked surrounding area 10.
  • the control computer 5 can now determine setting data for setting up the weapon in order to combat one or more targets in the surrounding area 10.
  • the control computer 5 may use one or more additional parameters that are a measure of the distance between the vehicle or the weapon and the surrounding area 10 or one or more data from identified or defined target positions. For example, a laser distance measurement can be carried out and the detected distance value can be taken into account, or when a temp ammunition is fired, the temperature value imprinted on the weapon and known by the control computer, which is a distance measure in connection with the known flight speed of the projectile, can be used.
  • the control computer also takes into account an effective circle of the explosive ammunition fired here as an example, which, due to the fragmentation effect, generates a corresponding fragment cone and thus an effective circle upon ignition.
  • control computer determines a number of target positions within the surrounding area 10, at which the weapon is to be aimed, and of course also the corresponding setting data in order to control the actuating mechanism 3 accordingly.
  • Fig. 4 shows two exemplary target positions Z1 and Z2, for each of which the corresponding effective circle W1 and W2 is shown.
  • the control computer now determines the corresponding preparation control parameters for Z1 and Z2.
  • the control computer 5 queries the input of a release signal via the touchscreen 8, which the gunner must enter in a predetermined confirmation field by touching the touchscreen. Only when such a release signal is present will either the serving or, if this has already been done, the actual serving Shot release. If the release signal is present, a shot is first fired at target position Z1, for example, and then a second shot is fired after being aimed at target position Z2, so that the actual targets located in effective circle W1 or W2 are occupied.
  • the target positions Z1 and Z2 can be positioned in different ways.
  • the control computer can determine this randomly. If necessary, it places the target position around Z1 and Z2 in such a way that it occupies the largest possible area of the surrounding area. It is also conceivable, however, for the control computer 5 to carry out an image analysis in order to automatically determine specific targets in the surrounding area, that is to say here the individual positions of the individual shooters. On the basis of this target information, the control computer can then determine appropriate target positions in order to fill the multiple shooters with few shots. This is especially true when explosive ammunition is fired.
  • each individual target is a target position and to fight with one or more shots.
  • the control computer naturally has a corresponding analysis algorithm for image evaluation. This applies regardless of whether explosive ammunition or normal ammunition is fired.
  • Fig. 4 shows only two target positions Z1 and Z2. Of course, depending on how it is actually working and occupying the surrounding area 10, the control computer determines further target positions if this is necessary.
  • Fig. 5 shows an exemplary embodiment of an image display given on the touchscreen 8, in which a plurality of individual targets are again present in the marked surrounding area 10, which is also delimited here by a marking line 11.
  • the control computer automatically determines a target position Z1, Z2,..., Z7 for each individual target by means of corresponding image data analysis. This means that each individual target is hit with one or more separate shots, whereby each target is of course also shot separately.
  • the respective target acquisition or target position acquisition is shown in the image by the respective target border U1, ..., U7.
  • the control computer 5 analyzing the image autonomously detects a target and the corresponding target position data and Has determined serving dates.
  • the gunner has a control over whether all potential targets are actually recorded. If, in his opinion, there is still a target that the control computer 5 has not detected for whatever reason, he can, for example, still mark the target manually by touching the target on the touchscreen 8, i.e. manually marking it, whereupon the control computer also the corresponding target position data and serving data are determined for this purpose.
  • Fig. 6 again shows an image display on the touchscreen 8 in which the seven targets Z1,..., Z7 are shown again.
  • the gunner marks the respective target and thus the corresponding target position Z1, ..., Z7 by manually tapping the respective target. This means that he taps the respective target with his finger, whereupon the control computer determines the corresponding target position data for this target.
  • the target position and serving position data determination can in turn be displayed, for example, by a corresponding target border U1,..., U7, so that the gunner is informed that the respective target has been captured.
  • a green ring can be placed around the target to signal that the target has been entered.
  • the ring color then changes to yellow, for example, when the target position and the corresponding spatial coordinates have been recorded as target position data and the arrangement control data.
  • a red ring could be shown, for example.
  • a release signal is queried as described. As soon as this is available, for example, the aiming at the first target and at least one shot is fired at this target position, after which the second target position is immediately prepared and a shot is fired, etc.
  • the number of shots that can either be fired in total or the number of shots that can be fired per target position can, for example, be entered in advance by the shooter or is queried by the control computer 5 via the touchscreen 8 before the actual first shot is fired.
  • the gunner can, for example, enter that a maximum of three shots should be fired per target position.
  • the control computer 5 controls this accordingly on the weapon side.
  • the control computer 5 can alternatively determine the number of shots to be fired when firing explosive ammunition from the Calculate the ratio of the area of the marked surrounding area to the effective area of the respective single shot. Finally, it is also possible to shoot with an unspecified number of shots until the gunner manually aborts it.
  • the gunner always has the option of interrupting the automatically running preparation and firing process by entering an interruption signal via the touchscreen 8. For example, a corresponding touch field is immediately displayed on the touchscreen 8 after the release signal has been given, which the gunner must touch in order to give the abort signal.
  • the marking of the surrounding area and the related automatic firing is particularly advantageous in unclear combat situations, for example when the vehicle is ambushed and the position of the enemy can only be roughly identified.
  • the gunner can immediately mark a surrounding area 10 in which he suspects the opponent to be potentially, whereupon the control computer controls the weapon accordingly in order to cover this surrounding area with a nuisance without a clearly identified target. This can be used to hold down the enemy, and his use of weapons can be prevented if necessary.
  • the control computer will use a random generator to record one or more target positions in the marked surrounding area and direct the weapon there.
  • the machine gun according to the invention enables temporary relief for the gunner and helps to gain a better overview of the battle situation. This is particularly important in systems or in situations where an interaction between the commander, who carries out target reconnaissance, and the gunner, who carries out the fighting process, is not intended or not possible with an effective target handover procedure.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Maschinenwaffe mit zugeordnetem Steuerrechner zum Verbau an einem Fahrzeug.
