ITTV20100099A1 - OPTOELECTRONIC DEVICE TO ASSIST A OPERATOR IN THE DETERMINATION OF THE SHOE STRUCTURE TO BE ATTACHED TO A PORTABLE GRENADE LAUNCHER TO HIT A TARGET, AND ITS FUNCTIONING METHOD - Google Patents
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Description
“APPARECCHIO OPTOELETTRONICO PER ASSISTERE UN OPERATORE NELLA DETERMINAZIONE DELL'ASSETTO DI TIRO DA IMPARTIRE AD UN LANCIAGRANATE PORTATILE PER COLPIRE UN TARGET, E RELATIVO METODO DI FUNZIONAMENTO†⠀ œOPTOELECTRONIC EQUIPMENT TO ASSIST AN OPERATOR IN DETERMINING THE ARRANGEMENT OF SHOOTING TO BE GIVEN TO A PORTABLE GRENADE LAUNCHER TO HIT A TARGET, AND RELATIVE METHOD OF OPERATIONâ €
La presente invenzione à ̈ relativa ad un apparecchio optoelettronico per assistere un operatore nella determinazione dell’assetto di tiro da impartire ad un lanciagranate portatile per colpire un target ed al relativo metodo di funzionamento. The present invention relates to an optoelectronic apparatus for assisting an operator in determining the firing position to be imparted to a portable grenade launcher to hit a target and to the relative method of operation.
I mutati scenari di impiego delle forze armate hanno imposto negli ultimi tempi una riconsiderazione globale delle funzioni e delle dotazioni da assegnare agli operatori militari nel teatro d’operazione ed in particolare l’impiego più generalizzato ed efficace di munizioni aventi calibri elevati in modo tale da permettere lo svolgimento di azioni di fuoco aventi elevata precisione e di conseguenza un alto potere di riduzione delle capacità nemiche. The changed scenarios of use of the armed forces have recently imposed a global reconsideration of the functions and equipment to be assigned to military operators in the theater of operations and in particular the more generalized and effective use of ammunition with high calibres in a manner such as to allow the carrying out of fire actions with high precision and consequently a high power of reduction of the enemy capabilities.
A questo scopo à ̈ nata l’esigenza di dotare l’operatore militare di un sistema d’arma comprendente, oltre all’arma portatile tradizionale quale ad esempio il fucile, anche un lanciagranate, il quale viene accoppiato all’arma portatile per consentire all’operatore di poter lanciare verso un target delle munizioni aventi un calibro elevato, maggiore o uguale a 40 mm, che come à ̈ noto vengono indicate con il termine “granate†. For this purpose, the need arose to equip the military operator with a weapon system including, in addition to the traditional portable weapon such as the rifle, also a grenade launcher, which is coupled to the portable weapon to allow the operator to be able to launch ammunition with a high caliber, greater than or equal to 40 mm, which, as is well known, are indicated with the term â € œgranadesâ € towards a target.
Tuttavia l’impiego dei sistemi d’arma integranti un lanciagranate del tipo sopra descritto ha avuto ad oggi una diffusione relativamente limitata in quanto la probabilità di fallimento dell’abbattimento di un target attraverso una sola granata à ̈ risultata essere piuttosto elevata, e quindi non accettabile in scenari di guerra. However, the use of weapon systems integrating a grenade launcher of the type described above has had a relatively limited diffusion to date as the probability of failure of killing a target with a single grenade has been found to be quite high, and therefore not acceptable in war scenarios.
Infatti, la probabilità di insuccesso nel colpire un target tramite una granata lanciata da sistemi d’arma del tipo sopra descritto dipende essenzialmente dalla determinazione del corretto assetto di tiro da impartire al lanciagranate da parte dell’operatore. In fact, the probability of failure in hitting a target with a grenade thrown by weapon systems of the type described above essentially depends on the determination of the correct firing position to be imparted to the grenade launcher by the operator.
Tale valutazione risulta essere tuttavia estremamente complessa e quindi facilmente soggetta ad errori in quanto l’operatore deve necessariamente effettuare, in modo estremamente rapido, soprattutto in scenari di combattimento, una stima visiva della propria distanza dal target, una stima visiva dell’angolo del sito in cui si trova il target, e stabilire l’assetto di tiro da impartire al lanciagranate tenendo conto della distanza e dell’angolo stimati e della traiettoria della granata, traiettoria che come à ̈ noto risulta essere particolarmente complessa da determinare. However, this evaluation is extremely complex and therefore easily subject to errors as the operator must necessarily make, extremely quickly, especially in combat scenarios, a visual estimate of his distance from the target, a visual estimate of the angle. of the target site, and establish the firing attitude to be imparted to the grenade launcher taking into account the estimated distance and angle and the trajectory of the grenade, a trajectory which, as is well known, is particularly complex to determine.
Pertanto l’impiego dei sistemi d’arma provvisti di lanciagranate portatili del tipo sopra descritto à ̈ risultato essere fino ad oggi particolarmente sconveniente, in quanto comporta un alto rischio di localizzazione dell’operatore militare a fronte di una bassa probabilità di colpire il target tramite granate. Therefore, the use of weapon systems equipped with portable grenade launchers of the type described above has proved to be particularly inconvenient up to now, as it involves a high risk of locating the military operator in the face of a low probability of striking the target via grenades.
Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di realizzare un apparecchio optoelettronico che sia in grado di assistere un operatore sia nella determinazione dell’assetto di tiro da impartire al lanciagranate portatile sia nell’orientamento spaziale da impartire, istante per istante, al lanciagranate secondo l’assetto di tiro determinato ed in risposta dell’azione di orientamento del lanciagranate da parte dell’operatore stesso, in modo tale da aumentare la probabilità di successo nel colpire un target mediante una granata. The purpose of the present invention is therefore to produce an optoelectronic device that is able to assist an operator both in determining the firing position to be imparted to the portable grenade launcher and in the spatial orientation to be imparted, instant by instant, to the grenade launcher. according to the determined firing attitude and in response to the orientation action of the grenade launcher by the operator himself, in such a way as to increase the probability of success in hitting a target with a grenade.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un apparecchio optoelettronico per assistere un operatore nella determinazione dell’assetto di tiro da impartire ad un lanciagranate portatile per colpire un target, secondo quanto licitato nella rivendicazione 1 e preferibilmente, ma non necessariamente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 1. According to the present invention, an optoelectronic apparatus is provided to assist an operator in determining the firing attitude to be imparted to a portable grenade launcher to hit a target, according to what is claimed in claim 1 and preferably, but not necessarily, in any of the claims directly or indirectly dependent on claim 1.
Secondo la presente invenzione viene inoltre fornito un metodo per assistere un operatore, attraverso un apparecchio optoelettronico, nella determinazione dell’assetto di tiro da impartire ad un lanciagranate portatile per colpire un target, secondo quanto licitato nella rivendicazione 5 e preferibilmente, ma non necessariamente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 5. According to the present invention, a method is also provided for assisting an operator, through an optoelectronic apparatus, in determining the firing attitude to be imparted to a portable grenade launcher to hit a target, according to what is claimed in claim 5 and preferably, but not necessarily , in any one of the claims directly or indirectly dependent on claim 5.
Secondo la presente invenzione viene infine fornito un programma informatico caricabile nella memoria di un calcolatore elettronico per assistere un operatore, quando implementato dal calcolatore elettronico stesso, nella determinazione dell’assetto di tiro da impartire ad un lanciagranate portatile per colpire un target secondo quanto licitato nella rivendicazione 11. According to the present invention, a computer program is finally provided that can be loaded into the memory of an electronic computer to assist an operator, when implemented by the electronic computer itself, in determining the firing attitude to be imparted to a portable grenade launcher to hit a target according to what is bidded. in claim 11.
