NL1019176A - Vizier voor een door een persoon af te vuren wapensysteem voorzien van een zoekkop. - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een vizier voor een door een persoon af te vuren wapensysteem voorzien van een zoekkop, waarbij de zoekkop (20) een beeld-leverende detector (26) bezit, waarop een beeld van een object in het gezichtsveld van de zoekkop (20) kan worden verkregen en dat een digitale afbeelding (30) levert, de uitvinding heeft tot doel bij een wapen-systeem met "intelligente" munitie de werking van het vizier te verbeteren. Volgens de uitvinding wordt de afbeelding (30) van de zoekkop (20) op een display (34) geschakeld, dat de digitale afbeelding (30) in optische vorm weergeeft. De optisch weergegeven afbeelding wordt in het vizier (16) geprojecteerd. Volgens de uitvinding wordt dus het door de zoekkop (20) opgenomen beeld gebruikt om de werking van het vizier te verbeteren. De zoekkop levert op gebruikelijke wijze een infrarood beeld, waardoor het doel ook bij slecht zicht en 's nachts kan worden herkend.

Description

Vizier voor een door een persoon af te vuren wapensysteem voorzien van een zoekkop.

De uitvinding heeft betrekking op een vizier voor een door een persoon af te vuren wapensysteem voorzien van een zoekkop, waarbij de zoekkop een beeld-leverende detector bezit, waarop een beeld van een object in het gezichtsveld van de zoekkop kan worden verkregen en dat een digitale afbeelding levert.

Er zijn wapensystemen, waarbij een van een raketaan-drijving voorziene raket uit een lanceerbuis wordt afgevuurd. De lanceerbuis wordt door een affuit gedragen en op het doel gericht. Er zijn wapensystemen van dit type waarbij de raket een zoekkop bezit, die het doel opneemt en de raket door middel van stuurvlakken naar het doel stuurt. Er zijn daarbij raketten, waarbij door een afbeeldend optisch systeem een beeld van een object op een, een afbeelding leverende, detector wordt weergegeven. De afbeelding leverende detector is een twee-dimensionale opstelling van detec-tor-elementen. Elk detector-element omvat een beeld-element (pixel) van het beeld van het object. Daaruit wordt een "elektronisch beeld" verkregen in de vorm van een digitale afbeelding. Door signaal-verwerkende middelen wordt uit de digitale afbeelding de plaats van het opgenomen doel bepaald, waaruit dan een besturings-signaal voor de raket wordt afgeleid.

De detector werkt op gebruikelijke wijze in het infrarode gebied. De detector levert dan een infrarood beeld van het object en spreekt als doel aan op hete objecten, zoals de motoren van vliegtuigen.

Bij beschieting van vliegtuigen moet de lanceerbuis tenminste nagenoeg op het te treffen doel worden gericht. Daarbij moet gerekend worden met een voorhoud en een opzet, dat wil zeggen dat de langsas van de lanceerbuis, ten opzichte van de zichtlijn naar het doel, in de bewegingsrichting van het doel en naar boven toe versprongen moet staan.

Bekende wapensystemen van dit type hebben een aan de lanceerbuis aangebracht vizier met keep en korrel. Het vizier heeft een dradenkruis en een ten opzichte van het dradenkruis versprongen lijst met drie merktekens voor voorhoud en opzet. Al naar de situatie, dus afhankelijk daarvan of het doel zich in het gezichtsveld van links naar rechts of van rechts naar links of naar de schutter toe beweegt wordt het doel met het rechter, het linker of het middelste merkteken in dekking gebracht.

Bekende vizieren van dit type vereisen een accommodatie van het oog afwisselend op het doel en op de keep-en-korrel- inrichting. Het gezichtsveld is klein. Daardoor bestaat het gevaar dat het doel uit het oog wordt verloren. Het doel is vaak moeilijk waar te nemen. Naast de schutter is daarom in de regel een waarnemer met een verrekijker aanwezig. Het richten van de lanceerbuis op het doel vereist een inschatting van de situatie door de schutter en leidt tot fouten.

Er is een vizier voor een "Panzerfaust" bekend waarbij een merkteken op een display in de stralengang van het als verrekijker uitgevoerde vizier wordt ingespiegeld. Het merkteken wordt op de display vastgelegd in afhankelijkheid van een berekende voorhoud en opzet. De berekening van voorhoud en opzet vindt plaats door middel van een computer, die wordt aangestuurd vanaf een gyroscoop en een afstandsmeter. De gyroscoop mist daarbij de verdraaiing van het vizier bij het volgen van het doel (DE 38 37 922 Al).

Een overeenkomstige opstelling toont DE 36 05 074 C2 voor een vizier voor onbestuurde wapens en EP 0 418 062 BI voor een geschuts-vizier.

