NO327584B1 - Fremgangsmate og apparat for skuddkorreksjon, og systemdatamaskin for vapensystem - Google Patents

Fremgangsmate og apparat for skuddkorreksjon, og systemdatamaskin for vapensystem Download PDF

Info

Publication number
NO327584B1
NO327584B1 NO20030094A NO20030094A NO327584B1 NO 327584 B1 NO327584 B1 NO 327584B1 NO 20030094 A NO20030094 A NO 20030094A NO 20030094 A NO20030094 A NO 20030094A NO 327584 B1 NO327584 B1 NO 327584B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
values
weapon
error
measurement
errors
Prior art date
Application number
NO20030094A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20030094D0 (no
NO20030094L (no
Inventor
Michael Gerber
Gabriel Schneider
Urs Meyer
Original Assignee
Contraves Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contraves Ag filed Critical Contraves Ag
Publication of NO20030094D0 publication Critical patent/NO20030094D0/no
Publication of NO20030094L publication Critical patent/NO20030094L/no
Publication of NO327584B1 publication Critical patent/NO327584B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A27/00Gun mountings permitting traversing or elevating movement, e.g. gun carriages
    • F41A27/30Stabilisation or compensation systems, e.g. compensating for barrel weight or wind force on the barrel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/32Devices for testing or checking
    • F41G3/323Devices for testing or checking for checking the angle between the muzzle axis of the gun and a reference axis, e.g. the axis of the associated sighting device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G5/00Elevating or traversing control systems for guns
    • F41G5/26Apparatus for testing or checking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Fire Alarms (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Description

Denne oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte og et apparat for korreksjon av skytefeil hos et våpen, ifølge kravinnledningen.
I prinsippet gjelder oppfinnelsen alle mulige statiske våpengeometrifeil og deres skuddkorreksjon.
Ildvåpen omfatter en rekke enkeltdeler som er sammenkoplet stivt eller bevegelig i forhold til hverandre. De enkelte deler kan imidlertid aldri frembringes med helt ideell dimensjonsnøyaktighet, men man må alltid operere med visse fremstillingstoleranser og/eller avvik fra de teoretisk bestemte dimensjoner, og avvik innenfor de faste sammenstillingstoleranser, fra de tiltenkte innbyrdes posisjoner som også fremkommer ved sammenstillingen. Den totale awiksmengde fører til konsekvensen at hvert våpen får avvik fra sin ideelle geometri, og disse avvik kalles våpengeometrifeil. Slike våpengeometrifeil er sammensatt av flere typer feil. Som et eksempel manifesterer våpengeometrifeilene seg ved at en asimut a for våpenløpet i en nullstilling, slik det er indikert i et asimutdisplay for våpenet i virkeligheten ikke vil være 0°, men avviker fra 0 ved en mindre vinkel ya. Tilsvarende vil våpenløpets elevasjon X i 0-posisjonen avvike fra verdien 0 også, angitt i våpenets elevasjonsdisplay, slik at elevasjonen får en mindre vinkel AA, fra 0.1 visse tilfeller kan Aa og AX, være lik 0 begge to, men bare dersom forskjellige våpengeometrifeil korrigerer hverandre.
Fremstillingstoleransene kan være like eller tilnærmet like for identiske enkeltdeler i en våpenserie, dersom slike enkeltdeler alltid fremstilles i samme maskiner, ved bruk av ikke slitbare eller nøyaktig innstillbare verktøyenheter og under identiske ytre forhold, så som temperatur. Etter sammenstillingen vil imidlertid våpengeometrifeilene alltid være forskjellige fra våpen til våpen.
Problemet forverres ved at våpengeometrifeilene, særlig vinkelfeilene ikke er konstante, men i stedet endrer seg av forskjellige grunner. For bevegelige enkeltdeler vil slike endringer primært skyldes slitasje, og av denne grunn vil endringene øke over tid. Endringen av feilene vil imidlertid også være koplet til de allerede eksisterende omgivelsesforhold, så som luft- og våpentemperatur, og de kan derfor vekselvis økes eller reduseres over tid.
En ytterligere komplikasjon består i at våpengeometrifeilene også påvirkes av de respektive posisjoner for de enkelte deler, siden de mekaniske belastninger og således enkeltdelenes deformasjon delvis vil være avhengig av posisjonen.
Endelig vil våpengeometrifeil som tilkjennegis i en bestemt posisjon av våpenløpet og ved et bestemt tidspunkt også være en funksjon av rotasjonsretningen som våpenløpet bringes til denne bestemte posisjon via.
Våpengeometrifeilene karakteriserer de enkelte våpen og representerer derfor aktuelle våpenparametere. Skytefeil og/eller en reduksjon av nøyaktigheten av våpenet følger som en konsekvens av våpengeometrifeilene, særlig som en konsekvens av vinkelfeilene. Ved at det er relativt stor avstand mellom våpenløpets munning og de mål som skal treffes av prosjektilene som skytes ut fra våpenløpet vil til og med meget små vinkelawik i våpenløpet forårsake betydelige avvik for prosjektilene ved de mål som skal bekjempes.
Hvis våpengeometrifeilene og/eller våpenparametrene er kjente vil skytefeilene de forårsaker kunne korrigeres, ved at våpenparametrene kan tas i betraktning i tillegg til andre data i den programvare som brukes i en datamaskin tilordnet våpenet under bestemmelsen av sikteverdier. Konseptet med en datamaskin som er tilordnet våpenet skal her forstås å bety en våpendatamaskin og/eller en datamaskin som hører til en skytestyreinnretning. Andre data som må tas i betraktning av denne datamaskin gjelder særlig måldata som beskriver lokalitet og bevegelse av et mål, meteorologiske data som beskriver de respektive meteorologiske forhold, v0-data som gjelder avviket mellom den aktuelle munningshastighet for prosjektilet i forhold til en teoretisk bestemt munningshastighet, og eventuelt granatdata som karakteriserer de respektive granater eller prosjektiler som skytes ut fra våpenet.
Bestemmelse av våpengeometrifeilene og/eller våpenparametrene, deres evaluering for å oppnå korreksjonsfunksjoner og implementeringen av disse korreksjonsfunksjoner i programvaren for datamaskinen, må utføres før våpenet bringes i aktivitet og må gjøres individuelt for hvert våpen.
De tidligere kjente fremgangsmåter for å måle våpenparametrene har en rekke ulemper. Ikke alle typer våpengeometrifeil kan måles. Måleresultatene kan ikke utføres automatisk og krever derfor ganske mye tid. Som en følge av dette vil bare få måleresultater kunne fremstilles per måleposisjon av våpenløpet, hvilket har den konsekvens at vilkårlige målefeil ikke kan elimineres. Målingene tar ikke bare lang tid, men krever også et relativt stort personale, slik at de blir meget kostbare. I tillegg vil noen av de personer som inngår i personalet måtte utsettes for relativt stor fare, siden de må befinne seg i området ved våpenets munning for å utføre målingene. For større elevasjoner og lange kanonløp betyr dette at målepersonalet må løftes opp til området ved munningen ved hjelp av en heis eller liknende for å kunne utføre målingene, eller man må bruke en stige.
Hensikten med denne oppfinnelse er derfor:
- å indikere en fremgangsmåte for å kompensere for skytefeil av den type som er beskrevet innledningsvis og som innebærer komplett deteksjon av våpengeometrifeilene og som kan utføres nøyaktig, raskt, ved få personer og fortrinnsvis automatisk,
- å foreslå et apparat for å utføre denne fremgangsmåte, og
- å foreslå en skytestyredatamaskin og/eller en systemdatamaskin for et våpensystem, som det nye apparat kan koples til.
Dette mål er oppnådd med fremgangsmåten og apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse slik de er definert med de i kravene angitte trekk.
Foretrukne finesser i oppfinnelsens fremgangsmåte og apparat vil fremgå av de underordnede patentkrav.
De enkelte fordeler som oppnås ved hjelp av oppfinnelsen er hovedsakelig disse: - Samtlige vinkelfeil som forårsakes av statiske våpengeometrifeil kan detekteres og derfor korrigeres. - Statiske våpengeometrifeil som inntil nå bare har kunnet bestemmes unøyaktig og til store kostnader kan nå måles nøyaktig og kan således dessuten effektivt korrigeres. - Bruken av et gyroskopisk målesystem tillater utførelse av vinkelmålinger uten å behøve å gjøre den tidligere nivåregulering horisontalt for våpenet. - Bruken av et optoelektronisk gyroskop, særlig et fiberoptisk gyroskop tillater utførelse av vinkelmålinger hvis nøyaktighet, pålitelighet og reproduserbarhet i stor utstrekning overskrider de tidligere utførbare målinger og som gir betydelig mer detaljerte måleresultater enn de som tidligere kunne utføres, slik at man på denne måte kan få til langt nøyaktigere korreksjon av skytefeil forårsaket av våpengeometrien. - Målingene kan utføres raskt og automatisk, bruken av tid og personale for måling av et våpen er beskjedent, hvilket fører til betydelige kostnadsbesparelser. - Faren for uhell for personer som tar del i målingene kan reduseres i stor utstrekning.