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:
- la figura 1 mostra schematicamente un lanciagranate in un assetto di puntamento provvisto di un apparecchio optoelettronico di assistenza, realizzato secondo i dettami della presente invenzione; - figure 1 schematically shows a grenade launcher in an aiming position provided with an optoelectronic assistance device, made according to the dictates of the present invention;
- la figura 2 mostra schematicamente il lanciagranate di figura 2 in un assetto di tiro; figure 2 schematically shows the grenade launcher of figure 2 in a firing position;
- la figura 3 Ã ̈ uno schema a blocchi apparecchio optoelettronico di assistenza mostrato in figura 1; - figure 3 is a block diagram of the optoelectronic assistance device shown in figure 1;
-le figure 4a,4b e 4c mostrano complessivamente un diagramma di flusso delle operazioni implementate dall’apparecchio optoelettronico di assistenza mostrato in figura 1; - figures 4a, 4b and 4c show a flow diagram of the operations implemented by the optoelectronic assistance apparatus shown in figure 1;
-le figure 5, 6 7 e 8 mostrano schematicamente degli esempi della croce grafica generata dall’apparecchio optoelettronico di assistenza per indicare all’operatore militare la direzione da impartire al lanciagranate; - figures 5, 6, 7 and 8 schematically show examples of the graphic cross generated by the optoelectronic assistance device to indicate to the military operator the direction to be given to the grenade launcher;
- le figure 9 e 10 riportano la traiettoria ideale e reale della granata in un piano cartesiano di riferimento, in una condizione di tiro teso e rispettivamente di tiro non-teso. - Figures 9 and 10 show the ideal and real trajectory of the grenade in a Cartesian reference plane, in a tense and non-tense firing condition, respectively.
Con riferimento alla figura 1, con il numero 1 à ̈ indicato nel suo complesso un lanciagranate portatile, ed un apparecchio optoelettronico di assistenza 2, il quale à ̈ accoppiato al lanciagranate 1 ed à ̈ configurato in modo tale da assistere un operatore nella determinazione dell’assetto di tiro da impartire al lanciagranate 1 per colpire un target K. With reference to figure 1, the number 1 indicates as a whole a portable grenade launcher and an optoelectronic assistance device 2, which is coupled to the grenade launcher 1 and is configured in such a way as to assist an operator in determining the € ™ firing attitude to be given to grenade launcher 1 to hit a K target.
In particolare, l’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 à ̈ configurato in modo tale da comunicare all’operatore, istante per istante, i movimenti angolari che devono essere impartiti al lanciagranate 1 in risposta alla movimentazione istantanea del lanciagranate 1 effettuata da parte dell’operatore, per far si che la granata colpisca il target K. In particular, the optoelectronic assistance device 2 is configured in such a way as to communicate to the operator, moment by moment, the angular movements that must be imparted to the grenade launcher 1 in response to the instantaneous movement of the grenade launcher 1 carried out by the € ™ operator, to make the grenade hit the target K.
Il lanciagranate 1 può essere preferibilmente, ma non necessariamente, montato su un’arma portatile 3, ad esempio un fucile e nell’esempio illustrato in figura 1 comprende un tubo di lancio granata 4 presentante un asse longitudinale L solidale e coincidente con un primo asse cartesiano XBODYdi un sistema di riferimento body ΣBODY prestabilito associato al lanciagranate 1, e presentante un secondo asse cartesiano YBODY,ortogonale al primo asse cartesiano XBODY,ed un terzo asse cartesiano ZBODYortogonale al primo XBODYed al secondo asse cartesiano YBODY. The grenade launcher 1 can be preferably, but not necessarily, mounted on a portable weapon 3, for example a rifle and in the example illustrated in figure 1 it comprises a grenade launch tube 4 having a longitudinal axis L integral and coincident with a first Cartesian axis XBODY of a pre-established body reference system Î £ BODY associated with the grenade launcher 1, and having a second Cartesian axis YBODY, orthogonal to the first Cartesian axis XBODY, and a third Cartesian axis ZBODY orthogonal to the first XBODY and to the second Cartesian axis YBODY.
Il lanciagranate 1 comprende, inoltre, un dispositivo di mira 5 attraverso il quale l’operatore à ̈ in grado di mirare il target K (non illustrato) e di disporre il lanciagranate 1 in un assetto di puntamento del target K stesso. The grenade launcher 1 also comprises an aiming device 5 through which the operator is able to aim the target K (not shown) and to arrange the grenade launcher 1 in a pointing position of the target K itself.
Il dispositivo di mira 5 à ̈ di tipo noto e pertanto non verrà ulteriormente descritto se non per precisare che esso può comprendere un mirino LASER (non illustrato) ed uno schermo in cui viene rappresentato un reticolo di puntamento ed un puntatore grafico mobile nello schermo in funzione del puntamento effettuato dal mirino LASER, e può essere configurato in modo tale da identificare l’avvenuto assetto del puntamento del lanciagranate 1 quando il puntatore grafico raggiunge una posizione prestabilita, ad esempio centrale, nel reticolo di puntamento. The aiming device 5 is of a known type and therefore will not be further described except to specify that it can comprise a LASER viewfinder (not shown) and a screen in which an aiming reticle and a mobile graphic pointer are represented in the screen in function of the aiming carried out by the LASER viewfinder, and can be configured in such a way as to identify the position of the grenade launcher 1 aiming when the graphic pointer reaches a predetermined position, for example central, in the aiming reticle.
È opportuno precisare che in seguito con il termine “assetto di tiro†del lanciagranate 1 verrà intesa la condizione in cui il lanciagranate 1 à ̈ orientato nello spazio per far si che la granata colpisca il target K; mentre con il termine “ assetto di puntamento†verrà intesa la condizione in cui il dispositivo di mira 5 punta il target K (figura 1). It should be pointed out that later with the term â € œ firing positionâ € of the grenade launcher 1 will be understood the condition in which the grenade launcher 1 is oriented in space to make the grenade hit the target K; while the term â € œ aiming positionâ € means the condition in which the aiming device 5 points to the target K (figure 1).
Più in dettaglio, in un certo istante ti, l’assetto generico del lanciagranate 1 à ̈ caratterizzato da un angolo di pitch αPITCH(ti) ed un angolo di heading αHEAD(ti), in cui l’angolo di pitch αPITCH(ti) corrisponde all’angolo presente tra il primo asse cartesiano XBODYed un piano di riferimento giacente sul suolo terrestre (figura 2); mentre l’angolo di heading αHEAD(ti) corrisponde all’angolo di azimuth presente tra il primo asse cartesiano XBODYed il nord geografico della terra. More in detail, in a certain instant ti, the generic attitude of the grenade launcher 1 is characterized by a pitch angle Î ± PITCH (ti) and a heading angle Î ± HEAD (ti), in which the angle of pitch Î ± PITCH (ti) corresponds to the angle present between the first Cartesian axis XBODY and a reference plane lying on the earth's ground (figure 2); while the heading angle Î ± HEAD (ti) corresponds to the azimuth angle present between the first Cartesian axis XBODY and the geographic north of the earth.
L’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 comprende, inoltre, preferibilmente, ma non necessariamente, un organo meccanico (non illustrato), il quale à ̈ strutturato in modo tale da accoppiare l’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 in modo stabile, ma facilmente rimovibile, al lanciagranate 1. The optoelectronic assistive device 2 also comprises, preferably, but not necessarily, a mechanical organ (not shown), which is structured in such a way as to couple the optoelectronic assistive device 2 in a stable but easy way removable, to grenade launcher 1.
Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata l’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 à ̈ accoppiato stabilmente, ossia à ̈ integrato al lanciagranate 1. According to a different embodiment, not shown, the optoelectronic assistive device 2 is coupled stably, ie it is integrated with the grenade launcher 1.
