NO124962B

NO124962B -

Info

Publication number: NO124962B
Application number: NO5152/69A
Authority: NO
Inventors: Rune Torsten Isidor Erhard
Original assignee: Bofors Ab
Priority date: 1969-01-03
Filing date: 1969-12-29
Publication date: 1972-06-26
Also published as: BE743927A; FR2027717A1; NL6919680A; GB1294291A; CA930216A; US3685159A; JPS493677B1; SE331245B; DE1965559A1; CH535934A

Description

Fremgangsmåte og innretning til å skaffe korrekt Procedure and device to obtain correct

forsprangsvinkel under beskytning av bevegelige mål. lead angle when firing on moving targets.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte og en innretning til under beskytning av et bevegelig mål å skaffe korrekt forsprangsvinkel under anvendelse av at innsiktbart våpen og et likeledes innsiktbart sikte, slik mekanisk og eller elektrisk sammenkoblet at våpenets skuddretning og siktets siktelinje normalt beveger seg likt under forfolgelsen av målet. Oppfinnelsen er særlig bestemt for kjoretoybårne våpen, f.eks. kampvogner, og våpenet kan i dette tilfelle være såvel side- som hoydesvingbart montert i kjoretoyet eller være fast montert i dette idet innsiktningen av våpenet da skjer ved svingning av hele kjoretoyet. Oppfinnelsen kan imidlertid også anvendes ved stasjonært montert våpen. Særlig er oppfinnelsen bestemt for slike våpen-sikte-systemer hvor siktet er montert på den innsiktbare del av våpenet så det deltar i eller i det minste påvirkes av våpenets innstillingsbevegelse, men kan også anvendes ved våpen-sikte-systemer hvor våpenet og siktet er oppstillet separat og kan stilles inn hver for seg så våpenets innstillingsbevegelse ikke innvirker på siktet. The present invention is based on a method and a device for obtaining the correct lead angle when firing at a moving target using a visible weapon and an equally visible sight, so mechanically and or electrically connected that the weapon's firing direction and the sight line of the sight normally move equally during the pursuit of the goal. The invention is particularly intended for vehicle-borne weapons, e.g. combat vehicles, and the weapon in this case can be both sideways and vertically mounted in the vehicle or be permanently mounted in it, as the sighting of the weapon then takes place by swinging the entire vehicle. However, the invention can also be used for stationary mounted weapons. In particular, the invention is intended for such weapon-sighting systems where the sight is mounted on the visible part of the weapon so that it participates in or is at least affected by the weapon's setting movement, but can also be used for weapon-sighting systems where the weapon and the sight are lined up separately and can be set individually so that the weapon's setting movement does not affect the sight.

Ved beskytning av et bevegelig ruål med et våpen-sikte-system When shelling a moving rough eel with a weapon-aiming system

av den ovenfor on&alte art holder en skytter siktets siktelinje stadig rettet mot det bevegelige mål samtidig som han styrer våpenet slik at våpenets skuddretning beveger seg sammen med siktelinjen. Ved et system hvor siktet er montert på det innstillbare våpen, skjer inn-stillingen av siktets siktelinje mot målet vanligvis ved svingning av selve våpenet. I avfyringsoyeblikket for et skudd må der imidler- of the above-mentioned type, a shooter keeps the aiming line of sight constantly aimed at the moving target while at the same time controlling the weapon so that the weapon's firing direction moves along with the aiming line. In the case of a system where the sight is mounted on the adjustable weapon, the setting of the sight's line of sight towards the target usually takes place by swinging the weapon itself. However, at the moment of firing a shot,

tid som bekjent foreligge en viss vinkelforskjell mellom våpenets skuddretning og siktets siktelinje, der som nevnt er rettet mot målet. Den samlede nodvendige vinkelforskjell setter seg frem for alt sammen time, as known, there is a certain angle difference between the weapon's firing direction and the scope's line of sight, where, as mentioned, it is aimed at the target. The overall required angle difference comes before everything

av to komponenter, nemlig dels en komponent som behoves av hensyn til målets bevegelse, den såkalte forsprangsvinkel, og dels en komponent som kreves av hensyn til skuddets krumme bane, den såkalte overhoyde. Dessuten inneholder den totale vinkelforskjell vanligvis også korreksjoner, f.eks. for vindens innvirkning på det avskudte projektil, projektiletss<p>inn o.s.v. Den foreliggende oppfinnelse befatter seg frem for alt med den av hensyn til målets bevegelse nodvendige forsprangsvinkel, men også med beregningen av de ovrige innstillingsvink-ler. of two components, namely a component which is required due to the target's movement, the so-called lead angle, and a component which is required due to the curved path of the shot, the so-called overhead height. In addition, the total angle difference usually also contains corrections, e.g. for the effect of the wind on the fired projectile, projectiless<p>inn, etc. The present invention is primarily concerned with the angle of advance required for the target's movement, but also with the calculation of the other setting angles.

Forsprangsvinkelen som behoves av hensyn til målets bevegelse avhenger av målets vinkelhastighet i forhold til våpenets oppstillingssted - en vinkelhastighet som stemmer overens med siktelinjens vinkelhastighet hvis siktet er montert pa eller like ved våpenet og siktelinjen hele tiden holdes rettet mot målet - videre avstanden til målet samt middelhastigheten for et mot målet avfyrt skudd. For beregning av forsprangsvinkelen er det kjent under målforfolgelsen kontinuerlig å måle siktelinjens vinkelhastighet og la en kalkulator på grunnlag av den forst lavpassfiltrerte vinkelhastighet for siktelinjen og en kontinuerlig målt verdi for avstanden til målet kontinuerlig beregne verdien av den forsprangsvinkel som behoves av hensyn til målets bevegelse, hvorunder vinkelawikelsen mellom siktelinjen og våpenets skuddretning kontinuerlig korrigeres i samsvar med denne beregnede verdi. En innretning som arbeider efter dette prinsipp, blir imidlertid forholdsvis komplisert, Videre må skytteren hele tiden holde siktets siktelinje nfiyaktig rettet mot målet, da enhver feil i målforfSlgelsen medforer en feil i beregningen av forsprangsvinkelen, en feil som vil bestå i et tidsrum som avhenger av tidskonstanten ved filtreringen av den oppmålte vinkelhastighet for siktelinjen. Skytteren har derfor ingen mulighet for å bedomme når der efter inntruffet feil i målforfolgelsen er oppnådd tilstrekkelig noyaktighet i beregningen. Videre vil enhver endring i målets bevegelseshastighet eller bevegelsesretning medfore en forstyrrelse i beregningen av forsprangsvinkelen, en forstyrrelse spm forst blir eliminert efter en for skytteren ukjent tid. The angle of lead that is needed to take account of the target's movement depends on the target's angular velocity in relation to the location of the weapon - an angular velocity that corresponds to the angular velocity of the line of sight if the sight is mounted on or close to the weapon and the sighting line is kept directed at the target at all times - further the distance to the target as well as the average velocity for a shot fired at the target. To calculate the lead angle, it is known during target pursuit to continuously measure the angular velocity of the line of sight and let a calculator, on the basis of the first low-pass filtered angular velocity of the line of sight and a continuously measured value for the distance to the target, continuously calculate the value of the lead angle that is needed due to the target's movement, during which the angular deviation between the line of sight and the weapon's firing direction is continuously corrected in accordance with this calculated value. A device that works according to this principle, however, becomes relatively complicated. Furthermore, the shooter must constantly keep the line of sight of the sight precisely aimed at the target, as any error in the pursuit of the target entails an error in the calculation of the angle of advance, an error that will last for a period of time that depends on the time constant when filtering the measured angular velocity for the line of sight. The shooter therefore has no opportunity to judge when, after an error has occurred in the pursuit of the target, sufficient accuracy has been achieved in the calculation. Furthermore, any change in the target's speed of movement or direction of movement will cause a disturbance in the calculation of the lead angle, a disturbance that will only be eliminated after a time unknown to the shooter.