Før oppfinnelsen skal gjennomgås i nærmere detalj skal noen grunnkonsepter gjennomgås: Selv om det her bare skal beskrives feil vedrørende asimutsynkronisering, elevasjonssynkronisering, perpendikulær offset eller forskyvning, fluktuasjoner ("wobble") og skjevhet ("squint") så vel som korreksjon av slike feil vil hovedideen med oppfinnelsen være anvendbar for alle tenkelige våpengeometrifeil.
Våpenløpet hvis posisjon påvirkes av våpengeometrifeilene kan bringes i forskjellig stilling ved svingning opp og ned (frem og tilbake) eller komplett rotasjon, idet hver posisjon er nærmere bestemt av den tilhørende verdi for asimut, dvs. vinkelen i horisontalplanet og ved den tilsvarende elevasjon, dvs. høydevinkelen. En rotasjon om den vertikale akse endrer asimut, mens en rotasjon om den laterale akse endrer elevasjonen. Den vertikale og laterale akse inngår som to akser i et romlig, fortrinnsvis ortogonalt aksesystem hvis akser er nærmere fastlagt i tabell 1. I rammen om denne beskrivelse forstås med asimut at det ikke er avviket fra sann Nord, som i en skytesituasjon, men fra en nullposisjon.
Skytefeil forekommer på grunn av at den aktuelle stilling av våpenløpet ikke er lik den tiltenkte stilling. Den tiltenkte stilling fastlegges blant annet ut fra verdiene for asimut og elevasjon og etablert av skytestyredatamaskinen og/eller systemdatamaskinen, men antas ikke å skyldes statiske våpengeometrifeil. Vinkelfeilen for posisjonen av våpenløpet og som finner sted, de skytegeometrifeil som forårsaker den og hovedårsakene for våpengeometrifeilene fremgår av tabell 2. Vinkelfeilene som manifesteres som asimutfeil og elevasjonsfeil omfatter følgende fem feiltyper, som imidlertid ikke er innbyrdes uavhengige:
For å kunne bestemme disse partielle feil utføres en rekke målinger. For en effektiv prosedyre er det fordelaktig å utføre disse målinger i løpet av tre måleprosedyrer, siden man da kan utføre målinger som gjelder mer enn én type feil for hver posisjon av våpenløpet. Tre slike prosedyrer, de partielle feil og de respektive måleinnretninger som brukes er vist i tabell 3 nedenfor.
For kompensasjon av skytefeilene, basert på et våpens, særlig en kanons statiske våpengeometrifeil vil prosedyren i prinsippet være denne: En vinkelfeil som oppstår under bevegelsen av våpenløpet om en av rotasjonsaksene bestemmes. Våpenløpet bringes til en sluttposisjon som også er en måleposisjon, fra en utgangs- eller nullposisjon, i trinn, ved rotasjon i en rotasjonsretning rundt den beskrevne rotasjonsakse, via sekvensielle måleposisjoner. Rotasjonen styres av en datamaskin. Ved bruk av en passende måleenhet tilhørende en målefasilitet bestemmes den aktuelle vinkel som våpenløpet har dreid, og denne vinkel kalles den aktuelle verdi. Samtidig og etter hvert trinn bestemmes den teoretiske vinkel som våpenløpet skal dreies, for eksempel i samsvar med informasjon på en skala på våpenet eller data fra styre- og/eller systemdatamaskinen, og denne vinkel kalles den tiltenkte eller ønskede verdi. Vinkelforskjellen mellom denne verdi og den aktuelle verdi beregnes deretter for hver måleposisjon. Forskjellen kalles feilverdien. En korreksjonsverdi etableres deretter ut fra feilverdien, og denne korreksjonsverdi implementeres i programvaren for datamaskinen og tas deretter i betraktning under bestemmelsen av sikteverdiene, dvs. verdiene for asimut og elevasjon. Sikteverdiene beregnes primært ved hjelp av måldata, dvs. data som beskriver posisjoner og eventuelle bevegelser av et mål som skal bekjempes, og ved bruk av ballistiske data. Denne primære beregning korrigeres ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Særlig kan de aktuelle verdier representeres som en funksjon av de tiltenkte verdier for å etablere korreksjonsverdiene og kan forberedes på slik måte at korreksjonsverdiene kan bestemmes fra dem. En forberedelse av denne art, hvor korreksjonsverdiene resulterer fra målevinkelfeilene kan utføres numerisk og/eller ved hjelp av tabeller eller matematisk eller numerisk/matematisk i kombinasjon.
For den numeriske fremgangsmåte lagres verdipar i en tabell, idet en første verdi er den tiltenkte verdi, men en andre verdi er den aktuelle verdi eller forskjellen mellom denne og den tiltenkte verdi i hvert verdipar. Verdiparene kan også betraktes som en empirisk feilkurve. Tabellen og/eller den empiriske feilkurve gjøres deretter tilgjengelig ved beregningen av sikteverdier på slik måte at beregningen av hver sikteverdi utføres på korrigert måte, ved at man tar i betraktning de tilsvarende verdier i tabellen og/eller verdiene som hører til feilkurven.
For den matematiske fremgangsmåte representeres feilverdiene først i tabulær form som en funksjon av den tiltenkte vinkel og/eller som en empirisk feilkurve og tilnærmes deretter ved minst én matematisk funksjon, dvs. at den empiriske feilkurve enten tilnærmes over hele sitt løp ved en bestemt matematisk feilfunksjon eller i hver seksjon ved en partiell matematisk feilfunksjon, og således totalt ved flere slike partielle matematiske feilfunksjoner. Den matematiske feilfunksjon gjøres deretter tilgjengelig for datamaskinen, som bestemmer en korreksjonsfunksjon fra den. Korreksjonsfunksjonen tas i betraktning under beregningen av sikteverdiene for våpenløpet, dvs. asimut og elevasjon.
Den numeriske fremgangsmåte kan utføres slik at den nødvendige presisjon for kompensasjon av siktefeil sikres. Som beskrevet nedenfor har imidlertid de matematiske fremgangsmåter fordelen ved at de matematiske feilfunksjoner kan analyseres på enkel måte, særskilt ved å bruke kjente matematiske metoder; ikke bare for verdiene for kompensasjon for siktefeil for å utlede disse, men også innsikt i influensen for enkelte konstruktive betingelser for feilfunksjonene, konstruktive forbedringer som skyldes dette vil således i den endelige analyse tjene til å bekjempe siktefeilene som forårsakes av våpengeometrien som basis, ved at våpengeometrifeilene elimineres. Konseptet for kon-struksjonen vil være relatert til både konseptuelle betingelser og til betingelser som er relatert til produksjon og sammenstilling.
For å eliminere tilfeldige målefeil er det fordelaktig å gjenta måleprosedyren som er beskrevet ovenfor en eller flere ganger og midle de verdier som fremkommer i tabulær form. Alternativt kan man lage en gjennomsnittlig empirisk feilkurve ut fra samtlige identisk utførte måleprosedyrer eller en matematisk feilfunksjon ut fra hver empirisk feilkurve og en midlere matematisk feilfunksjon fra disse funksjoner eller en korreksjonsfunksjon fra hver empirisk feilkurve og en midlere korreksjonsfunksjon fra samtlige slike korreksjonsfunksjoner.
For de målinger som er beskrevet ovenfor vil rotasjonen eller dreiningen av våpenløpet alltid måtte utføres i samme dreieretning, de feilverdier som oppnås på denne måte vil således være monodireksjonale bestemte feilverdier som kan forberedes numerisk eller matematisk. Særlig vil den empiriske feilkurve og/eller den matematiske feilfunksjon være bestemt monodireksjonalt og/eller en monodireksjonal feilkurve blir bestemt og/eller en feilfunksjon bestemmes. Feilverdiene vil imidlertid, som beskrevet ovenfor, generelt være en funksjon av, blant andre ting, dreieretningen som dreining ble utført ved. Det er derfor fordelaktig å utføre to målinger. For dette formål dreies våpenløpet rundt samme dreieakse, i en bestemt dreieretning for den første måling og i motsatt retning for den andre måling. Måleposisj onene for den første retningsdreining og måleposisj onene for den andre retningsdreining kan tilsvare hverandre, men behøver ikke å gjøre det. Under disse dreininger etableres således feilverdier for begge dreieretninger. Er avvikene mellom disse retningsfeilverdier små kan man sette opp en retningsfri feilverdi og ut fra den første direksjonale empiriske feilkurve og den andre direksjonale empiriske feilkurve, fra hvilke en midlere retningsfri matematisk feilfunksjon, og fra denne, en midlere retningsfri korreksjonsfunksjon blir etablert, idet korreksjonsfunksjonen da tar i betraktning dette ved beregningen av sikteverdiene. Siden imidlertid påvirkningen av dreieretningen fører til en systematisk feilkomponent i de totale feilverdier vil både de første retningsbestemte feilverdier og de andre retningsbestemte feilverdier fortrinnsvis forberedes og/eller analyseres separat.