  • Solche Maschinenwaffen dienen zum Verschuss von Munition mit kleinerem bis mittlerem Kaliber. Sie sind üblicherweise an einem Fahrzeug, sei es ein Rad- oder Kettenfahrzeug, verbaut. Der Bediener oder Richtschütze steuert hierbei das Anrichten der Waffe auf ein Ziel manuell nach einer vorherigen optischen Zielerfassung, entweder durch direkte optische Einsicht oder dadurch, dass mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung ein Umgebungsbild aufgenommen wird, anhand welchem er sodann das Anrichten vornehmen kann. Dieses manuelle Anrichten setzt jedoch einen hohen Erfahrungsgrad des Bedieners respektive Richtschützen voraus, damit die abgegebenen Treffer einigermaßen im Ziel liegen. Üblicherweise ist eine entsprechende Streuung gegeben, wobei die Trefferlage im Allgemeinen die Form einer Normalverteilung mit entsprechender Häufung in der Mitte des Streubereichs aufweist. Üblicherweise ist auch ein Nachrichten der Waffe erforderlich, da es für den Bediener häufig relativ schwierig ist, die Waffe bereits mit dem ersten Anrichten optimal zu positionieren, zumal die Ziele, insbesondere wenn es sich um Einzelziele, beispielsweise einzelne Schützen oder eine aus mehreren Personen bestehende Schützengruppe handelt, bei größerer Entfernung mitunter nicht exakt auszumachen sind.
  • WO2011/070478 A1 definiert ein System mit einem Panzerturm, der schwenkbar an einer Grundstruktur montiert ist. Eine Zielbestimmungsvorrichtung empfängt eine Orientierungseingabe, die einer Orientierung eines Ziels relativ zur Basisstruktur zugeordnet ist. Ein Prozessor empfängt die Orientierungseingabe von der Zielbestimmungsvorrichtung und berechnet eine Differenz zwischen einer aktuellen Orientierung des Panzerturms und der Orientierung des Ziels. Ein Aktuator, z.B. ein Elevationsaktuator, verschiebt und orientiert den Panzerturm automatisch in Richtung auf das Ziel, basierend auf der Berechnung durch den Prozessor. Der Prozessor empfängt die Orientierungseingabe von der Zielbestimmungsvorrichtung und berechnet die Differenz zwischen der aktuellen Orientierung des Revolvers und der Orientierung des Ziels, wodurch der Höhenversatz bzw. der Winkelversatz reduziert wird, so dass der Revolver schnell und genau auf das Ziel ausgerichtet wird. Das System verbessert die Reaktionszeit von dem Moment an, in dem das Ziel mit dem normalen Auge gesehen wird, bis der Panzerturm und die Turmwaffen auf das Ziel ausgerichtet sind, erheblich. Der Bediener muss den Panzerturm nicht manuell in Richtung des Ziels schwenken, während er ständig auf dem Display überprüft, ob das Ziel im Sichtfeld aufgetaucht ist.
  • DE3342338 A1 offenbart ein Verfahren für die Zuweisung von Zielen an Beobachtungsgeräte oder an Visieranlagen von Waffensystemen mit Bildschirmdarstellung sowie zur Zielbekämpfung, dadurch gekennzeichnet, dass ein raumfester oder zu einem raumfesten Bezugssystem in seiner Lage bestimmter stabilisierter Sensor vorhanden ist und dass die für die Anricht- oder die Zuweisungsvorgänge benötigten Zielkoordinaten auf einem Referenzbildschirm dieses raumfesten Sensors mit Hilfe eines an sich bekannten Bildschirmgriffels - im folgenden "Richtgriffel" genannt - als raumfeste Koordinatengewonnen und in einer elektronischen Einrichtung in die jeweiligen Zielkoordinaten der einzelnen Beobachtungs- oder Waffensysteme umgewandelt werden.
  • DE4207251 A1 offenbart eine Feuerleitanlage für Panzer mit einem Feuerleitrechner, einem Bildverarbeitungsrechner, einem Laserentfernungsmesser, einem ersten bildgebenden Sensor und einen in einer Bedien- und Überwachungskonsole angeordneten Bildschirm zur Zielverfolgung, wobei die Feuerleitanlage über Signalleitungen mit einer Waffennachführanlage verbunden ist, wobei der Bildschirm in Verbindung mit einem zweiten bildgebenden Sensor ist und der Bildverarbeitungsrechner auch zur Zielaufklärung und Zielerfassung benutzt wird, wobei der zweite bildgebende Sensor einen zur Gefechtsfeldbeobachtung geeignet großen Öffnungswinkel aufweist; und alle für den Betrieb der Feuerleitanlage und die Schussauslösung wesentlichen Bedien- und Funktionsanzeigeelemente sind auf dem Bildschirm selbst angeordnet und werden entweder durch Berühren mit dem Finger oder einem speziellen Griffel aktiviert.
  • Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Maschinenwaffe zum Verbauen an einem Fahrzeug anzugeben.
  • Eine erfindungsgemäße Maschinenwaffe mit zugeordnetem Steuerrechner zeichnet sich durch die im Anspruch 1 definierten Merkamale aus.
  • Dementsprechend ist eine Maschinenwaffe mit zugeordnetem Steuerrechner zum Verbau an einem Fahrzeug definiert, umfassend eine mit dem Steuerrechner kommunizierende Eingabeeinrichtung umfassend einen Touchscreen, auf dem Bilder wenigstens einer die Umgebung aufnehmenden Bildaufnahmeeinrichtung darstellbar sind, wobei über den Touchscreen im Bild wenigstens ein mehrere Zielpositionen beinhaltender Umgebungsbereich markierbar ist, wobei durch den Steuerrechner in Abhängigkeit der Markierung das automatische Anrichten der Maschinenwaffe auf eine Zielposition im Umgebungsbereich sowie die automatische Abgabe wenigstens eines Schusses steuerbar ist, und wobei durch den Steuerrechner die Abgabe den mehreren unterschiedlichen Zielpositionen im Umgebungsbereich zugeordneter Schüsse sowie das automatische Anrichten vor jedem Schuss steuerbar ist.
