JPS6237700A - Automatic tracking shooting control method - Google Patents

Automatic tracking shooting control method

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Publication number
JPS6237700A
JPS6237700A JP17516685A JP17516685A JPS6237700A JP S6237700 A JPS6237700 A JP S6237700A JP 17516685 A JP17516685 A JP 17516685A JP 17516685 A JP17516685 A JP 17516685A JP S6237700 A JPS6237700 A JP S6237700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screen
time
target
image
aiming device
Prior art date
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Pending
Application number
JP17516685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
山田 栄作
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.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP17516685A priority Critical patent/JPS6237700A/en
Publication of JPS6237700A publication Critical patent/JPS6237700A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は全装甲車両(戦車)等における砲銃の照準を自
動的に目標に合わせるための自動追尾射撃統制方法に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an automatic tracking fire control method for automatically aiming a gun in a fully armored vehicle (tank) or the like onto a target.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

この種の射撃統制システム(Fire Control
Sy s t em 、以下FC3という)は、目標捕
捉の都度車両を停止することなく、車体運動が目標射撃
性能に与える影響を最小限にするよう砲、砲塔を制御し
、もって車両の機動性を損わないようにするものである
This type of fire control system
System (hereinafter referred to as FC3) controls the gun and turret to minimize the effect of vehicle body movement on target shooting performance without stopping the vehicle each time it acquires a target, thereby improving vehicle maneuverability. This is to prevent damage.

このFe2は、主に主砲の安定化制御装置(スタビライ
ザ)と、目標までの射程距離をレーザ測遠器を用いて計
測し、その他、車両特性、気象要因外から主砲の俯仰角
を自動的に決定し、主砲の俯仰角を上記決定した角度に
制御する装置に分けられる。
This Fe2 mainly uses the main gun's stabilization control device (stabilizer) and a laser rangefinder to measure the firing range to the target, and also automatically measures the main gun's elevation angle based on vehicle characteristics and weather factors. It is divided into devices that determine the angle of elevation of the main gun and control the elevation angle of the main gun to the angle determined above.

スタビライザーは戦車の走行時での射撃を可能にするた
めに、ジャイロスコープを組み込んだサーボ方式で、砲
塔を水平に保持し、かつ砲塔の水平角速度に応じて砲塔
を旋回制御する。これにより砲手が砲操作レバーを固定
しておくと、主砲は車体の運動に関係なく、一定の方向
を向くようlこ制御される。このように、スタビライザ
ーは車体運動の角速度を打ち消して砲を安定化している
ため、戦車が不整地を走行している場合でも、希望する
方向に主砲を固定できるようiこなっている。
In order to enable firing while the tank is moving, the stabilizer is a servo system with a built-in gyroscope that holds the turret horizontally and controls the turret's rotation according to the horizontal angular velocity of the turret. As a result, if the gunner holds the gun control lever fixed, the main gun will be controlled to point in a fixed direction regardless of the movement of the vehicle body. In this way, the stabilizer stabilizes the gun by canceling out the angular velocity of the vehicle's body movement, allowing the main gun to be fixed in the desired direction even when the tank is traveling on rough terrain.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来のFe2は、車体運動の影響を取り除く機能が
あるため、目標が停止している場合には走行中に目標に
照準を合わせておくことは比較的容易であるが、目標が
移動している場合には砲手は目標に照準を合わせるため
に常時砲操作レバーを操作する必要がある。
The conventional Fe2 mentioned above has a function to remove the influence of vehicle body motion, so if the target is stationary, it is relatively easy to aim at the target while driving, but if the target is moving, The gunner must constantly operate the gun control lever to aim at the target.

特に、この照準を合わせる作業は、不整地を高速で走行
する車両の中で行なうには激しい振動のため、砲手番こ
高度な熟練を要し、また、目標までの距離はレーザ光を
照射して反射光が帰ってくるまでの時間を計測している
ので、この間は安定して照準を目標に合わせておく必要
がある。
In particular, this aiming process requires a high level of skill on the part of the gunner due to the intense vibrations that occur in a vehicle traveling at high speed on rough terrain. Since the time it takes for the reflected light to return is measured, it is necessary to keep the aim steady on the target during this time.