I avhengighet av de feil som skal detekteres, og som allerede beskrevet vil forskjellige måleinnretninger kunne brukes. Særlig vil libellen eller vaterpasset, fortrinnsvis elektroniske slike og gyroskopiske målesystemer, fortrinnsvis optisk/elektroniske gyroskopiske målesystemer, idet dette forstås å innbefatte, for eksempel, ringlasergyroskoper og fiberoptiske gyroskoper, kunne brukes. Måleinnretningene må generelt være kalibrerte etter å være montert på kanonen og/eller våpenløpet generelt, før man starter en måleprosedyre. For bruken av gyroskopiske målesystemer vil den kontinuerlig endrede gyroskopiske drift også generelt registreres og verdiene som måles må korrigeres i samsvar med denne. Et eksempel på deteksjon og betraktning av gyroskopisk drift er allerede beskrevet i europeisk patentsøknad EP 00126917.4.
Beskrivelsen ovenfor er relatert til etablering av en korreksjonsfunksjon som baseres på å detektere feilverdier som oppstår under dreining av våpenløpet rundt en av aksene. Våpenløpet dreies imidlertid ikke bare rundt én akse, men rundt to ikke koinsidente, generelt ortogonale akser. Den første akse er fortrinnsvis den vertikale akse A, mens den andre akse er fortrinnsvis en lateral akse L (en tverrakse), idet asimut a settes ved dreining om den vertikale akse A, mens elevasjonen X settes ved dreining om tverraksen L.
Under den første måleprosedyre kan asimutsynkroniseringsfeilen Aal og fluktuasjonsfeilen AT etableres.
For å detektere asimutsynkroniseringsfeilen Aal endres asimut a for våpenløpet i trinn ved en elevasjon på 0°. For de matematiske fremgangsmåter vil asimutfeilene som på denne måte etableres gi en asimutfeilkurve som generelt er slik at den kan tilnærmes av en sinusfunksjon, idet dreining av våpenløpet 360° da tilsvarer en eller flere perioder av denne funksjon. En første måleenhet i et gyroskopisk målesystem brukes som måleinnret-ning.
Fluktuasjonsfeilen AT bestemmes også innenfor denne første måleprosedyre. For dette formål utføres dreiningene av våpenløpet for å detektere asimutsynkroniseringsfeilen Aal som en repetisjon, men den aktuelle verdi for asimut og den tiltenkte verdi for denne og/eller forskjellen mellom dem detekteres eller etableres ikke. Den aktuelle inklinasjons vinkel for våpenløpets akse i forhold til horisontalen detekteres, idet denne vinkel kalles den aktuelle fluktuasjonsvinkel og/eller den aktuelle verdi. Den teoretiske inklinasjonsvinkel som kalles den tiltenkte fluktuasjonsvinkel og/eller den tiltenkte verdi vil i dette tilfelle alltid være 0, siden måleprosedyren utføres ved en elevasjon på 0°. Av denne grunn blir fluktuasjonsbevegelsen i løpet av et omløp rundt den vertikale akse A detektert. Det vil imidlertid også være mulig å utføre denne måleprosedyre ved en konstant elevasjonsvinkel som ikke er 0, og i et slikt tilfelle vil den tiltenkte fluktuasjonsvinkel tilsvare denne konstant, idet den er den teoretiske elevasjonsvinkel, og den aktuelle fluktuasjonsvinkel ville da tilsvare avviket mellom den aktuelle elevasjonsvinkel og den teoretiske. En libelle eller et vaterpass, fortrinnsvis et elektronisk slikt apparat brukes som målesystem.
Elevasjonssynkroniseringsvinkelen AX og den perpendikulære offsetfeil Aa2 kan bestemmes i løpet av den andre måleprosedyre. Den første av disse verdier inneholder to komponenter som bare kan bestemmes samtidig. En første komponent for feilen AX baseres på faktum at den respektive aktuelle vinkel for våpenløpet ikke tilsvarer den tiltenkte vinkel, analogt med asimutsynkroniseringsfeilen. En partiell feilkurve og/eller en partiell feilfunksjon som beskriver denne elevasjonssynkroniseringsfeilkomponent AX har form som en sinusfunksjon, eventuelt med flere vinkelfrekvenser.
En ytterligere komponent for feilen AX bygger på det faktum at det moment som påtrykkes kanonbæreren ut fra våpenløpets vekt blir mindre med øket elevasjon, og momentet vil ha en tendens til å dreie våpenløpet nedover. I en nedlagt stilling, for eksempel med asimut 0° og en lav elevasjon vil således kanonen ha tendens til å tippe forover. Ved reduksjon av momentet med økende elevasjon vil imidlertid våpenløpet trekkes mindre nedover, med den konsekvens at kanonen heller ikke så lett vil vippe forover og/eller i sammenlikning med den nedlagte posisjon, i stedet tipper bakover. Den partielle feilkurve og/eller partielle feilfunksjon som beskriver denne komponent av elevasjonssynkroniseringsfeilen har den samme natur som en kosinuskurve subtrahert fra 1, med en enkelt vinkelfrekvens.
Målingene i henhold til den andre måleprosedyre, ved hjelp av hvilken elevasjonssynkroniseringsfeilen bestemmes, kjøres analogt med måleprosedyren som brukes for deteksjon av asimutsynkroniseringsfeilen. For den matematiske fremgangsmåte gir de en feilfunksjon som tilsvarer en sinusfunksjon, tilsvarende den første komponent av elevasjonssynkroniseringsfeilen, men denne sinusfunksjon vil ikke oscillere rundt en horisontal, men i stedet rundt den kontinuerlig stigende kurve for kosinuskurven som er subtrahert fra 1, tilsvarende den andre komponent av elevasjonssynkroniseringsfeilen. De to partielle feilfunksjoner kan separeres matematisk. En slik separasjon behøver imidlertid ikke utføres for å beregne den tilsvarende korreksjonsfunksjon, siden bare resultatet, særlig korreksjonen av den totale elevasjonssynkroniseringsfeil, vil være signifikant. De partielle feilfunksjoner kan imidlertid eventuelt være av interesse, siden de mer klart viser feil i våpenkonstruksjonen, temperaturavhengigheten av de enkelte sammenstillinger, slitasje og andre ting. En andre måleenhet tilhørende det gyroskopiske målesystem brukes for målingen.
Den perpendikulære offsetfeil Aa2 som også kan etableres innenfor den andre måleprosedyre, bygger på det faktum at elevasjonsaksen L og asimutaksen A ikke som ønsket er ortogonale med hverandre, og våpenløpets akse er heller ikke som ønsket ortogonal med elevasjonsaksen L. Selv med våpenet eller kanonen innrettet mot horisonten vil en endring av elevasjonen X føre til en feil i asimut a. Offsetfeilen Aa2 kan i prinsippet beskrives og/eller tilnærmet korrigeres ved å bruke en funksjon som i alt vesentlig er proporsjonal med summen av en tangentfunksjon for X og en invers kosinusfunksjon for X, særskilt Aa2 = a tg a + b/cos X - b. Ved en elevasjon på 90° eller nær 90° kan åpenbart korreksjon ikke utføres på basis av denne funksjon, siden cos X da blir uendelig. Den perpendikulære offsetfeil Aa2 måles ved å bruke den første måleenhet tilhørende det gyroskopiske målesystem.
Endelig detekteres skjevhetsfeilen Ag i en tredje måleprosedyre. Denne feil representerer mangelen på parallellitet mellom våpenløpets akse og siktelinjen. Skjevhetsfeilen Ao etableres og prepareres i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen på typisk måte, hvilket derfor ikke her skal beskrives nærmere.