  • Der Bediener respektive Richtschütze ist bei der Bedienung der erfindungsgemäßen Maschinenwaffe nicht mehr gefordert, das Anrichten manuell vorzunehmen. Er hat vielmehr die Möglichkeit, auf einem Touchscreen, der in an sich bekannter Weise eine berührungssensitive Oberfläche aufweist, einen Umgebungsbereich zu markieren, der den Bereich definiert, in dem die Treffer liegen sollen, respektive in dem zu bekämpfenden Ziele gegeben sind. Hierzu wird auf dem Touchscreen ein Bild der Umgebung dargestellt, in dem ein oder mehrere potentielle Ziele gezeigt sind. Der Bediener kann nun durch unmittelbares Berühren des Touchscreens im Bild wenigstens ein Ziel markieren, beispielsweise, indem er das Ziel im Bild antippt. Er kann auch, beispielsweise wenn mehrere Einzelziele, wie im Falle einer Schützengruppe, gegeben sind, den Umgebungsbereich z. B. mit einer Linie markieren, in dem die Ziele liegen.
  • Die Eingabeeinrichtung kommuniziert mit dem Steuerrechner, also dem Feuerleitrechner und übermittelt die Markierung respektive die Markierungsinformation an den Steuerrechner. Dieser ist nun in der Lage, die Markierung entsprechend auszuwerten und in Verbindung mit den Bilddaten genau zu ermitteln, in welcher Relativposition das markierte Ziel oder der markierte Umgebungsbereich zum Fahrzeug respektive zur Maschinenwaffe liegt. Er kennt auch die momentane IstPosition der Maschinenwaffe. Anhand der vorhandenen Informationen bzw. Daten ist der Steuerrechner nun in der Lage, exakt die Ausrichtungsposition der Maschinenwaffe zu ermitteln, die nötig ist, um einen Schuss in Richtung des Ziels oder des Umgebungsbereichs, also auf die definierte und vom Steuerrechner bestimmte Zielposition abzugeben. Sobald die Daten zum Anrichten der Waffe ermittelt sind, wird die Waffe automatisch angerichtet, was über den Steuerrechner gesteuert wird. Mit dem Beenden des Anrichtens, was in der Regel relativ schnell von Statten geht, wird auch automatisch wenigstens ein Schuss, ebenfalls gesteuert vom Steuerrechner, auf die einzelne markierte Zielposition oder eine vom Steuerrechner ermittelte Zielposition im Umgebungsbereich abgegeben.
  • Der Bediener respektive Richtschütze ist somit nicht mehr in den Anrichtvorgang eingebunden, abgesehen lediglich davon, dass er eben das Ziel respektive den Umgebungsbereich manuell am Touchscreen markieren muss. Dies ist jedoch relativ einfach, da potentielle Ziele in einem solchen Bild entsprechend gut ausgemacht werden können. Als Bildaufnahmeeinrichtung kann beispielsweise eine Tageslichtkamera oder eine Wärmebildkamera, die auch Nachtaufnahmen ermöglicht, verwendet werden, wobei natürlich auch entsprechende Bildüberlagerungen, sofern beide Kameras vorgesehen sind, vorgenommen werden können, so dass auch verstecktere Ziele, beispielsweise im hohen Gras befindliche Schützen, ausgemacht werden können.
  • Bevorzugt ist der Steuerrechner zur Erfassung eines über den Touchscreen gebbaren Freigabesignals, woraufhin erst das automatische Anrichten und/oder die Schussabgabe freigegeben wird, ausgebildet. Ist also das Ziel oder der Umgebungsbereich markiert und sind die entsprechenden Daten von der Eingabeeinrichtung an den Steuerrechner übertragen worden, so wird zumindest die Schussabgabe, gegebenenfalls auch bereits das automatische Anrichten, so lange zurückgestellt, bis der Bediener ein Freigabesignal über den Touchscreen gegeben hat. Der Steuerrechner fragt die Gabe des Freigabesignals unmittelbar ab, da er wie beschrieben mit der Eingabeeinrichtung kommuniziert, in diesem Fall bidirektional. Erst wenn dieses Freigabesignal gegeben und eingelesen wird, kann das automatische Anrichten respektive die Schussabgabe erfolgen.
  • Der Steuerrechner ist ferner bevorzugt zum automatischen Anrichten in Abhängigkeit wenigstens eines ein Maß für die Entfernung zum Umgebungsbereich darstellenden weiteren Parameters ausgebildet. Um die exakte Position des potentiellen Ziels oder Umgebungsbereichs zum Fahrzeug zu ermitteln ist es zweckmäßig, wenn eine Entfernungsangabe berücksichtigt wird. Ein solcher Parameter kann ein durch eine Entfernungsmessung, beispielsweise eine Laserentfernungsmessung, erfasster Entfernungswert sein. Denkbar ist es aber auch, diesen Entfernungsparameter aus dem aufgenommenen Bild selbst zu ermitteln. Dies kann beispielsweise auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass eine Stereokamera zur Bildaufnahme verwendet wird, so dass eine dreidimensionale Bilddarstellung möglich ist oder Ähnliches. Eine weitere Alternative als Parameter kann ein den Zündzeitpunkt der zu verschossenen Munition definier4ender Tempierwert verwendet werden. Der Tempierwert gibt die Zeit an, nach welcher das verschossene Geschoss zündet. Da die Geschossgeschwindigkeit bekannt ist, kann aus dem eingestellten Tempierwert, insbesondere wenn dieser dem Geschoss erst bei Verlassen der Waffe aufgeprägt wird und damit seitens des Steuerrechners bekannt ist, die potentielle Entfernung zum Ziel ermittelt und dieser Parameter bei der Berechnung der Anrichtparameter berücksichtigt werden.