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、射撃目標が
移動している場合でも、自動的にその目標に追尾して照
準を合わせることができる自動追尾射撃統制方法を提供
することを目的とする。
The present invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an automatic tracking fire control method that can automatically track and aim at a target even when the target is moving. do.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によれば、装甲又は兵装し1こ車両の照準装置が
固定されると、該車両の主砲を車両の運動にかかわらず
一定の方向に向けるように制御し、前記照1s装置の照
準点と目標とが一致すると、少なくとも前記主砲の方位
を前記目標の方位と一致させる射撃統制方法において、 前記照準装置の視野範囲を撮影し、該撮影した一画面分
の画像から前記目標の一部又は全部を含む所定領域の部
分画像の位置を指定し、該位置指定した時刻t0におけ
る前記部分画像と所定時間経過後の時刻1.(=1o十
Δt)1こおける画面上の画像とのパターンマツチング
を行ない、前記目標の画面上の移動位置を検出し、続い
て前記時刻t、の画面から前記移動位置に関連して切り
出した部分画像と、所定時間経過後の時刻1.(=1゜
+Δt)における画面上の画像とから同様にして前記目
標の両面上の移動位置を検出し、これを繰り返し実行す
ることにより前記目標の時系列画面上の位置を逐次検出
し、一方、該目標の検出位置が前記照準装置の照準点に
対応する画面上の所定位置にくるように前記照準装置を
制御するようにしている。
According to the present invention, when the sighting device of the armored or armament vehicle is fixed, the main gun of the vehicle is controlled to be directed in a fixed direction regardless of the movement of the vehicle, and the sighting device of the sighting device is When the point coincides with the target, in the fire control method in which at least the orientation of the main gun is made to coincide with the orientation of the target, a field of view of the aiming device is photographed, and a part of the target is determined from the photographed one-screen image. Alternatively, specify the position of a partial image of a predetermined area including the entire area, and compare the partial image at the specified time t0 and the time 1. after a predetermined time has elapsed. (= 1 o + Δt) Perform pattern matching with the image on the screen at 1 time, detect the moving position of the target on the screen, and then cut out from the screen at the time t in relation to the moving position. The partial image and time 1 after a predetermined period of time have elapsed. The moving position of the target on both sides is detected in the same manner from the images on the screen at (=1°+Δt), and by repeating this, the position of the target on the time-series screen is sequentially detected, and while , the aiming device is controlled so that the detected position of the target comes to a predetermined position on the screen corresponding to the aiming point of the aiming device.

〔作用〕[Effect]

砲手は照準装置の視野範囲を撮影するテレビカメラから
の映像信号tC基づいてその画像を表示するモニタテレ
ビの画面上で一旦目標の位置を指示すると、その指示さ
れた目標を時間的にずれた画面中からパターンマツチン
グ(こより捜し出し、その目標が常に照準装置の照準点
にくるように照準装置の制御を行なう。照準装置の方向
と主砲の方向とは→3・−ボ機構により一致するように
なっているので、主砲の方向は自動的に目、漂に定めら
れる。
Once the gunner indicates the position of the target on the monitor TV screen that displays the image based on the video signal tC from the TV camera that captures the field of view of the aiming device, the gunner displays the indicated target on the screen that is shifted in time. Pattern matching (searches from inside) and controls the aiming device so that the target is always at the aiming point of the aiming device.The direction of the aiming device and the direction of the main gun are made to match by →3・-bo mechanism. The direction of the main gun is automatically set to the direction of the target.

したがって、砲手は目標が移動しても砲操作レバーを常
に操作する必要がなく、−・旦目標の位置を指定したの
ちは、射撃のタイミングを与えるだけでよい。
Therefore, the gunner does not have to constantly operate the gun control lever even if the target moves; once the target position has been specified, the gunner only needs to give the firing timing.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を添付図面を参照し7て詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の一実施ψ11を示すブロック図である
。同図1こおいて、テ1/ビカメラ4は赤外光の波長領
域に高感朋を有し、ハーフミラ−2を介して照準装置1
の視野1()囲の風景を撮影する。また、テレビカメラ
5は可視光の波長領域に高感度を有し、ハーフミラ−2
およびミラー3を介して上記デ1/ビカメラ4と同じ視
野範囲の風景を撮影する。
FIG. 1 is a block diagram showing one implementation ψ11 of the present invention. In FIG. 1, the TV camera 4 has high sensitivity in the infrared wavelength region, and the aiming device 1 is connected via the half mirror 2.
Field of view 1 () Photograph the scenery surrounding. In addition, the television camera 5 has high sensitivity in the visible light wavelength region, and the half mirror 2
Then, through the mirror 3, the scenery in the same field of view as the digital camera 4 is photographed.

テ1/ビカメラ4および5は、同期信号発生器6からの
回)υ(信号をこよって同期して走査を行ない、それぞ
れビデオ信号をAD変換器7および8に出力し、AD変
換器7および8はそれぞれ人力するビデオ信号をその濃
度(輝度)レベルに応じて例えば16階調の画像データ
に変換する。また、AD変換器7および8は同期信号発
生器6からの同期信号によって同期がとられているので
、画面上の同じ位置の画素をサンフリングすることにな
る。
The video cameras 4 and 5 perform scanning in synchronization using signals from the synchronization signal generator 6, and output the video signals to AD converters 7 and 8, respectively. 8 converts each human-generated video signal into image data of, for example, 16 gradations according to its density (brightness) level. AD converters 7 and 8 are synchronized by a synchronization signal from the synchronization signal generator 6. Therefore, the pixels at the same position on the screen will be sunfled.

マルチプレクサ9は、AD変換器7および8から加わる
j!j 酸データを交互に選択出力し、テレビカメラ4
j−9よび5によって同時刻に撮影した2つの画面の画
像データを合成する。
Multiplexer 9 receives j! from AD converters 7 and 8! j Alternately select and output acid data, TV camera 4
Image data of two screens taken at the same time by j-9 and j-5 are combined.