Der er også kjent et system hvor man får den forsprangsvinkel som behoves av hensyn til målets bevegelse, ved at man under et bestemt,begrenset tidsintervall ved hvis begynnelse såvel våpenets skuddretning som siktets siktelinje er innstillet direkte mot målet og har samme vinkelhastighet, gir siktelinjen en vinkelhastighet som bare er en viss brokdel av våpenets, slik at'der i det nevnte tidsintervall, inntrer en kontinuerlig okende vinkelforskjell mellom våpnets skuddretning og siktelinjen, en vinkelhastighet som ved tidsintervallets slutt, da siktelinjen og skuddretningen atter får samme vinkelhastighet, tilsvarer den Orsprangsvinkel som behoves av hensyn til målets bevegelse. Denne metode har den fordel at innretningen til dens gjennomførelse blir forholdsvis enkel, og at skytteren bare ved begynnelsen og slutten av det nevnte begrensede tidsintervall, behover å holde siktelinjen noyaktig rettet mot målet for at forsprangsvinkelen skal bli korrekt. For ved begynnelsen av det nevnte tidsintervall gir man siktelinjen momentant en lavere vinkelhastighet enn tidligere så skytteren uvegerlig mister målet med siktelinjen. Skytteren må derfor i lopet av det begrensede tidsintervall fore siktelinjen tilbake til målet så siktelinjen er noyaktig innstillet på målet ved tidsintervallets slutt. Det har vist seg at dette medforer store van-skeligheter for skytteren, da det begrensede tidsintervall må gjores forholdsvis kort, av størrelsesorden 1-2 sekunder, dels fordi man vil kunne avskyte et skudd så raskt som mulig,og dels fordi målet må bevege seg med konstant hastighet og uforandret retning under dette tidsintervall for at beregningen av forsprangsvinkelen skal bli korrekt. Dessuten blir det ved et system av denne art forholdsvis besværlig å fore inn de ovrige nodvendige retningsvinkelkomponenter, nemlig over-høyden og korreksjonene for vindens innvirkning, spinn o.s.v. There is also a known system where you get the angle of advance that is needed out of consideration for the target's movement, by during a specific, limited time interval at the beginning of which both the weapon's firing direction and the sight line of sight are set directly towards the target and have the same angular velocity, the sight line gives a angular speed which is only a certain fraction of the weapon's, so that in the mentioned time interval, there is a continuously increasing angular difference between the weapon's firing direction and the line of sight, an angular speed which at the end of the time interval, when the line of sight and the firing direction again have the same angular speed, corresponds to the Orsprang angle which is needed due to the target's movement. This method has the advantage that the device for its implementation is relatively simple, and that the shooter only needs to keep the line of sight precisely aimed at the target at the beginning and end of the aforementioned limited time interval in order for the lead angle to be correct. Because at the beginning of the aforementioned time interval, the line of sight is momentarily given a lower angular velocity than before, so the shooter inevitably misses the target with the line of sight. The shooter must therefore, during the limited time interval, return the line of sight to the target so that the line of sight is precisely set on the target at the end of the time interval. It has been shown that this entails great difficulties for the shooter, as the limited time interval must be made relatively short, of the order of 1-2 seconds, partly because you want to be able to fire a shot as quickly as possible, and partly because the target must move with constant speed and unchanged direction during this time interval in order for the calculation of the lead angle to be correct. Moreover, with a system of this kind, it becomes relatively difficult to introduce the other necessary directional angle components, namely the overhead and the corrections for the effect of the wind, spin, etc.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er derfor å skaffe en fremgangsmåte og en anordning til å tilveiebringe korrekt forsprangsvinkel under beskytning av et bevegelig mål ved hjelp av et våpen/sikte-systera av den innledningsvis angitte art, hvor metoden . stiller vesentlig mindre strenge krav til skytterens dyktighet og re-aksjonshurtighet og gir en enkel og - i betraktning av det nødvendige komponentutstyr - lite ruvende innretning til beregning av den forsprangsvinkel som kreves av hensyn til målets bevegelse, samtidig som innretningen dessuten med et forholdsvis lite tilleggsutstyr kan kom-pletteres for også å beregne de retningsvinkelkomponenter som behøves av hensyn til overhøyde, vindkorreksjon, spinnkorreksjon o.s.v. The purpose of the present invention is therefore to provide a method and a device for providing the correct lead angle when firing at a moving target by means of a weapon/sighting system of the type indicated at the outset, where the method . makes significantly less stringent demands on the shooter's skill and reaction speed and provides a simple and - in consideration of the necessary component equipment - unobtrusive device for calculating the lead angle required due to the target's movement, at the same time that the device also has relatively little additional equipment can be completed to also calculate the direction angle components that are needed for reasons of overhang, wind correction, spin correction, etc.

Også fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er basert på at den forsprangsvinkel som behøves av hensyn til målets bevegelse, blir beregnet under et bestemt, begrenset tidsintervall, og den er karakterisert ved at siktelinjen fortløpende holdes rettet inn mot målet ved dreining av siktet og våpenet samtidig dreies slik at dets skuddretning endres likt med siktelinjens forskyvning uten noen innbyrdes hastighetsforskjell mellom skuddretning og siktelinje, at siktelinjens vinkelhastighet herunder måles og integreres under et bestemt begrenset tidsintervall, at siktelinjen og skuddretningen etter dette integrasjonsintervalls avslutning hovedsakelig momentant bringes til å avvike fra hverandre med en vinkel proporsjonal med integrasjonsresultatet og i en slik retning at skuddretningen blir liggende foran siktelinjen i målfølgeretningen, samt at skuddretningen deretter igjen forskyves likt med den mot målet innrettede siktelinje uten noen innbyrdes hastighetsforskjell mellom skuddretning og siktelinje inntil et projektil er avskudt mot målet. The method according to the invention is also based on the fact that the lead angle required for the target's movement is calculated during a specific, limited time interval, and it is characterized by the fact that the line of sight is continuously kept directed towards the target by turning the sight and the weapon is simultaneously turned so that its direction of fire changes equally with the displacement of the line of sight without any mutual velocity difference between the direction of fire and the line of sight, that the angular velocity of the line of sight is measured and integrated during a certain limited time interval, that the line of sight and the direction of fire after the end of this integration interval are mainly instantaneously caused to deviate from each other by an angle proportional to the integration result and in such a direction that the direction of fire remains in front of the line of sight in the target following direction, as well as that the direction of fire is then again displaced equally with the line of sight aligned towards the target without any mutual speed difference between direction of fire and aim line until a projectile is fired at the target.

Ved at beregningen av den forsprangsvinkel som behøves av hensyn til målets bevegelse, ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjennom-føres under et bestemt, begrenset tidsintervall, behøver skytteren bare å sørge for at siktelinjen er nøyaktig innstillet på målet ved begynnelsen og slutten av tidsintervallet, for at beregningen skal bli nøy-aktig. I virkeligheten blir beregningen korrekt dersom siktelinjens retning i forhold til målet er den samme ved målintervallets begynnelse og slutt. Beregningsfeilen ' er således proporsjonal med forskjellen i følgefeil på disse to tidspunkter. Da skytteren selv bestemmer tids-punktene for beregningsintervallets begynnelse og slutt og lett kan informeres om beregningsintervallets slutt, kan han selv lett bestemme hvorvidt den beregning som har vært gjennomført under det begrensede beregningsintervall, har vært tilstrekkelig nøyaktig. Skulle det ikke være tilfelle, kan man straks starte et nytt beregningsintervall. Da siktelinjen, som ved beregningsintervallets begynnelse er rettet direkte mot målet og har en vinkelhastighet overensstemmende med målets vinkelhastighet, ikke ved beregningsintervallets begynnelse tvungent og utenfor skytterens kontroll får noen endret vinkelhastighet, By the method according to the invention, the calculation of the lead angle required for the target's movement being carried out during a specific, limited time interval, the shooter only needs to ensure that the line of sight is precisely set on the target at the beginning and end of the time interval, so that the calculation must be exact. In reality, the calculation is correct if the direction of the line of sight in relation to the target is the same at the beginning and end of the target interval. The calculation error ' is thus proportional to the difference in follow-up error at these two times. Since the shooter himself determines the time points for the beginning and end of the calculation interval and can easily be informed about the end of the calculation interval, he can easily decide for himself whether the calculation that has been carried out during the limited calculation interval has been sufficiently accurate. Should that not be the case, a new calculation interval can be started immediately. When the line of sight, which at the beginning of the calculation interval is directed directly at the target and has an angular velocity corresponding to the target's angular velocity, does not at the beginning of the calculation interval forcefully and beyond the shooter's control have any changed angular velocity,

blir det ytterst lett for skytteren å følge målet under beregningsintervallet og å sørge for at siktelinjen er rettet korrekt mot målet også ved beregningsintervallets slutt. I motsetning til hva som it becomes extremely easy for the shooter to follow the target during the calculation interval and to ensure that the line of sight is directed correctly at the target also at the end of the calculation interval. As opposed to what

er tilfelle ved det ovenfor omtalte tidligere kjente system til å beregne forsprangsvinkelen under et bestemt begrenset tidsintervall, blir målforfolgelsen således ikke ved beregningsintervallets begynnelse utsatt for noen som helst forstyrrelse som skytteren er nodt til å korrigere for beregningsintervallets slutt. Beregningsintervalet kan derfor gjores kort uten at dette stiller uoverstigelige krav til skytterens dyktighet. Et kort beregningsintervaH. er fordelaktig dels fordi det tillater en rask beskytning av målet} og dels fordi målet må bevege seg med konstant hastighet og i uforandret retning fra beregningsintervallets begynnelse til oyeblikket for det avfyrte skudd for at den beregnede forsprangsvinkel skal være gyldig. Integrasjonsintervallets lengde kan være konstønt, og i så fall vil siktelinjen og skuddretningen ved integrasjonsintervallets slutt være forsk jo vet i forhold til hverandre en vinkel svarende til produktet av integrasjonsresultatet og en beregnet verdi for det avskuite projektils flukttid frem.til målet. is the case with the above-mentioned previously known system for calculating the lead angle during a certain limited time interval, the pursuit of the target is thus not exposed to any disturbance at the beginning of the calculation interval which the shooter has to correct for the end of the calculation interval. The calculation interval can therefore be made short without this placing insurmountable demands on the shooter's skill. A short calculation interval. is advantageous partly because it allows rapid firing of the target} and partly because the target must move at a constant speed and in an unchanged direction from the beginning of the calculation interval to the instant of the fired shot for the calculated lead angle to be valid. The length of the integration interval can be constant, and in that case the line of sight and the direction of fire at the end of the integration interval will be, in relation to each other, an angle corresponding to the product of the integration result and a calculated value for the flight time of the deflected projectile to the target.