  • Besonders zweckmäßig ist es, wenn durch den Steuerrechner die Abgabe mehreren unterschiedlichen Zielposition im Umgebungsbereich zugeordneter Schüsse sowie das automatische Anrichten vor jedem Schuss steuerbar ist. Sind im Umgebungsbereich mehrere Zielpositionen gegeben respektive liegen entsprechende Informationen am Steuerrechner vor, so ist der Steuerrechner zweckmäßigerweise in der Lage, auf jede unterschiedliche Zielposition einen oder mehrere Schüsse zu steuern, verbunden mit einer jeweils entsprechenden automatischen Anrichtung. Gegebenenfalls erfolgt die Auswahl der Schussanzahl in Abhängigkeit der Größe des Umgebungsbereichs.
  • Hinsichtlich der Ermittlung der Zielpositionen insbesondere bei Markierung eines größeren Umgebungsgebietes sind unterschiedliche Möglichkeiten denkbar. Nach einer ersten Erfindungsalternative kann der Steuerrechner zur Ermittlung der einen oder der mehreren unterschiedlichen Zielpositionen nach dem Zufallsprinzip ausgebildet sein. Bei Markierung eines Umgebungsbereichs kann der Steuerrechner, wenn allgemein der Umgebungsbereich zu beschießen ist, ohne dass in ihm konkrete Ziele erfasst wurden, diesen Umgebungsbereich mit einem oder mehreren Schüssen belegen, wobei der Steuerrechner mangels eines exakt definierten Ziels die eine oder die mehreren Zielpositionen nach dem Zufallsprinzip, jedoch im Umgebungsbereich liegend, wählen kann.
  • Zusätzlich oder alternativ kann der Steuerrechner auch zur Ermittlung der einen oder der mehreren unterschiedlichen Zielpositionen in Abhängigkeit des bekannten Wirkkreises der verschossenen Munition ausgebildet sein, gegebenenfalls auch unter Berücksichtigung der Größe des Umgebungsbereichs. Wird also Sprengmunition verschossen, so ist der Wirkkreis der Munition, also der Splitterkreis, zumindest näherungsweise bekannt. Der Steuerrechner kann nun bei der Wahl der Zielpositionen den entsprechenden Wirkkreis berücksichtigen, so dass nicht mehrere Schüsse auf ein und dieselbe Zielposition gerichtet werden, sondern diese so gesetzt werden, dass sich die Wirkkreise überlappen oder aneinander anschießen, um auf diese Weise mit wenigen Schüssen auf unterschiedliche Zielpositionen eine möglichst große Fläche zu belegen. Natürlich kann, wenn Sprengmunition verschossen wird, auch bei Ermittlung der Zielpositionen nach dem Zufallsprinzip der Wirkkreis berücksichtigt werden.
  • Eine besonders zweckmäßige Alternative sieht vor, dass der Steuerrechner zur Ermittlung einer oder mehrerer konkreter, im aufgenommenen Bild dargestellter Ziele sowie deren Zielpositionen ausgebildet ist. Der Steuerrechner nimmt also eine Bildanalyse vor und ermittelt im Bild selbst ein oder mehrere Ziele. Beispielsweise hat der Richtschütze einen Umgebungsbereich markiert, in dem eine Schützengruppe, also mehrere Einzelziele, gezeigt sind. Die Einzelziele sind vom Richtschützen nicht markiert worden. Der Steuerrechner nimmt nun eine Bildanalyse vor und bestimmt die Einzelziele mittels geeigneter Bildverarbeitungsalgorithmen automatisch selbst, soweit sie im entsprechenden markierten Umgebungsbereich liegen. Gestützt hierauf bestimmt er sodann die entsprechenden Zielpositionen, gegebenenfalls wiederum unter Berücksichtigung des Wirkkreises bei Verschuss von Sprengmunition. Sobald auch hier die Zielpositionen ermittelt sind und gegebenenfalls das Freigabesignal vorliegt, erfolgt die entsprechende Belegung des Umgebungsbereichs seitens der Maschinenwaffe.
  • Wie beschrieben kann die Bildaufnahmeeinrichtung eine Tageslichtkamera oder eine Wärmebildkamera sein. Denkbar ist es selbstverständlich auch, mehrere Kameras am Fahrzeug zu verbauen und in das Steuersystem der Maschinenwaffe zu integrieren. Sind beispielsweise vier Kameras verbaut, von denen jede zu einer Seite gerichtet ist, so weiß der Steuerrechner stets, von welcher Kamera das entsprechende, dem Richtschützen am Touchscreen dargestellte und gegebenenfalls von ihm markierte Bild stammt, so dass er die entsprechende Fahrzeugseite kennt, auf die er die Maschinenwaffe auszurichten hat, sobald die entsprechenden Zielpositionen bestimmt sind.
  • Die maximal abgebbare Schusszahl kann bedienerseitig vorgebbar sein, wobei bei möglichen mehreren Zielpositionen der Bediener auch die maximal abgebbare Schusszahl pro Zielposition definieren kann. Alternativ kann selbstverständlich auch der Steuerrechner selbst die entsprechende maximal abgebbare Schusszahl, gegebenenfalls aufgelöst nach entsprechenden Zielpositionen, automatisch bestimmen.