Een voorhoud en opzet worden bij deze bekende inrichting berekend uit het volgen van het doel door de schutter door middel van het vizier.

De uitvinding heeft als doel om bij een wapensysteem met "intelligente" munitie de werking van het vizier te verbeteren.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt, doordat: (a) de afbeelding van de zoekkop op afbeelding leverende middelen is geschakeld, die de digitale afbeelding in optische vorm weergeven, (b) de optisch weergegeven afbeelding in het vizier wordt geproj ecteerd.

Volgens de uitvinding wordt dus het door de zoekkop opgenomen beeld gebruikt om de werking van het vizier te verbeteren. De zoekkop levert op de gebruikelijke wijze een infrarood beeld, waardoor het doel ook bij slecht zicht en in de nacht kan worden herkend.

Het is gunstig wanneer de afbeelding een merkteken bezit, dat een door de zoekkop opgenomen doel markeert.

De beeld-verwerkende middelen bepalen dus voor de besturings-functie van de raket de positie van het doel, uit het door de zoekkop opgenomen beeld. Op deze aldus bepaalde positie kan dan in de beeldweergave in het vizier een merkteken, bijvoorbeeld een klein venster, worden opgewekt. Het doel is daardoor voor de schutter gemakkelijker herkenbaar, dan wanneer de schutter het doel met het blote oog moet herkennen of slechts de afbeelding ter beschikking heeft. Uit de relatieve grootte van het merkteken en de afbeelding van het doel kan verder de afstand tot het doel worden opgemaakt.

Verder kan in het vizier een voorhoud en opzet aangevend tweede merkteken worden geprojecteerd. Daarbij kunnen beeld-verwerkende middelen aanwezig zijn, waardoor voorhoud en opzet voor de weergave van het tweede merkteken uit de bewegingen van het opgenomen doel in het gezichtsveld van de zoekkop kunnen worden berekend, waarbij het wapen-sys-teem met een juiste voorhoud en opzet is gericht, wanneer het tweede merkteken in dekking is met het eerste merkteken in het vizier.

Daardoor behoeft de schutter het doel niet met het vizier te volgen om uit de gemeten bewegingen van het vizier de voorhoud te bepalen. Veeleer neemt de zoekkop de bewegingen van het doel waar en berekent daaruit de zichtlijndraaiing. Deze zichtlijn-draaiing bepaalt de zoekkop in elk geval voor de besturing van de raket.

Een uitvoerings-voorbeeld wordt in het nu volgende nader toegelicht aan de hand van de bijbehorende tekening.

Fig. 1 toont schematisch-perspectivisch een lanceer-buis met vizier voor een doelvolgende grond-lucht-raket.

Fig. 2 toont schematisch een raket met een zoekkop en beeld-verwerkings middelen, waarbij gegevens van de zoekkop en de beeld-verwerkende middelen via een contact-vrije schakelplaats op een display kunnen worden overgebracht.

Fig. 3 toont bij wijze van voorbeeld het door de schutter in het vizier waargenomen beeld.

Fig. 4 toont schematisch-perspectivisch het als doel-verrekijker uitgevoerde vizier met een ingespiegeld display.

Fig. 1 toont een lanceerbuis 10 voor een door een persoon af te vuren, doelvolgende grond-lucht-raket 12 (fig. 2) . De lanceerbuis 10 bezit een handgreep 14 en een vizier 16 .

De raket 12 bezit een infrarood werkende, dus op hittestraling van het doel 18 (fig. 3) aansprekende zoekkop 20. De zoekkop 20 is achter een dom 22 aangebracht, die doorlaatbaar is voor infrarode straling en de neus van de raket 12 vormt. De zoekkop 20 bezit een afbeeldend optisch stelsel 24 en een matrix-detector 26. Het afbeeldende optische stelsel 24 is gesymboliseerd door een lens. De matrix-detector 26 is een twee-dimensionale opstelling van detec-tor-elementen. Het afbeeldende optische stelsel wekt op de matrix-detector 26 een infrarood of warmtebeeld van een gezichtsveld 28 op met een in het oneindige liggend object. Het object omvat eventueel een doel 18, zoals getoond in fig. 3. De detector-elementen van de matrix-detector 26 zetten de helderheids-waarden van de afzonderlijke beeldelementen (pixels) van het opgewekte beeld om in elektrische signalen, waaruit tenslotte digitale helderheids-waarden worden afgeleid. Er wordt dus een digitale afbeelding in de vorm van een matrix van digitale helderheids-waarden verkregen. Dit is in fig. 2 door een blok 30 aangegeven .

De zo verkregen helderheids-waarden worden via een contactloze schakelplaats 32 op beeld-leverende middelen in de vorm van een display 34 geschakeld. De display 34 is bij voorkeur een AMEL, dat wil zeggen een matrix van elektro-luminicerende elementen.