L’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 à ̈ configurato in modo tale da: The optoelectronic assistance device 2 is configured in such a way as to:
- misurare gli angoli di pitch αpitch(t0) e l’angolo di heading αheading(t0) del lanciagranate 1 quando il lanciagranate à ̈ in un assetto di puntamento del target; - measure the pitch angles Î ± pitch (t0) and the heading angle Î ± heading (t0) of the grenade launcher 1 when the grenade launcher is in a target aiming attitude;
- misurare la distanza Disttargetdel target k quando il lanciagranate 1 à ̈ nell’assetto di puntamento; - measure the Disttarget distance of the target k when the grenade launcher 1 is in the aiming position;
- determinare dati di posizione indicativi della posizione del target Xtarget e Ytarget sulla base dell’angolo di pitch αpitch(t0), dell’angolo di heading αheading(t0) e della distanza Disttargetmisurati nell’assetto di puntamento; - determine position data indicative of the position of the Xtarget and Ytarget target on the basis of the pitch angle Î ± pitch (t0), the heading angle Î ± heading (t0) and the Disttarget distance measured in the aiming position ;
- determinare, sulla base dei dati di posizione, un angolo di pitch di tiro αfpitched un angolo di heading di tiro αfheadindicanti un assetto di tiro da impartire al lanciagranate 1, per far si che la granata colpisca il target; e - determining, on the basis of the position data, a firing pitch angle Î ± fpitch and a firing heading angle Î ± fhead indicating a firing attitude to be imparted to the grenade launcher 1, in order for the grenade to hit the target; And
durante la movimentazione del lanciagranate 1 da parte dell’operatore: during the handling of the grenade launcher 1 by the operator:
- misurare istante per istante l’angolo di pitch αpitch(ti) e l’angolo di heading αhead(ti) del lanciagranate 1; - measure instant by instant the pitch angle Î ± pitch (ti) and the heading angle Î ± head (ti) of the grenade launcher 1;
- calcolare istante per istante una differenza di pitch Δαpitch(ti) tra l’angolo di pitch di tiro αfpitche l’angolo di pitch αpitch(ti) istantaneo associato all’assetto impartito al lanciagranate 1 dall’operatore; - calculate instant by instant a difference in pitch Î ”Î ± pitch (ti) between the pitch angle Î ± fpit and the instantaneous pitch angle Î ± pitch (ti) associated with the attitude imparted to the grenade launcher 1 by the operator;
- calcolare istante per istante una differenza di heading Δαhead(ti) tra l’angolo di heading di tiro αfheade l’angolo di heading αhead(ti) istantaneo associato all’assetto impartito dall’operatore; - calculate instant by instant a difference in heading Î "Î ± head (ti) between the heading angle of shooting Î ± fhead and the instantaneous heading angle Î ± head (ti) associated with the attitude imparted by the ™ operator;
- comunicare istante per istante all’operatore dei dati indicanti la variazione di pitch che l’operatore deve impartire al lanciagranate in modo tale da azzerare la differenza di pitch Δαpitch(ti); - communicate instant by instant to the operator the data indicating the pitch variation that the operator must impart to the grenade launcher in such a way as to reset the pitch difference Î ”Î ± pitch (ti);
- comunicare istante per istante all’operatore dei dati indicanti la variazione di heading che l’operatore deve impartire al lanciagranate in modo tale da azzerare la differenza di heading Δαhead(ti). - communicate instant by instant to the operator the data indicating the change in heading that the operator must impart to the grenade launcher in such a way as to reset the difference in heading Î ”Î ± head (ti).
Con riferimento alla figura 3, l’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 comprende un dispositivo elettronico di misura della distanza 6, il quale à ̈ configurato per misurare la distanza Disttargetdel target K dal lanciagranate 1; ed un dispositivo elettronico di misura assetto 7, il quale à ̈ configurato per determinare l’assetto istantaneo (all’istante ti) del lanciagranate 1, ossia l’angolo di pitch αpitch(ti) e l’angolo di heading αhead(ti) che caratterizzano l’assetto stesso. With reference to Figure 3, the optoelectronic assistance apparatus 2 comprises an electronic distance measuring device 6, which is configured to measure the Disttarget distance of the target K from the grenade launcher 1; and an electronic attitude measuring device 7, which is configured to determine the instantaneous attitude (at instant ti) of the grenade launcher 1, i.e. the pitch angle Î ± pitch (ti) and the angle of heading Î ± head (ti) that characterize the structure itself.
L’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 comprende, inoltre, una interfaccia utente 8 attraverso la quale un operatore à ̈ in grado di impartire dei comandi all’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 e riceve le indicazioni sulla variazione di assetto Δαpitch(ti) e Δαhead(ti) da impartire al lanciagranate 1 per colpire il target k. The optoelectronic assistance device 2 also includes a user interface 8 through which an operator is able to give commands to the optoelectronic assistance device 2 and receives the indications on the change in attitude Î "Î ± pitch (ti) and Î ”Î ± head (ti) to be given to grenade launcher 1 to hit target k.
L’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 comprende, inoltre, una unità elettronica di elaborazione 9, la quale à ̈ configurata in modo tale da calcolare l’angolo di pitch αfpitch,e l’angolo di heading αfheadche caratterizzano l’assetto di tiro, e comunica all’operatore, attraverso l’interfaccia utente 8 ed in risposta alla movimentazione del lanciagranate 1 stesso da parte dell’operatore, la variazione di assetto Δαpitch(ti), Δαhead(ti) da impartire al lanciagranate 1 all’istante ti per orientarlo nell’assetto di tiro. The optoelectronic assistive device 2 also includes an electronic processing unit 9, which is configured in such a way as to calculate the pitch angle Î ± fpitch, and the heading angle Î ± fhead which characterize the firing position, and communicates to the operator, through the user interface 8 and in response to the movement of the grenade launcher 1 by the operator, the variation in attitude Î "Î ± pitch (ti), Î ”Î ± head (ti) to be given to the grenade launcher 1 at instant ti to orient it in the firing position.
L’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 comprende, inoltre, una unità di memoria 10 contenente una serie di dati-munizione indicanti una pluralità di diverse tipologie di granate impiegabili nel lanciagranate 1. The optoelectronic assistance apparatus 2 also comprises a memory unit 10 containing a series of ammunition data indicating a plurality of different types of grenades that can be used in the grenade launcher 1.
L’unità di memoria 10 contiene inoltre, per ciascuna tipologia di granata, una serie di dati associati alla balistica della granata stessa quali ad esempio: l’area frontale S della granata ossia l’area della superficie anteriore della granata stessa; la massa m della granata; il coefficiente di resistenza aerodinamica Cd della granata; il coefficiente di portanza Cl della granata; la velocità di lancio della granata Vin; un coefficiente di variazione GradVin della velocità di lancio della granata al variare della temperatura T. The memory unit 10 also contains, for each type of grenade, a series of data associated with the ballistics of the grenade itself, such as: the frontal area S of the grenade, ie the area of the front surface of the grenade itself; the mass m of the grenade; the drag coefficient Cd of the grenade; the coefficient of lift Cl of the grenade; the launch speed of the Vin grenade; a GradVin coefficient of variation of the grenade launch speed as the temperature T varies.
L’unità di memoria 10 à ̈ atta a memorizzare inoltre: dati ambiente indicanti la pressione atmosferica p; la costante termodinamica dell’aria; e dati di precisione indicanti una precisione minima desiderata errydella posizione del target K lungo un asse verticale (ad esempio l’asse Y nella figura 9), ossia ortogonale ad una superficie terrestre di riferimento piana; ed una precisione minima desiderata errxdella posizione del target K lungo un asse orizzontale parallelo ad una superficie terrestre piana. The memory unit 10 is also suitable for storing: ambient data indicating the atmospheric pressure p; the thermodynamic constant of air; and precision data indicating a minimum desired precision in error of the position of the target K along a vertical axis (for example the Y axis in Figure 9), ie orthogonal to a flat earth reference surface; and a desired minimum accuracy errx of the position of the target K along a horizontal axis parallel to a flat earth surface.
L’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 comprende inoltre dei sensori 11 atti a misurare la temperatura dell’aria T corrispondente, nella fase iniziale, alla temperatura della granata. The optoelectronic assist device 2 also comprises sensors 11 suitable for measuring the temperature of the air T corresponding, in the initial phase, to the temperature of the grenade.
Con riferimento alla figura 3, il dispositivo di misura della distanza 6 può comprendere, ad esempio, un telemetro LASER (acronimo di Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), il quale à ̈ configurato in modo tale da emettere degli impulsi LASER verso il target e determina la distanza Disttargetdel target dal lanciagranate 1 in funzione del “tempo di volo†tvolodell’impulso LASER. With reference to figure 3, the distance measuring device 6 can include, for example, a LASER rangefinder (acronym for Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), which is configured in such a way as to emit LASER pulses towards the target and determines the Disttarget distance of the target from the grenade launcher 1 as a function of the â € œflight timeâ € tvolume of the LASER pulse.
Per quanto riguarda invece il dispositivo di misura assetto 7, esso nell’esempio mostrato in figura 3 comprende una piattaforma elettronica inerziale 12 configurata per fornire in uscita le componenti Ax, Ay, Az dell’accelerazione e le componenti Gx, Gy e Gz della velocità angolare del lanciagranate 1 determinate rispetto al sistema di riferimento body ΣBODY. As for the attitude measurement device 7, in the example shown in figure 3 it comprises an inertial electronic platform 12 configured to supply the acceleration components Ax, Ay, Az and the components Gx, Gy and Gz at the output. of the angular velocity of the grenade launcher 1 determined with respect to the body reference system Î £ BODY.