  • Bevorzugt besteht des Weiteren die Möglichkeit, dass der Richtschütze über den Touchscreen dem Steuerrechner einen Abbruchbefehl zum Beenden der Schussfolge geben kann, wenn er der Meinung ist, dass es weiterer Schüsse nicht mehr bedarf. Die Maschinenwaffe ist wie beschrieben zum Verbau an einem Fahrzeug vorgesehen. Eine Bedrohungssituation kann sich nicht nur bei stehendem Fahrzeug, sondern auch bei sich bewegendem Fahrzeug ergeben. Bewegt sich das Fahrzeug, so ist der Steuerrechner bevorzugt bei einer Veränderung der Relativposition der Waffe zum markierten Ziel oder zum markierten Umgebungsbereich oder zu einer bereits bestimmten Zielposition zum automatischen Nachführen der Anrichtposition ausgebildet. Dieses automatische Nachführen ist insbesondere dann erforderlich, wenn mehrere Zielpositionen nacheinander zu belegen sind und das Fahrzeug in Bewegung ist.
  • Die Eingabeeinrichtung, die den Touchscreen umfasst, kann fahrzeugseitig fest verbaut sein. Bevorzugt jedoch handelt es sich um eine mobile Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise in Form eines Tablet-PCs, selbst ein Smartphone oder ein Navigationsgerät kann hierzu verwendet werden. Dieses mobile Datenverarbeitungsgerät wird über eine entsprechende Schnittstelle, bevorzugt ein Verbindungskabel, mit dem Steuerrechner gekoppelt. Aber auch eine drahtlose Datenverbindung ist denkbar.
  • Neben der Maschinenwaffe selbst betrifft die Erfindung ferner ein Fahrzeug umfassend wenigstens eine Maschinenwaffe der beschriebenen Art. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein gepanzertes Rad- oder Kettenfahrzeug handeln.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs umfassend eine erfindungsgemäße Maschinenwaffe,
    Fig. 2
    eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Maschinenwaffe mit Steuerrechner, Eingabeeinrichtung und Bildaufnahmeeinrichtung,
    Fig. 3
    eine Bilddarstellung eines an der Eingabeeinrichtung dargestellten Umgebungsbilds mit einem vom Richtschützen markierten Umgebungsbereich,
    Fig. 4
    die Bilddarstellung aus Fig. 3 mit im Umgebungsbereich eingezeichneten Wirkkreisen zu den vom Steuerrechner bestimmten Zielpositionen bei Verschuss von Sprengmunition,
    Fig. 5
    eine Bilddarstellung, bei der seitens des Steuerrechners im markierten Umgebungsbereich die Einzelziele selbst erfasst wurden, die entsprechend markiert dargestellt sind, und
    Fig. 6
    eine Bilddarstellung, bei der der Richtschütze am Touchscreen die Einzelziele selbst als Zielpositionen markiert hat.
  • Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 hier in Form eines gepanzerten Radfahrzeugs, an dem eine erfindungsgemäße Maschinenwaffe 2 verbaut ist. Die Maschinenwaffe 2 ist mit den zugeordneten Peripherieeinrichtungen in Form einer Prinzipdarstellung in Fig. 2 gezeigt. Die Maschinenwaffe 2 ist über eine entsprechende Stellmotorik 3 um eine Vertikalachse drehbar, das Waffenrohr 4 ist vertikal verschwenkbar, wie dies jeweils durch die Doppelpfeile dargestellt ist. Der Verstellbetrieb, also das Anrichten der Waffe, wird über einen Steuerrechner 5 gesteuert, der die Stellmotorik 3 entsprechend steuert. Mit dem Steuerrechner 5 kommuniziert wenigstens eine Bildaufnahmeeinrichtung 6, bei der es sich um eine Tageslichtkamera oder eine Wärmebildkamera handeln kann. Die Bildaufnahmeeinrichtung 6 nimmt Bilder der Fahrzeugumgebung auf, die unmittelbar dem Steuerrechner 5 gegeben werden. Selbstverständlich ist es denkbar, dass der Steuerrechner 5 mit mehreren solcher Bildaufnahmeeinrichtungen, gegebenenfalls auch unterschiedlichen Typs, kommuniziert, die Umgebungsbilder aus unterschiedlichen Richtungen respektive von unterschiedlichen Fahrzeugseiten aufnehmen.
  • Dem Steuerrechner zugeordnet ist ferner eine Eingabeeinrichtung 7 umfassend einen Touchscreen 8, über den durch Berührung entsprechende Befehle eingegeben werden können. Die Eingabeeinrichtung 7 kann fest im Fahrzeug verbaut werden, sie kann aber auch über eine entsprechende Schnittstelle mit dem Steuerrechner 5 lösbar gekoppelt sein, beispielsweise über eine Kabelverbindung, denkbar ist aber auch eine drahtlose Verbindung, beispielsweise eine Bluetooth-Verbindung oder dergleichen.
  • Der Steuerrechner 5 ist nun in der Lage, von der Bildaufnahmeeinrichtung 6 aufgenommene Bilder an die Eingabeeinrichtung 7 zu übertragen, wobei die Bilder am Touchscreen 8 dargestellt werden. Grundsätzlich denkbar wäre es auch, insbesondere bei fest verbauter Eingabeeinrichtung 7, dass die Bilder der Bildaufnahmeeinrichtung 6 auch direkt an die Eingabeeinrichtung 7 gegeben werden, so dass sowohl seitens des Steuerrechners 5 als auch der Eingabeeinrichtung 7 unmittelbar die Bilddaten vorliegen.
  • Der Richtschütze erhält somit auf dem Touchscreen 8 Umgebungsbilder dargestellt, die ihm die Situation außerhalb des Fahrzeugs 1 zeigen. Innerhalb dieser Bilder kann er nun eine etwaige Bedrohungslage erfassen, beispielsweise einzelne Schützen, Schützengruppen, Fahrzeuge oder Ähnliches. Er ist nun über den Touchscreen 8 in der Lage, konkrete Ziele oder Umgebungsbereiche, in denen diese Ziele liegen, durch Berühren der Touchscreen-Oberfläche zu markieren. Im Folgenden werden einige Ausführungsbeispiele solcher Markierungsmöglichkeiten dargestellt.