Alternativt kan intergrasjonsintervalet få en lengde proporsjonal med beregnet flukttid, og i så fall blir skuddretningen og siktelinjen forskjovet i forhold til hverandre en vinkel direkte svarende til integrasjonsresultatet. Alternatively, the integration interval can be given a length proportional to the calculated flight time, in which case the firing direction and the line of sight are shifted in relation to each other by an angle directly corresponding to the integration result.

Fortrinnsvis blir imidlertid integrasjonsintervallets lengde valgt lik en konstant ganger avstanden til målet, og siktelinjen og skuddretningen vil da ved integrasjonsintervallets slutt være forskovet i forhold til hverandre en vinkel som er proporsjonal med integrasjonsresultatet dividert med en beregnet verdi for middelhastigheten av et mot målet avfyrt skudd. Herved kan innretningen til beregning av den nodvendige vinkelforskjell mellom skuddretning og siktelinje ut-formes på en spesielt enkel måte med få komponenter, særlig dersom innretningen er utformet for å beregne ikke bare den forsprangsvinkel som behoves av hensyn til målets bevegelse,men også ovrige retnings-vinkel-»komponenter som overhdyde, vindkorreksjon, spinnkorreksjon o. s. v. Preferably, however, the length of the integration interval is chosen equal to a constant times the distance to the target, and the line of sight and the firing direction will then at the end of the integration interval be offset in relation to each other by an angle that is proportional to the integration result divided by a calculated value for the average speed of a shot fired at the target. In this way, the device for calculating the necessary angle difference between the firing direction and the line of sight can be designed in a particularly simple way with few components, especially if the device is designed to calculate not only the lead angle that is needed due to the target's movement, but also other directional angular »components such as overhyde, wind correction, spin correction, etc.

En innretning ifolge oppfinnelsen har de kjennetegn som A device according to the invention has the characteristics that

er angitt i patentkravene. is specified in the patent claims.

Da våpenet og siktet normalt kan stilles inn såvel i side-som i hoyderetning og målet også er bevegelig i så vel side- som hoyderetning,blir beregningen av forsprangsvinkelen på konvensjonell måte delt opp i en beregning av forsprangsvinkelen i sideretning og en beregning av forsprangsvinkelen i hoyderetning, beregninger som selvsagt utfores samtidig. På tilsvarende måte er innretningen til å gjennomfore denne beregning og til å forskyve siktelinjen og våpenets skuddretning i forhold til hverandre i samsvar med den beregnede forsprangsvinkel i prinsippet delt opp i to deler, den ene for sideretning,den annen.for hoyderetning av våpenet resp. siktet. As the weapon and the sight can normally be set both laterally and vertically and the target is also movable in both lateral and vertical directions, the calculation of the lead angle is conventionally divided into a calculation of the lead angle in the lateral direction and a calculation of the lead angle in height direction, calculations which are of course carried out at the same time. In a similar way, the device for carrying out this calculation and for displacing the line of sight and the weapon's firing direction in relation to each other in accordance with the calculated lead angle is in principle divided into two parts, one for lateral direction, the other for vertical direction of the weapon or charged.

I det folgende vil oppfinnelsen bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen,som viser et utforelseseksempel på en innretning ifolge oppfinnelsen. In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawing, which shows an exemplary embodiment of a device according to the invention.

Fig. 1 viser skjematisk og perspektivisk et våpen-sikte- Fig. 1 shows schematically and in perspective a weapon sight

system som er utrustet med en innretning ifolge oppfinnelsen,, og hvor siktet er. montert på det innstillbare våpen så det deltar i dettes innstillingsbevegelse. system which is equipped with a device according to the invention, and where the aim is. mounted on the adjustable weapon so that it participates in its adjustment movement.

Fig. 2 er et blokkskjerna av den innretning som i samsvar med oppfinnelsen benyttes i våpen-sikte-systemet på fig. 1 for å Fig. 2 is a block core of the device which, in accordance with the invention, is used in the weapon sighting system of fig. 1 in order to

beregne den nodvendige forsprangsvinkel}samt av s de nodvendige organer til innstilling av våpenet og til innforing av den beregnede forsprangsvinkel mellom våpenet og siktets siktelinje, og calculate the required lead angle} as well as the necessary organs for setting the weapon and for introducing the calculated lead angle between the weapon and the line of sight of the sight, and

fig. 3 er et diagram som anskueliggjor målets, siktelinjens fig. 3 is a diagram showing the target, the line of sight

og skuddretningens vinkelstillinger som funksjon av tiden under forfolgelsen av et mål. and the angular positions of the firing direction as a function of time during the pursuit of a target.

Innen den innretning som er beskrevet på tegningen,bBskrives nærmere,skal der gis en kort redegjorelse for de matematiske uttrykk som ligger til grunn for beregningen av de forskjellige retnings-vinkel-komponenter. Before the device described in the drawing, bB is described in more detail, a brief explanation must be given of the mathematical expressions that are the basis for the calculation of the different direction-angle components.

I denne forbindelse benyttes folgende betegnelser: In this connection, the following designations are used:

D = avstand til målet, D = distance to target,

wm* målets vinkelhastighet i forhold til våpenets og siktets ;oppstillingssted, ;w = siktelinjens vinkelhastighet, ;Vq= projektilets utgangshastighet, ;v » projektilets middelhastighet under flukttiden, ;t = projektilets flukttid, ;f£— forsprangsvinkelen som behoves av hensyn til målets ;bevegelse, ;^u= overhoyden»;Under forutsetning av at siktelinjen holdes rettet mot ;målet, gjelder åpenbart ;;For projektilets flukttid gjelder ;124962 Projektilets middelhastighet kan på i og for seg kjent måte uttrykkes ved rekken hvor c^, Cg og Cq er konstanter. For de fleste ammunisjonstyper fås tilstrekkelig nøyaktighet ved anvendelse av bare de tre forste ledd i rekken, og for skuddhastigheter godt over to ganger lydhastigheten er de to forste ledd tilstrekkelige. Det vil ses at forsprangsvinkelen som behoves av hensyn til målets hastighet, kan beregnes ved uttrykket Den nodvendige overhoyde-vinkel * P kan på i og for seg kjent måte beregnes approksimativt ved rekken wm* the target's angular velocity in relation to the location of the weapon and sight, ;w = the angular velocity of the line of sight, ;Vq= the exit velocity of the projectile, ;v » the mean velocity of the projectile during the time of flight, ;t = the flight time of the projectile, ;f£— the angle of lead that is needed due to the target's ;movement, ;^u= overhead";Under the condition that the line of sight is kept directed towards the ;target, obviously applies ;;For the flight time of the projectile, ;124962 The average velocity of the projectile can be expressed in a known way by the series where c^, Cg and Cq are constants. For most types of ammunition, sufficient accuracy is obtained by using only the first three links in the sequence, and for firing velocities well over twice the speed of sound, the first two links are sufficient. It will be seen that the leading edge angle, which is needed due to the speed of the target, can be calculated by the expression The required angle of elevation * P can be calculated approximately by the line in a manner known per se

hvor k-p kg og k^ er konstanter, og hvorav i almindelighet eit eller to ledd gir tilstrekkelig noyaktighet. where k-p kg and k^ are constants, and of which in general one or two terms give sufficient accuracy.

For beregning av de ovrige eventuelt nodvendige retnings-vinkel-komponenter som f.eks. korreksjon for vindavdrift og spinn, kan man på i og for seg kjent måte benytte uttrykk i likhet med det ovenfor angitte uttrykk (5) for overhoyden <75 . For calculation of the other possibly necessary direction-angle components such as e.g. correction for wind drift and spin, an expression similar to the expression (5) given above for the head height <75 can be used in a manner known per se.

Det skal her bemerkes at alle de komponenter av den nodvendige totale vinkelforskjell mellom skuddretning og retning til målet som skal beregnes ,er omvendt proporsjonale med projektilets middelhastighet v , noe som ved innretningen ifolge oppfinnelsen blir utnyttet for å gi en forenklet oppbygning. It should be noted here that all the components of the necessary total angle difference between the firing direction and the direction to the target to be calculated are inversely proportional to the projectile's mean velocity v, which is utilized in the device according to the invention to provide a simplified structure.

Det våpen-sikte-system som er vist som eksempel og bare meget skjematisk på fig. 1, innbefatter en kanon hvis lop 1 på konvensjonell måte er lagret eleverbart i en lavett 2 montert på en drei-bar plattform 3. Lopet 1 kan således stilles inn såvel i side- som i hoyderetning i forhold til et underlag, som ikke er-vist nærmere på tegningen,og som f.eks. kan utgjores av et kjoretoy, eksempelvis en kampvogn, hvis kanontårn i såfall trer istedenfor plattformen 3. The weapon-aiming system shown as an example and only very schematically in fig. 1, includes a cannon whose barrel 1 is stored liftably in a conventional manner in a low level 2 mounted on a rotatable platform 3. The barrel 1 can thus be set both laterally and vertically in relation to a base, which is not shown in more detail in the drawing, and as e.g. can be made up of a vehicle, for example a tank, whose gun turret then takes the place of platform 3.