In particolare, nell’esempio mostrato in figura 3, la piattaforma elettronica inerziale 12 comprende convenientemente uno o più accelerometri, ad esempio un accelerometro biassiale o due accelerometri monoassiali, presentanti due assi di misura disposti lungo gli assi XBODYe YBODYdel sistema di riferimento body ΣBODY; ed uno o più giroscopi presentanti complessivamente tre assi di misura disposti paralleli agli assi XBODY, YBODYe ZBODYdel sistema di riferimento body ΣBODY. In particular, in the example shown in Figure 3, the inertial electronic platform 12 conveniently comprises one or more accelerometers, for example a biaxial accelerometer or two uniaxial accelerometers, having two measurement axes arranged along the XBODY and YBODY axes of the body reference system. £ BODY; and one or more gyroscopes having a total of three measurement axes arranged parallel to the XBODY, YBODY and ZBODY axes of the body Î £ BODY reference system.
Il dispositivo di misura assetto 7 comprende, inoltre, un modulo di calcolo 13 ricevente in ingresso le componenti di accelerazione AX, AY, AZe le componenti della velocità angolare Gx, Gy e Gz misurate dalla piattaforma elettronica inerziale 12 e provvede ad elaborarle per fornire in uscita l’angolo di pitch αpitch(ti) e l’angolo di heading αhead(ti) all’istante ti. The attitude measuring device 7 also comprises a calculation module 13 receiving the acceleration components AX, AY, AZ and the angular velocity components Gx, Gy and Gz measured by the inertial electronic platform 12 and processes them to provide output pitch angle Î ± pitch (ti) and heading angle Î ± head (ti) at instant ti.
Nella fattispecie, gli angoli di pitch αpitch(ti) e di heading αhead(ti) possono essere determinati dal modulo di calcolo 13 attraverso, ad esempio, il metodo di calcolo descritto nella domanda di brevetto depositata in Italia in data 12 aprile 2010 con il n°TV2010A000060, che à ̈ qui incorporata come riferimento. In this case, the pitch angles Î ± pitch (ti) and heading Î ± head (ti) can be determined by the calculation module 13 through, for example, the calculation method described in the patent application filed in Italy on date 12 April 2010 with No. TV2010A000060, which is incorporated herein by reference.
Per quanto riguarda l’interfaccia utente 8, essa comprende uno schermo o display 14 per visualizzare una o più interfacce grafiche, un dispositivo di comando 15, e preferibilmente ma non necessariamente un dispositivo generatore di messaggi vocali 16. As regards the user interface 8, it comprises a screen or display 14 for displaying one or more graphical interfaces, a control device 15, and preferably but not necessarily a device for generating voice messages 16.
In particolare, l’unità elettronica di elaborazione 9 può essere configurata per far si che il display 14 e/o il dispositivo generatore di messaggi vocali 16 comunichi all’operatore le variazioni di assetto Δαpitch(ti) e Δαhead(ti) da impartire al lanciagranate 1, mentre il dispositivo di comando 15 può comprendere ad esempio una tastiera provvista di una serie di tasti attraverso i quali l’operatore impartisce dei comandi all’apparecchio optoelettronico di assistenza 2. In particular, the electronic processing unit 9 can be configured to make the display 14 and / or the voice message generator device 16 communicate the attitude variations to the operator Î "Î ± pitch (ti) and Î ”Î ± head (ti) to be given to the grenade launcher 1, while the command device 15 can comprise for example a keyboard provided with a series of keys through which the operator gives commands to the optoelectronic assistance device 2.
Nell’esempio illustrato, il display 14 à ̈ convenientemente di tipo OLED (Acronimo di Organic Light Emitting Diode) mentre l’unità elettronica di elaborazione 9 à ̈ configurata per far si che il display 14 visualizzi una interfaccia grafica di assistenza 14a rappresentante la variazione di assetto una Δαpitch(ti) e Δαhead(ti) da impartire al lanciagranate 1. In the example illustrated, the display 14 is conveniently of the OLED type (acronym for Organic Light Emitting Diode) while the electronic processing unit 9 is configured so that the display 14 displays a graphical assistance interface 14a representative the attitude variation a Î ”Î ± pitch (ti) and Δ Î ± head (ti) to be given to the grenade launcher 1.
In dettaglio, l’unità elettronica di elaborazione 9 à ̈ configurata per far si che l’interfaccia grafica di assistenza 14a visualizzata dal display 14 comprenda una croce grafica di assetto 18 provvista di una pluralità di segmenti luminosi disposti allineati uno di seguito all’altro in modo tale da formare un primo ed un secondo ramo di assetto i quali sono ortogonali tra loro ed intersecano un punto centrale comune 19. In detail, the electronic processing unit 9 is configured so that the graphical assistance interface 14a displayed on the display 14 includes a graphic trim cross 18 provided with a plurality of light segments arranged aligned one after the other. € ™ other in such a way as to form a first and a second trim branch which are orthogonal to each other and intersect a common central point 19.
Più in dettaglio, nell’esempio mostrato nelle figure 5-8, l’unità elettronica di elaborazione 9 à ̈ configurata per accendere/spegnere: More in detail, in the example shown in figures 5-8, the electronic processing unit 9 is configured to switch on / off:
- i segmenti di un ramo di assetto 20 verticale in funzione della variazione positiva o negativa Δαpitchdell’angolo di pitch αpitchda impartire al lanciagranate 1 per orientarlo nell’assetto di tiro; - the segments of a vertical trim branch 20 as a function of the positive or negative variation Î ”Î ± pitch of the pitch angle Î ± pitch to be imparted to the grenade launcher 1 to orient it in the firing position;
- i segmenti di un ramo di assetto 21 orizzontale in funzione della variazione positiva o negativa Δαheaddell’angolo di heading αheadda impartire al lanciagranate 1 per orientarlo nell’assetto di tiro. - the segments of a horizontal trim branch 21 as a function of the positive or negative variation Î ”Î ± head of the heading angle Î ± head to be imparted to the grenade launcher 1 to orient it in the firing position.
Più in dettaglio, nell’esempio mostrato nelle figure 5-8, il ramo di assetto 20 à ̈ suddiviso in corrispondenza del punto centrale 19 in un primo 20a ed un secondo braccio luminoso 20b, in cui il primo braccio luminoso 20a comprende un numero prestabilito N1 di segmenti atti ad essere accesi/spenti in funzione della variazione positiva dell’angolo di pitch Δαpitch(ti), mentre il secondo braccio luminoso 20b comprende un numero N2 di segmenti di segmenti atti ad essere accesi/spenti in funzione della variazione negativa dell’angolo di pitch Δαpitch(ti). More in detail, in the example shown in figures 5-8, the trim branch 20 is divided at the central point 19 into a first 20a and a second luminous arm 20b, in which the first luminous arm 20a comprises a number predetermined N1 of segments able to be turned on / off according to the positive variation of the pitch angle Î "Î ± pitch (ti), while the second light arm 20b includes a number N2 of segments of segments able to be turned on / off as a function of the negative variation of the pitch angle Î ”Î ± pitch (ti).
Il secondo ramo luminoso 21 à ̈ suddiviso a sua volta in corrispondenza del punto centrale 15 in un primo 21a ed un secondo braccio luminoso 21b, in cui il primo braccio luminoso 21a comprende un numero prestabilito N3 di segmenti luminosi atti ad essere accesi/spenti in funzione della variazione positiva dell’angolo di heading Δαhead(ti), mentre il secondo braccio luminoso 21b comprende un numero prestabilito N4 di segmenti atti ad essere accesi/spenti in funzione della variazione positiva dell’angolo di heading Δαhead(ti). The second luminous branch 21 is divided in turn at the central point 15 into a first 21a and a second luminous arm 21b, in which the first luminous arm 21a comprises a predetermined number N3 of luminous segments suitable for being switched on / off in function of the positive variation of the heading angle Î "Î ± head (ti), while the second light arm 21b includes a predetermined number N4 of segments able to be switched on / off according to the positive variation of the heading angle Î ”Î ± head (ti).
Per quanto riguarda il dispositivo generatore di messaggi vocali 16 esso può essere configurato in modo tale da comunicare dei messaggi vocali contenenti la variazione di assetto da impartire al lanciagranate 1. Il dispositivo generatore di messaggi vocali 16 può comprendere ad esempio una unità elettronica digitale configurata per produrre messaggi vocali ed un altoparlante ad esempio un auricolare collegato all’unità elettronica digitale ed impiegabile dall’operatore per ascoltare le indicazioni relative alla variazione di assetto da impartire al lanciagranate 1. As regards the voice message generator device 16, it can be configured in such a way as to communicate voice messages containing the attitude variation to be imparted to the grenade launcher 1. The voice message generator device 16 can comprise for example a digital electronic unit configured for produce vocal messages and a loudspeaker, for example a headset connected to the digital electronic unit and usable by the operator to listen to the indications relating to the change in attitude to be given to the grenade launcher 1.