第2図(a)および(b)はそれぞれテレビカメラ4お
よび5によって同時刻に撮影した2つの一面の一例を示
し、この場合は可視光領域では目標物体と背景とが白レ
ベルで区別されないが、赤外光領域では目標物体の濃度
レベルが背景に対して黒レベルになったところを示す。
FIGS. 2(a) and 2(b) show an example of two surfaces photographed at the same time by television cameras 4 and 5, respectively. In this case, the target object and the background cannot be distinguished by the white level in the visible light region. , In the infrared light region, the density level of the target object becomes black level with respect to the background.

上記マルチプレクサ9によって合成される画面は、第2
図(C)に示すようにこの2つの画面の各画素を交互1
こ配列してなる。
The screen synthesized by the multiplexer 9 is
As shown in figure (C), each pixel of these two screens is alternately 1
This is arranged like this.

このようにして画面を合成することにより、可視領域お
よび赤外領域のうち少なくとも一方の領域において目標
物体と背景とが異なったレベルで表現されれば、その合
成された画面上においても目標物体と背景との区別が可
能となる。なお、一般に、自然界の被写体では両者が同
一になることか少ないので、波長感度の異なる2台のテ
レビカメラの画面を合成して一枚の画面を作ることは屋
外の目標物体を確実に捕えるうえで大きな効果がある。
By compositing screens in this way, if the target object and the background are expressed at different levels in at least one of the visible region and the infrared region, then the target object and the background can also be expressed on the composite screen. It becomes possible to distinguish it from the background. Generally speaking, in the case of objects in the natural world, the two images are rarely the same, so creating a single screen by combining the screens of two television cameras with different wavelength sensitivities is a great way to reliably capture a target object outdoors. It has a big effect.

上記マルチプレクサ9からの画像データは、切替回路1
0に加えられる。切替回路10は、入力する画像データ
を1フレ一ム分づつ第1画像メモリ11〜14の4つの
メモl iこ順次振り分ける(第3図(a)。
The image data from the multiplexer 9 is transferred to the switching circuit 1
Added to 0. The switching circuit 10 sequentially distributes the input image data one frame at a time to the four memories of the first image memories 11 to 14 (FIG. 3(a)).

(b)参照)。したがって、各メモIJ iこ記憶され
る一画面分の画像データはそれぞれ1フレ一ム時間づつ
ずれている。
(see (b)). Therefore, the image data for one screen stored in each memo IJ is shifted by one frame time.

さて、上記各メモリからは、後述する相関演算用画像デ
ータを画像メモリに記憶する2フレ一ム期間及び相関演
算を行なう1フレ一ム期間の計3フレーム期間遅れて画
像データが順次読み出され、DA変換器15に加えられ
る(第3図(d)参照)。DA変換器15は入力する画
像データをアナログ信号(ビデオ信号)に変換し、これ
をモニタテレビ16に出力し、モニタテレビ16は入力
するビデオ信号によって照準装置1の視野範囲の風景を
その画面に映し出す。なお、この画面は、照準装置1に
入力する画面に比べて上記のように3フレ一ム期間遅れ
ているが、1フレ一ム期間は非常に短い(鴇秒)ので、
その遅れは問題にならない。
Now, image data is sequentially read out from each of the above-mentioned memories with a delay of 3 frame periods: 2 frame periods for storing image data for correlation calculations in the image memory, which will be described later, and 1 frame period for performing correlation calculations. , is added to the DA converter 15 (see FIG. 3(d)). The DA converter 15 converts the input image data into an analog signal (video signal) and outputs it to the monitor television 16. The monitor television 16 displays the scenery within the visual field of the aiming device 1 on its screen according to the input video signal. Project. As mentioned above, this screen is delayed by 3 frame periods compared to the screen input to the aiming device 1, but since the 1 frame period is very short (1 second),
The delay is not a problem.

砲手は上記モニタテレビ16の画面を見ながら、位置指
定装置17によって画面上の3つの位置、すなわち射撃
目標位置および2つの静止物体(例えば、木、家、岩な
ど)の位置を指定する。位置指定装置17は、例えばジ
ョイスティックの機能を果たす操作レバーを有し、この
操作レバーによって画面上に表示される十字カーソルを
移動させて上記各位置の指定を行なう。な↓3、操作レ
バーの代わりに、ライトペンを用いることもできる。
While viewing the screen of the monitor television 16, the gunner uses the position specifying device 17 to specify three positions on the screen, namely, the shooting target position and the positions of two stationary objects (for example, a tree, a house, a rock, etc.). The position specifying device 17 has an operating lever that functions as, for example, a joystick, and uses this operating lever to move a cross cursor displayed on the screen to specify each of the above positions. ↓3. You can also use a light pen instead of the control lever.

モニタテレビ16は、上記各位置指定が行なわれると、
画面上の目標位置(xo−、yo)を示すデータ(画面
中心を座標原点点するX、Y座標データ)を第1最大値
位置検出器18に出力し、同様に2つの静止物体の位置
(po、qo)、(TJ、。、ν。)を示すデータをそ
れぞれ第2最大値位置検出器19および第3最大値位置
検出器2I)(こ出力する。これらの位置データは各最
大値位置検出器の初期値となる。
When each of the above positions is designated, the monitor television 16
Data indicating the target position (xo-, yo) on the screen (X, Y coordinate data with the center of the screen as the coordinate origin) is output to the first maximum position detector 18, and similarly the positions of the two stationary objects ( po, qo), (TJ, ., ν.) are output from the second maximum position detector 19 and the third maximum position detector 2I), respectively.These position data are output at each maximum position. This is the initial value of the detector.