I det viste utforelseseksempel skjer sideinnstillingen av lopet 1 ved hjelp av en servomotor Ml og hoydeinnstillingen ved hjelp av en servomotor M2. Til servomotoren Ml er der koblet en turtellerdynamo Tl som frembringer et elektrisk signal proporsjonalt med sidevinkelhastigheten av lopet 1 og dermed av skuddretningen. På tilsvarende måte er der koblet en turteller?dynamo T2 til servomotoren M2 så den frembringer et elektrisk signal proporsjonalt med hdydevin-kelhastigheten av lopet 1 og dermed av skuddretningen. In the embodiment shown, the lateral adjustment of the loop 1 takes place by means of a servo motor Ml and the height adjustment by means of a servo motor M2. A tachometer dynamo Tl is connected to the servomotor Ml, which generates an electrical signal proportional to the lateral angular velocity of the loop 1 and thus to the direction of the shot. In a similar way, a tachometer dynamo T2 is connected to the servo motor M2 so that it produces an electrical signal proportional to the angular velocity of the loop 1 and thus to the direction of the shot.

Som det fremgår av fig. 2;får sideinnstillingsmotoren Ml for lopet 1 via en servoforsterker Fl og en sammenligner Cl et styresignal tilfort fra en signalgiver Sl. Signalgiveren Sl kan f.eks. utgjores av et potensiometer og er slik koblet til en retningsspak 5 som manovreres av skytteren og er universelt svingbart lagret i en utvekslingsmekanisme 4>at den avgir et signal proporsjonalt med vin-kelf or sky vning av retningsspaken 5 fra en neutral stilling i en bestemt forste retning. Utgangssignalet fra turtellerdynamoen Tl er negativt tilbakekoblet til sammenlignerkretsen Cl. Servomotoren Ml er således hastighetskoblet så skytteren ved hjelp av spaken 5 kan meddele lopet 1 en sideinnstillingshastighet som er proporsjonal med spakens utsving fra neutralstillingen i den nevnte forste retning. As can be seen from fig. 2; the side adjustment motor Ml for the loop 1 via a servo amplifier Fl and a comparator Cl receives a control signal supplied from a signal generator Sl. The signal transmitter Sl can e.g. is made by a potentiometer and is so connected to a directional lever 5 which is maneuvered by the shooter and is universally pivotably stored in an exchange mechanism 4>that it emits a signal proportional to the angle of displacement of the directional lever 5 from a neutral position in a certain first direction. The output signal from the tachometer dynamo Tl is negatively fed back to the comparator circuit Cl. The servo motor Ml is thus speed-coupled so that the shooter, by means of the lever 5, can communicate to the lance 1 a side setting speed which is proportional to the swing of the lever from the neutral position in the aforementioned first direction.

På tilsvarende måte får hoydeinnstillingsmotoren M2 for lopet 1 via en servoforsterker F2 og en sammenligner C2 et styresignal tilfort fra en signalgiver S2 som er slik koblet til spaken 5 at den avgir et elektrisk signal proporsjonalt med spakens utsving fra neutralstillingen i en annen retning, som står loddrett på den først-nevnte,. Utgangssignalet fra turtellerdynamoen T2 er negativt tilbakekoblet til sammenligneren C2 så servomotoren M2 meddeler lopet 1 en hoydevinkelhastighet som er proporsjonal med spakens 5 utsving fra neutralstillingen i den nevnte annen retning. In a similar way, the height adjustment motor M2 for the loop 1 via a servo amplifier F2 and a comparator C2 receives a control signal supplied from a signal generator S2 which is connected to the lever 5 in such a way that it emits an electrical signal proportional to the swing of the lever from the neutral position in another direction, which stands perpendicular to the first-mentioned,. The output signal from the tachometer dynamo T2 is negatively fed back to the comparator C2, so the servo motor M2 informs the loop 1 of a height angular velocity that is proportional to the swing of the lever 5 from the neutral position in the aforementioned other direction.

Videre omfatter våpen-sikte-systemet på fig. 1 et sikte 6 montert på en såvel side- som hoydesvingbar del av kanonen. Siktet er bare vist meget skjematisk på tegningen,da dets utformning er uten prinsipiell betydning for oppfinnelsen. Det kan f.eks. utgjores av et egnet konvensjonelt optisk sikte, et radarsikte eller et laser-sikte. Vesentlig er bare at det skal være mulig for skytteren kontinuerlig å beddmme stillingen av dets siktelinje i forhold til et med siktet iakttatt mål. I det viste utforelseseksempel er det for enkelhets skyld antatt at siktet 6 har en siktelinje som er fast i forhold til dets hylster; og dette sammen med siktelinjen kan dreies side« lengs i forhold til retningen av lopet 1, altså våpenets skuddretning, ved hjelp av en servomotor M3 og i hoyderetning ved hjelp av en servomotor M4. Selvsagt kan siktet dog også være av den art., hvis siktelinje kan stilles inn i side- og hoyderetning i forhold dets hylster f.eks. ved hjelp av innstillbare optiske elementer som speil, prismer eller hårkors. I så fall er siktehylsteret fast montert på den hoyde-og sidesvingbare del av kanonen, mens de to servomotorer M3 og M4 er koblet til de elementer i selve siktet hvormed siktelinjen kan stilles inn i side- resp. hoyderetning i forhold til siktehylsteret. De to servomotorer M3 og M4 har bestemte utgangsstillinger hvor siktelinjen for siktet 6 er parallell med retningen av lopet 1. Så lenge servomo-fcorene M3 og M4 under forfolgelsen av et mål ikke dreies fra disse utgangsstillinger, forblir siktets siktelinje således ubevegelig i forhold til kanonens skuddretning og parallell med denne. Skytteren kan således ved å iaktta et bevegelig mål ved hjelp av siktet 6 og styre sideinnstillingsmotoren Ml og hoydeinnstillingsmotpren M2 for lopet 1 kontinuerlig holde såvel siktelinjen for siktet 6 som lopet 1 direkte rettet mot det bevegelige mål. Herunder vil det signal som frembringes av turtellerdynamoen Tl, være proporsjonalt med siktelinjens dg dermed også det bevegelige måls sidevinkelhastighet, mens det signal som frembringes av turtellerdynamoen T2, blir proporsjonalt med siktelinjens og dermed det bevegelige måls hoydevinkelhastighet. Furthermore, the weapon-aiming system in fig. 1 a sight 6 mounted on a part of the cannon that can be turned sideways as well as vertically. The sight is only shown very schematically in the drawing, as its design is of no fundamental importance to the invention. It can e.g. is made up of a suitable conventional optical sight, a radar sight or a laser sight. It is only essential that it should be possible for the shooter to continuously judge the position of his line of sight in relation to a target observed with the scope. In the embodiment shown, it is assumed for the sake of simplicity that the sight 6 has a line of sight which is fixed in relation to its casing; and this together with the line of sight can be turned laterally in relation to the direction of the barrel 1, i.e. the weapon's firing direction, by means of a servo motor M3 and in the vertical direction by means of a servo motor M4. Of course, however, the scope can also be of the type whose line of sight can be adjusted laterally and vertically in relation to its casing, e.g. using adjustable optical elements such as mirrors, prisms or crosshairs. In that case, the sight cover is permanently mounted on the height- and side-swivelable part of the cannon, while the two servomotors M3 and M4 are connected to the elements in the sight itself with which the line of sight can be set to the side or vertical direction in relation to the sight cover. The two servo motors M3 and M4 have specific starting positions where the line of sight of the sight 6 is parallel to the direction of the barrel 1. As long as the servo motors M3 and M4 are not turned from these starting positions during the pursuit of a target, the line of sight of the sight thus remains motionless in relation to the gun's firing direction and parallel to this. The shooter can thus observe a moving target with the help of the sight 6 and control the side adjustment motor Ml and height adjustment counterspring M2 for the scope 1 continuously keep both the line of sight for the scope 6 and the scope 1 directly aimed at the moving target. Below, the signal produced by the tachometer dynamo Tl will be proportional to the line of sight dg and thus also the lateral angular velocity of the moving target, while the signal produced by the tachometer dynamo T2 will be proportional to the vertical angular velocity of the line of sight and thus the moving target.

Til servomotoren M3 er der koblet en elektrisk signalgiver Pl, f.eks. et potensiometer, som frembringer et signal proporsjonalt med dreiningsvinkelen for akselen hos servomotoren M3 fra dens utgangsstilling. På tilsvarende måte er en signalgiver P2, f.eks. et potensiometer, koblet til servomotoren M4 på en slik måte at den frembringer et signal proporsjonalt med dreiningsvinkelen for akselen hos servomotoren M4 fra dennes utgangsstilling. An electrical signal generator Pl is connected to the servo motor M3, e.g. a potentiometer, which produces a signal proportional to the rotation angle of the shaft of the servo motor M3 from its initial position. In a similar way, a signal generator P2, e.g. a potentiometer, connected to the servomotor M4 in such a way that it produces a signal proportional to the angle of rotation of the shaft of the servomotor M4 from its starting position.