Ytterligere karakteristiske trekk ved oppfinnelsen og fordeler med denne vil bli beskrevet nedenfor, og det vises til de eksempler som er trukket frem og til tegningene, hvor: Figur IA viser et våpensystem med et skuddkorreksjonsapparat ifølge oppfinnelsen, ganske skjematisk, figur IB viser et våpen i våpensystemet på figur IA og likeledes forenklet, med tre akser i et ortogonalt aksesystem, figur 2A viser skjematisk en illustrasjon for å forklare asimutsynkroniseringsfeilen, figur 2B viser empiriske feilkurver for denne feil, figur 3A viser tilsvarende kurver for fluktuasjonsfeilen, figur 3B viser en empirisk feilkurve for fluktuasjonsfeilen, men bare av den feilkomponent som er forårsaket av den nedre kanonbærer når våpenet er en kanon, figur 3C viser en empirisk feilkurve for fluktuasjonsfeilen, men bare av den feilkomponent som skyldes benfundamentet på kanonen, figur 4A viser en empirisk feilkurve for elevasjonssynkroniseringsfeilen for konstant asimut, figur 4B viser tilsvarende feil som på figur 4A som en funksjon av asimut, og med forskjellige elevasjoner som parameter, og figur 5 viser en empirisk feilkurve og en matematisk feilfunksjon for den perpendikulære offsetfeil.
Siden registrerbare feil er kjent å være små sammenliknet med absolutte verdier, for eksempel for asimut eller elevasjon vil de diagrammer som representerer feilkurver og feilfunksjoner ikke være i skala, slik at funksjonenes og kurvenes utsving lett er synlige. Figur IA viser skjematisk et våpensystem 10 med et våpen, særlig en kanon 10.1 med sitt våpenløp 10.2. En utskytingsstyreinnretning 10.3 er anordnet i systemet, og likeledes har man en datamaskin 10.4 som sørger for kontroll og styring og/eller kan være en systemdatamaskin. Våpensystemet 10 har også en sensor 10.5 som brukes til deteksjon av våpenløpets 10.2 ønskede eller tiltenkte posisjon (også kalt den teoretiske posisjon). Figur IA viser videre det apparat 20 som best er egnet for å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Apparatet har en målefasilitet 20.1 for å detektere eller registrere de aktuelle verdier som beskriver de aktuelle posisjoner av våpenløpet 10.2 etter innsiktingen, og en datamaskinenhet 20.2. Sensoren 10.5 er typisk en komponent som hører til systemet 10, men sensorens funksjoner kan også være innbefattet i apparatet 20. Figur IB viser kanonen 10.1 i systemet 10, med en nedre kanonvogn 12, ofte benevnt lavett, en øvre kanonvogn 14 og våpenløpet 10.2. Den nedre kanonvogn er holdt oppe av tre ben 12.1, 12.2 og 12.3 som hviler på en horisontal bæreflate 1. På figur IB er også et treakset ortogonalt aksesystem vist, idet den vertikale akse er indikert med A, en lateral akse (en tverrakse) er angitt med L, og en lengdeakse R. Våpenløpet 10.2 kan dreies om den vertikale akse A for å endre asimut a og kan likeledes dreies om den laterale akse L for å endre den vertikale vinkel eller elevasjonen X.
Et målesystem 22 av optoelektronisk gyroskopisk type som utgjør en komponent i målefasiliteten 20.1 er posisjonert på våpenløpet 10.2 i munningsområdet. Systemet 22 av gyroskopisk type innbefatter en første måleenhet og/eller en a-måleenhet og en andre måleenhet og/eller en X,-måleenhet som bruker hvilken vinkel som endrer seg som et resultat av en endret asimut a og/eller en endret elevasjon X hos våpenløpet 10.2, ved deteksjon.
I det følgende skal prosedyren for å kompensere en asimutsynkroniseringsfeil Aal og for å kompensere en fluktuasjonsfeil A, hvilke feil er detekterbare innenfor en første måleperiode, men i separate partielle prosedyrer, beskrives.
Figur 2A-2C gjelder den partielle prosedyre som vedrører asimutsynkroniseringsfeilen Aal. På figur 2A er kanonen 10.1 forenklet og sett rett ovenfra. Våpenløpet 10.2 er på forenklet vis vist som våpenløpets akse og er i heltrukket strek indikert i nullposisjon, og med stiplede streker i to måleposisj oner. Disse posisjoner danner en vinkel ai på for eksempel 20° med aksen i nullposisjonen. Starter man fra denne nullposisjon dreies våpenløpet 10.2 totalt 180° til en sluttposisjon og i trinn på for eksempel 5°, i pilens Dl retning. Dreiningen reguleres av datamaskinen 10.4. Hver måleposisjon bestemmes av den tilhørende sidevinkel og/eller asimut a. Etter hvert trinn vil våpenløpet teoretisk være i sin ønskede eller tiltenkte posisjon, fastlagt ved den tilhørende tiltenkte verdi og/eller en tilhørende tiltenkt asimut al (theor), idet denne vinkel for eksempel er vist på kanonen 10.1.1 virkeligheten er imidlertid våpenløpet 10.2 i en aktuelle posisjon, hvilket er indikert med en aktuell verdi og/eller en aktuell asimut al(eff) detektert ved a-måleenheten i systemet 22 i fasiliteten 20.1. Datamaskinenheten 20.2 beregner feilverdien og/eller feilvinkelen i hvert tilfelle, det vil si avviket mellom den aktuelle verdi al(eff) og den tiltenkte verdi al (theor). Feilverdiene illustreres deretter, som en funksjon av al (theor), som en første direksjonal empirisk asimutfeilkurve fal (Dl)!. Fremgangsmåtetrinnene som er beskrevet frem til nå gjentas flere ganger for å fjerne tilfeldige feil i deteksjonen av den aktuelle asimut og den tiltenkte asimut, så mye som mulig. På denne måte vil videre første direksjonale empiriske asimutfeilkurver fal(Dl)2, fal(Dl)3, fal(Dl), etableres. Som vist på figur 2B vil til slutt en midlere første direksjonal asimutfeilkurve fal (Dl) dannes ut fra samtlige enkeltkurver. Følgelig vil fremgangsmåtetrinnene som er beskrevet ovenfor kunne utføres igjen, ved at våpenløpet 10.2 dreies i motsatt retning (dvs. i retningen av pilen D2. Flere andre direksjonale asimutfeilkurver fal(D2)i, fal(D2)2, fal(D2)3 og en midlere andre direksjonal empirisk asimutfeilkurve fal(D2) følger av dette, også vist på figur 2B. Deretter beregnes en midlere direksjonsfri empirisk asimutfeilkurve fal(DO) som også er vist på figur 2B, fra den midlere første direksjonale empiriske asimutfeilkurve fal(Dl) og den midlere andre direksjonale empiriske asimutfeilkurve fal(D2). Som vist på figur 2B vil kurven fal(D0), som beskriver asimutsynkroniseringsfeilen Aal, tilnærmet følge en sinuskurve med dobbel vinkelfrekvens. Dette indikerer at det kan være en svak ovalitet i det laterale dreielager.
I de numeriske metoder gjøres de midlere direksjonsfrie empiriske asimutfeilkurver fal (DO) og/eller verdiparene som fastlegger denne kurve, tilgjengelige for utskytingsstyredatamaskinen og/eller systemdatamaskinen 10.4 for å få gjort disse verdier tilgjengelige under ytterligere beregninger av sikteverdier. De numeriske metoder kan utføres analogt for samtlige måleprosedyrer.
I de matematiske metoder tilnærmes den gjennomsnittlige direksjonsfrie empiriske asimutfeilkurve fal (DO) ved hjelp av en matematisk asimutfeilfiinksjon Fal. Tilnærmelsen utføres enten ved en matematisk partiell feilfunksjon for hver seksjon, idet den totale verdi av de partielle feilfunksjoner da kalles den matematisk feilfunksjon, eller totalt ved en enkelt matematisk feilfunksjon. Den matematiske feilfunksjon fal brukes til å frembringe en korreksjonsfunksjon som tas i betraktning under beregningen av sikteverdiene, sammen med andre tilgjengelige data. For kontroll og etter implementeringen av korreksjonsfunksjonen i programvaren for systemdatamaskinen 10.4 kan fremgangsmåtetrinnene som er beskrevet hittil utføres på ny; korrigerte asimutfeilkurver fal(D0)korr etableres på denne måte og strekker seg vesentlig flatere enn ukorrigerte feilkurver fal(DO); den opprinnelig observerbare asimutsynkroniseringsfeil kan derfor reduseres til en meget liten restfeil og/eller kan kompenseres nesen fullstendig.
De fremgangsmåtetrinn som er beskrevet ovenfor kan utføres partielt i andre sekvenser som påvirker resultatene meget lite eller ikke i det hele tatt. Særlig vil det være tidsbesparende å utføre målingene for å etablere den første direksjonale feilfunksjon og den andre direksjonale feilfunksjon vekselvis.
For å komme frem til mer nøyaktige resultater kan man hoppe over etableringen av den retningsfrie asimutfeilkurve fal (DO), og i stedet for dette brukes en bestemmelse av de matematiske asimutfeilfunksjoner fal (Dl) og fal(D2) for den første direksjonale empiriske asimutfeilkurve fal (Dl) og den andre direksjonale empiriske asimutfeilkurve fal(D2), og de tilhørende korreksjonsfunksjoner blir deretter bestemt derfra.