いま、時刻1.の時点で上記位置指定が行なわれると、
第1最大値位置検出器18はその初期値をそのまま第1
メモリコントローラ21に加える。第1メモリコントロ
ーラ21は、現在いずれの画像メモリに画像データが書
き込まれているかに関連して2つの画像メモリを適宜選
択し、人力する位置(x、y)を示す信号に基づいてそ
の位置を中心とする部分画像を前記選択した2つの画像
メモリから切り出すための制御信号をその2つの画像メ
モリに出力する。
Now, time 1. If the above position is specified at the point in time,
The first maximum value position detector 18 uses its initial value as it is.
Add to memory controller 21. The first memory controller 21 appropriately selects two image memories in relation to which image memory is currently writing image data, and determines the position based on a signal indicating the manually input position (x, y). A control signal for cutting out a central partial image from the two selected image memories is output to the two image memories.

すなわち、第3図に示すようEこ現在第1画像メモリ1
1に画像データが書き込まれているときには、すでに画
像データを記憶している第3、第4画像メモリが選択さ
れ、同様にして第2画像メモ1月2に画像データが書き
込まれているときには、第4、第1画像メモリが選択さ
れ、第3画像メモリ13に画像データが書き込まれてい
るときには、第1、第2画像メモリが選択され、第4画
像メモ114jこ画像データが書き込まれているときに
は、第2、第3画像メモリが選択される(第3図(C)
参照)。
That is, as shown in FIG.
When image data is written to the second image memo 1, the third and fourth image memories that have already stored image data are selected, and similarly, when image data is written to the second image memo 1/2, When the fourth and first image memories are selected and image data is written in the third image memory 13, the first and second image memories are selected and image data is written in the fourth image memo 114j. Sometimes, the second and third image memories are selected (Fig. 3(C)
reference).

そして、その選択された2つの画像メモリから同位置の
同じ大きさの部分画像が切り出される。この部分画像の
中心位置は前記第1メモリコントローラ21に入力する
位置であり、また部分画像は目標の一部または全部を含
むmXn画素の大きさである。
Then, partial images of the same size at the same position are cut out from the two selected image memories. The center position of this partial image is the position input to the first memory controller 21, and the partial image has a size of m×n pixels including part or all of the target.

このようにして切り出された2つの部分画像のデータは
、第1相関器乙に加えられる。第1相関器ηは1コマ分
遅れた方の部分画像を1画素づつ中心点をずらしながら
両部分画像の相関を求める。
The data of the two partial images thus cut out are added to the first correlator B. The first correlator η calculates the correlation between both partial images while shifting the center point of the partial image delayed by one frame one pixel at a time.

第1最大値位置検出器18は、相関器nから加えられる
相関値の最大値を検出し、このときの1コマ分遅れた方
の部分画像のずれ滑を現在位置(この場合、初期位置(
xo、y6))に加算し、これを新たな現在位it (
” 、 3’ )として出力する。
The first maximum value position detector 18 detects the maximum value of the correlation value added from the correlator n, and calculates the deviation of the partial image delayed by one frame at the current position (in this case, the initial position (
xo, y6)) and convert this to the new current position it (
”, 3').

この新たな現在位f(x、y)を示す信号は、第1メモ
リコントローラ21に加えられる。第1メモリコントロ
ーラ21は、前記と同5憬にしてその入力信号に基づい
て前記1コマ分遅れた画像データを記憶する画像メモリ
と、該部分画像よりも更に1コマ分遅れた画像データを
記憶する画像メモリとからそれぞれ部分画像を切り出し
、これらの部分画像のデータを第1相関器22に加える
A signal indicating this new current position f(x, y) is applied to the first memory controller 21. The first memory controller 21 includes an image memory that stores image data delayed by one frame based on the input signal at the same time as described above, and image data further delayed by one frame from the partial image. Each partial image is cut out from the image memory and the data of these partial images is added to the first correlator 22.

第1相関器ρは1コマ分遅れた方の部分画像を1画素づ
つ中心点をずらしながら両部分画像の相関を求め、@1
最大値位置検出器18は相関器nから加えられる相関値
を検出し、このときの1コマ分遅れた方の部分画像のず
れ量を現在位置に加算し、これを再び新たな現在位置(
x、y)として出力する。
The first correlator ρ calculates the correlation between both partial images by shifting the center point of the partial image delayed by one frame one pixel at a time.
The maximum value position detector 18 detects the correlation value added from the correlator n, adds the shift amount of the partial image delayed by one frame to the current position, and calculates this again to the new current position (
x, y).

以上の処理を繰り返し実行することにより目標の画面上
の位置をリアルタイムに検出することができる。
By repeatedly performing the above processing, the position of the target on the screen can be detected in real time.