Videre finnes der en avstandsmåler 7 som i det viste ut-fdrelseseksempel er montert på siktet slik at dens måleretning blir parallell med siktelinjen. Denne avstandsmåler kan være av vilkårlig konvensjonell art, f.eks. en radar-avstandsmåler, en laser-avstandsmåler eller en eller annen type av optisk avstandsmåler. Hovedsaken er at den kan gi opplysning om avstanden til det forfulgte mål enten i form av et elektrisk, digitalt eller analogt signal eller i form av en dreievinkel for en mekanisk aksel. There is also a rangefinder 7 which, in the example shown, is mounted on the sight so that its measuring direction is parallel to the line of sight. This distance meter can be of any conventional type, e.g. a radar range finder, a laser range finder or some other type of optical range finder. The main thing is that it can provide information about the distance to the pursued target either in the form of an electrical, digital or analogue signal or in the form of a turning angle for a mechanical shaft.

Som vist på fig. 2 får servomotoren M3 for sidevinkel-innstilling av siktet 6 i forhold til lopet 1 et styresignal tilfort fra en forsterker F3 via en sammenligner C3. Utgangssiden av potensiometeret Pl som er koblet til servomotoren M3, er negativt tilbakekoblet til sammenligneren G3. Servomotoren M3 er således koblet stillingsav-hengig og vil folgelig dreie sin aksel en vinkel som er direkte proporsjonal med det fra forsterkeren F3 tilforte styresignal og. omvendt proporsjonal med det signal som tilfores potensiometeret Pl og som fås fra en forsterker F5 som vil bli beskrevet nærmere i det folgende. Servomotoren M4 for hoydeinnstilling av siktet 6 i forhold til lopet 1 er på tilsvarende måte via en sammenligner C4 tilsluttet en servoforsterker F 4. Utgangen fra potensiometeret P2 er negativt tilbakekoblet til sammenligneren C4> så akselen for servomotoren M4 blir dreiet en vinkel som er direkte proporsjonal med storrelsen av signaler fra forsterkeren F4 og omvendt proporsjonal med det signal som tilfores potensiometeret P2, og som likeledes fås fra forsterkeren F|5. As shown in fig. 2, the servo motor M3 for lateral angle adjustment of the sight 6 in relation to the loop 1 receives a control signal supplied from an amplifier F3 via a comparator C3. The output side of the potentiometer Pl which is connected to the servo motor M3 is negatively fed back to the comparator G3. The servomotor M3 is thus connected position-dependently and will consequently turn its shaft an angle which is directly proportional to the control signal supplied from the amplifier F3 and. inversely proportional to the signal which is supplied to the potentiometer P1 and which is obtained from an amplifier F5 which will be described in more detail below. The servo motor M4 for height adjustment of the sight 6 in relation to the loop 1 is similarly connected via a comparator C4 to a servo amplifier F 4. The output from the potentiometer P2 is negatively fed back to the comparator C4> so the shaft of the servo motor M4 is turned an angle that is directly proportional with the magnitude of signals from amplifier F4 and inversely proportional to the signal supplied to potentiometer P2, which is likewise obtained from amplifier F|5.

Som det vil fremgå av det folgende, blir de to servomotcrer M3 og M4 benyttet til å forskyve siktelinjen for siktet 6 henholdsvis As will be apparent from the following, the two servo motors M3 and M4 are used to shift the line of sight for the sight 6 respectively

i side- hoyderetning i forhold til retningen av lopet 1 og dermed skuddretningen med vinkelverdier svarende til den beregnede, totalt nodvendige retningsvinkelforskjell i henholdsvis side- og hoyderetning. in the side-elevation direction in relation to the direction of the course 1 and thus the shooting direction with angle values corresponding to the calculated, total necessary difference in direction angle in the side and height direction respectively.

For beregning av de av hensyn til målets bevegelse nodvendige forsprangsvinkler i side- resp. hoyderetning finnes to integratorer Il og 12. Disse kan ved hjelp av koblingsorganet Kl få tilfort utgangssignalene fra turtellerdynamoene Tl og T2 som er koblet til henholdsvis sideinnstillingsmotoren Ml og hoydeinnstillingsmotoren M2. For the calculation of the lead angles required for the target's movement in lateral or height direction there are two integrators Il and 12. These can, with the help of the coupling device Kl, receive the output signals from the tachometer dynamos Tl and T2, which are connected to the lateral adjustment motor Ml and the height adjustment motor M2, respectively.

for lopet 1.' for race 1.'

Som tidligere nevnt er signalet fra turtellerdynamoen Tl proporsjonalt med sidevinkelhastigheten w s for lopet 1 og dermed også for siktelinjen, mens signalet fra turtellerdynamoen T2 er proporsjonalt med hoydevinkelhastigheten w, for lopet 1 og dermed for siktelinjen, forut satt at de to servomotorer M3 og M4 for siktet 6 står stille i sin utgangsstillinger så siktelinjen for siktet 6 er paralell med og stasjonær i forhold til aksen for lopet 1. De integrerte signaler ved utgangene fra integratdrene II og 12 kan ved hjelp av ytterligere koblingsorganer £2 tilfores hver sin av de to forsterkere F3 og F4. Videre finnes der koblingsorganer K3 til forbigående kort-slutning av hver av de to integratorer II og 12, så de integrerte signaler ved integratorens utganger blir eliminert og en ny integra-sjon kan startes. As previously mentioned, the signal from the tachometer dynamo Tl is proportional to the lateral angular velocity w s for the loop 1 and thus also for the line of sight, while the signal from the tachometer dynamo T2 is proportional to the vertical angular velocity w, for the loop 1 and thus for the line of sight, provided that the two servomotors M3 and M4 for the sight 6 is stationary in its initial position, so the line of sight for the sight 6 is parallel to and stationary in relation to the axis of the loop 1. The integrated signals at the outputs of the integrators II and 12 can be fed to each of the two amplifiers by means of additional coupling means £2 F3 and F4. Furthermore, there are connecting means K3 for transient short-circuiting of each of the two integrators II and 12, so that the integrated signals at the integrator's outputs are eliminated and a new integration can be started.

Koblingsorganene Kl, K2 og K3 kan utgjores av relékontakter eller halvlederventiler og styres av en tidsmålende innretning T, som kan være av konvensjonell art, f.eks. en elektrisk tidskrets eller et elektromekanisk ur. Lopstiden for den tidsmålende innretning T kan stilles inn fra avstandsmåleren 7 i samsvar med den oppmålte avstand D til målet, slik at lopstid blir lik en konstant ganger denne avstand D. I hviletilstanden er samtlige kontakter Kl, K2 og K3 The coupling elements Kl, K2 and K3 can be made of relay contacts or semiconductor valves and controlled by a time measuring device T, which can be of a conventional type, e.g. an electrical timing circuit or an electromechanical clock. The run time for the time measuring device T can be set from the distance meter 7 in accordance with the measured distance D to the target, so that the run time is equal to a constant times this distance D. In the rest state, all contacts Kl, K2 and K3

i åpen stilling som vist på tegningen. Tidskretsen T kan startes ved in the open position as shown in the drawing. The time circuit T can be started at

forbigående slutning av en kontakt 8 som betjenes manuelt av skytteren. Når tidskretsen T starter,slutter den kontaktene Kl for inngangssigna-lene, til de to integratorer II og 12. Når den tilmålte tid for tidskretsen T loper ut, åpner denne igjen kontakteneKl og slutter kontaktene K2 så de integrerte signaler ved utgangen fra integratorene II og 12 blir tilfort de to forsterkere F3 og F4. Tidskretsen T kan deretter bringes til igjen å åpne kontaktene K2 ved at skytteren forbigående slutter en ytterligere håndbetjent kontakt 9. Når kontaktene K2 derved åpnes, blir kontaktene K3 forbigående sluttet slik at integratorene Il og 12 blir kortsluttet og de integrerte signaler ved deres utganger blir slettet. temporary closure of a contact 8 which is operated manually by the shooter. When the timing circuit T starts, it closes the contacts Kl for the input signals, to the two integrators II and 12. When the measured time for the timing circuit T runs out, it again opens the contacts Kl and closes the contacts K2 so that the integrated signals at the output of the integrators II and 12 is added to the two amplifiers F3 and F4. The timing circuit T can then be caused to re-open the contacts K2 by the shooter transiently closing a further manually operated contact 9. When the contacts K2 are thereby opened, the contacts K3 are transiently closed so that the integrators II and 12 are short-circuited and the integrated signals at their outputs are erased .