  • Nach Markieren eines Ziels oder eines Umgebungsbereichs und Erfassung der entsprechenden Zielpositionen und damit der entsprechenden Daten, wie die Maschinenwaffe 2 anzurichten ist, ist der Steuerrechner 5 nun in der Lage, gestützt auf diese Daten die Steuermotorik 3 entsprechend anzusteuern, um die Maschinenwaffe 2, also das Waffenrohr 4, so auszurichten, dass ein abgegebener Schuss ein entsprechendes Ziel belegt. Auch die Schussabgabe wird vom Steuerrechner 5 automatisch gesteuert, bevorzugt nach Gabe eines vorherigen Freigabesignals durch den Richtschützen, das der Steuerrechner 5 wiederum über den Touchscreen 8 abfrägt, wobei der Richtschütze das Freigabesignal ebenfalls über den Touchscreen 8 gibt.
  • Über den Touchscreen 8 kann der Richtschütze auch eine maximal abzugebende Schussanzahl eingeben, gegebenenfalls aufgelöst pro erfasster Zielposition, wie er auch ein entsprechendes Abbruchsignal zum Beenden der Schussfolge geben kann.
  • Der Steuerrechner 5 ist, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, bei Erfassung mehrerer einzelner Zielpositionen in einem Umgebungsbereich auch dazu ausgebildet, die Waffe selbstverständlich auf jede Zielposition neu anzurichten, wie auch im Falle einer Fahrzeugbewegung eine entsprechende Nachführung der Waffenausrichtung in Bezug auf erfasste Zielpositionen über den Steuerrechner 5 gesteuert wird.
  • Fig. 3 zeigt eine Prinzipdarstellung eines über die Bildaufnahme 6 aufgenommenen und am Touchscreen 8 dargestellten Umgebungsbildes. Gezeigt ist ein Geländeabschnitt mit einer Wiese und einem im hinteren Bildbereich angrenzenden Wald. Im Bereich der Wiese sind mehrere Einzelziele, dargestellt durch die Vierecke, gezeigt, die beispielsweise von einer Schützengruppe gebildet werden.
  • Der Richtschütze markiert nun durch Berühren des Touchscreens 8, auf dem das in Fig. 3 gezeigte Bild angezeigt ist, mit einem Finger 9 einen Umgebungsbereich 10, der in Fig. 3 mit der Markierungslinie 11 umrandet ist. Der Bereich, der im Inneren der Markierungslinie 11 liegt, ist der markierte Umgebungsbereich 10.
  • Aufgrund der Kommunikation des Touchscreens 8 respektive der Eingabeeinrichtung 7 mit dem Steuerrechner 5, dem ebenfalls die Bilddaten des gezeigten Bildes vorliegen, kann der Steuerrechner 5 nun Anrichtdaten zum Anrichten der Waffe ermitteln, um ein oder mehrere Ziele im Umgebungsbereich 10 zu bekämpfen. Hierzu verwendet der Steuerrechner 5 gegebenenfalls einen oder mehrere weitere Parameter, die ein Maß für die Entfernung des Fahrzeugs respektive der Waffe zum Umgebungsbereich 10 respektive einem oder mehrerer Daten ausgemachter oder definierter Zielpositionen sind. Beispielsweise kann eine Laserentfernungsmessung durchgeführt und der erfasste Entfernungswert berücksichtigt werden, oder bei Verschuss einer Tempiermunition der waffenseitig aufgeprägte und steuerrechnerseitig bekannte Tempierwert, der in Verbindung mit der bekannten Fluggeschwindigkeit des Geschosses ein Entfernungsmaß ist, verwendet werden. Im Vorliegenden berücksichtigt der Steuerrechner auch einen Wirkkreis der hier exemplarisch verschossenen Sprengmunition, die aufgrund der Splitterwirkung einen entsprechenden Splitterkegel und damit Wirkkreis beim Zünden erzeugt.
  • Anhand dieser Informationen ermittelt der Steuerrechner nun mehrere Zielpositionen innerhalb des Umgebungsbereichs 10, auf die die Waffe angerichtet werden soll, wie natürlich auch die entsprechenden Anrichtdaten, um die Stellmechanik 3 entsprechend anzusteuern.
  • Fig. 4 zeigt exemplarisch zwei Zielpositionen Z1 und Z2, zu denen jeweils der entsprechende Wirkkreis W1 und W2 dargestellt ist. Der Steuerrechner ermittelt nun zu Z1 und Z2 die entsprechenden Anrichtsteuerparameter. Vor dem eigentlichen Anrichten, zumindest aber vor der eigentlichen automatischen Schussabgabe fragt der Steuerrechner 5 über den Touchscreen 8 die Eingabe eines Freigabesignals, das der Richtschütze durch Berühren des Touchscreens in einem vorgegebenen Bestätigungsfeld eingeben muss, ab. Nur wenn ein solches Freigabesignal vorliegt, erfolgt entweder das Anrichten oder, sofern dies schon erfolgt ist, die eigentliche Schussfreigabe. Liegt das Freigabesignal vor, so wird zunächst beispielsweise ein Schuss auf die Zielposition Z1 abgegeben und anschließend nach Anrichten auf die Zielposition Z2 ein zweiter Schuss, so dass die im Wirkkreis W1 respektive W2 befindlichen eigentlichen Ziele belegt werden.
  • Die Lage der Zielposition Z1 und Z2 kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise kann der Steuerrechner diese per Zufallsprinzip ermitteln. Gegebenenfalls legt er die Zielposition um Z1 und Z2 so, dass ein möglichst großer Bereich des Umgebungsbereichs hiermit belegt wird. Denkbar ist es aber auch, dass der Steuerrechner 5 eine Bildanalyse vornimmt, dahingehend, selbsttätig konkrete Ziele im Umgebungsbereich zu ermitteln, hier also die einzelnen Positionen der einzelnen Schützen. Gestützt auf diese Zielinformationen kann der Steuerrechner sodann entsprechende Zielpositionen ermitteln, um die mehreren Schützen mit wenig Schüssen zu belegen. Dies insbesondere, wenn Sprengmunition verschossen wird.