De helderheids-waarden worden verder aan een beeldverwerking onderworpen, zodanig dat een doel wordt herkend en in het gezichtsveld wordt gelokaliseerd. Uit deze beeldverwerking wordt dus de plaats van het doel of de positie van het doel in het gezichtsveld van de zoekkop vastgesteld. Dit is in fig. 2 door blok 36 aangegeven. Dit is een deel van de toch al aanwezige functie van de raket. De aldus verkregen positie van het doel in het gezichtsveld wordt via de contactloze schakelplaats 32 eveneens op de display 34 geschakeld en wel zodanig, dat op de display 34, ter plaatse van het doel 18, in het weergegeven gezichtsveld 28, een merkteken 38 wordt verkregen, bijvoorbeeld in de vorm van een klein vierkant venster. Het merkteken 38 kan zodanig worden opgewekt, dat de kleur ervan verandert, wanneer het een opgenomen doel representeert.

De signaal-verwerking van de raket 12 bepaalt verder de draaiing van de zichtlijn van de raket 12 naar het doel 18 in de inerte ruimte. Dit is aangegeven door het blok 40. Ook dit behoort tot de normale functie van de raket. De draaiing van de zichtlijn wordt voor de proportionele navigatie op de besturing 42 geschakeld. Daar de raket 12 voor het afvuren stil staat, wordt op deze wijze de draaiing van de zichtlijn ten opzichte van de schutter en de lanceerbuis 10 bepaald. De draaiing van de zichtlijn wordt weer via de contactloze schakelplaats 32 op een rekeninrichting 44 van het vizier 16 voor voorhoud en opzet geschakeld. De rekeninrichting 44 berekent uit de draaiing van de zichtlijn het voorhoud ten opzichte van de op een bepaald moment opgenomen plaats van het doel 18 in het gezichtsveld 28 en verschaft op de display 34 een voorhoud-merkteken 46 (fig. 3) .

In fig. 4 is de optiek van het vizier schematisch-perspectivisch weergegeven.

Met 48 is een vizierhuis aangegeven. Het vizierhuis 48 heeft een vlakke rechthoekige basisvorm en is bij een in lengte-richting lopende smalle zijde half-cilindrisch. Op de tegenover de half-cilindrische zijde liggende smalle zijde bevinden zich in het vizierhuis 48 de elektronica 50 van de display en de display 34. De display 34 vertoont, zoals in fig. 4 is aangegeven, een merkteken 38 op de plaats van het beeld van het doel. Het vizier 16 bezit een telescoop of verrekijker-buis 52, die in een cilindrische vatting 54 is opgenomen. De andere helft van de cilindrische vatting 54 vormt de half-cilindrische smalle zijde van het vizierhuis 48. De telescoop 52 bezit een objeetief-lens 56, een omkeerlens 58 en een oculair 60. De objectief-lens 56 levert een reëel beeld van een in het oneindige liggend object in een eerste tussenafbeeldings-vlak 62. De omkeerlens 58 beeldt het tussenafbeeldings-vlak 62 af in een tweede tussenafbeeldings-vlak 64. In dit tweede tussenafbeeldings-vlak 64 bevindt zich een plaat 66 met nog te beschrijven merktekens. Het tussenafbeeldings-vlak 64 wordt door middel van het oculair waargenomen. Het tussenafbeeldings-vlak 64 bevindt zich in het, aan de zijde van het object liggende, brandvlak van het oculair 60. Voorwerpen, zoals de merktekens op de plaat 66 in het tweede tussenafbeeldings-vlak 64, verschijnen voor de waarnemer, hier de schutter die het vizier gebruikt, in het oneindige en daardoor in het waargenomen object gebied. In de stralen-gang tussen het tussenafbeeldings-vlak 64 en het oculair 60 is een onder 45° ten opzichte van de optische as van het systeem hellende, gedeeltelijk doorlaatbare spiegel 68 opgesteld. De spiegel 68 bevindt zich in het gebied van de display 34 en spiegelt de display 34 in de stralengang van de telescoop 52. Tussen de display 34 en de spiegel 68 bevindt zich een lens 70. De lens 70 levert via de spiegel 68 een virtueel beeld van de display 34 in het tussenafbeeldings-vlak 64. Door het oculair 60 wordt dus ook de display 34 in het oneindige gezien.