第2最大値位置検出器19、第2メモリコントローラる
および第2相関器讃と、第3最大値位置検出器艶、第3
メモリコントローラbおよび第3相関器がは、上記第1
最大値位置検出器18、第1メモリコントローラ21お
よび第1相関器nと同一機能を有し、初期1直入力のみ
が異なる。第2最大値位置検出器19および第3最大値
位置検出器加によって検出される位置(p、q)および
位置(μ。
a second maximum value position detector 19, a second memory controller and a second correlator; a third maximum value position detector 19;
The memory controller b and the third correlator are connected to the first
It has the same functions as the maximum value position detector 18, the first memory controller 21, and the first correlator n, and differs only in the initial direct input. Positions (p, q) and (μ) detected by the second maximum position detector 19 and the third maximum position detector 19.

υ)はそれぞれ画面プレ検出回路nに加えられ、ここで
相関がとられた画面どうしの平行移動量(ΔX、Δy)
および座標回転角度(θ)が検出される。
υ) are respectively added to the screen pre-detection circuit n, and the amounts of parallel movement between the screens (ΔX, Δy) are correlated here.
and the coordinate rotation angle (θ) are detected.

すなわち、テレビカメラ4.5を車載している自車両が
、高速で走行している場合、砲塔を安定化しているサー
ボ系では吸収しきれない微小な振動(高い周波数)が残
り、撮影画面に影響する。
In other words, when a vehicle with a TV camera 4.5 mounted on it is traveling at high speed, minute vibrations (high frequency) remain that cannot be absorbed by the servo system that stabilizes the turret, causing problems on the shooting screen. Affect.

そこで、画面中より動かない物体の画面上での位置変化
からその画面のプレを検出し、この振動による影響をキ
ャンセルする必要がある。
Therefore, it is necessary to detect the presence of the screen from changes in the position of objects that do not move on the screen, and to cancel the influence of this vibration.

いま、時刻t0での静止物体の位t(po、qo)およ
び位置(tLGyν。)と、時刻Ll(=”o+Δt)
での同静止物体の位置(Pt+qt)および位置(tL
I、υI)とをそれぞれ第4図(a)および(b)に示
す。
Now, the position t (po, qo) and position (tLGyν.) of the stationary object at time t0, and the time Ll (=”o+Δt)
The position (Pt+qt) and position (tL) of the same stationary object at
I, υI) are shown in FIGS. 4(a) and (b), respectively.

振動の影響により画面上に生じた位置変化を(Δp、Δ
q)、(Δμ、Δυ)とすると、次式の関係が成立し、 これを座標変換の一般式1こ代入し、 上式より座標回転角度θ及び平行移動量(Δ”O+Δ3
’e )  を求めることができる。
The position change that occurred on the screen due to the influence of vibration is expressed as (Δp, Δ
q), (Δμ, Δυ), the following equation holds true, and by substituting this into the general equation for coordinate transformation, the coordinate rotation angle θ and the parallel movement amount (Δ”O+Δ3) are obtained from the above equation.
'e) can be found.

画面プレ検出回路271こよって検出された上記座標回
転角度θ及び平行移動量(ΔX、Δy)を示す信号は、
位置補正回路28よ;よび第4メモリコントローラ29
Eこ加えられる。
The signals indicating the coordinate rotation angle θ and the parallel movement amount (ΔX, Δy) detected by the screen pre-detection circuit 271 are as follows:
position correction circuit 28 ; and fourth memory controller 29
E is added.

位置補正回路あは、前記第1最大値位置検出器18から
加わる目標の位ffti(x、y)を、画面プレ検出回
路ごから加わる上記信号に基づいて次の変換式によって
補正後の位置Cx’、y′)を求める。
The position correction circuit A converts the target position ffti (x, y) applied from the first maximum value position detector 18 into a position Cx after correction using the following conversion formula based on the above signal applied from each screen pre-detection circuit. ', y').

なお、砲塔が十分安定化されていれば、画像に影響する
振動はわずかである。この場合は、θ=0と考えてよく
演算を次式のように簡単にすることができる。
Note that if the turret is sufficiently stabilized, the vibrations that will affect the image will be minimal. In this case, it may be considered that θ=0, and the calculation can be simplified as shown in the following equation.

また、後述するように目標の位置は常に座標原点位置、
すなわち照準点にくるように照準装置が制御されるため
、座標回転角度θの目標位置に及ぼす影響は小さい。上
記簡略化した式によれば、平行移動量のみを求めればよ
いので、画面上の1点の静止物体の位置変化だけを求め
ればよい。
In addition, as described later, the target position is always the coordinate origin position,
That is, since the aiming device is controlled to come to the aiming point, the influence of the coordinate rotation angle θ on the target position is small. According to the above simplified formula, it is only necessary to calculate the amount of parallel movement, so it is only necessary to calculate the positional change of a stationary object at one point on the screen.

第4メモリコントローラ四は画面プレ検出回路nから加
わる信号に基づいて画像メモリから取り出す画像データ
のアドレスを変更してDA変換器15憂こ出力させる。
The fourth memory controller 4 changes the address of the image data taken out from the image memory based on the signal applied from the screen pre-detection circuit n, and causes the DA converter 15 to output the address.