Avstandsmåleren 7 gir avstandsinformasjon også til et antall multiplikatorer til å danne signaler proporsjonale med D, D^, Ir o.s.v. alt efter den forlangte noyaktighet av beregningen» I det viste utforelseseksempel er .antallet, av disse multiplikatorer begrenset til to,og disse utgjores av potensiometrene F3 og P4. Potensiometeret P3 mates fra en referansespenning som for enkelhets skyld antas å ha ver— dien 1, mens potensiometeret P4 mates av utgangsspenningen fra potensiometeret P3. Utgangsspenningen fra potensiometeret P3 er således proporsjonal med avstanden D til målet, mens utgangsspenningen fra potensiometeret P4 er proporsjonal med D 2. Utgangsspenningene fra de to potensiometrene P3 og P4 tilfores hver sin inngang til forsterkeren F5, som dessuten ved en ytterligere utgang får tilfort en spenning proporsjonal med utgangshastigheten Vq -for et avskudt projektil. De tilforte inngangsspenninger blir i forsterkeren F5 addert og forsterket med de polariteter og konstanter som fremgår av uttrykket (3), slik at utgangssignalet fra forsterkeren F5 blir proporsjonalt med det avfyrte projektils middelhastighet vm<, Da signalet fra forsterkeren F5 mater de to potensiometrene Pl og P2 som leverer tilbakekablingssig-nalene for servomotorene M3 og M4, vil disse servomotorers dreie-vinkler„når servomotorene får styresignaler tilfort fra forsterkerne F3 og F4, bli omvendt proporsjonale med projektilets middelhastighet vm- The distance meter 7 provides distance information also to a number of multipliers to form signals proportional to D, D^, Ir, etc. depending on the required accuracy of the calculation" In the embodiment shown, the number of these multipliers is limited to two, and these are made up of the potentiometers F3 and P4. The potentiometer P3 is fed from a reference voltage which, for the sake of simplicity, is assumed to have the value 1, while the potentiometer P4 is fed from the output voltage from the potentiometer P3. The output voltage from the potentiometer P3 is thus proportional to the distance D to the target, while the output voltage from the potentiometer P4 is proportional to D 2. The output voltages from the two potentiometers P3 and P4 are each supplied to the input of the amplifier F5, which also receives a voltage from a further output proportional to the exit velocity Vq -of a fired projectile. The supplied input voltages are added in the amplifier F5 and amplified with the polarities and constants that appear from the expression (3), so that the output signal from the amplifier F5 is proportional to the average velocity of the fired projectile vm<, As the signal from the amplifier F5 feeds the two potentiometers Pl and P2, which supplies the feedback signals for the servomotors M3 and M4, the turning angles of these servomotors, when the servomotors receive control signals from the amplifiers F3 and F4, will become inversely proportional to the mean velocity of the projectile vm-

Utgangssignalene fra de to potensiometrene P3 og P4 blir også tilfort hver sin inngang til en forsterker F6, hvor de to inngangssignaler adderes og forsterkes med de konstanter k^kg som er angitt i uttrykk (5^ .slik at utgangssignalet- fra forsterkeren F6 The output signals from the two potentiometers P3 and P4 are also fed to each input of an amplifier F6, where the two input signals are added and amplified with the constants k^kg which are indicated in expression (5^ .so that the output signal- from the amplifier F6

blir proporsjonalt med p • !vm, det vil si produktet av den nodvendige overhoydevinkel fu og projektilets middelhastighet Vm. Utgangs- becomes proportional to p • !vm, i.e. the product of the required elevation angle fu and the projectile's mean velocity Vm. output

signalet fra forsterkeren F6 kan ved hjelp av en kontakt K4 tilsluttes forsterkeren F4. the signal from the amplifier F6 can be connected to the amplifier F4 by means of a contact K4.

På tilsvarende måte blir utgangssignalene fra de to poten-siometre P3 og P4 tilfort hver sin inngang til en ytterligere forsterker F7, som adderer og forsterker de to inngangssignaler på en slik måte at utgangssignalet fra denne forsterker blir proporsjonalt med produktet av projektilets middelhastighet vm og den retningsvin-kelkomponent som skal til for korreksjon av f.eks. vindavdrift og spinn av projektilet. Utgangssignalet fra forsterkeren F7 kan ved hjelp av en kontakt K5 tilsluttes forsterkeren F3.. In a similar way, the output signals from the two potentiometers P3 and P4 are each fed to the input of a further amplifier F7, which adds and amplifies the two input signals in such a way that the output signal from this amplifier is proportional to the product of the projectile's mean velocity vm and the direction angle component which is needed for correction of e.g. wind drift and spin of the projectile. The output signal from amplifier F7 can be connected to amplifier F3 using a contact K5.

De to kontakter K4 og K5 styres i det viste utfdrelsesek-sempel fra tidskretsen T, så de sluttes og åpnes samtidig med kontaktene K2. The two contacts K4 and K5 are controlled in the shown output example from the timing circuit T, so they are closed and opened at the same time as the contacts K2.

Den ovenfor beskrevne anordning virker på folgende måte: The device described above works in the following way:

I utgangsstillingen for målfolgeoperasjonen befinner samtlige kontakter Kl - K5 seg i sine åpne stillinger som vist på fig. 2, så der ikke blir tilfort de to servomotorer M3 og M4 noen styresignaler og siktelinjen for siktet 6 således er parallell med og stasjonær i forhold til aksen for lopet 1. Ved hjelp av rethingsspaken 5 retter skytteren lopet og dermed også siktelinjen for siktet 6 inn direkte mot målet og folger derefter målet med siktelinjen. Lopets og siktelinjens vinkelbevegelse vil altså stemme overens med målets vinkelbevegelse. I diagrammet på fig. 3 er målets, siktelinjens og lopets vinkelstillinger inntegnet som funksjon av tiden under en mål-folgeoperasjon. Målets vinkelstilling er markert med en fullt opptruk-ken kurve, mens siktelinjens vinkelstilling er markert med en stiplet kurve og lopets, altså skuddretningens vinkelstilling med en strek-punktert kurve. Videre antas det at målet hele tiden beveger seg med en konstant vinkelhastighet så dets vinkelstilling blir en lineær funksjon av tiden Under den ovennevnte forste del av målfolgeoperasjonen folges målet, siktelinjen og skuddretningen åpenbart ad. På.et tidspunkt da skytteren har siktelinjen mest mulig noyaktig rettet inn direkte mot målet og antar at målet i nærmeste fremtid sannsynligvis vil bevege seg med uforandret hastighet og retning, starter han forsprangsberegningen ved kortvarig å slutte kontakten 8 på fig. 2. På fig. 3 er dette tidspunkt markert med In the starting position for the target tracking operation, all contacts Kl - K5 are in their open positions as shown in fig. 2, so no control signals are supplied to the two servomotors M3 and M4 and the line of sight for the sight 6 is thus parallel to and stationary in relation to the axis of the scope 1. Using the rething lever 5, the shooter aligns the scope and thus also the line of sight for the scope 6 directly towards the target and then follows the target with the line of sight. The angular movement of the scope and line of sight will therefore correspond to the angular movement of the target. In the diagram in fig. 3, the angular positions of the target, line of sight and scope are plotted as a function of time during a target tracking operation. The angular position of the target is marked with a solid curve, while the angular position of the line of sight is marked with a dashed curve and the angular position of the lopets, i.e. the firing direction, with a dash-dotted curve. Furthermore, it is assumed that the target is constantly moving with a constant angular velocity so that its angular position becomes a linear function of time. At a time when the shooter has the line of sight aimed as precisely as possible directly at the target and assumes that the target will probably move with unchanged speed and direction in the near future, he starts the head start calculation by briefly closing contact 8 in fig. 2. In fig. 3, this time is marked with

Når kontakten 8 sluttes starter tidskretsen T sin tidsmå-ling og slutter samtidig de to kontakter Kl. De to integratorer II When the contact 8 is closed, the timing circuit T starts its time measurement and at the same time closes the two contacts Kl. The two integrators II

og 12 begynner således å integrere de signaler som er proporsjonale med henholdsvis sidevinkelhastighet wg og hoydevinkelhastighet wh and 12 thus begin to integrate the signals which are proportional to the lateral angular velocity wg and the vertical angular velocity wh, respectively

av siktelinjen. Starten av forsprangsberegningen påvirker ikke sikte to servomotorer M3 og M4, så disse stadig blir stående stille. Helle ikke blir kanonens servomotorer Ml og M2 påvirket av at forsprangsberegningen påbegynnes. Skytteren har således ingen som helst vanskel: heter med å fortsette å holde siktelinjen rettet inn direkte mot måle of the line of sight. The start of the head start calculation does not affect the aim of two servo motors M3 and M4, so these remain still. Otherwise, the gun's servomotors Ml and M2 are affected by the start of the head start calculation. The shooter thus has no difficulty whatsoever in continuing to keep the line of sight aimed directly at the target

Når lopstiden Tf for tidskretsen T er til ende, foreligger When the running time Tf for the time circuit T is at the end, there is

der således ved utgangen fra integratoren II et integrert signal som er proporsjonalt med produktet av siktelinjens sidevinkelhastighet w( og avstanden D til målet, og ved utgangen av integratoren 12 et integrert signal som er proporsjonalt med produktet av siktelinpns hoydevinkelhastighet wh og avstandenD til målet, da lopstiden for tidskret sen T er lik en konstant ganger den av avstandsmåleren 7 bestemte D where thus at the output of the integrator II an integrated signal that is proportional to the product of the line of sight's lateral angular velocity w( and the distance D to the target, and at the output of the integrator 12 an integrated signal that is proportional to the product of the sight line's height angular velocity wh and the distance D to the target, then the running time for the time circuit T is equal to a constant times that determined by the distance meter 7 D

til målet. På fig. 3 er beregningstidsrummets slutt markert med L^, Som tidligere beskrevet foreligger der dessuten hele tiden ved utgangen fra forsterkeren F6 et signal proporsjonalt med produktet av den onskede overhoydevinkel P og projektilets middelhastighet vm, mens der ved utgangen fra forsterkeren F7 foreligger et signal som er proporsjonalt med produktet av projektilets middelhastighet v^ og den to the target. In fig. 3, the end of the calculation time space is marked with L^. As previously described, there is also a signal proportional to the product of the desired elevation angle P and the projectile's mean velocity vm at the output of the amplifier F6, while at the output of the amplifier F7 there is a signal that is proportional with the product of the projectile's mean velocity v^ and the

korreksjonsvinkel som onskes av hensyn til f.eks. vindavdrift, spinn o.s.v. correction angle that is desired for reasons of e.g. wind drift, spin etc.