Fig. 3 toont het door het oculair in het oneindige geziene beeld. Het vizier 52 ziet een relatief groot gezichtsveld 72 . In dit gezichtsveld 72 ziet men in het oneindige een dradenkruis 74, dat de vaste pijlrichting van de lanceerbuis 10 aangeeft en een op afstand onder het dradenkruis lopende lijn 76 met drie op de lijn 76 afgebeelde merktekens 78, 80 en 82. Met één van de merktekens kan op de reeds boven beschreven wijze, het doel volgens schatting van de schutter in dekking worden gebracht om een enigszins juiste voorhoud en opzet te verkrijgen. Een ellips 84 geeft het gezichtsveld van de zoekkop 20 van de raket 12 aan. In dit gebied wordt een warmtebeeld van het object door de display ingespiegeld. In dit gezichtsveld ligt in fig. 3 het doel 18. Het doel 18 wordt aanvullend door het vierkante venster 38 duidelijk gemarkeerd. Tenslotte wordt door de display 34 ook het voorhoud-merkteken 46 in het gezichtsveld van het vizier gespiegeld. Het voorhoud-merkteken 46 ligt zodanig, dat de startbuis 10 zich in de juiste afvuur-stand bevindt, wanneer het doel 18 en het voorhoud-merkteken elkaar dekken. Via schakelplaatsen kunnen verdere gegevens door middel van de display 34 worden ingespiegeld, bijvoorbeeld azimut en elevatie van het doel of vriend-vijand-informatie.

Het beschreven vizier werkt als volgt.

De lanceerbuis 10 met de raket en de zoekkop wordt ongeveer op het doel gericht. Dit kan aan de hand van instructie-informaties gebeuren, die ook via een schakel-plaats en de display 34 geleverd en ingespiegeld worden. Wanneer de zoekkop 20 een doel heeft opgenomen, verschijnt het merkteken 38 of verandert het merkteken 38 van kleur. Het doel wordt daardoor voor de schutter duidelijk gemarkeerd. Dit geldt ook bij slecht zicht of bij duisternis, daar de positie van het doel uit het warmtebeeld van de zoekkop wordt afgeleid. De zoekkop bepaalt ook de draaiing van de zichtlijn naar het doel en de rekeninrichting 44 bepaalt daaruit de noodzakelijke voorhoud en opzet van de lanceerbuis 10. Nu verschijnt het voorhoud-merkteken 46. De schutter moet nu de lanceerbuis 10 zodanig richten, dat het doel 18 in dekking komt met het voorhoud-merkteken 46. Dan is de lanceerbuis 10 tenminste nagenoeg op het doel gericht. Voor zo ver het doel ook in het juiste vuurbereik ligt, wat ook via de display 34 aan de hand van een afstandsmeter-signaal kan worden aangegeven, kan de raket worden afgeschoten. conclusies

Claims (9)

1. Vizier voor een door een persoon af te vuren wapensysteem voorzien van een zoekkop, waarbij de zoekkop een beeld-leverende detector bezit, waarop een beeld van een object in het gezichtsveld van de zoekkop kan worden verkregen en dat een digitale afbeelding levert, met het kenmerk, dat (a) de digitale afbeelding (30) van de zoekkop (20) op afbeelding leverende middelen (34) is geschakeld, die de digitale afbeelding (30) in optische vorm weergeven, (b) de optisch weergegeven afbeelding in het vizier (16) wordt geprojecteerd.

2. Vizier volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afbeelding een merkteken (38) bezit, dat een door de zoekkop (20) opgenomen doel (18) markeert.

3. Vizier volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat in het vizier (16) een voorhoud en opzet aangevend tweede merkteken (46) wordt geprojecteerd.

4. Vizier volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat (a) beeld-verwerkende middelen (40,44) aanwezig zijn, waardoor voorhoud en opzet voor de weergave van het tweede merkteken (46) uit de bewegingen van het opgenomen doel (18) in het gezichtsveld (28) van de zoekkop (20) kunnen worden berekend, en (b) het wapen-systeem met een juiste voorhoud en opzet is gericht, wanneer het tweede merkteken (46) in dekking is met het doel (18) in het vizier.

5. Vizier volgens een der conclusies 1 tot 4, met het kenmerk, dat het gezichtsveld (28) van de zoekkop in het grotere gezichtsveld (72) van het vizier (16) is geprojecteerd .

6. Vizier volgens een der conclusies 1 tot 5, met het kenmerk, dat het vizier (16) als telescoop is uitgevoerd, waarbij de optisch weergegeven afbeelding van het gezichtsveld van de zoekkop in het oneindige verschijnt.

7. Vizier volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat in de stralengang van de telescoop (52) een markerings-drager (66) met markeringen (74,-76,78,80,82) is aangebracht waarvan de markeringen (74,-76,78,80,82) virtueel in het oneindige verschijnen.

8. Vizier volgens een der conclusies 1 tot 7, met het kenmerk, dat gegevens van de zoekkop (20) van de raket (12) op het vizier (16) door contactloze gegevens-overdrachts middelen (32) worden overgedragen.

9. Vizier volgens een der conclusies 1 tot 8, met het kenmerk, dat via een schakelplaats externe gegevens op de beeldleverende middelen (34) kunnen worden geschakeld en via deze in de stralengang van het vizier (16) kunnen worden geprojecteerd. 1