これにより、モニタテレビ16の画面のブレを解消する
ことができる。
Thereby, blurring of the screen of the monitor television 16 can be eliminated.

さて、位置補正回路あから出力される目標の画面上の位
置(x’ 、 y’ )を示す信号は、その位置が常に
座標原点にくるように照準袋atの方向を制御するため
の回動速度指令(座標原点のとき速度指令は0)として
加算点Iに加わる。
Now, the signal indicating the position (x', y') of the target on the screen that is output from the position correction circuit A is a rotation signal that is used to control the direction of the aiming bag AT so that the position is always at the coordinate origin. It is added to the addition point I as a speed command (the speed command is 0 when the coordinates are at the origin).

照準装置サーボ装置31は上記回動速度指令によって照
準装置1を該照準装置1の視野内の目標が画面中央にく
るようfこ制御する。この照準装置1の方向変化速度は
、照準装置ジャイロ32によって検出され、上記加算点
美に速度フィードバックされる。
The aiming device servo device 31 controls the aiming device 1 according to the rotational speed command so that the target within the field of view of the aiming device 1 is brought to the center of the screen. The speed of direction change of the aiming device 1 is detected by the aiming device gyro 32, and the speed is fed back to the above-mentioned addition point.

また、照鵡装置1の水平方向の角速度は水平角速度検出
器あによって検出され、その検出された角速度は、砲塔
37を同速度で旋回させるための旋回速度指令として安
定化補償回路讃を介して加算点あに加わる。
Further, the horizontal angular velocity of the sighting device 1 is detected by a horizontal angular velocity detector, and the detected angular velocity is sent via the stabilization compensation circuit as a turning speed command for turning the turret 37 at the same speed. Add to the additional points.

砲塔サーボ装置部は上記旋回速度指令によって砲塔37
を照準装置1の向く方位と同方向を向くように速度制御
する。この砲塔37の方向変化速度は砲塔ジャイロあに
よ一つて検出され、上記加算点あに速度フィードバック
される。
The turret servo device unit controls the turret 37 according to the rotation speed command.
The speed is controlled so that it points in the same direction as the aiming device 1. The direction change speed of the turret 37 is detected by the turret gyro and fed back to the addition point.

また、自車両は走行中Eこその走行方向が変更されるが
、そのときの車体水平角速度は車体ジャイロ39によっ
て検出され、その検出された角速度は、砲塔37を自車
両の走行方向の変化にかかわらず、常に一定方向に向け
るL−めの指令として、上記加算点あに加えられる。
Furthermore, the traveling direction of the own vehicle is changed during the traveling E, but the horizontal angular velocity of the vehicle body at that time is detected by the vehicle body gyro 39, and the detected angular velocity causes the turret 37 to change the traveling direction of the own vehicle. Regardless, it is added to the above-mentioned addition point A as an L-th command to always point in a certain direction.

したがって、第5図に示すように、モニタテレビ16に
よって目標を視野内に捕え(第5囚(a))、その目標
を位置指定装置17で指定すると(第5図(b))、上
記のように照準装置1を制御することにより、目標は自
動的に画面中央にくる(第5図(C))。
Therefore, as shown in FIG. 5, when a target is captured within the field of view by the monitor television 16 (5th prisoner (a)) and the target is designated by the position specifying device 17 (FIG. 5 (b)), the above-mentioned By controlling the aiming device 1 in this manner, the target automatically comes to the center of the screen (FIG. 5(C)).

その後、目標が移動しても自動追尾するので、常に目標
は画面の中央、すなわち照準点に一致するように照準装
置1が制御される(第5図(d))。
Thereafter, even if the target moves, it is automatically tracked, so the aiming device 1 is controlled so that the target always matches the center of the screen, that is, the aiming point (FIG. 5(d)).

なお、照準装置の照準点を常に目標に合わせておくこと
により、照準装置に付随するし・−ザ測遠器は目標まで
の距離を常時計測することができ、その射程距離、車両
特性(両統と砲主眼鎮のパララックスや射撃時の車両の
反動、車体傾斜角等)、気象要因(気温、湿度、風向風
速、気圧)等から自動的に主砲の俯仰角を決定すること
ができる。
In addition, by always aligning the aiming point of the aiming device with the target, the rangefinder attached to the aiming device can constantly measure the distance to the target. It is possible to automatically determine the elevation angle of the main gun based on the parallax of the main gun center, the recoil of the vehicle during firing, the angle of inclination of the vehicle body, etc.), and weather factors (temperature, humidity, wind direction, wind speed, atmospheric pressure), etc.

また、レーザ測遠器と弾道コンピュータを持たない共架
した装甲車両においては、砲手は照準装置のファインダ
にきざまれだ目盛を読み取り、主砲の俯仰角を決定する
が、このような車両iごおいても上記自動追尾機構によ
り、目標に対し自動的6C照準を合わせておくことがで
きるので、砲手が操作する部分を主砲の俯仰角のみとす
ることができる。
In addition, in armored vehicles that do not have a laser rangefinder and a ballistic computer, the gunner reads the notched scale on the sighting device's finder to determine the elevation angle of the main gun. Since the automatic tracking mechanism allows the 6C sight to be automatically aligned with the target even when the gunner is moving, the gunner can only control the elevation and elevation angle of the main gun.