Figur 3A-3C gjelder fluktuasjonsfeilen AT. Våpenløpet 10.2 skal teoretisk rettes horisontalt ved elevasjonen 0°, dvs. at den tiltenkte elevasjon må være 0.1 virkeligheten vil imidlertid våpenløpet alltid ha en viss inklinasjon overfor horisontalen, dvs. at den aktuelle elevasjon er forskjellig fra 0, men denne forskjell er da angitt av AT. Vinkelen AT vil være en funksjon av asimut a. Ved dreining over 360° rundt den vertikale akse A vil således våpenløpet 10.2 utføre en fluktuasjonsbevegelse som beskrives av en fluktua-sjonsfeilfunksjon. For å registrere fluktuasjonsfeilen AT beveges våpenløpet 10.2 uten elevasjon X i de samme trinn som for å etablere asimutsynkroniseringsfeilen Aal, men den effektive inklinasjon og/eller fluktuasjonsvinkelen for våpenløpet blir detektert etter hvert måletrinn, hvilket her skal kalles våpenløpfluktuasjonsvinkelen T(eff). Den teoretiske inklinasjon og/eller fluktuasjonsvinkel, som her kalles den tiltenkte verdi og/eller den tiltenkte fluktuasjonsvinkel T(theor) vil være lik null. Den aktuelle verdi og/eller den aktuelle fluktuasjonsvinkel T(eff) kan representeres som en funksjon av asimut a(theor). Nå bestemmes en midlere første direksjonal og en midlere andre direksjonal empirisk fluktuasjonsfeilkurve fT(Dl) henholdsvis fT(D2), analogt med etableringen av kurvene fa(Dl) og fa(D2) beskrevet ovenfor. Endelig følger en direksjonsfri empirisk fluktuasjonsfeilkurve fT(D0), idet denne kurve tilnærmes av en matematisk fluktuasjonsfeilfunk-sjon FT. På figur 3A er de to ekstreme fluktuasjonsfeilkurver for flere etablerte empiriske fluktuasjonsfeilkurver illustrerte, og mellom disse ekstreme ligger alle andre fluktuasjonsfeilkurver. Målingene er tilsynelatende ganske nøyaktige, siden kurvene bare avviker lite fra hverandre, og fluktuasjonsbevegelsen blir nærmest sinusformet. En analyse av måledata for fluktuasjonsbevegelsen gir resultater som er illustrert på figur 3B og 3C. Som en følge av dette kan man slutte at fluktuasjonsfeilen har to årsaker: For det første den asimutavhengige rigiditet i den nedre kanonvogn; idet komponenten i fluktuasjonsfeilen for dette er illustrert på figur 3B, og for det andre avstivingsvirkningen som skyldes bena 12.1-12.3, idet denne feilkomponent også er asimutavhengig og er illustrert på figur 3C. På figur 3B og 3C er de positive verdier av fluktuasjonsfeilen illustrert med heltrukne linjer, mens de negative verdier er illustrert med stiplede linjer.
Nå skal kompensasjonen av elevasjonssynkroniseringsfeilen AX, som detekteres i en andre måleprosedyre, beskrives. Denne feil AX består av to feilkomponenter, og begge kan detekteres ved hjelp av henholdsvis en andre måleenhet og/eller en X,-måleenhet i det gyroskopiske målesystem 22 i fasiliteten 20.1, og bare som komponentenes sum. Av denne grunn vil størrelsen X referere til og/eller indeksere data og/eller funksjoner som er relatert til den totale elevasjonssynkroniseringsfeil AX,. I dette tilfelle forstås med elevasjonen X inklinasjonsvinkelen for våpenløpet 10.2 i forhold til horisontalen, ved våpenløpet 10.2 når asimut a er konstant. Elevasjonen X starter fra en horisontal posisjon hvor verdien er 0 og også den perpendikulære deviasjon er lik 0, og deretter endres elevasjonen i trinn på for eksempel 5° opp til en sluttverdi på for eksempel 85°. Bevegelsen av våpenløpet 10.2 styres av en datamaskin. Etter hvert trinn er våpenløpet i en måleposisjon. I dette tilfelle vil elevasjonen teoretisk anta en verdi som kalles den tiltenkte verdi og/eller den tiltenkte elevasjon X,(theor) og som indikeres av sensoren 10.5. Våpenløpet er imidlertid i en annen aktuell posisjon, og elevasjonen kalles da X,(eff). Som beskrevet ovenfor når det gjelder asimutsynkroniseringsfeilen er forskjellen mellom X,(theor) og X,(eff) en funksjon av X,(theor). Bevegelsen av våpenløpet gjentas flere ganger i begge dreieretninger. En gjennomsnittlig første direksjonal empirisk elevasjonsfeilkurve fX,(Dl) og en tilsvarende andre kurve fX,(D2) fremkommer av måleresultatene som registreres i dette tilfelle. En tilsvarende feilkurve fX,(D0) kommer fra disse kurver og er vist på figur 4A med heltrukket strek. Det fremgår der at man med øket elevasjon X,, dvs. med stadig brattere stilling av våpenløpet 10.2 får en øket elevasjonsfeilkurve fX,(D0). Denne empiriske kurve tilnærmes deretter ved en matematisk elevasjonsfeilfunksjon fX,, og det fremkommer en korreksjonsfunksjon som tas i betraktning ved beregningen av sikteverdier. Dersom målingene gjentas, men uten å ta i betraktning noen korreksjonsfunksjon vil den korrigerte elevasjonsfeilfunksjon løpe mer flatt enn den ukorrigerte.
Feilkomponentene i elevasjonssynkroniseringsfeilen AX, som ikke behøver detekteres enkeltvis under målingen, kan etableres ved bruk av en matematisk analyse av den matematiske elevasjonsfeilfunksjon fX,.
Den første feilkomponent i elevasjonssynkroniseringsfeilen ville selv føre til en feilfunksjon som i alt vesentlig tilsvarer en sinusfunksjon med flere vinkelfrekvenser.
I og for seg vil den andre feilkomponent i feilen føre til en feilfunksjon fX,(D0)2 som hovedsakelig følger en cosinusfunksjon subtrahert fra 1 og illustrert på figur 4A med stiplet linje. Dette tilsvarer det faktum at dreiemomentet ved økende elevasjon og som skyldes vekten av våpenløpet 10.2 på kanonvognen blir redusert, siden avstanden til påtrykkslinjen for våpenløpets vekt fra den laterale akse L blir redusert. Dreiemomentet søker å vippe kanonen og således våpenløpet forover, og en reduksjon av dette dreiemoment har følgelig den virkning at kanonen med våpenløpet 10.2 vipper forover i mindre grad og/eller eventuelt vipper bakover, i det minste relativt.
Summen av feilkomponentene tilsvarer elevasjonsfeilkurven fX.(D0) og stammer fra de måleresultater som fremkommer ved målingene. Dette representeres som en oscillasjon som tilsvarer den første feilkomponent rundt en stigende kurve som tilsvarer den andre komponent.
Målingene som er beskrevet ovenfor for feilen AX, i den andre måling utføres med asimut a holdt konstant. Flere målinger i en serie utføres deretter for ytterligere asimutverdier, men asimut holdes konstant over hver måleserie. Vinkelintervallene mellom de konstante asimutverdier kan for eksempel være 5°. I dette tilfelle vil to måleserier også utføres for asimut, idet dreiningen er først en første dreieretning for den første serie, og deretter dreies motsatt for den andre serie. Figur 4B viser en romparameter som illustrerer hvordan feilen AX, arter seg som en funksjon av asimut a, ved forskjellige elevasjoner X, som parameter. Den nederste kurve tilsvarer den minste elevasjon.
De ytterligere trinn for kompensasjon av elevasjonssynkroniseringsfeilen utføres analogt med kompensasjonen av asimutsynkroniseringsfeilen beskrevet ovenfor.
Det skal også bemerkes at, som beskrevet ovenfor når det gjelder kompensasjonen av asimutsynkroniseringsfeilen, vil de enkelte målinger og analyseprosedyrer kunne utføres i det minste delvis i forskjellige sekvenser, uten påvirkning av resultatene.
Den perpendikulære offsetfeil Aa2 etableres også innenfor den andre måleprosedyre. For dette formål vil, i hvert av målestedene hvor man ved hjelp av X,-måleenheten bestemmer elevasjonssynkroniseringsfeilen AX, også bestemme den perpendikulære offsetfeil Aa2 ved hjelp av a-måleenheten. Figur 5 viser denne offsetfeil som funksjon av elevasjonen X,. Den empiriske kurve fa2 for denne offsetfeil er vist med stiplet linje og kan tilnærmes med en matematisk tilsvarende feilfunksjon fa2 som er inntegnet med heltrukket strek, for eksempel i form av et andreordens polynom.