På tidspunktet da den tilmålte tid for tidskretsen T loper ut, slutter tidskretsen kontaktene K2, K4 og K5, samtidig som kontaktene Kl åpnes så integrasjonen i de to integratorer 11 og 12 blir avbrutt. De integrerte signaler som foreligger ved integratorenes utganger, og de signaler som foreligger på de to forsterkere F6 og F7, blir således tilfort servoforsterkerne F3 og F4 for hehholc At the time when the measured time for the timing circuit T expires, the timing circuit closes the contacts K2, K4 and K5, at the same time as the contacts Kl are opened so that the integration in the two integrators 11 and 12 is interrupted. The integrated signals present at the outputs of the integrators, and the signals present on the two amplifiers F6 and F7, are thus fed to the servo amplifiers F3 and F4 for hehholc

• vis sideinnstillingsmotoren M3 og hoydeinnstillingsmotoren M4 for siktet. Motorene M3 og M4 vil derfor dreie siktelinjen for siktet 6 i forhold til retningen av lopet 1, altså i forhold til skuddretningen, i henholdsvis side- og hoyderetning med vinkelverdier som er direkte proporsjonale med storrelsen av de styresignaler som tilfore! forsterkerne henholdsvis F3 og F4, og omvendt proporsjonale med det signal fra forsterkeren F5 som tilfores potensiometeret Pl resp. P2 og, som tidligere nevnt, er proporsjonalt med projektilets beregnede middelhastighet vm. Som det fremgår av uttrykkene (4) og (5) og hva som er sagt i forbindelse med disse, vil således de to servomotorer M3 og M4 vinkelforskyve siktelinjen fra lopets retning, altså fra ski retningen, i henholdsvis side- og hoyderetning med en total vinkel s< stemmer overens med den totale onskede retningsvinkelforskjell for bi skytning av målet, d.v.s. såvel den av hensyn til målets bevegelse ni • show the side adjustment motor M3 and the height adjustment motor M4 for the sight. The motors M3 and M4 will therefore rotate the line of sight for the sight 6 in relation to the direction of the course 1, i.e. in relation to the direction of the shot, in the lateral and vertical direction respectively with angular values that are directly proportional to the magnitude of the control signals that supply! the amplifiers F3 and F4 respectively, and inversely proportional to the signal from the amplifier F5 which is supplied to the potentiometer Pl or P2 and, as previously mentioned, is proportional to the projectile's calculated mean velocity vm. As can be seen from the expressions (4) and (5) and what has been said in connection with them, the two servomotors M3 and M4 will thus angularly shift the line of sight from the direction of the run, i.e. from the ski direction, in the lateral and vertical directions, respectively, by a total angle s< corresponds to the total desired direction angle difference for shooting the target, i.e. as well as that due to the target's movement nine

vendige forsprangsvinkel som den. nodvendige overhoyde og de nodvendige korreksjonsvinkler for eksempelvis vindavdrift, spinn o.s.v. I diagrammet på. fig. 3 er denne totale retningsvinkelforskjell be-tegnet med lPt> Som det også fremgår av fig. 3,blir siktelinjen for-skjøvet fra skuddretningen i en slik retning at siktelinjen vil ligge efter skuddretningen regnet i målfolgeretningen. Forskyvningen av siktelinjen vil skje tilnærmelsesvis momentant, da de to servomotorer M3 og M4 bare behover å dreie det meget lette sikte" 6. reversing lead angle like that. necessary overhead and the necessary correction angles for e.g. wind drift, spin etc. In the diagram on. fig. 3, this total directional angle difference is denoted by lPt> As is also apparent from fig. 3, the line of sight is offset from the direction of the shot in such a direction that the line of sight will lie behind the direction of the shot calculated in the direction of the target. The displacement of the line of sight will occur almost instantaneously, as the two servomotors M3 and M4 only need to turn the very light sight" 6.

Som det fremgår av fig. 3» medforer innføringen av den totale beregnede retningsvinkelforskjell ft mellom siktelinje og skuddretning •at siktelinjen blir fort bort fra målet. Skytteren må således så raskt som mulig fore siktelinjen tilbake til målet ved at han ved hjelp av spaken 5 innstiller lopet 1 og dermed også siktelinjen for siktet 6. Herunder beveger naturligvis lopet, altså skuddretningen, og siktelinjen seg på samme måte, så den totale vinkelforskjell i mellom dem blir opprettholdt. Så snart skytteren har fort siktelinjen tilbake til målet,kan et skudd avfyres». Naturligvis kan der også avfyres flere skudd under anvendelse av de samme retningsvinkler. On-sker skytteren derimot å gjennomføre en ny beregning av den nødven-dige forsprangsvinkel for han avfyrer et ytterligere skudd, gjor han dette ved kortvarig å avslutte kontakten 9. Derved åpnes kontaktene K2, K4 og K5 påny, så servomotorene M3 og M4 forer siktelinjen tilbake til en stilling parallell med aksen for lopet 1. Samtidig blir integratorene II og 12 kortvarig kortsluttet ved hjelp av kontaktene K3 slik at de integrerte signaler ved integratorenes utganger blir slettet. Derefter kan skytteren starte en ny forsprangsbereg-ning ved å slutte kontakten 8 på den måte som er beskrevet i det foregående. As can be seen from fig. 3" means the introduction of the total calculated direction angle difference ft between the line of sight and the direction of fire • that the line of sight quickly moves away from the target. The shooter must therefore bring the line of sight back to the target as quickly as possible by using the lever 5 to adjust the barrel 1 and thus also the line of sight for the sight 6. Naturally, below this, the barrel, i.e. the direction of fire, and the line of sight move in the same way, so the total angle difference in between them is maintained. As soon as the shooter quickly has the line of sight back to the target, a shot can be fired". Naturally, several shots can also be fired using the same directional angles. If, on the other hand, the shooter wishes to carry out a new calculation of the necessary lead angle before he fires another shot, he does this by briefly closing contact 9. This opens contacts K2, K4 and K5 again, so the servo motors M3 and M4 guide the line of sight back to a position parallel to the axis for loop 1. At the same time, the integrators II and 12 are briefly short-circuited using contacts K3 so that the integrated signals at the integrators' outputs are deleted. The shooter can then start a new lead calculation by closing contact 8 in the manner described above.

En ulempe ved den ovenfor beskrevne innretning ifolge oppfinnelsen er at siktelinjen ved slutten av beregningsintervaUet momentant blir flyttet bort fra målet, så skytteren mister dette- og må fore siktelinjen tilbake til målet med retningsspaken 5 innen et skudd kan avfyres. Herved blir skytterens arbeide vanskeliggjort og avfy-ringen av skuddet forsinket. A disadvantage of the above-described device according to the invention is that the line of sight is momentarily moved away from the target at the end of the calculation interval, so the shooter loses this - and must guide the line of sight back to the target with the directional lever 5 before a shot can be fired. This makes the shooter's work more difficult and the firing of the shot delayed.

Denne ulempe er det dog mulig å rydde avveien ved en videre utvikling - -av innretningen ifolge oppfinnelsen hvor hver av de to servomotorer M3 og M4 for siktet 6 , som antydet med stiplede linjer på fig. 2,er koblet til en signalgiver,f.eks. en turtellerdynamo T3 resp. T4 som avgir et signal proporsjonalt med den respektive servo-motors rotasjonshastighet. Signalet fra turtellerdynamoen T3 som er tilkoblet siktets sideinnstillingsmotor M3, tilfores som et ytterligere styresignal til den sideinnstillende servomotor Ml med slik polaritet at dette ytterligere signal samvirker med styresignalet fra den til retningsspaken 5 koblede signalgiver Sl. På tilsvarende måte blir' signalet fra turtellerdynamoen T4 som er koblet til siktets hdydeinn-stillingsmotor M4, tilfort som et ytterligere styresignal til den hoy-deinnstillende servomotor M2 for lopet. Takket være dette arrangement vil lopet når siktets to servomotorer M3 og M4 startes for å innfore den beregnede retningsvinkelforskjell i side- resp. hoyderetning mellom siktelinjen for siktet 6 og skuddretningen for lopet 1, However, it is possible to clear this disadvantage by further development of the device according to the invention where each of the two servo motors M3 and M4 for the sight 6, as indicated by dashed lines in fig. 2, is connected to a signal generator, e.g. a tachometer dynamo T3 or T4 which emits a signal proportional to the respective servo motor's rotation speed. The signal from the tachometer dynamo T3, which is connected to the sight's lateral adjustment motor M3, is supplied as an additional control signal to the lateral adjustment servo motor Ml with such polarity that this additional signal cooperates with the control signal from the signal transmitter Sl connected to the direction lever 5. In a similar way, the signal from the tachometer dynamo T4 which is connected to the sight's height setting motor M4 is added as a further control signal to the height setting servo motor M2 for the scope. Thanks to this arrangement, the lope when the sight's two servo motors M3 and M4 are started to introduce the calculated directional angle difference in side or vertical direction between the line of sight for the sight 6 and the shooting direction for the course 1,

få en oket side- resp. hoydevinkelhastighet og storrelsen av denne pk-ning vil svare noyaktig til den side- resp. hoydevinkelhastighet som servomotorene henholdsvis M3 og M4 meddeler siktelinjen i forhold til lopet 1. Herved vil siktelinjen bli holdt rettet mot målet uten at skytteren behover å påvirke spaken 5> mens derimot lopet 1, altså skuddretningen, blir forskjovet fremover i målfolgeretningen en vinkel som stemmer overens med den beregnede totale retningsvinkelforskjell. get a yoked side resp. height angular velocity and the size of this pk-ning will correspond exactly to the lateral or elevation angular velocity that the servomotors M3 and M4 respectively communicate to the line of sight in relation to the course 1. This will keep the line of sight directed towards the target without the shooter needing to influence the lever 5>, while on the other hand the course 1, i.e. the direction of fire, is shifted forward in the direction of the target by an angle that matches with the calculated total direction angle difference.