  • Grundsätzlich ist es natürlich möglich, jedes einzelne Ziel als Zielposition zu definieren und mit einem oder mehreren Schüssen zu bekämpfen. Hierzu verfügt der Steuerrechner selbstverständlich über einen entsprechenden Analysealgorithmus zur Bildauswertung. Dies gilt unabhängig davon, ob Sprengmunition oder normale Munition verschossen wird.
  • Fig. 4 zeigt lediglich zwei Zielpositionen Z1 und Z2. Selbstverständlich ermittelt der Steuerrechner, je nachdem, wie er nun konkret arbeitet und den Umgebungsbereich 10 belegt, weitere Zielpositionen, wenn dies erforderlich ist.
  • Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer am Touchscreen 8 gegebenen Bilddarstellung, bei der im markierten Umgebungsbereich 10, der auch hier durch eine Markierungslinie 11 abgegrenzt ist, wiederum mehrere einzelne Ziele vorhanden sind. Der Steuerrechner ermittelt hier automatisch durch entsprechende Bilddatenanalyse zu jedem Einzelziel eine Zielposition Z1, Z2, ..., Z7. Das heißt, dass jedes einzelne Ziel mit einem oder mehreren separaten Schüssen belegt wird, wobei natürlich auch jedes Ziel separat angerichtet wird.
  • Die jeweilige Zielerfassung respektive Zielpositionserfassung ist im Bild durch die jeweilige Zielumrandung U1, ..., U7 dargestellt. Das heißt, dass auf diese Weise dem Richtschützen visualisiert wird, dass der das Bild autonom analysierende Steuerrechner 5 ein Ziel erfasst und die entsprechenden Zielpositionsdaten und Anrichtdaten ermittelt hat. Der Richtschütze hat hierüber eine Kontrolle, ob tatsächlich alle potentiellen Ziele erfasst werden. Sollte seiner Meinung nach noch ein Ziel vorhanden sein, das der Steuerrechner 5 aus welchen Gründen auch immer nicht erfasst hat, so kann er beispielsweise das Ziel noch manuell markieren, indem er das Ziel am Touchscreen 8 berührt, also manuell markiert, woraufhin der Steuerrechner auch zu diesem Ziel die entsprechenden Zielpositionsdaten und Anrichtdaten ermittelt.
  • Fig. 6 zeigt schließlich wiederum eine Bilddarstellung am Touchscreen 8, bei der erneut die sieben Ziele Z1, ..., Z7 gezeigt sind. Bei dieser Ausführungsform markiert der Richtschütze das jeweilige Ziel und damit die entsprechende Zielposition Z1, ..., Z7 durch manuelles Antippen des jeweiligen Ziels. Das heißt, er tippt mit dem Finger auf das jeweilige Ziel, woraufhin der Steuerrechner zu diesem Ziel die entsprechenden Zielpositionsdaten ermittelt. Die Zielpositions- und Anrichtpositionsdatenermittlung kann wiederum beispielsweise durch eine entsprechende Zielumrandung U1, ..., U7 angezeigt werden, so dass der Richtschütze Kenntnis darüber erhält, dass das jeweilige Ziel erfasst wurde. Denkbar ist es aber auch, hierüber die entsprechende Zieleingabe des Richtschützen zu markieren. Schließlich wäre es auch möglich, beispielsweise durch ein Farbwechsel sowohl die Zieleingabe als auch die Erfassung zu markieren. Beispielsweise kann bei Antippen des Ziels ein grüner Ring um das Ziel gelegt werden, um die Erfassung der Zieleingabe zu signalisieren. Die Ringfarbe ändert sich dann beispielsweise in Gelb, wenn die Zielposition und die entsprechenden Raumkoordinaten als Zielpositionsdaten und die Anrichtsteuerungsdaten erfasst wurden. Ist entweder die Zieleingabe oder die Datenermittlung jedoch fehlgeschlagen, so könnte beispielsweise ein roter Ring gezeigt werden.
  • In jedem Fall erfolgt wie beschrieben die Abfrage eines Freigabesignals. Sobald dieses vorliegt, erfolgt beispielsweise das Anrichten auf das erste Ziel und die Abgabe wenigstens eines Schusses auf diese Zielposition, wonach umgehend die zweite Zielposition angerichtet und ein Schuss abgegeben wird, etc.
  • Die Anzahl der entweder insgesamt abgebbaren Schüsse oder der pro Zielposition abgebbaren Schüsse kann beispielsweise vorab vom Schützen eingegeben werden oder wird vom Steuerrechner 5 über den Touchscreen 8 vor der eigentlichen ersten Schussabgabe abgefragt. Der Richtschütze kann beispielsweise eingeben, dass pro Zielposition maximal drei Schüsse abgegeben werden sollen. Dies steuert der Steuerrechner 5 entsprechend waffenseitig. Der Steuerrechner 5 kann alternativ die Anzahl der abzugebenden Schüsse beim Verschuss von Sprengmunition aus dem Verhältnis von der Fläche des markierten Umgebungsbereichs zur Wirkfläche des jeweiligen Einzelschusses berechnen. Schließlich ist es auch möglich, mit einer nicht vorgegebenen Schussanzahl bis zum manuellen Abbruch durch den Richtschützen zu schießen.
  • Der Richtschütze hat jedoch stets die Möglichkeit, den automatisch ablaufenden Anricht- und Schussabgabevorgang zu unterbrechen, indem er über den Touchscreen 8 ein Abbruchsignal eingibt. Beispielsweise wird am Touchscreen 8 nach Gabe des Freigabesignals umgehend ein entsprechendes Touchfeld dargestellt, das der Richtschütze berühren muss, um das Abbruchsignal zu geben.