Deteksjonen og kompensasjonen av feilen Aa2 utføres analog med kompensasjonen av feilen Aal beskrevet ovenfor.
Endelig utføres en tredje måleprosedyre ved hjelp av hvilken en kompensasjon av skjevhetsfeilen Aa utføres. Denne feil fremkommer siden retningene av våpenløpets akse og siktelinjen for kanonen ikke sammenfaller, men i stedet danner en skjevhets-vinkel. For å etablere skjevhets vinkelen vises forlengelsene av våpenløpets akse og siktelinjen i en viss avstand til våpenløpets munning, for eksempel ved å bruke en projeksjon, idet våpenløpets akse og siktelinjen da fremkommer som punkter. Avviket eller avstanden mellom disse to punkter blir da et mål på skjevhetsfeilen, idet avstanden mellom løpet og projeksjonsflaten også må betraktes å etablere denne feil. Denne fremgangsmåte for å etablere skjevhetsfeilen er ikke ny og er bare beskrevet her for tilleggsformål, siden en komplett kompensering av siktefeil som forårsakes av statiske kanongeometrifeil også må ta i betraktning slike skjevhetsfeil.
Selv om beskrivelsen ovenfor hovedsakelig gjelder fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil apparatet ifølge oppfinnelsen i det følgende også beskrives i nærmere detalj, idet det er dette apparat som kan utføre fremgangsmåten.
Det er her bemerket at den nye fremgangsmåte utføres ved hjelp av et tilsvarende nytt apparat i et våpensystem 10, som vist på figur IA. Systemet har en kanon 10.1 med minst ett våpenløp 10.2 hvis bevegelser styres på typisk måte ved hjelp av kanonservomotorer. Videre har systemet 10 en utskytingsstyreinnretning 10.3, som allerede gjennomgått. Også den tidligere omtalte datamaskin 10.4 er med og anordnet på innretningen 10.3 eller i det minste delvis på kanonen 10.1. Systemet har som tidligere en sensor 10.5 for de tiltenkte verdier, særlig asimut a og elevasjon X,, idet disse størrelser beskriver hvordan våpenløpet 10.2 er innstilt ved hjelp av datamaskinen 10.4.
Flere komponenter er nødvendige for å utføre den nye fremgangsmåte, og dette er beskrevet i detalj nedenfor: En første komponent er således sensoren 10.5 som altså registrerer/beskriver de tiltenkte verdier og/eller den antatte posisjon av våpenløpet 10.2. Sensoren i våpensystemet 10 vil i ethvert tilfelle kunne brukes som en sensor for tiltenkte verdier.
En andre komponent i det nye apparat er den allerede omtalte målefasilitet 20.1 for å registrere de aktuelle verdier, idet disse beskriver den aktuelle posisjon av våpenløpet. Fasiliteten har minst et optisk/elektronisk gyroskopisk målesystem 22.1, for eksempel et fiberoptisk målesystem. Systemet 22.1 har minst en første og/eller a-måleenhet for å registrere endringer av vinkel, fortrinnsvis asimut a, for våpenløpet 10.2. Fortrinnsvis har systemet 22.1 også en andre og/eller X-måleenhet for å registrere endringer i elevasjon X for våpenløpet.
I rammen rundt denne oppfinnelse vil gyroskopiske målesystemer av den omtalte type måtte forstås å innbefatte ikke bare fiberoptiske målesystemer, men også andre målesystemer, for eksempel ringlasersystemer innenfor gyroskopisk måling. Gyroskopiske målesystemer har generelt fordelen at de arbeider autonomt eller selvstendig, og av denne grunn behøver man ikke ha noen eksterne referansepunkter i tillegg til systemet selv. Kanoner må således ikke måtte behøve være med i en separat målestasjon. Siden det imidlertid ikke er noen ekstern referanse for systemet vil dette generelt drive over tid. Den gyroskopiske drift manifesterer seg i dette tilfelle slik at den må bestemmes og tas i betraktning under analysen av måleresultatene. Et laserposi-sjoneringssystem kan brukes i forbindelse med dette.
For å kunne detektere de statiske kanongeometrifeil mer komplett og derfor utføre en mer presis kompensering av skytefeil forårsaket av dem har den andre komponent i det nye apparat, dvs. målefasiliteten 20.1 fortrinnsvis også målesystemer for å registrere ytterligere feil, særlig fluktuasjonsfeilen AT og skjevhetsfeilen Ao.
For å kunne detektere fluktuasjonsfeil AT i tillegg til det gyroskopiske målesystem 22.1 er det anordnet et ytterligere målesystem 22.2 i form av en typisk fortrinnsvis elektronisk libelle eller et vaterpass. Dette system 22.2 måler vinkler i forhold til horisontalen, i det foreliggende eksempel vil den respektive vinkel for våpenløpets akse måles i forhold til horisontalen. En elektronisk libelle eller et vaterpass kan tolkes som en sensor som måler den horisontale vinkel, dvs. vinkelen ned til horisontalen og sender ut et elektrisk signal som er relatert til denne vinkel. Målingen bruker gravitasjonsvirkninger som fastlegger vertikalen og således også horisontalen. I dette tilfelle er det uinteressant hvordan denne sensor bruker gravitasjonen.
Det skal også bemerkes her at helningen eller bikkingen av kanonen 10.1 kan bestemmes ved hjelp av en slikt elektronisk libelle eller et vaterpass. Bikkingen er som det forstås: Dersom våpenløpet 10.2 bare beveges i asimut vil bevegelsen av våpenløpets munning tilnærmet kunne betraktes å følge en sirkelbue som avgrenser et plan. Vinkeldeviasjonen for dette plan i relasjon til det horisontale plan kalles således bikkingen eller helningen, og med andre ord vil dette plan uten helning måtte være et horisontalplan. Generelt vil helningen i nye kanoner automatisk kompenseres for og/eller kanonen blir automatisk innstilt i forhold til horisontalen. Denne innstilling er imidlertid ikke nødvendig for å utføre oppfinnelsens nye fremgangsmåte.
For å kunne detektere skjevhetsfeilen AT i tillegg til det gyroskopiske målesystem 22.1 og den elektroniske libelle eller vaterpasset 22.2 brukes et ytterligere målesystem 22.3 i form av en typisk, fortrinnsvis optisk innretning. Denne innretning måler vinkelforskjellen mellom våpenløpets akse og siktelinjen for våpenet i form av kanonen 10.1.
Det trengs en datamaskin som en tredje komponent for å utføre den nye fremgangsmåte. Datamaskinen implementeres, slik det er vist på figur IA som en separat datamaskinenhet 20.2 som brukes eksklusivt til å utføre den nye fremgangsmåte eller også for andre formål og er bare koplet til våpensystemet 10 for dette formål. Imidlertid kan utskytingsstyredatamaskinen og/eller systemdatamaskinen 10.4 for våpensystemet 10 også eventuelt brukes som denne datamaskin.
Den tredje komponent i det nye apparat er i det foreliggende tilfelle datamaskinenheten 20.2 som har en datainngang og/eller et datagrensesnitt via hvilket det tilføres i det minste data som representerer de detekterte tiltenkte verdier og aktuelle verdier. Disse data kan gjøres tilgjengelige overfor datamaskinenheten 20.2 på en vilkårlig ønsket og hensiktsmessig måte, for eksempel ved hjelp av en databærer så som en diskett eller via en datakrets som kan være materiell eller immateriell.
Dersom maskinen 10.4 brukes som datamaskin vil den allerede ha informasjon om de tiltenkte verdier og de aktuelle verdier gjøres tilgjengelig for den via en datainngang og/eller et datagrensesnitt 24.
Den tredje komponent i det nye apparat er altså enheten 20.2 og har ytterligere programvare for å kunne bestemme korreksjonsverdiene ut fra de tiltenkte og de aktuelle verdier. De trinn som i så fall utføres er beskrevet i nærmere detalj ovenfor, i forbindelse med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Dersom datamaskinen 10.4 som datamaskin for dette kan de korreksjons verdier som er etablerte implementeres direkte i utskytingsstyreprogramvaren.
Dersom imidlertid datamaskinen 10.4 ikke brukes som datamaskin i dette tilfelle, men i stedet en separat datamaskinenhet 20.2 må de etablerte korreksjonsverdier gjøres tilgjengelige for datamaskinen 10.4 via en datainngang og/eller et datagrensesnitt 24 og implementeres i datamaskinens utskytingsstyreprogramvare.