また、画像処理によるg標位置の認識方法は、本実施例
−こ限らず、輪郭法やその他の相関法など種々の方法を
適用することができる。
Furthermore, the method of recognizing the g mark position by image processing is not limited to this embodiment, and various methods such as the contour method and other correlation methods can be applied.

更に、2台の子)/ビカメラを用いて画面を合成する方
法や画面のプ1ノ&cよる影響を防止する方法は、本発
明の一実施態様である。
Further, a method of compositing screens using two child cameras/video cameras and a method of preventing the influence of screens from P1/C are embodiments of the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したよう6ご本発明6(−よれば、一旦目標の
視野跪囲内り一おける位1け4・指示すると、自車両お
よび目標の双方が移動しても、その後自動的に目標に追
尾して照準を合わせることができる。
As explained above, according to the present invention 6 (-), once you give a command to place a position within the field of view of the target, the vehicle will automatically track the target even if both the vehicle and the target move. You can aim by

また、車長が砲手を兼江−・rることか可能で、砲塔部
分【こ乗る人泣σ)削減よ5よび車両の小型化を図るこ
とができる。
In addition, the commander can be the gunner, making it possible to reduce the turret part and downsize the vehicle.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図(
a)および(b)はそれぞれ波長感度の異なる2台のテ
レビカメラによって同時刻に撮影した2つの画面の一例
を示す図、第2図(C)は第2図(a>と(tl)の画
面を合成した図、第3図(a)・−(d)はそれ・び、
(14第1図の4つの画像メモリに入出力する画像デー
タのタイミングチャート、第4図(a)および(b)は
画面ブレの影響を防止する方法を説明するために用いた
図、第5図(a)〜(d)は本発明Eこよって変化する
照準装置の視野範囲の風景の一例を示す図である。 1・・・照準装置、2・・・ハーフミラ−13・・・ミ
ラー、4.5・・・テレビカメラ、6・・・同期信号発
生器、7゜8・・・AD変換器、9・・・マルチプレク
サ、10・・・切替回路、11・・・@1画像メモリ、
12・・・第2画像メモリ、13・・・第3画像メモリ
、14・・・第4画像メモリ、1:S・・・DA変換器
、16・・・モニタテレビ、17・・・位置指定装置、
18・・・第1最大値位置検出器、19・・・第2泪・
大値位!検出器、加・・・第3最大値位置検出器、2ト
・・第1メモリコントローラ、n・・・第1相関器、n
・・・第2メモリコントロー・ン、U・・・第2相関器
、怒・・・第3メモリコントロ・−ラ、が・・・第3相
関器、27・・・画面プレ検出回路、路・・・位置補正
回路、2+)・第・朱メモリコントローラ、31・・・
照準装置−))−−−ボ装置、35”・・・照準装置ジ
ャイ0.33・・・水平角速度検出器、あ・・・安定化
補償回路、36・・・砲塔サーボ装置、37・・・砲塔
、関・・・砲塔ジャイロ、39・・・車体ジャイロ。 出願人代理人  木 村 高 久 (b) 図 (d) 図
[Brief Description of the Drawings] Figure 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and Figure 2 (
a) and (b) are diagrams showing examples of two screens taken at the same time by two television cameras with different wavelength sensitivities, respectively, and Figure 2 (C) is a diagram showing examples of two screens taken at the same time by two television cameras with different wavelength sensitivities, and Figure 2 (C) is a diagram showing an example of two screens taken at the same time by two television cameras with different wavelength sensitivities. Figures 3(a) and 3(d) are composite images of the screens, and
(14 Timing chart of image data input/output to the four image memories in Fig. 1, Fig. 4 (a) and (b) are diagrams used to explain the method for preventing the effects of screen shake, Fig. 5 Figures (a) to (d) are views showing an example of the view range of the aiming device that changes according to the present invention E. 1. Aiming device, 2. Half mirror, 13. Mirror, 4.5...TV camera, 6...Sync signal generator, 7°8...AD converter, 9...Multiplexer, 10...Switching circuit, 11...@1 image memory,
12... Second image memory, 13... Third image memory, 14... Fourth image memory, 1: S... DA converter, 16... Monitor TV, 17... Position specification Device,
18...First maximum value position detector, 19...Second tear.
Great value! Detector, addition...Third maximum value position detector, 2nd...First memory controller, n...First correlator, n
...Second memory controller, U...Second correlator, U...Third memory controller,...Third correlator, 27...Screen pre-detection circuit, path ...Position correction circuit, 2+) No. 1 Vermilion memory controller, 31...
Aiming device -)) --- Bo device, 35"... Aiming device jai 0.33... Horizontal angular velocity detector, A... Stabilization compensation circuit, 36... Turret servo device, 37... - Turret, Seki...turret gyro, 39...car body gyro.Applicant's representative: Takahisa Kimura (b) Figure (d) Figure

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)装甲又は兵装した車両の照準装置が固定されると
、該車両の主砲を車両の運動にかかわらず一定の方向に
向けるように制御し、前記照準装置の照準点と目標とが
一致すると、少なくとも前記主砲の方位を前記目標の方
位と一致させる射撃統制方法において、 前記照準装置の視野範囲を撮影し、該撮影した一画面分
の画像から前記目標の一部又は全部を含む所定領域の部
分画像の位置を指定し、該位置指定した時刻t_0にお
ける前記部分画像と所定時間経過後の時刻t_1(=t
_0+Δt)における画面上の画像とのパターンマッチ
ングを行ない、前記目標の画面上の移動位置を検出し、
続いて前記時刻t_1の画面から前記移動位置に関連し
て切り出した部分画像と、所定時間経過後の時刻t_2
(=t_1+Δt)における画面上の画像とから同様に
して前記目標の画面上の移動位置を検出し、これを繰り
返し実行することにより前記目標の時系列画面上の位置
を逐次検出し、一方、該目標の検出位置が前記照準装置
の照準点に対応する画面上の所定位置にくるように前記
照準装置を制御することを特徴とする自動追尾射撃統制
方法。
(1) When the aiming device of an armored or armed vehicle is fixed, the main gun of the vehicle is controlled to point in a fixed direction regardless of the movement of the vehicle, and the aiming point of the aiming device is aligned with the target. Then, in the fire control method for at least matching the orientation of the main gun with the orientation of the target, the field of view of the aiming device is photographed, and a predetermined area including part or all of the target is determined from the photographed one-screen image. The position of the partial image at the specified time t_0 and the time t_1 (=t
_0+Δt), detecting the moving position of the target on the screen by performing pattern matching with the image on the screen at
Next, a partial image cut out from the screen at time t_1 in relation to the movement position and a time t_2 after a predetermined period of time have elapsed.
The movement position of the target on the screen is similarly detected from the image on the screen at (=t_1+Δt), and by repeating this, the position of the target on the time-series screen is sequentially detected. An automatic tracking fire control method, comprising controlling the aiming device so that the detected position of the target comes to a predetermined position on a screen corresponding to the aiming point of the aiming device.
(2)前記照準装置の視野範囲の撮影は、暗視を含む可
視光領域及び赤外光領域にそれぞれ高感度を有する2台
のテレビカメラによって同時撮影し、2枚の画面を各画
素が交互に配列されるように合成して1枚の画面を得る
特許請求の範囲第(1)項記載の自動追尾射撃統制方法
(2) The field of view of the aiming device is photographed simultaneously by two television cameras each having high sensitivity in the visible light region including night vision and in the infrared light region, and each pixel is alternately photographed on the two screens. An automatic tracking fire control method according to claim (1), in which a single screen is obtained by composing the images so that they are arranged in the following.
(3)前記目標の一部又は全部を含む所定領域の部分画
像の位置の指定とともに、同画面中の静止している被写
体の部分画像の位置を指定し、該位置指定した時刻t_
0における前記被写体の部分画像と所定時間経過後の時
刻t_1(=t_0+Δt)における画面上の画像との
パターンマッチングを行ない、前記被写体の画面上の変
化量を検出し、続いて前記時刻t_1の画面から前記移
動位置に関連して切り出した部分画像と所定時間経過後
の時刻t_2(=t_1+Δt)における画面上の画像
とから同様にして前記被写体の画面上の変化量を検出し
、これを繰り返し実行することにより前記被写体の時刻
t_nの画面に対する時刻t_n_+_1(=t_n+
Δt)の画面上の変化量を検出し、この変化量に基づい
て時刻t_n_+_1の画面の画像位置を修正する特許
請求の範囲第(1)項記載の自動追尾射撃統制方法。
(3) Specify the position of a partial image of a predetermined area that includes part or all of the target, and also specify the position of a partial image of a stationary subject on the same screen, and specify the time t_
Pattern matching is performed between the partial image of the subject at time 0 and the image on the screen at time t_1 (=t_0+Δt) after a predetermined period of time has elapsed, the amount of change in the subject on the screen is detected, and then the partial image of the subject at time t_1 is detected. Detect the amount of change of the subject on the screen in the same way from the partial image cut out in relation to the movement position and the image on the screen at time t_2 (=t_1+Δt) after a predetermined period of time has elapsed, and repeat this process. By doing this, the time t_n_+_1 (=t_n+
The automatic tracking fire control method according to claim 1, wherein the amount of change of Δt) on the screen is detected, and the image position on the screen at time t_n_+_1 is corrected based on this amount of change.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03154885A (en) * 1989-10-18 1991-07-02 Hughes Aircraft Co Device and method for cooperative tracking
US6814097B2 (en) 2001-03-20 2004-11-09 Teleflex Gfi Control Systems L.P. Pressure relief device
US6845965B2 (en) 2002-04-18 2005-01-25 Teleflex Gpi Control Systems L.P. Pressurized valve seal
US6851445B2 (en) 2002-04-23 2005-02-08 Teleflex Gfi Control Systems L.P. Pressure relief device
JPWO2017212653A1 (en) * 2016-06-10 2019-04-04 オリンパス株式会社 Image processing apparatus, image processing method, and image processing program

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