  • Die Markierung des Umgebungsbereichs und die diesbezügliche automatische Schussabgabe ist insbesondere von Vorteil in unklaren Gefechtssituationen, wenn beispielsweise das Fahrzeug in einen Hinterhalt gerät und die Position des Gegners nur ungefähr ausgemacht werden kann. In diesem Fall kann der Richtschütze umgehend einen Umgebungsbereich 10 markieren, in dem er den Gegner potentiell vermutet, woraufhin der Steuerrechner die Waffe entsprechend ansteuert, um diesen Umgebungsbereich ohne eindeutig ausgemachtes Ziel mit einem Störfeuer belegt. Hierüber kann der Gegner niedergehalten werden, sein Waffeneinsatz kann hierüber gegebenenfalls verhindert werden. In diesem Fall wird der Steuerrechner per Zufallsgenerator im markierten Umgebungsbereich ein oder mehrere Zielpositionen erfassen und die Waffe dahin anrichten.
  • Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Maschinenwaffe die temporäre Entlastung des Richtschützen und hilft, einen besseren Überblick über die Gefechtslage zu gewinnen. Dies ist insbesondere bei Systemen bzw. in Situationen von Bedeutung, wo ein Zusammenspiel von Kommandant, der die Zielaufklärung vornimmt, und des Richtschützen, der den Bekämpfungsvorgang vornimmt, mit einem effektiven Zielübergabeverfahren nicht vorgesehen oder nicht möglich ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Maschinenwaffe
    3
    Stellmotorik
    4
    Waffenrohr
    5
    Steuerrechner
    6
    Bildaufnahmeeinrichtung
    7
    Eingabeeinrichtung
    8
    Touchscreen
    9
    Finger
    10
    Umgebungsbereich
    11
    Markierungslinie
    Z1, ..., Z7
    Zielposition
    W1, W2
    Wirkkreis
    U1, ..., U7
    Zielumrandung

Claims (13)

  1. Maschinenwaffe (2) mit zugeordnetem Steuerrechner (5) zum Verbau an einem Fahrzeug (1), umfassend eine mit dem Steuerrechner (5) kommunizierende Eingabeeinrichtung (7) umfassend einen Touchscreen (8), auf dem Bilder wenigstens einer die Umgebung aufnehmenden Bildaufnahmeeinrichtung (6) darstellbar sind, wobei über den Touchscreen (8) im Bild wenigstens ein mehrere Zielpositionen beinhaltender Umgebungsbereich (10) markierbar ist, wobei durch den Steuerrechner (5) in Abhängigkeit der Markierung (11) das automatische Anrichten der Maschinenwaffe (2) auf eine Zielposition (Z1, ..., Z7) im Umgebungsbereich (10) sowie die automatische Abgabe wenigstens eines Schusses steuerbar ist, und wobei durch den Steuerrechner (5) die Abgabe den mehreren unterschiedlichen Zielpositionen (Z1, ..., Z7) im Umgebungsbereich (10) zugeordneter Schüsse sowie das automatische Anrichten vor jedem Schuss steuerbar ist.
  2. Maschinenwaffe (2) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuerrechner (5) ausgebildet ist, nach dem Markieren des Umgebungsbereichs (10) ein über den Touchscreen (8) gebbares Freigabesignal zu erfassen, worauf hin erst das automatische Anrichten und/oder die Schussabgabe freigegeben wird.
  3. Maschinenwaffe (2) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuerrechner (5) zum automatischen Anrichten in Abhängigkeit wenigstens eines ein Maß für die Entfernung der Waffe (2) zum Umgebungsbereich (10) darstellenden weiteren Parameters ausgebildet ist.
  4. Maschinenwaffe (2) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Parameter ein durch eine Entfernungsmessung erfasster Entfernungswert oder ein aus den Bilddaten ermittelter Entfernungswert oder ein den Zündzeitpunkt der verschossenen Munition definierender Tempierwert ist.
  5. Maschinenwaffe (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuerrechner (5) dazu ausgebildet ist, die eine oder die mehreren unterschiedlichen Zielpositionen (Z1, ..., Z7) nach dem Zufallsprinzip zu ermitteln.
  6. Maschinenwaffe (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuerrechner (5) zur Ermittlung der einen oder der mehreren unterschiedlichen Zielpositionen (Z1, ..., Z7) in Abhängigkeit des bekannten Wirkkreises (W1, W2) der verschossenen Munition ausgebildet ist.
  7. Maschinenwaffe (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuerrechner (5) unter Einsatz geeigneter Bildverarbeitungsalgorithmen mittels Bildanalyse zur Ermittlung einer oder mehrerer konkreter, im aufgenommenen Bild dargestellter Ziele sowie deren Zielpositionen (Z1, ..., Z7) ausgebildet ist.
  8. Maschinenwaffe (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bildaufnahmeeinrichtung (6) eine Tageslichtkamera oder eine Wärmebildkamera ist.
  9. Maschinenwaffe (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die maximal abgebbare Schussanzahl bedienerseitig vorgebbar ist.
  10. Maschinenwaffe (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über den Touchscreen (8) ein dem Steuerrechner (5) gebbarer Abbruchbefehl zum Beenden der Schussfolge eingebbar ist.
  11. Maschinenwaffe (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuerrechner (5) bei einer Veränderung der Relativposition der Maschinenwaffe (2) zum markierten Umgebungsbereich (10) oder zu einer Zielposition (Z1, ..., Z7) zum automatischen Nachführen der Anrichtposition ausgebildet ist.
  12. Maschinenwaffe (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Eingabeeinrichtung (7) umfassend den Touchscreen (8) eine mobile Datenverarbeitungseinrichtung ist.
  13. Fahrzeug (1) umfassend wenigstens eine Maschinenwaffe (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
EP15003497.3A 2014-12-19 2015-12-08 Maschinenwaffe Active EP3034983B2 (de)

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EP3034983A1 EP3034983A1 (de) 2016-06-22
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