Den tredje komponent, dvs. datamaskinen, har fortrinnsvis en inngangsenhet 20.3 så som et tastatur, og via denne inngangsenhet kan ytterligere data gjøres tilgjengelig, særlig dersom inngangsenheten er utformet av/som den separate datamaskinenhet 20.2. Dette kan innbefatte, for eksempel data som styrer progresjonen av den nye fremgangsmåte ved at disse data blant annet styrer den trinnvise dreining av våpenløpet til måleposisjonene, ved hjelp av servomotorer, og koplingen av de respektive målesystemer og/eller måleenheter som skal brukes.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte for å kompensere skytefeil hos et skytevåpen med et våpenløp (10.2), forårsaket av statiske våpengeometrifeil som influerer på posisjonen av våpenløpet (10.2) under innsikting av dette ved sikteverdier, karakterisert ved at våpenløpet (10.2) bringes i måleposisj oner ved trinnvis dreining om en akse (A, L), ved hver måleposisjon å beregne en tiltenkt verdi som beskriver den tiltenkte posisjon for våpenløpet (10.2), og en aktuell verdi som beskriver den aktuelle posisjon av våpenløpet (10.2) ved hjelp av et optisk-elektronisk gyroskopisk målesystem (22.1) på våpenløpet (10.2), å beregne forskjellen mellom den aktuelle og den tiltenkte verdi, som defineres som feilverdi, å etablere korreksjons verdier etableres fra flere feilverdier, og at korreksjons verdier etableres fra flere feilverdier og at feilverdiene tas i betraktning under senere innsikting av våpenløpet (10.2).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at etableringen av korreksjonsverdier omfatter empirisk representasjon av korreksjonsverdiene, de empirisk representerte feilverdier tilnærmes ved en matematisk feilfunksjon, og korreksjonsverdiene som tas i betraktning under den senere beregning av sikteverdiene for våpenløpet (10.2), bestemmes ut fra den matematiske feilfunksjon.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at korreksjonsverdiene bestemmes i form av en korreksjonsfunksjon.
4. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved at en målefasilitet (20.1) som har et optisk/elektronisk gyroskopisk målesystem (22.1) har en første måleenhet for bruk for deteksjon av en asimutsynkroniseringsfeil (Aal) og/eller en perpendikulær offsetfeil (Aa2), for deteksjon av de aktuelle verdier.
5. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved at målefasiliteten (20.1) med systemet (22.1) har en andre måleenhet som brukes for deteksjon av en elevasjonssynkroniseringsfeil (AX) for deteksjon av de aktuelle verdier.
6. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved at målefasiliteten (20.1) har et målesystem (22.2) med en, fortrinnsvis elektronisk, libelle eller et vaterpass som brukes for deteksjon av fluktuasjonsfeil (AT), for deteksjon av de aktuelle verdier.
7. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved at målefasiliteten (20.1) har et målesystem (22.3) med en innretning for deteksjon av skjevhetsfeil (Ao), for deteksjon av de aktuelle verdier.
8. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved at de tiltenkte og aktuelle verdier gjøres tilgjengelige for en datamaskin (20.2, 10.4) som bestemmes korreksjonsverdier og/eller korreksjonsfunksjonen.
9. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved at korreksjonsverdiene lagres i en systemdatamaskin (10.4) tilordnet våpenet (10.1) for å brukes under beregningen av sikteverdiene for innsikting av våpenløpet (10.2).
10. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved at våpenløpet (10.2) under dets dreining til måleposisj onene dreies om våpenets (10.1) vertikale akse (A) og fortrinnsvis også rundt dets laterale akse (L).
11. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at under deteksjonen av de aktuelle verdier ved hjelp av et optisk/elektronisk gyroskopisk målesystem (22), bestemmes den gyroskopiske drift av dette system ved bestemte intervaller eller kontinuerlig og tas i betraktning ved de detekterte aktuelle verdier.
12. Apparat for kompensasjon av skytefeil hos et våpen med et våpenløp (10.2) hvilke skytefeil forårsakes av statiske våpengeometrifeil som påvirker posisjonen av våpenløpet (10.2) under innsiktingen av dette, ved beregnede sikteverdier, karakterisert ved en innretning for å sette våpenløpet i bevegelse for å bringe våpenløpet (10.2) ved trinnvis rotasjon om en akse (A, L) til måleposisj oner, en innretning med målefasilitet (20.1) for etablering av aktuelle verdier som beskriver posisjonen av våpenløpet, hvilken fasilitet (20.1) har et optisk/elektronisk gyroskopisk målesystem (22.1) på våpenløpet, med en første måleenhet for å kunne detektere asimutsynkroniseringsfeil (Aal) og eventuelt perpendikulære offsetfeil (Aa2), og en computerenhet for å kalkulere forskjellen mellom den korresponderende aktuelle verdien definert som en feilverdi, og etablering av korreksjons verdier for flere feilverdier som kan tas med i betraktningen ved senere innsiktig av våpenløpet (10.2).
13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert ved at det optisk/elektroniske karismatiske [sic] målesystem (22.1) har en andre måleenhet for å kunne detektere elevasj onssynkroniseringsfeil (AX).
14. Apparat ifølge krav 12-13, karakterisert ved at målefasiliteten (20.1) har et målesystem (22.2) med en, fortrinnsvis elektronisk, libelle eller et vaterpass for å kunne detektere fluktuasjonsfeil (AT), og/eller et målesystem (22.3) med en, fortrinnsvis optisk, innretning for å kunne detektere skjevhetsfeil (Ao).
15. Apparat ifølge krav 12-14, karakterisert ved at datamaskinenheten (20.2) er koplet til inngangssiden på en sensor (10.5) som gjør teoretiske, ønskede og tiltenkte verdier og som gjør slike verdier tilgjengelige for beskrivelse av den tiltenkte posisjon av våpenløpet (10.2), og til målefasiliteten (20.1), som gjør de aktuelle verdier tilgjengelige, er implementert for beregning av korreksjons verdier, på basis av de tiltenkte verdier og aktuelle verdier, som er tiltenkt formålet å tas i betraktning under beregningen av sikteverdier for våpenløpet (10.2) for å kompensere skytefeil, og som kan koples til utgangssiden av en systemdatamaskin (10.4) for å gjøre data som representerer korreksjonsverdiene tilgjengelige dertil.
16. Apparat ifølge krav 15, karakterisert ved at datamaskinenheten (20.2) har en inngangsenhet (20.3) for tilførsel av data.
17. Apparat ifølge krav 15, karakterisert ved at systemcomputeren (10.4) et tillempet et våpensystem (10) for beregning av måleverdier for innsikting av et våpens (10.1) våpenløp (10.2) tilhørende et våpensystem (10) for beregning av sikteverdier for innsikting av et våpenløp (10.2) tilhørende et våpen (10.1) i våpensystemet, at det omfatter en datainngang (24) for data som er gjort tilgjengelig, hvilke data er ment for formålet å tas i betraktning under beregningen av sikteverdier for å kompensere siktefeil, hvilke feil forårsakes av statiske våpengeometrifeil og som påvirker posisjonen av våpenløpet (10.2).