I det foregående er oppfinnelsen beskrevet i forbindelse In the foregoing, the invention is described in connection

med et våpen-sikte-system hvor siktet er montert på det innstillbare våpen slik at skytteren kan holde siktelinjen rettet mot målet ved å styre de servomotorer som innstiller våpenet. Oppfinnelsen kan imidlertid også anvendes ved våpen-sikte-systemer hvor våpenet og siktet er separat montert og innstillbare i forhold til et underlagt, f. eks. marken. I så fall må imidlertid skytteren ved hjelp av en retningsspak styre de servomotorer som innstiller siktet i forhold til under-laget, på en slik måte at siktelinjen blir holdt rettet mot målet, mens våpenets skuddretning blir bragt til å bevege seg på samme måte som siktelinjen ved at servomotorene som innstiller våpenet får styresignaler tilfort fra stillingssignålgivere tilkoblet siktets servomotorer. De to servomotorer (tilsvarende M3 og M4 på fig. 2) som tilhorer for-sprangsregneverket, er da hverken koblet til siktet eller til målet, men driver isteden hver sin stillingssignalgiver som frembringer signaler proporsjonale med den totale retningsvinkelforskjell i side-re sp. hoyderetning, og disse signaler blir ved béregningstidsrummets slutt tilfort de servomotrer som innstiller våpenet, som ytterligere styresignaler, slik at våpenets skuddretning blir forskudt fra siktelinjen i målfolgeretningen med en vinkelverdi lik den beregnede totale retningsvinkelforskjell. with a weapon-sight system where the sight is mounted on the adjustable weapon so that the shooter can keep the line of sight aimed at the target by controlling the servomotors that adjust the weapon. However, the invention can also be used with weapon-sight systems where the weapon and sight are separately mounted and adjustable in relation to a subordinate, e.g. the field. In that case, however, the shooter must use a directional lever to control the servomotors that adjust the sight in relation to the surface, in such a way that the line of sight is kept directed at the target, while the direction of fire of the weapon is made to move in the same way as the line of sight in that the servomotors that adjust the weapon receive control signals from position signal transmitters connected to the sight's servomotors. The two servomotors (corresponding to M3 and M4 in Fig. 2) which belong to the advance calculator are then neither connected to the sight nor to the target, but instead each drive their own position signal generator which produces signals proportional to the total direction angle difference in side-re sp. elevation direction, and these signals are fed to the servo motors that set the weapon as additional control signals at the end of the calculation time, so that the weapon's firing direction is shifted from the line of sight in the target tracking direction by an angle value equal to the calculated total direction angle difference.

Ved det beskrevne utforelseseksempel ble det ennvidere antatt . In the described embodiment, it was further assumed that .

at våpenets skuddretning var parallelle med siktelinjen under målfor- that the weapon's firing direction was parallel to the line of sight during the target

følgelsen og integrasjonsintervallet. I prinsippet er dette ikke nød-vendig. Ved begynnelsen av beregningsintervallet kan der f.eks. alle-rede foreligge en vinkelforskjell mellom våpenets skuddretning og siktets siktelinje svarende til de retningsvinkelkomponenter som er uavhengige av målets bevegelse, f.eks. overhøyde, vindkorreksjon og spinnkorreksjon. Vesentlig er imidlertid at våpenets skuddretning og siktets siktelinje under beregningsintervallet forskyves likt uten noen relativ vinkelhastighet, så målforfølgelsen ikke blir utsatt for noen forstyrrelser i dette tidsrom. the following and the integration interval. In principle, this is not necessary. At the beginning of the calculation interval, there can e.g. there is already an angle difference between the weapon's firing direction and the scope's line of sight corresponding to the direction angle components that are independent of the target's movement, e.g. elevation, wind correction and spin correction. It is essential, however, that the weapon's firing direction and the scope's line of sight during the calculation interval are shifted equally without any relative angular velocity, so that the pursuit of the target is not exposed to any disturbances during this time period.

Ehnvidere blir siktelinjens sidevinkelhastighet og høydevinkel-hastighet ved dét foran beskrevne utførelseseksempel på oppfinnelsen ved hjelp av turtellerdynamoer tilkoblet våpenets side- resp. høyde-innstillingsmotor. Naturligvis kan siktelinjens vinkelhastighet også måles på annen måte, f.eks. med vinkelhastighetsgyroskoper montert på Furthermore, the line of sight's lateral angular velocity and elevation angular velocity in the previously described embodiment of the invention are connected to the weapon's side or height adjustment motor. Naturally, the line of sight's angular velocity can also be measured in other ways, e.g. with angular rate gyros mounted on

en sidevinkel- resp. høydevinkel-innstillbar del av våpenet. Et slikt arrangement er f.eks. nødvendig hvis våpenet er fast. montert i et kjøretøy og innstilles ved at hele kjøretøyet beveges. a side angle or elevation angle-adjustable part of the weapon. Such an event is e.g. required if the weapon is fixed. mounted in a vehicle and adjusted by moving the entire vehicle.

Claims

1. Method for obtaining the correct lead angle when firing at a moving target using a weapon/aiming system which includes a rotatable weapon (1) and a likewise rotatable sight (6), characterized in that the line of sight is continuously kept directed towards the target when turning of the sight and the weapon at the same time is turned so that its direction of fire changes equal to the displacement of the line of sight without any mutual speed difference between the direction of fire and the line of sight, that the angular velocity of the line of sight (w) below is measured and integrated during a specific, limited time interval (X), that the line of sight and the direction of fire after this the end of the integration interval is mainly momentarily made to deviate from each other by an angle proportional to the integration result and in such a direction that the direction of fire is in front of the line of sight in the target following direction, as well as that the direction of fire is then again shifted equally with the line of sight aligned towards the target without any mutual speed difference m between firing direction and line of sight until a projectile is fired at the target.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the mentioned time interval (X) is a constant times the distance (D) to the target, and that the line of sight and the firing direction are shifted in relation to each other by an angle ( ) that is proportional to the integration result divided by a calculated value for the mean velocity (v) of a projectile fired at the target.

3. Method as specified in claim 1 or 2, characterized in that the line of sight and the direction of fire after the end of the integration interval are also shifted in relation to each other by a further angle corresponding to calculated elevation and calculated corrections for example wind effect and spin.

4. Device for carrying out a method as stated in et of the preceding claims, by a system for firing at moving targets, including an adjustable sight (6) and an adjustable weapon (1), interconnected in such a way that the line of sight of the sight and the firing direction of the weapon normally move in the same way, characterized by organs (Tl resp. T2) to determine the angular velocity of the line of sight and produce a signal proportional to this, first coupling means (K1) controlled by a time measuring means (T) and adjusted to during a limited time interval (X), which is determined by a time, measuring means and proportional to the distance (D) to a target pursued by means of the sight, to supply the input of a signal integrator (11 or 12) with signals proportional to the angular velocity of the line of sight, other switching devices (K2) which are controlled by the time-measuring device (T) and are designed to, after the end of the integration interval, supply the signal present at the output of the signal integrator as a control signal to a position-determining servo system (M3 or M4), as well as devices which are affected by the position-determining servo system to orient the sight (6) and the weapon (1) in relation to each other in such a way that the line of sight and the firing direction are displaced from each other by an angle proportional to the movement of the position-determining servo system.

5. Device as stated in requirement H, characterized by . that the time interval (X) determined by the time measuring device (T) is a constant times the distance (D) to the target, that the position-determining servo system includes a servo motor (M3 or M4) and a signal transmitter (Pl or P2) connected to this arranged to produce a signal which is negatively fed back to the servo system's input and is proportional to the product of the servo motor's angle of rotation and a reference signal which is supplied to the signal generator, and that there is arranged means (P3, P4, P5) to calculate the mean velocity (y ) ay of a projectile fired by means of the weapon, and to produce a signal proportional to this mean velocity, which is supplied to the said signal generator (P1 or P2) as the said reference signal. ' 6. ' Device as specified in claim 5> by a weapon/sight system which includes a servo system (Ml or M2) which is controlled by a manually determined control signal and serves to set the weapon (1), and where the sight (6) is mounted on the adjustable weapon to participate in its movement, characterized in that the aforementioned servo motor (M3 or M4) is arranged to change the position of the sight line of sight in relation to the weapon's firing direction.

7. Device as stated in claim 6, characterized by a signal generator (T3 or T4) which is connected to the aforementioned servomotor (M3 or MM) and arranged to produce a signal dependent on the rotation of the servomotor which is fed to the directional servomotor (Ml or M2) for the weapon (1) as an additional control signal that interacts with the manually determined control signal.