Per quanto riguarda l’unità elettronica di elaborazione 9, essa può comprendere un microprocessore ricevente in ingresso: gli angoli di pitch αpitch(ti) ed heading αhead(ti) all’istante ti; la distanza Disttargetdel target; dei comandi impartiti dall’utente attraverso il dispositivo di comando 15. As regards the electronic processing unit 9, it can comprise an input receiving microprocessor: the pitch angles Î ± pitch (ti) and heading Î ± head (ti) at instant ti; the Disttarget distance of the target; of the commands given by the user through the control device 15.
L’unità elettronica di elaborazione 9 riceve inoltre una serie di dati indicativi della tipologia di granata da lanciare quali: l’area frontale S, la massa m, il coefficiente di resistenza aerodinamica Cd; il coefficiente di portanza Cl; la velocità di lancio della granata Vin; il coefficiente di variazione GradVin. The electronic processing unit 9 also receives a series of data indicative of the type of grenade to be thrown, such as: the frontal area S, the mass m, the drag coefficient Cd; the coefficient of lift Cl; the launch speed of the Vin grenade; the coefficient of variation GradVin.
L’unità elettronica di elaborazione 9 riceve inoltre una serie di dati indicativi della pressione atmosferica p; della costante termodinamica dell’aria; delle precisioni minime desiderate erryed errx. The electronic processing unit 9 also receives a series of data indicative of the atmospheric pressure p; the thermodynamic constant of the air; of the desired minimum accuracies erryed errx.
L’unità elettronica di elaborazione 9 à ̈ atta ad implementare un metodo di calcolo che elabora le grandezze in ingresso sopra indicate per comunicare all’operatore in uscita, istante per istante, la variazione di assetto da impartire al lanciagranate 1 per raggiungere il corretto assetto di tiro. The electronic processing unit 9 is designed to implement a calculation method that processes the input quantities indicated above to communicate to the outgoing operator, moment by moment, the change in attitude to be imparted to the grenade launcher 1 to reach the correct shooting attitude.
Più in dettaglio, l’unità elettronica di elaborazione 9 à ̈ atta a variare il numero N1 e/o N2 di accensioni/spegnimenti dei segmenti contenuti nel primo 20, ed il numero N3 e/o N4 di accensioni/spegnimenti dei segmenti contenuti del secondo ramo luminoso 21, in modo tale da segnalare convenientemente in modo visivo all’operatore l’angolatura da impartire al lanciagranate 1 per disporre il lanciagranate 1 nell’assetto di tiro. More in detail, the electronic processing unit 9 is able to vary the number N1 and / or N2 of switching on / off of the segments contained in the first 20, and the number N3 and / or N4 of switching on / off of the segments contained of the second luminous branch 21, in such a way as to conveniently visually indicate to the operator the angle to be imparted to the grenade launcher 1 in order to place the grenade launcher 1 in the firing position.
Con riferimento alle figure 4a, 4b e 4c verrà di seguito descritto il metodo di calcolo implementato dall’unità elettronica di elaborazione 9 per determinare le variazioni di assetto Δαpitch(ti) e Δαhead(ti) da impartire al lanciagranate 1 per colpire il target K in cui si ipotizza che l’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 sia stato configurato/settato sulla base di una determinata tipologia di granata. With reference to figures 4a, 4b and 4c, the calculation method implemented by the electronic processing unit 9 to determine the attitude variations Î "Î ± pitch (ti) and Î" Î ± head (ti) from give the grenade launcher 1 to hit the target K in which it is assumed that the optoelectronic assistance device 2 has been configured / set on the basis of a specific type of grenade.
In particolare, la configurazione/settaggio dell’apparecchio optoelettronico di assistenza 2 può prevedere che: l’unità elettronica di elaborazione 9 comunichi all’operatore attraverso l’interfaccia utente 8 le diverse tipologie di granate utilizzabili contenute nell’unità di memoria 10 e determini nell’unità di memoria 10 stessa i dati che caratterizzano la balistica della granata, in risposta al comando di selezione della granata impartito dall’operatore. In particular, the configuration / setting of the optoelectronic assistance device 2 can provide that: the electronic processing unit 9 communicates to the operator through the user interface 8 the different types of usable grenades contained in the unit of memory 10 and determines in the memory unit 10 itself the data characterizing the ballistics of the grenade, in response to the grenade selection command given by the operator.
Nella fase iniziale l’operatore seleziona, attraverso l’interfaccia utente 8, la tipologia di traiettoria di tiro da impartire alla granata, la quale può corrispondere ad una prima tipologia, indicata in seguito con “traiettoria di tiro teso†, un esempio della quale à ̈ mostrato in figura 9, o ad una seconda tipologia, indicata in seguito con “traiettoria di tiro non teso“, un esempio della quale à ̈ mostrato in figura 10 (blocco 100). In the initial phase, the operator selects, through the user interface 8, the type of firing trajectory to be given to the grenade, which can correspond to a first type, indicated later with â € œtight firing trajectoryâ €, a an example of which is shown in figure 9, or a second type, indicated below with â € œtightened shooting pathâ € œ, an example of which is shown in figure 10 (block 100).
All’istante ti=t0, i=0, l’unità elettronica di elaborazione 9 comunica un messaggio all’operatore, attraverso il dispositivo di interfaccia utente 8, in cui viene chiesto di posizionare il lanciagranate 1 nell’assetto di puntamento. At the instant ti = t0, i = 0, the electronic processing unit 9 communicates a message to the operator, through the user interface device 8, in which he is asked to position the grenade launcher 1 in the position of pointing.
In questa fase, l’operatore orienta il lanciagranate 1 in modo tale da mirare il target K e una volta raggiunto l’assetto di puntamento conferma l’avvenuto puntamento impartendo manualmente attraverso il dispositivo di comando 15 un comando di conferma prestabilito (blocco 110). In this phase, the operator orients the grenade launcher 1 in such a way as to aim at the target K and once the aiming position has been reached confirms the aiming by manually issuing a pre-established confirmation command through the control device 15 ( block 110).
All’istante ti=t0, l’unità elettronica di elaborazione 9 riceve in ingresso l’angolo di pitch αpitch(ti) e l’angolo di heading αhead(ti) dalla piattaforma elettronica inerziale 12 (blocco 120). At the instant ti = t0, the electronic processing unit 9 receives as input the pitch angle Î ± pitch (ti) and the heading angle Î ± head (ti) from the inertial electronic platform 12 ( block 120).
All’istante ti=t0, l’unità elettronica di elaborazione 9 riceve inoltre in ingresso la distanza Disttargetcalcolata dal dispositivo di misura della distanza 6 (blocco 130). At the instant ti = t0, the electronic processing unit 9 also receives in input the distance Disttarget calculated by the distance measuring device 6 (block 130).
L’unità elettronica di elaborazione 9 calcola la posizione effettiva Xtargeted Ytargetdel target K rispetto al sistema di riferimento cartesiano X,Y mostrato nelle figure 9 e 10 sulla base dell’angolo di pitch αpitch(t0), dell’angolo di heading αhead(t0) e della distanza Disttarget(blocco 140). The electronic processing unit 9 calculates the actual position Xtargeted Ytarget of the target K with respect to the Cartesian reference system X, Y shown in figures 9 and 10 on the basis of the pitch angle Î ± pitch (t0), of heading Î ± head (t0) and of the Disttarget distance (block 140).
L’unità elettronica di elaborazione 9 verifica la tipologia di tiro selezionata dall’operatore (blocco 150). The electronic processing unit 9 checks the type of pull selected by the operator (block 150).
Nel caso in cui tipologia di tiro selezionata corrisponda alla prima tipologia, ossia alla “traiettoria di tiro teso†(uscita “teso†dal blocco 150), l’unità elettronica di elaborazione 9 assegna ad un angolo di pitch iniziale α0i=α0partenza(in cui i=0 all’istante ti=t0) un angolo di pitch ideale αidealepitch(blocco 160) il quale viene calcolato attraverso la seguente relazione a) relativa ad una traiettoria a parabola ideale: If the type of shot selected corresponds to the first type, that is to the â € œtense shot trajectoryâ € (â € œtesoâ € exit from block 150), the electronic processing unit 9 assigns an initial pitch angle Î ± 0i = Î ± 0 starting (in which i = 0 at instant ti = t0) an ideal pitch angle Î ± ideal pitch (block 160) which is calculated through the following relation a) relative to an ideal parabola trajectory:
a) to)
rtenza a<ideale>pitchtan<->1 à ̄ ì V 2 æ 4 2 × ö rtency to <ideal> pitchtan <-> 1 à ̄ ì V 2 æ 4 2 × ö
a = = in V a = = in V
- ç in V - ç in V
-1- 2 × in Yt arg et÷ à ̄ Ã1⁄4 -1- 2 × in Yt arg ageà · à ̄ Ã1⁄4
0pa à 0pa Ã
à ̄îg × Xt arg et ç à ̄îg × Xt arg et ç
à ̈g 2 × X 2 à ̈g 2 × X 2
t arg et g ×2Xt arg et ÷Ã1⁄2 t arg et g à — 2Xt arg et à · Ã1⁄2
à ̧ à ̄Ã3⁄4à ̧ à ̄Ã3⁄4
in cui g à ̈ l’accelerazione di gravità . where g is the acceleration of gravity.
Se invece la tipologia di tiro selezionata corrisponde alla seconda tipologia, ossia alla “traiettoria di tiro non teso†(uscita “non teso†dal blocco 150), l’unità elettronica di elaborazione 9 assegna ad un angolo di pitch iniziale α0i=α0partenza(in cui i=0 all’istante ti=t0) (blocco 170) un angolo di pitch ideale αidealepitchcalcolato attraverso la seguente relazione b) che descrive una traiettoria a parabola ideale: If, on the other hand, the type of shot selected corresponds to the second type, that is to the â € œtensioned shooting trajectoryâ € (â € œnon-stretchedâ € exit from block 150), the electronic processing unit 9 assigns an initial pitch angle Î ± 0i = Î ± 0 starting (in which i = 0 at the instant ti = t0) (block 170) an ideal pitch angle Î ± ideal pitch calculated through the following relation b) which describes an ideal parabola trajectory:
Ã1⁄4 b) à ̄ ì V 2 æ V 4 Ã1⁄4 b) à ̄ ì V 2 æ V 4
n V 2 × Y ö a partenza= a<ideale>pitch =tan<->1 in n V 2 × Y ö a starting = a <ideal> pitch = tan <-> 1 in
à ç i - - × arg à ç i - - × arg
0 2÷ à ̄ 0 2à · à ̄
Ã1⁄2 à ̄g × Xt arg et çg 2 × X 2 1 2 in t et Ã1⁄2 à ̄g × Xt arg et çg 2 × X 2 1 2 in t et
t arg et g × Xt arg et ÷îà ̈ à ̧ à ̄Ã3⁄4t arg et g × Xt arg et à · îà ̈ à ̧ à ̄Ã3⁄4
L’unità elettronica di elaborazione 9 determina la traiettoria reale della granata sulla base della traiettoria ideale, dei dati balistici, dei dati ambientali e dei dati di precisione. The electronic processing unit 9 determines the real trajectory of the grenade on the basis of the ideal trajectory, ballistic data, environmental data and precision data.
In particolare, l’unità elettronica di elaborazione 9 aggiorna l’indice i=1 e calcola uno spostamento reale infinitesimo Δxi e Δyi della granata rispetto agli assi X e Y (Figure 9 e 10), in un istante di tempo ti=t0+i*dt, a partire dall’istante di uscita t0della granata dal lanciagranate 1, attraverso le seguenti relazioni matematiche c) e d) (blocco 180): In particular, the electronic processing unit 9 updates the index i = 1 and calculates an infinitesimal real displacement Î "xi and Î" yi of the grenade with respect to the X and Y axes (Figures 9 and 10), in an instant of time ti = t0 + i * dt, starting from the instant of exit t0 of the grenade from the grenade launcher 1, through the following mathematical relations c) and d) (block 180):
c) c)
<1 C><1 C>
e lepitch)×dt- æ and lepitch) à — dt- æ
id aç<d>p id aç <d> p
Dxi=(xi-xi - 1)=Vin×cos(a ×S× ö÷× 2<cos(>a ×ideale×V2in× dt2à ̈ m R Tà ̧ pitch<)>d) Dxi = (xi-xi - 1) = Vinà — cos (a à — S× öà · × 2 <cos (> a à — idealà — V2in× dt2à ̈ m R Tà ̧ pitch <)> d)
<1>æ<C>p ö <1> æ <C> p ö
Dy=(yi -yi-)=Vin ×sin(a idealepitch)×dt- ç d i ×S×÷×<sin(>ai itch<)>×V2 Dy = (yi -yi -) = Vin à — sin (a ideal pitch) à — dt- ç d i à — Sà — à · × <sin (> ai itch <)> à — V2
deale p in×dt2 -g × dt 21 2à ̈ m R × T à ̧ deale p inà — dt2 -g × dt 21 2à ̈ m R × T à ̧
L’unità elettronica di elaborazione 9 calcola inoltre la pendenza della traiettoria reale della granata all’istante ti=t0+i*dt attraverso la seguente relazione e)(blocco 190): The electronic processing unit 9 also calculates the slope of the real trajectory of the grenade at the instant ti = t0 + i * dt through the following relation e) (block 190):
e) ö it's at¶
a ipro n<- 1>æ D y a ipro n <- 1> æ D y
ç i To the
ietto =ta ÷ ietto = ta Ã
ç ÷ ç à ·
à ̈ D x i à ̧ à ̈ D x i à ̧
L’unità elettronica di elaborazione 9 calcola, inoltre, la velocità Viproiettodella granata all’istante tiattraverso la seguente relazione f)(blocco 200): f) The electronic processing unit 9 also calculates the speed of the grenade project at the moment through the following relation f) (block 200): f)
D 2 2 D 2 2
Vi<xi>+ D<y i>Vi <xi> + D <y i>
proietto = project =
dt 2 dt 2
A questo punto l’unità elettronica di elaborazione 9 aggiorna l’indice i=i+1=2 e calcola gli spostamenti infinitesimi subiti dalla granata nel successivo istante di tempo ti=t0+i*dt riapplicando la formula di cui al blocco 180 e considerando la forza di portanza o lift, associata alla granata, tramite il coefficiente di portanza Cl. At this point the electronic processing unit 9 updates the index i = i + 1 = 2 and calculates the infinitesimal displacements undergone by the grenade in the next instant of time ti = t0 + i * dt by reapplying the formula referred to in the block 180 and considering the lift or lift force, associated with the grenade, through the coefficient of lift Cl.
Nella fattispecie, il calcolo di ciascuno spostamento infinitesimo Δxi, Δyidella granata lungo la traiettoria reale effettuato nel tempo tià ̈ calcolabile attraverso le seguenti relazioni g) ed h)(blocco 210): In this case, the calculation of each infinitesimal displacement Î ”xi, Δ y of the grenade along the real trajectory carried out in time tià can be calculated through the following relations g) and h) (block 210):
g) g)
<1 C>p <1 C> p
Dxi =(xi-xi-)=Vi- proietto×cos(a i-proietto)×dt- æ Dxi = (xi-xi -) = Vi- projectionà — cos (a i-project) à — dt- æ
ç d×S× ö÷×cos( ai-proietto)×V2 ç dà — S× öà · à — cos (ai-project) à — V2
i - proietto× dt 2 1 1 1 -2à ̈ m R × T 1 1 i - project× dt 2 1 1 1 -2à ̈ m R × T 1 1
à ̧ TO
1 æ C l p ö 1 æ C l p ö
ç ×S×÷×cos(a a 2 2 ç à — Sà — à · à — cos (a a 2 2
2 i-1proietto)×sin( i- 1<tto>× dt 2 i-1project) à — sin (i- 1 <tto> × dt
à ̈ m R × T 1 à ̈ m R × T 1
à ̧ proietto )×V i -<proie>È projected) à — V i - <proie>
h) h)
<1>p <1> p
Dy =(y -y =V 2 Dy = (y -y = V 2
i-1) i-1 1 - æ<C>i-1) i-1 1 - æ <C>
proietto×sin(a i-proietto)×dt d×S× ö i÷×sin( a 2 i ç proiettoà — sin (to i-project) à — dt dà — S× ö ià · à — sin (a 2 i ç
m R × T i-1proietto)×V i -1 2à ̈ à ̧ proietto× dt 1 æ C m R × T i-1project) à — V i -1 2à ̈ à ̧ project× dt 1 æ C
ç l p ç l p
×S× ö÷×cos(a 2 2 2 à — S× öà · à — cos (a 2 2 2
i-1proietto)×cos( ai-1proietto )×V i -1<proietto>×dt -g × dt i-1project) à — cos (ai-1project) à — V i -1 <project> à — dt -g × dt
2à ̈ m R × T à ̧ 2à ̈ m R × T à ̧
Dopo il calcolo del nuovo spostamento ed, in generale, per ogni passo di integrazione della traiettoria, l’unità elettronica di elaborazione 9 verifica: After the calculation of the new displacement and, in general, for each integration step of the trajectory, the electronic processing unit 9 checks:
i) se xi= Δxi+xi-1>=Xtargete il tiro selezionato à ̈ teso; i) if xi = Î ”xi + xi-1> = X target the shot selected is stretched;
l) se yi= Δyi+yi-1<= Ytargete Δyidella granata à ̈ negativo e il tiro selezionato à ̈ non teso (blocco 220). l) if yi = Î ”yi + yi-1 <= Ytargete Δ y of the grenade is negative and the selected shot is not stretched (block 220).
Se entrambe le condizioni i) o l) non sono soddisfatte, l’unità elettronica di elaborazione 9 esegue nuovamente le operazioni descritte nei blocchi 190, 200 e 210 aggiornando nuovamente l’indice i=i+1. If both conditions i) or l) are not satisfied, the electronic processing unit 9 performs the operations described in blocks 190, 200 and 210 again, updating the index i = i + 1 again.
Infatti, dopo il calcolo di ogni nuovo spostamento à ̈ possibile, aggiornando l’indice i = i 1, calcolare la nuova successiva pendenza alla traiettoria secondo il blocco 190, e la nuova successiva velocità della granata secondo il blocco 200, ed ancora una volta i nuovi spostamenti della granata (e così via) fino ad integrare tutta la traiettoria reale che corrisponde all’angolo di partenza di primo tentativo (quello ideale). In fact, after the calculation of each new displacement it is possible, updating the index i = i 1, to calculate the new subsequent slope to the trajectory according to block 190, and the new subsequent speed of the grenade according to block 200, and another turn the new movements of the grenade (and so on) until integrating all the real trajectory which corresponds to the starting angle of the first attempt (the ideal one).
Se, invece, una o entrambe le condizioni i) o l) del blocco 220 sono soddisfatte, l’unità elettronica di elaborazione 9 verifica: If, on the other hand, one or both conditions i) or l) of block 220 are satisfied, the electronic processing unit 9 verifies:
m) se xidella granata à ̈ compresa nell’intervallo delimitato da un valore minimo pari a Xtarget-errxed un valore massimo pari a Xtarget+errxe m) if x of the grenade is included in the range delimited by a minimum value equal to Xtarget-errx and a maximum value equal to Xtarget + errxe
n) se yidella granata à ̈ compresa nell’intervallo delimitato da un valore minimo di circa tra Ytarget–erryed un valore massimo di circa Ytarget+errye (blocco 230). n) if y of the grenade is included in the range delimited by a minimum value of approximately between Ytargetâ € “err and a maximum value of approximately Ytarget + errye (block 230).
Se entrambe le condizioni m) ed n) sono soddisfatte, l’unità elettronica di elaborazione 9 assegna all’angolo di pitch di tiro l’angolo di pitch di partenza: If both conditions m) and n) are satisfied, the electronic processing unit 9 assigns the starting pitch angle to the shooting pitch angle:
αfpitch= αidealepitch(blocco 240). Î ± fpitch = Î ± ideal pitch (block 240).
Se almeno una delle condizioni m) o n) non à ̈ soddisfatta allora, l’unità elettronica di elaborazione 9 inizia un nuovo ciclo di integrazione della traiettoria (blocco 250) in cui assegna un nuovo valore all’angolo di partenza αidealepitch,il quale, in caso di tiro teso, viene calcolato attraverso la relazione o) mentre in caso di traiettoria di tiro non teso viene calcolato attraverso la relazione p): If at least one of the conditions m) or n) is not satisfied then, the electronic processing unit 9 starts a new cycle of integration of the trajectory (block 250) in which it assigns a new value to the starting angle Î ± ideal pitch , which, in the case of a tense shot, is calculated through the relation o) while in the case of a tense shot trajectory it is calculated through the relation p):
o) æX ö o) æX ö
a = -0,3 × tan<-1>ç t<arg>et-x i ÷ a = -0,3 × tan <-1> ç t <arg> et-x i à ·
<ideale>pitch a<ideale>pitchç ÷ <ideal> pitch a <ideal> pitchç à ·
à ̈ max( y i ) à ̧ à ̈ max (y i) à ̧
p) p)
æYt<arg>et-y ö æYt <arg> et-y ö
a ç i ÷<ideale>pitch =a<ideale>pitch+tan<-1>a ç i à · <ideal> pitch = a <ideal> pitch + tan <-1>
ç TO§
à ̈ Distt arg et ÷ à ̈ Distt arg et à ·
à ̧ TO
A questo punto l’unità elettronica di elaborazione 9 implementa nuovamente le operazioni sopra descritte previste nei blocchi 180-240 assegnando all’indice i il valore di partenza ossia i=1. At this point the electronic processing unit 9 implements again the operations described above provided in blocks 180-240 by assigning the starting value to the index i, ie i = 1.
In seguito al calcolo dell’angolo di pitch di tiro αfpitch=αidealepitch, l’unità elettronica di elaborazione 9 calcola l’angolo di heading di tiro αfheadtramite la seguente relazione matematica: αfhead=αhead(t0)+arctan(X*0.034*tan(αfpitch-αiproietto)/Disttarget) dove X à ̈ la gittata ed à ̈ pari alla distanza del target k proiettata sull’asse delle ascisse (blocco 260). Following the calculation of the throw pitch angle Î ± fpitch = Î ± ideal pitch, the electronic processing unit 9 calculates the firing heading angle Î ± fhead by means of the following mathematical relationship: Î ± fhead = Î ± head (t0) + arctan (X * 0.034 * tan (Î ± fpitch-Î ± iprojetto) / Disttarget) where X is the range and is equal to the distance of the target k projected on the abscissa axis (block 260 ).
Ad ogni istante tidi movimentazione del lanciagranate 1 da parte dell’operatore, l’unità elettronica di calcolo 9 determina l’angolo di pitch αpitch(ti) e verifica se la seguente prima condizione q) à ̈ soddisfatta (blocco 270): q) |Δαpitch|<S1 At each instant of movement of the grenade launcher 1 by the operator, the electronic calculation unit 9 determines the pitch angle Î ± pitch (ti) and checks whether the following first condition q) is satisfied (block 270): q) | Î ”Î ± pitch | <S1
in cui Δαpitch=αfpitch-αpitch(ti) ed S1 à ̈ una soglia prestabilita. where Î ”Î ± pitch = Î ± fpitch-Î ± pitch (ti) and S1 is a predetermined threshold.
In caso positivo, ossia se la condizione q) à ̈ soddisfatta (uscita SI dal blocco 270), l’unità elettronica di elaborazione 9 determina che l’angolo di pitch αpitch(ti) corrisponde all’angolo di pitch finale αfpitch, ossia che il lanciagranate 1 presenta un assetto di pitch corretto (blocco 280) e non richiede quindi movimentazioni del lanciagranate 1 atte a variare l’angolo di pitch αPITCH(ti) stesso. In the positive case, i.e. if the condition q) is satisfied (YES output from block 270), the electronic processing unit 9 determines that the pitch angle Î ± pitch (ti) corresponds to the pitch angle final Î ± fpitch, ie that the grenade launcher 1 has a correct pitch attitude (block 280) and therefore does not require movements of the grenade launcher 1 suitable for varying the pitch angle Î ± PITCH (ti) itself.
L’unità elettronica di elaborazione 9 comanda, attraverso l’interfaccia utente 8, il mantenimento degli N1 ed N2 segmenti nella condizione di spegnimento così da comunicare all’operatore l’assenza di rotazioni ossia di variazione di angolo di pitch da impartire al lanciagranate 1 (blocco 280) (figura 6). The electronic processing unit 9 controls, through the user interface 8, the maintenance of the N1 and N2 segments in the off condition so as to communicate to the operator the absence of rotations or variation of pitch angle to be given to grenade launcher 1 (block 280) (figure 6).
In caso negativo (uscita NO dal blocco 270), ossia se la condizione q) non à ̈ soddisfatta, l’unità elettronica di elaborazione 9 determina il numero intero da assegnare all’incognita npitchper soddisfare la condizione r): In the negative case (NO output from block 270), ie if condition q) is not satisfied, the electronic processing unit 9 determines the integer to assign to the unknown npitch to satisfy condition r):
r) Δαpitch=npitch*Sa r) Î ”Î ± pitch = npitch * Sa
in cui Sa à ̈ un valore angolare prestabilito associato a ciascun segmento della croce grafica (blocco 290). where Sa is a predetermined angular value associated with each segment of the graphic cross (block 290).
A questo punto se npitchha un valore positivo, l’unità elettronica di elaborazione 9 comanda l’accensione di un numero N1’=npitchdi segmenti luminosi della croce grafica di assetto 18 attraverso l’interfaccia utente 8 (figura 5), mentre se npitchha un valore negativo, l’unità elettronica di elaborazione 9 comanda l’accensione di un numero N2’=npitchdi segmenti luminosi della croce grafica di assetto 14 attraverso l’interfaccia utente 8 (blocco 300). At this point, if npitch has a positive value, the electronic processing unit 9 commands the switching on of a number N1â € ™ = npitch of light segments of the graphic trim cross 18 through the user interface 8 (figure 5), while if npitch has a negative value, the electronic processing unit 9 commands the switching on of a number N2â € ™ = npitch of light segments of the graphic trim cross 14 through user interface 8 (block 300).
A questo punto, l’unità elettronica di elaborazione 9 provvede ad aggiornare un proprio contatore interno ti=ti+1(blocco 310) e reitera nuovamente le operazioni implementate nei blocchi 270-300. At this point, the electronic processing unit 9 updates its own internal counter ti = ti + 1 (block 310) and repeats again the operations implemented in blocks 270-300.
L’unità elettronica di elaborazione 9 determina l’angolo di heading αhead(ti) all’istante tie verifica inoltre se la seguente condizione t) à ̈ soddisfatta (blocco 320): The electronic processing unit 9 determines the angle of heading Î ± head (ti) at the instant tie also verifies whether the following condition t) is satisfied (block 320):
t) |Δαhead|<S2 t) | Î ”Î ± head | <S2
in cui Δαfhead=αfhead-αhead(ti) in cui S2 à ̈ una soglia prestabilita. where Î ”Î ± fhead = Î ± fhead-Î ± head (ti) where S2 is a predetermined threshold.
In caso positivo, ossia se la condizione t) à ̈ soddisfatta, l’unità elettronica di elaborazione 9 determina che l’angolo di heading αhead(ti) corrisponde all’angolo di heading finale αfhead, ossia che il lanciagranate 1 presenta un assetto di heading corretto (blocco 330),e non richiede quindi movimentazioni del lanciagranate 1 atte a variare l’angolo di heading αheadstesso (blocco 330). In the positive case, i.e. if the condition t) is satisfied, the electronic processing unit 9 determines that the heading angle Î ± head (ti) corresponds to the final heading angle Î ± fhead, i.e. that the grenade launcher 1 has a correct heading set-up (block 330), and therefore does not require movements of the grenade launcher 1 suitable for varying the heading angle Î ± head itself (block 330).
L’unità elettronica di elaborazione 9 comanda, attraverso l’interfaccia utente 8, il mantenimento degli N3 ed N4 segmenti nella condizione di spegnimento così da comunicare all’operatore l’assenza di rotazioni αheadda impartire al lanciagranate 1 (blocco 330) (figura 5). The electronic processing unit 9 commands, through the user interface 8, the maintenance of the N3 and N4 segments in the off condition so as to communicate to the operator the absence of rotations Î ± head to be imparted to the grenade launcher 1 (block 330) (figure 5).
In caso negativo, ossia se la condizione t) non à ̈ soddisfatta, l’unità elettronica di elaborazione 9 determina il numero intero da assegnare all’incognita nheadper soddisfare la seguente condizione u): If not, that is, if the condition t) is not satisfied, the electronic processing unit 9 determines the integer to assign to the unknown nhead to satisfy the following condition u):
u) Δαhead=nhead*Sa (blocco 340) u) Î "Î ± head = nhead * Sa (block 340)
A questo punto se nheadha un valore positivo,l’unità elettronica di elaborazione 9 comanda l’accensione di un numero N3’=nheaddi segmenti luminosi della croce grafica di assetto 18, mentre se nheadha un valore negativo,l’unità elettronica di elaborazione 9 comanda l’accensione di un numero N4’=nheaddi segmenti luminosi della croce grafica di assetto 18 (blocco 350) (figura 6). At this point, if nhead has a positive value, the electronic processing unit 9 commands the switching on of a number N3â € ™ nhead of light segments of the graphic trim cross 18, while if nhead has a negative value, the unit processing electronics 9 commands the switching on of a number N4â € ™ nhead of light segments of the graphic trim cross 18 (block 350) (figure 6).
A questo punto, l’unità elettronica di elaborazione 9 provvede ad aggiornare un proprio contatore interno ti=ti+1(blocco 360) e reitera nuovamente le operazioni implementate nei blocchi 320-360. At this point, the electronic processing unit 9 updates its own internal counter ti = ti + 1 (block 360) and repeats again the operations implemented in blocks 320-360.
Nel caso in cui le relazioni q) e t) siano soddisfatte l’unità elettronica di elaborazione 9 comunica all’operatore la condizione di corretto posizionamento del lanciagranate 1 nell’assetto di tiro (blocco 370). Nella fattispecie, in questo caso, nell’esempio mostrato in figura 8, l’unità elettronica di elaborazione 9 comanda lo spegnimento di tutti i segmenti e preferibilmente, ma non necessariamente, l’accensione di una icona grafica centrale comprendente ad esempio un cerchio centrato sul punto centrale 19 (figura 8). If the relations q) and t) are satisfied, the electronic processing unit 9 communicates to the operator the condition of correct positioning of the grenade launcher 1 in the firing position (block 370). In this case, in this case, in the example shown in figure 8, the electronic processing unit 9 controls the switching off of all the segments and preferably, but not necessarily, the switching on of a central graphic icon comprising for example a circle centered on the central point 19 (figure 8).
Da quanto sopra descritto à ̈ opportuno precisare che le operazioni sopradescritte e mostrate in figura 4, possono essere codificate in un programma software memorizzato nell’unità di memoria 10 e configurato in modo tale che quando viene caricato nell’unità elettronica di elaborazione 9 quest’ultima esegue le operazioni stesse così da assistere l’operatore nella movimentazione del lanciagranate. From what has been described above, it should be noted that the operations described above and shown in figure 4 can be coded in a software program stored in the memory unit 10 and configured in such a way that when loaded into the electronic processing unit 9 the latter carries out the same operations in order to assist the operator in handling the grenade launcher.
L’apparecchio optoelettronico di assistenza sopra descritto risulta essere estremamente vantaggioso in quanto fornisce automaticamente all’operatore militare una indicazione precisa sull’orientamento da impartire al lanciagranate in modo tale da far colpire con successo il target attraverso la granata. The optoelectronic assistance device described above is extremely advantageous as it automatically provides the military operator with a precise indication on the orientation to be given to the grenade launcher in order to successfully hit the target through the grenade.
Risulta infine chiaro che all’apparecchio elettronico ed a metodo sopra descritto possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione definito dalle rivendicazioni allegate. Finally, it is clear that modifications and variations can be made to the electronic apparatus and to the method described above without thereby departing from the scope of the present invention defined by the attached claims.
Claims (11)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITTV2010A000099A IT1401015B1 (en) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | OPTOELECTRONIC DEVICE TO ASSIST A OPERATOR IN DETERMINING THE SHOE STRUCTURE TO BE ATTACHED TO A PORTABLE GRENADE LAUNCHER TO HIT A TARGET, AND ITS FUNCTIONING METHOD. |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| ITTV2010A000099A IT1401015B1 (en) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | OPTOELECTRONIC DEVICE TO ASSIST A OPERATOR IN DETERMINING THE SHOE STRUCTURE TO BE ATTACHED TO A PORTABLE GRENADE LAUNCHER TO HIT A TARGET, AND ITS FUNCTIONING METHOD. |
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ID=43430878
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| ITTV2010A000099A IT1401015B1 (en) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | OPTOELECTRONIC DEVICE TO ASSIST A OPERATOR IN DETERMINING THE SHOE STRUCTURE TO BE ATTACHED TO A PORTABLE GRENADE LAUNCHER TO HIT A TARGET, AND ITS FUNCTIONING METHOD. |
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2010
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2011
- 2011-07-12 WO PCT/IB2011/001626 patent/WO2012007825A1/en active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012007825A1 (en) | 2012-01-19 |
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| WO2012007825A8 (en) | 2012-04-05 |
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