NO20030094A 2002-01-16 2003-01-09 Fremgangsmate og apparat for skuddkorreksjon, og systemdatamaskin for vapensystem NO327584B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH642002 2002-01-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20030094D0 NO20030094D0 (no) 2003-01-09
NO20030094L NO20030094L (no) 2003-07-17
NO327584B1 true NO327584B1 (no) 2009-08-24

Family

ID=4309314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20030094A NO327584B1 (no) 2002-01-16 2003-01-09 Fremgangsmate og apparat for skuddkorreksjon, og systemdatamaskin for vapensystem

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20030183070A1 (no)
EP (1) EP1329683B1 (no)
JP (1) JP4248856B2 (no)
KR (1) KR100928753B1 (no)
CN (1) CN100480614C (no)
AT (1) ATE303576T1 (no)
CA (1) CA2416166C (no)
DE (1) DE50204077D1 (no)
DK (1) DK1329683T3 (no)
IL (1) IL153223A (no)
NO (1) NO327584B1 (no)
PL (1) PL206455B1 (no)
ZA (1) ZA200300259B (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0300755L (sv) 2003-03-20 2004-03-02 Saab Ab Anordning vid eldvapen med servosystem
KR100522205B1 (ko) * 2004-03-30 2005-10-18 삼성탈레스 주식회사 선박에 장착되는 조준 장치의 시차 보정 방법
DE102005059225B4 (de) * 2005-12-12 2013-09-12 Moog Gmbh Waffe mit einem Waffenrohr, das außerhalb des Schwerpunkts auf einer bewegbaren Unterlage drehbar gelagert ist
GB0619014D0 (en) * 2006-09-27 2006-11-08 Lindsay Norman M Identifying golf shots
DE102007044732A1 (de) * 2007-09-18 2009-04-02 Oerlikon Contraves Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung der Treffgenauigkeit einer insbesondere zeitgesteuerten Munitionszerlegung
US8006427B2 (en) * 2008-07-29 2011-08-30 Honeywell International Inc. Boresighting and pointing accuracy determination of gun systems
DE102011106199B3 (de) * 2011-06-07 2012-08-30 Rheinmetall Air Defence Ag Vorrichtung und Verfahren zur Thermalkompensation eines Waffenrohres
KR101364637B1 (ko) 2011-12-09 2014-02-20 국방과학연구소 능동파괴체계의 체계 정렬 방법 및 장치
CN104154818B (zh) * 2014-07-25 2016-01-20 北京机械设备研究所 一种无控弹射击角度确定方法
CN109556459B (zh) * 2019-01-22 2024-02-27 中国人民解放军陆军工程大学 一种火箭炮惯导寻北精度检测系统和方法
CN112696981B (zh) * 2020-12-21 2023-02-21 西北机电工程研究所 一种大地坐标系下全闭环干扰速率补偿自稳定控制方法
DE102022106062A1 (de) 2022-03-16 2023-09-21 Vincorion Advanced Systems Gmbh Verfahren und Notrichtsteuereinheit zum Betreiben eines Notrichtsystems für eine Geschützvorrichtung, Geschützvorrichtung und Fahrzeug

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3575085A (en) * 1968-08-21 1971-04-13 Hughes Aircraft Co Advanced fire control system
SE331245B (no) * 1969-01-03 1970-12-14 Bofors Ab
US3727221A (en) * 1970-05-18 1973-04-10 R Julier Error measuring device for a monopulse tracking radar system
US3845276A (en) * 1971-12-17 1974-10-29 Hughes Aircraft Co Laser-sight and computer for anti-aircraft gun fire control system
US3803387A (en) * 1972-09-20 1974-04-09 Us Navy Alignment error detection system
US3844196A (en) * 1972-09-28 1974-10-29 Pneumo Dynamics Corp Fire control system
GB1587714A (en) * 1976-03-16 1981-04-08 Secr Defence Correcton of gun sighting errors
SE425618B (sv) * 1978-02-22 1982-10-18 Bofors Ab Anordning for bestemning av lodriktning
SE434573B (sv) * 1979-10-02 1984-07-30 Bofors Ab Sett och anordning for att hoja linjeriteten hos ett servosystem
US4302666A (en) * 1979-11-13 1981-11-24 The Boeing Company Position control system of the discontinuous feedback type
DE2951108C2 (de) * 1979-12-19 1983-11-17 Krauss-Maffei AG, 8000 München Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung des Gleichlaufs der Visierlinie eines Periskops mit auf Zielpunkte richtbaren Elementen
FR2505477B1 (fr) * 1981-05-08 1985-06-14 France Etat Procede et dispositif d'harmonisation des axes d'une arme et d'un viseur
US4464975A (en) * 1981-12-29 1984-08-14 General Electric Company Control of dispersion of gun systems
DE3219916A1 (de) * 1982-05-27 1983-12-01 Wegmann & Co GmbH, 3500 Kassel Verfahren und einrichtung zur ueberpruefung von gleichlaufabweichungen zwischen einer optischen visiereinrichtung und einer auf zielpunkte richtbaren einrichtung, insbesondere einer waffe
DE3225395A1 (de) * 1982-07-07 1984-01-12 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Digitaler ballistikrechner fuer ein feuerleitsystem einer rohrwaffe
US4698489A (en) * 1982-09-30 1987-10-06 General Electric Company Aircraft automatic boresight correction
US4570530A (en) * 1983-12-14 1986-02-18 Rca Corporation Workpiece alignment system
DE3439082A1 (de) * 1984-10-25 1986-04-30 Wegmann & Co GmbH, 3500 Kassel Einrichtung zur durchfuehrung dynamischer vergleichsmessungen an feuerleitsystemen fuer gerichtete waffen
EP0229864B2 (de) * 1986-01-24 1993-06-23 LITEF GmbH Einrichtung zur Stabilisierung hochdynamischer Geräte auf einem niederdynamischen Träger
IL81192A0 (en) * 1987-01-07 1987-08-31 Israel State Stabilized line-of-sight aiming system for use with fire control systems
TR27014A (tr) * 1987-05-15 1994-09-15 Contraves Ag Bir ates idare tertibati icin tevcih usulü ve bu usulü icra etmeye mahsus ates idare tertibati.
US5140329A (en) * 1991-04-24 1992-08-18 Lear Astronics Corporation Trajectory analysis radar system for artillery piece
EP0512856B1 (en) * 1991-05-08 1998-11-04 Electronic Data Systems Corporation Weapon system
FR2691792A1 (fr) * 1992-06-02 1993-12-03 Giat Ind Sa Dispositif de déclenchement du tir d'une arme à feu.
US5481957A (en) * 1992-07-06 1996-01-09 Alliedsignal Inc. Aiming and pointing system for ground based weapons equipment
US5413028A (en) * 1993-11-12 1995-05-09 Cadillac Gage Textron Inc. Weapon stabilization system
US5617316A (en) * 1995-03-15 1997-04-01 Sikorsky Aircraft Corporation Maintaining attitude error constant in Euler singularity protection
US5631437A (en) * 1996-06-28 1997-05-20 Techno-Sciences, Inc. Gun muzzle control system using barrel mounted actuator assembly
FR2758625B1 (fr) * 1997-01-17 1999-03-19 Sofresud Dispositif apte a determiner la direction d'une cible dans un repere predefini
ES2232706T3 (es) * 2001-11-23 2005-06-01 Oerlikon Contraves Ag Procedimiento y dispositivo par ala evaluacion de errores de punteria de un sistema de armas y utilizacion del dispositivo.
KR20070111418A (ko) * 2007-10-04 2007-11-21 희 한 원격 화기 정밀 사격제어 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DK1329683T3 (da) 2005-12-12
US20030183070A1 (en) 2003-10-02
IL153223A (en) 2007-10-31
JP4248856B2 (ja) 2009-04-02
KR20030062225A (ko) 2003-07-23
PL358315A1 (en) 2003-07-28
DE50204077D1 (de) 2005-10-06
PL206455B1 (pl) 2010-08-31
CA2416166A1 (en) 2003-07-16
NO20030094D0 (no) 2003-01-09
CN100480614C (zh) 2009-04-22
ATE303576T1 (de) 2005-09-15
KR100928753B1 (ko) 2009-11-25
JP2003214797A (ja) 2003-07-30
ZA200300259B (en) 2003-07-31
EP1329683B1 (de) 2005-08-31
CN1432786A (zh) 2003-07-30
EP1329683A1 (de) 2003-07-23
NO20030094L (no) 2003-07-17
IL153223A0 (en) 2003-07-06
CA2416166C (en) 2010-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8006427B2 (en) Boresighting and pointing accuracy determination of gun systems
EP2800942B1 (en) Gun sight for use with superelevating weapon
US8833655B2 (en) Magnification compensating sighting systems and methods
TWI531777B (zh) D型望遠瞄準裝置及決定射程的方法
NO327584B1 (no) Fremgangsmate og apparat for skuddkorreksjon, og systemdatamaskin for vapensystem
US9239213B2 (en) Sights and methods of operation thereof
CN104089529B (zh) 使用光纤陀螺仪对战斗机武器系统进行校准的方法及设备
CN109154486B (zh) 炮膛瞄准装置和方法
CN102057246A (zh) 用于弹道瞄准的多重色彩十字标线
NO337941B1 (no) Forbedret anordning for fjernstyring av et skytevåpen.
US9593909B2 (en) Embedded cant indicator for rifles
GB2225844A (en) Telescope sight
US6497171B2 (en) Method for correcting dynamic gun errors
CN113790739B (zh) 航炮空间姿态校准装置及校准方法
JP3878360B2 (ja) 小火器用照準装置
CN203928892U (zh) 使用光纤陀螺仪对战斗机武器系统进行校准的设备
US4823674A (en) Anti-aircraft sight
WO2012007825A1 (en) Optoelectronic apparatus for assisting an operator in determining the shooting attitude to be given to a hand-held grenade launcher so as to strike a target, and respective operation method
CN112414209B (zh) 用于火炮跳角获取的弹丸坐标测试方法及装置
US20020074486A1 (en) Method and device for correcting shooting errors
US20110168006A1 (en) Method and device for stabilizing weapons
RU2581997C2 (ru) Способ определения бокового увода направления стрельбы из артиллерийской установки и устройство для его осуществления
JP2000249496A (ja) 照準装置
CN114777570A (zh) 一种智能化自动校枪系统
CN117128811A (zh) 具有横滚自动修正无坐力武器系统昼夜光电火控解算方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees