PL206455B1 - Sposób i urządzenie do kompensacji uchybów ogniowych działa, spowodowanych przez błędy statycznej geometrii działa oraz system komputerowy dla zespołu współdziałających jednostek sprzętu bojowego - Google Patents
Sposób i urządzenie do kompensacji uchybów ogniowych działa, spowodowanych przez błędy statycznej geometrii działa oraz system komputerowy dla zespołu współdziałających jednostek sprzętu bojowegoInfo
- Publication number
- PL206455B1 PL206455B1 PL358315A PL35831503A PL206455B1 PL 206455 B1 PL206455 B1 PL 206455B1 PL 358315 A PL358315 A PL 358315A PL 35831503 A PL35831503 A PL 35831503A PL 206455 B1 PL206455 B1 PL 206455B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- error
- gun
- barrel
- values
- measuring
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 76
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 56
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 13
- 238000012067 mathematical method Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000007620 mathematical function Methods 0.000 description 2
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000013208 measuring procedure Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A27/00—Gun mountings permitting traversing or elevating movement, e.g. gun carriages
- F41A27/30—Stabilisation or compensation systems, e.g. compensating for barrel weight or wind force on the barrel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/32—Devices for testing or checking
- F41G3/323—Devices 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
- F41G5/26—Apparatus 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)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Fire Alarms (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do kompensacji uchybów ogniowych działa, spowodowanych przez błędy statycznej geometrii działa oraz system komputerowy dla zespołu współdziałających jednostek sprzętu bojowego. Wynalazek dotyczy w szczególności sposobu i urządzenia do kompensacji uchybów ogniowych działa wyposażonego w lufę i wykorzystywanego w systemie uzbrojenia, spowodowanych przez błędy statycznej geometrii działa, wpływające na pozycję lufy działa podczas jej ustawiania przy nakierowywaniu na cel w położeniu określonym przez wartości celownicze oraz system komputerowy dla zespołu współdziałających jednostek sprzętu bojowego, do obliczania wartości celowniczych do ustawiania lufy działa przy nakierowywaniu jej na cel.
W zasadzie, obecny wynalazek odnosi się do wszelkich możliwych błędów statycznej geometrii działa oraz ich kompensacji.
Działa zbudowane są z licznych odrębnych części, połączonych ze sobą na sztywno lub ruchomo. Poszczególnych części nie można nigdy wytworzyć ze ścisłą dokładnością wymiarową, lecz jedynie z zachowaniem pewnej tolerancji produkcyjnej i/lub pewnych odchyleń od wymiarów ustalonych teoretycznie, a odchylenia - mieszczące się w ustalonym zakresie tolerancji montażowej, w stosunku do pożądanego wzajemnego położenia elementów, wynikają również z procesu montażu. Suma odchyleń powoduje w konsekwencji, że każde działo ma odstępstwa do swej idealnej geometrii, które określa się jako błędy geometrii działa. Na takie błędy geometrii działa składają się błędy rozmaitego rodzaju. Dla przykładu błędy geometrii działa przejawiają się w tym, że azymut α lufy działa ustawionej w pozycji zerowej, według wskaźnika azymutu działa, nie jest w rzeczywistości równy 0°, lecz wykazuje odchylenie od 0° o pewien niewielki kąt Δα. Odpowiednio kąt podniesienia λ lufy działa w jej pozycji zerowej moż e w rzeczywistoś ci nie wykazywać wartoś ci 0°, pokazanej przez wskaź nik podniesienia działa, lecz może raczej wykazywać odchylenie o niewielki kąt Δλ od 0°. W niektórych przypadkach Δα i Δλ mogą być równe zeru, lecz tylko wtedy, gdy różne błędy geometrii działa wzajemnie się kompensują.
Tolerancje wytwarzania mogą być równe lub w przybliżeniu równe dla poszczególnych identycznych części danej serii dział, o ile takie poszczególne części są zawsze wytwarzane na tych samych maszynach przy zastosowaniu narzędzi nie ulegających zużyciu lub umożliwiających dokładne ustawienia i w identycznych warunkach zewnętrznych, takich jak warunki temperatury. Jednakże, po przeprowadzeniu montażu błędy geometrii działa będą odmienne dla każdego działa.
Problem jest tym poważniejszy, że błędy geometrii działa, zwłaszcza błędy kątowe, nie są stałe, lecz zmieniają się z różnych powodów. W przypadku indywidualnych części ruchomych zmiany takie są w pierwszym rzędzie konsekwencją zużycia, a zatem rosną w czasie. Zmiana błędów łączy się jednak także z istniejącymi warunkami otoczenia, takimi jak temperatura powietrza i temperatura działa; mogą więc się one przemiennie zwiększać i maleć.
Dalsze komplikacje wynikają z faktu, że błędy geometrii działa zależą również od wzajemnego położenia poszczególnych części, gdyż mechaniczne obciążenia, a więc i odkształcenia poszczególnych elementów, zależą częściowo od ich położenia.
Na koniec zaś, błędy geometrii działa, które ujawniają się w określonym położeniu lufy działa w określonym czasie, mogą być również funkcją kierunku obrotu, przy którym lufa działa osiąga to określone położenie.
Błędy geometrii działa charakteryzują poszczególne działa, są więc rzeczywistymi parametrami broni. Uchyby ogniowe i/lub obniżenie dokładności działania działa stanowią konsekwencję błędów geometrii działa, zwłaszcza błędów kątowych. Ze względu na duże odległości między wylotem lufy działa a celem, w który mają trafić pociski wyrzucane z lufy, nawet drobne odchylenia kątowe lufy działa mogą być powodem znacznego odchylenia pocisku od zwalczanego celu.
Jeżeli znamy błędy geometrii działa i/lub parametry działa, to powodowane przez nie uchyby ogniowe mogą być kompensowane, gdyż parametry działa mogą być uwzględnione obok innych danych w trakcie wyznaczania wartości celowniczych przez program komputera współpracującego z działem. Przez określenie „komputer współpracujący z działem należy rozumieć komputer działa i/lub komputer urządzenia sterującego ogniem. Do innych danych, które uwzględnia komputer, zalicza się w szczególności dane o celu, opisujące lokalizację i ruch celu, dane meteorologiczne, opisujące odnośne warunki meteorologiczne, parametry v0, które odnoszą się do odchylenia rzeczywistej szybkości na wylocie od wartości tej szybkości wyznaczonej teoretycznie, oraz w miarę możliwości dane na temat pocisku, charakteryzujące poszczególne wystrzeliwane pociski.
PL 206 455 B1
Oznaczenie błędów geometrii działa i/lub parametrów działa oraz ich oszacowanie celem znalezienia funkcji korekcyjnych, a także uwzględnienie tych funkcji korekcyjnych w programie komputera, winno być dokonane przed rozpoczęciem eksploatacji działa, osobno dla każdego działa.
Dotychczasowe metody pomiaru parametrów działa mają szereg niedogodności. Nie wszystkie rodzaje błędów geometrii działa mogą być zmierzone. Nie można prowadzić pomiarów w sposób zautomatyzowany, co oznacza, że proces ten jest czasochłonny; w efekcie prowadzi się niewiele pomiarów w pozycji pomiarowej lufy działa, co ma taki skutek, że nie da się wyeliminować przypadkowych błędów pomiarowych. Pomiary są nie tylko czasochłonne, ale wymagają również stosunkowo licznego personelu, a więc są bardzo kosztowne. Ponadto, część personelu prowadzącego takie pomiary jest narażona na stosunkowo duże niebezpieczeństwo, gdyż wykonywanie pomiarów wymaga obecności personelu w strefie wylotu lufy działa; a przy większym podniesieniu i długiej lufie oznacza to, że osoby prowadzące pomiary muszą być uniesione na wysokość strefy wylotu lufy za pomocą podnośnika lub też, że pomiary należy prowadzić stojąc na drabinie.
Celem niniejszego wynalazku jest zatem:
- wskazanie takiego sposobu kompensacji uchybów ogniowych jak wyżej opisane, które pozwoli na wykrycie wszystkich błędów geometrii działa i które można zrealizować precyzyjnie, szybko i przy zaangażowaniu nielicznego personelu, korzystnie automatycznie;
- opracowanie urzą dzenia do realizacji tego sposobu oraz
- zapewnienie komputera sterują cego ogniem i/lub komputera systemowego dla zespoł u współ działających jednostek sprzętu bojowego systemu uzbrojenia, z którym można połączyć to nowatorskie urządzenie.
Cel ten osiągnięto dzięki opracowaniu rozwiązania według wynalazku.
Sposób kompensacji uchybów ogniowych działa posiadającego lufę, spowodowanych przez błędy statycznej geometrii działa wpływające na pozycję lufy działa podczas jej ustawiania przy nakierowywaniu na cel, w położeniu określonym przez wartości celownicze, według wynalazku polega na tym, że
- lufę działa ustawia się etapowo w pozycjach pomiarowych, poprzez stopniowy obrót wokół osi działa,
- w każ dej pozycji pomiarowej:
- ustala się zamierzoną wartość, opisującą zamierzoną pozycję celowniczą lufy działa,
- oznacza się rzeczywistą wartość, opisują c ą rzeczywistą pozycję celowniczą lufy dział a;
- oblicza się różnicę między wartością rzeczywistą a wartością zamierzoną, określaną jako wartość błędu.
- wyznacza się wartoś ci korekty z wielu wartoś ci błędu oraz
- uwzględnia się wartoś ci korekty w trakcie póź niejszego nakierowywania lufy dział a na cel.
Korzystnie w sposobie według wynalazku, celem wyznaczenia wartości korekty:
- przedstawia się empirycznie wartości korekty;
- przedstawione empirycznie wartoś ci błędu aproksymuje się wykorzystują c matematyczn ą funkcję błędu, oraz
- wartoś ci korekty, uwzględnione w póź niejszym obliczaniu warto ści celowniczych dla lufy działa, wyznacza się z matematycznej funkcji błędu.
Korzystnie, wartości korekty wyznacza się w postaci funkcji korekty.
Zgodnie z wynalazkiem, do oznaczenia wartości rzeczywistych stosuje się przystawkę pomiarową, posiadającą żyroskopowy optyczno-elektroniczny układ pomiarowy z pierwszą jednostką pomiarową, za pomocą której wykrywa się błąd synchronizacji azymutu Δα1 i/lub błąd kompensaty prostopadłej Δα2.
Zgodnie z wynalazkiem, do oznaczenia wartości rzeczywistych stosuje się przystawkę pomiarową, posiadającą żyroskopowy optyczno-elektroniczny układ pomiarowy z drugą jednostką pomiarową, za pomocą której wykrywa się błąd podniesienia Δλ.
Zgodnie z wynalazkiem, do oznaczenia wartości rzeczywistych stosuje się przystawkę pomiarową, posiadającą układ pomiarowy z poziomicą alkoholową, korzystnie z elektroniczną poziomicą alkoholową, za pomocą którego wykrywa się błąd bicia osiowego Δτ.
Zgodnie z wynalazkiem, do oznaczenia wartości rzeczywistych stosuje się przystawkę pomiarową, posiadającą układ pomiarowy z urządzeniem, za pomocą którego wykrywa się błąd odchylenia kątowego Δσ.
W sposobie wedł ug wynalazku, wartoś ci zamierzone i wartoś ci rzeczywiste wprowadza się do komputera, który wyznacza wartości korekty i/lub funkcje korekty.
PL 206 455 B1
Korzystnie, wartości korekty przechowuje się w komputerze systemowym współpracującym z działem w celu ich późniejszego wykorzystania i oblicza się wartości celownicze do nakierowania lufy działa na cel wykorzystując te przechowywane w komputerze wartości korekty.
W sposobie według wynalazku, w trakcie obrotu do pozycji pomiarowej obraca się lufę działa wokół pionowej osi A działa, a korzystnie również wokół bocznej osi L działa.
Zgodnie z wynalazkiem, przy oznaczaniu wartości rzeczywistych za pomocą żyroskopowego optyczno-elektronicznego układu pomiarowego uwzględnia znos żyroskopowy żyroskopowego układu pomiarowego, wyznaczany w określonych odstępach czasu lub w sposób ciągły.
Urządzenie do kompensacji uchybów ogniowych działa posiadającego lufę, będących skutkiem błędów statycznej geometrii działa, wpływających na pozycję lufy działa podczas jej ustawiania przy nakierowywaniu na cel, w położeniu określonym przez obliczone wartości celownicze, według wynalazku cechuje się tym, że posiada przystawkę pomiarową do oznaczania wartości rzeczywistych, opisujących rzeczywistą pozycję lufy działa, a przystawka pomiarowa posiada żyroskopowy optyczno-elektroniczny układ pomiarowy na lufie działa, z pierwszą jednostką pomiarową do wykrywania błędu synchronizacji azymutu Δα1 i ewentualnie błędu kompensaty prostopadłej Δα2.
Korzystnie w urządzeniu według wynalazku, żyroskopowy optyczno-elektroniczny układ pomiarowy ma drugą jednostkę pomiarową do wykrywania błędu synchronizacji podniesienia Δλ.
Korzystnie, przystawka pomiarowa posiada:
- ukł ad pomiarowy wyposaż ony w poziomicę alkoholową , korzystnie w elektroniczną poziomicę alkoholową, do wykrywania błędu bicia osiowego Δτ i/lub
- układ pomiarowy wyposażony w urządzenie, korzystnie w urządzenie optyczne, do wykrywania błędu odchylenia kątowego Δσ.
Urządzenie według wynalazku, posiada jednostkę komputerową:
- podłączoną do strony wejściowej do czujnika wartości zamierzonych, udostępniającego wartości zamierzone, opisujące zamierzoną pozycję lufy działa oraz do przystawki pomiarowej, udostępniającej wartości rzeczywiste,
- zainstalowaną do obliczania - na podstawie wartoś ci zamierzonych i wartoś ci rzeczywistych, wartości korekty do uwzględnienia przy obliczaniu wartości celowniczych dla lufy działa celem kompensacji uchybów ogniowych, oraz
- ewentualnie podłączoną do strony wyjściowej do komputera systemowego celem wprowadzania do niego i udostępnienia danych stanowiących obliczone wartości korekty.
W urządzeniu według wynalazku, jednostka komputerowa korzystnie posiada jednostkę do wprowadzania danych.
System komputerowy dla zespołu współdziałających jednostek sprzętu bojowego, do obliczania wartości celowniczych do ustawiania lufy działa przy nakierowywaniu jej na cel, według wynalazku cechuje się tym, że komputer systemowy posiada wejście do wprowadzania danych przeznaczonych do uwzględnienia przy obliczaniu wartości celowniczych, celem kompensacji uchybów ogniowych i błędów celowniczych, spowodowanych błędami statycznej geometrii działa, mających wpływ na pozycję lufy działa.
Korzyści, jakie osiąga się dzięki zastosowaniu obecnego wynalazku, zasadniczo przedstawiają się jak następuje:
- Wszystkie błędy kątowe, spowodowane błędami statycznej geometrii działa, są wykrywalne, a zatem moż liwe do skompensowania.
- Błędy statycznej geometrii dział a, które dotychczas moż na był o wyznaczyć jedynie zgrubnie, ponosząc wysokie nakłady, można obecnie mierzyć precyzyjnie i w efekcie kompensować z dużą skutecznością.
- Zastosowanie ż yroskopowego systemu pomiaru umoż liwia prowadzenie pomiarów ką towych bez uprzedniego wypoziomowania działa.
- Zastosowanie żyroskopu optyczno-elektronicznego, zwłaszcza zaś żyroskopu światłowodowego, umożliwia prowadzenie pomiarów kątowych z dokładnością, niezawodnością i powtarzalnością znacznie wyższą niż przy zastosowaniu dotychczasowych metod pomiarów; obecnie realizowane pomiary kątowe dają znacznie bardziej szczegółowe wyniki niż osiągane dotychczas; dzięki temu więc istnieje możliwość znacznie dokładniejszej kompensacji uchybów ogniowych, wynikających z geometrii działa.
- Pomiary moż na przeprowadzić szybko i automatycznie; czas pomiarów i personel dokonują cy pomiarów działa są niewielkie, co powoduje znaczne oszczędności kosztów.
PL 206 455 B1
- Można znacznie obniżyć zagrożenie osób, uczestniczą cych w pomiarach.
Dalsza charakterystyka i zalety obecnego wynalazku opisano w dalszej części z odniesieniami do przykładów i załączonego rysunku, na którym:
Fig. 1A przedstawia schematycznie zespół współdziałających jednostek sprzętu bojowego wyposażony w urządzenie według wynalazku,
Fig. 1B przedstawia działo zespołu pokazanego na rysunku Fig. 1A, w uproszczeniu, z zaznaczonymi trzema osiami prostokątnego układu współrzędnych,
Fig. 2A stanowi schematyczną ilustrację wyjaśniającą błąd synchronizacji azymutu,
Fig. 2B przedstawia empiryczne krzywe błędu dla błędu synchronizacji azymutu,
Fig. 3A przedstawia empiryczne krzywe błędu dla błędu bicia osiowego,
Fig. 3B przedstawia empiryczną krzywą błędu bicia osiowego; na ilustracji pokazano tylko jeden składnik błędu wywołany przez dolne łoże działa,
Fig. 3C przedstawia empiryczną krzywą błędu bicia osiowego; na ilustracji pokazano tylko jeden składnik błędu wywołany przez wspornik goleni,
Fig. 4A przedstawia empiryczną krzywą błędu synchronizacji podniesienia przy stałym azymucie,
Fig. 4B przedstawia błędy synchronizacji podniesienia jako funkcję azymutu przy różnych podniesieniach jako parametrze, zaś
Fig. 5 przedstawia empiryczną krzywą błędu i matematyczną funkcję błędu dla błędu kompensaty prostopadłej.
Przed szczegółowym opisem wynalazku należy wyjaśnić kilka podstawowych kwestii.
Choć w dalszej części opisany będzie szczegółowo tylko błąd synchronizacji, błąd synchronizacji podniesienia, błąd kompensaty prostopadłej, błąd bicia osiowego (chybotania) i błąd odchylenia kątowego oraz sposoby ich kompensacji, podstawowa idea niniejszego wynalazku ma zastosowanie do wszelkich spotykanych błędów geometrii działa.
Lufa działa, której pozycja zależy od błędów geometrii działa, może być ustawiana w różnych położeniach poprzez obracanie w przód i w tył lub pełny obrót, przy czym każdą pozycję opisuje odpowiadający jej azymut, to znaczy odpowiadający jej kąt boczny, oraz odpowiadające jej podniesienie, czyli odpowiadający jej kąt odchylenia w płaszczyźnie pionowej. Obrót wokół osi pionowej zmienia azymut, zaś obrót wokół osi bocznej zmienia podniesienie. Oś pionowa i oś boczna są dwoma osiami przestrzennego, najlepiej prostopadłego układu współrzędnych, którego osie określono w Tablicy 1. W niniejszym opisie azymut rozumie się nie jako odchylenie od pół nocy - jak w operacjach ogniowych - lecz jako odchylenie od pozycji zerowej.
T a b l i c a 1. Definicje osi
Oś L | oś boczna | (teoretyczna) os pozioma, wokół której obraca się lufa broni; w ten sposób ustala się podniesienie λ; |
Oś A | oś pionowa | (teoretyczna) oś pionowa, wokół której obraca się lufa broni; w ten sposób ustala się azymut α; |
Oś R | oś wzdłużna | (teoretyczna) oś pozioma lufy broni w pozycji ustalonej o azymucie α=0 i podniesieniu λ=0; |
Przyczyną występowania uchybów ogniowych jest fakt, że faktyczna, rzeczywista pozycja lufy działa nie jest taka sama, jak pozycja zamierzona. Pozycję zamierzoną określają między innymi wartości azymutu i podniesienia, wyznaczone przez komputer sterujący ogniem i/lub komputer systemowy, lecz położenie to nie jest osiągane ze względu na błędy statycznej geometrii działa. Występujący błąd kątowy położenia lufy działa, powodujący go błąd geometrii działa oraz podstawowe przyczyny błędów geometrii działa przedstawiono w Tablicy 2. Błędy kątowe, przejawiające się jako błędy azymutu i podniesienia, obejmują pięć podanych niżej rodzajów błędów, które jednak nie są od siebie niezależne:
(1) | błąd synchronizacji azymutu | Δ α 1; |
(2) | błąd bicia osiowego | Δτ ; |
(3) | błąd synchronizacji podniesienia | Δ λ ; |
(4) | błąd kompensaty prostopadłej | Δ α 2; |
(5) | błąd odchylenia kątowego | Δ σ . |
PL 206 455 B1
T a b l i c a 2. Błędy kątowe pozycji lufy działa, błędy geometrii działa oraz ich przyczyny
Błędy kątowe | Błędy geometrii działa | Przyczyny |
Błędy azymutu (błędy boczne) | Δα1 Błąd synchronizacji azymutu | 1. Brak współśrodkowości bocznego łożyska obrotowego. 2. Odchylenie bocznego łożyska obrotowego od okrągłego kształtu. 3. Nierówne odstępy między zębami w tarczowym kole zębatym bocznej jednostki obrotowej. 4. Błąd kodera. |
Δα2 Błąd kompensaty prostopadłej | 5. Przechył osi podniesienia w kierunku poziomym. 6. Brak kąta prostego między osią lufy a osią podniesienia. | |
Δσ Błąd odchylenia kątowego | 7. Brak równoległości osi lufy i linii wzroku. | |
Błędy podniesienia (błędy pionowe) | Δλ Błąd synchronizacji podniesienia | 8. Brak współśrodkowości pionowego łożyska obrotowego. 9. Odchylenie pionowego łożyska obrotowego od okrągłego kształtu. 10. Nierówne odstępy między zębami w tarczowym kole zębatym pionowej jednostki obrotowej. 11. Błąd kodera. 12. Ześlizgiwanie się działa w tył przy zwiększaniu podniesienia. |
Δτ | 13. Elastyczność konstrukcji. | |
Δσ Błąd odchylenia kątowego | 7. Brak równoległości osi lufy i linii wzroku. |
W celu wyznaczenia takich błędów cząstkowych konieczne jest wiele pomiarów. Procedura bę dzie skuteczna, o ile pomiary będą prowadzone w reżimie trzech procedur pomiarowych, gdyż w każdej pozycji lufy działa dokonuje się pomiarów, które wiążą się z więcej niż jednym rodzajem błędu. Reżim trzech procedur pomiarowych, błędy cząstkowe i odpowiednie oprzyrządowanie do pomiarów wyszczególniono w Tablicy 3.
T a b l i c a 3. Błędy kątowe, procedury pomiarowe i oprzyrządowanie do pomiarów
Procedura pomiarowa | Błąd cząstkowy, do którego odnosi się ona | Przyrząd pomiarowy | |
1. | Błąd synchronizacji azymutu Błąd bicia osiowego | Δα1 Δτ | Żyroskopowe urządzenie pomiarowe Poziomica alkoholowa |
2. | Błąd synchronizacji podniesienia Błąd kompensaty prostopadłej | Δλ Δα2 | Żyroskopowe urządzenie pomiarowe Żyroskopowe urządzenie pomiarowe |
3. | Błąd odchylenia kątowego | Δσ | Optyczne urządzenie pomiarowe (luneta celownicza) |
Do kompensacji uchybów ogniowych, które wynikają z błędów statycznej geometrii działa, procedura przedstawia się zasadniczo jak następuje: wyznacza się błąd kątowy, który powstaje w trakcie ruchu luty działa wokół jednej z osi obrotu. Lufę działa przestawia się stopniowo do pozycji końcowej, która stanowi również pozycję pomiarową, począwszy od pozycji zerowej, obracając ją w jednym kierunku obrotu wokół opisanych osi obrotu, poprzez kolejne pozycje pomiarowe. Obrotem steruje komputer. Za pomocą odpowiedniej jednostki pomiarowej z podzespołu pomiarowego wyznacza się po każdym ruchu rzeczywisty kąt, o który obróciła się lufa; kąt ten uważa się za faktyczny kąt rzeczywisty. Jednocześnie, po każdym ruchu wyznacza się kąt teoretyczny, o który miała być obrócona lufa działa,
PL 206 455 B1 na przykład według informacji na skali działa lub ze współpracującego komputera sterującego i/lub komputera systemowego; kąt ten uważa się za wartość zamierzoną. Następnie, dla każdej pozycji pomiarowej oblicza się różnicę kątową między wartością zamierzoną a faktyczną wartością rzeczywistą; tę różnicę uważa się za wartość błędu. Z wartości błędu wyznacza się wartość poprawki, którą następnie wprowadza się do programu komputera sterującego ogniem i/lub komputera systemowego, i którą uwzględnia się przy wyznaczaniu wartości celowniczych, to jest wartości azymutu i podniesienia. Wartości celownicze oblicza się przede wszystkim na podstawie danych o celu, to jest informacji opisujących pozycje i ewentualne ruchy zwalczanego celu oraz danych balistycznych. Te wstępne obliczenia koryguje się zgodnie ze sposobem według wynalazku.
W szczególności, wartości rzeczywiste można przedstawić jako funkcję wartości zamierzonych aby ustalić wartości poprawki i poddać je takiej obróbce aby wyznaczać z nich wartości poprawek. Taką obróbkę, w której wartości poprawki wynikają ze zmierzonych błędów kątowych, można przeprowadzić metodą numeryczną i/lub z pomocą tabel bądź matematycznie lub drogą kombinacji metod numerycznych i matematycznych.
W przypadku metody numerycznej pary wartoś ci są przechowywane w tabeli, przy czym pierwsza to wartość zamierzona, zaś druga - wartość rzeczywista bądź różnica między wartością rzeczywistą a zamierzoną w każdej parze wartości. Pary wartości można również rozważać jako empiryczną krzywą błędu. Tabela i/lub empiryczna krzywa błędu są następnie udostępniane w trakcie obliczania wartości celowniczych w taki sposób, że obliczenie każdej wartości celowniczej prowadzi się w skorygowany sposób z uwzględnieniem odpowiednich wartości z tabeli i/lub z empirycznej krzywej błędu.
W przypadku metody matematycznej najpierw przedstawia się wartości błędów w postaci tabelarycznej jako funkcję kąta zamierzonego i/lub jako empiryczną krzywą błędu, a następnie aproksymuje za pomocą co najmniej jednej funkcji matematycznej, to znaczy empiryczną krzywą błędu aproksymuje się albo na całym jej przebiegu za pomocą jednej matematycznej funkcji błędu, albo na każdym odcinku za pomocą cząstkowej matematycznej funkcji błędu - a zatem w całości za pomocą wielu matematycznych cząstkowych funkcji błędu.
Następnie matematyczną funkcję błędu wprowadza się do komputera, który wyznacza na jej podstawie funkcję korekcyjną i uwzględnia ją w trakcie obliczania wartości celowniczych lufy działa, to jest azymutu i podniesienia.
Metodę numeryczną można skonstruować w taki sposób, by zapewniała konieczną dokładność kompensacji uchybów ogniowych. Jednakże - jak opisano dalej - metody matematyczne mają przewagę w tym sensie, że matematyczne funkcje błędu można analizować w sposób prosty, zwłaszcza przy wykorzystaniu znanych metod matematycznych; można tą drogą uzyskać nie tylko wartości kompensacji uchybów ogniowych, ale również wgląd na wpływ poszczególnych parametrów konstrukcyjnych na funkcje błędu; wynikłe stąd usprawnienia konstrukcyjne służą w ostatecznej analizie do wykorzeniania uchybów ogniowych, których podstawową przyczyną jest geometria działa, gdyż można wyeliminować błędy wynikające z geometrii działa. Termin konstrukcyjne odnosi się zarówno do parametrów samego projektu, jak i do warunków przyjętych podczas produkcji i montażu.
Celem wyeliminowania losowych błędów pomiarowych zaleca się powtórzenie - raz lub kilka razy wyżej opisanej procedury pomiarowej, a następnie uśrednienie uzyskanych wartości w formie tabeli. Alternatywnie można też wyznaczyć empiryczną krzywą błędu ze wszystkich procedur pomiarowych przeprowadzonych w identyczny sposób bądź też wyznaczyć matematyczną funkcję błędu z każdej empirycznej krzywej błędu i z funkcji tych wyprowadzić matematyczną funkcję średniego błędu lub utworzyć funkcję korekty z każdej empirycznej krzywej błędu i ze wszystkich funkcji korekty wyprowadzić średnią funkcję korekty.
W wyż ej opisanych pomiarach obrotu lufy dział a dokonuje się zawsze w tym samym kierunku; uzyskane w ten sposób wartości błędu są wartościami błędu wyznaczonymi dla jednego kierunku obrotu, i można je poddać obróbce numerycznej lub matematycznej. W szczególności, empiryczna krzywa błędu i/lub matematyczna funkcja błędu są wyznaczane jednokierunkowo i/lub jednokierunkowa krzywa błędu i/lub funkcja błędu. Wartości błędu są jednak - jak opisano wyżej - na ogół funkcją między innymi kierunku obrotu, w którym dokonał się ten obrót. Jest zatem korzystne przeprowadzenie dwóch pomiarów. W tym celu lufę działa obraca się wokół tej samej osi obrotu w jednym kierunku podczas pierwszego pomiaru i w kierunku przeciwnym podczas drugiego pomiaru. Pozycje pomiarowe pierwszego kierunku obrotu i pozycje pomiarowe drugiego kierunku obrotu mogą, choć nie muszą sobie odpowiadać. Podczas takich obrotów wyznacza się wartości błędów dla pierwszego i drugiego kierunku obrotu. Jeżeli różnice między wartościami błędów dla pierwszego i drugiego kierunku są niewielkie, to można wyznaczyć, poddać obróbce i następnie analizie wartość wolną od błędu kierun8
PL 206 455 B1 ku obrotu. W szczególności, można wyznaczyć empiryczną średnią krzywą błędu wolną od błędu kierunku obrotu z krzywej empirycznej błędu pierwszego kierunku i z krzywej empirycznej błędu drugiego kierunku obrotu, a z niej wyznaczyć średnią funkcję matematyczną błędu wolną od błędu kierunku obrotu, a z kolei niej średnią funkcję korekty wolną od błędu kierunku obrotu i tę funkcję korekty uwzględniać w obliczaniu wartości celowniczych. Skoro jednak wpływ kierunku obrotu daje w wyniku składnik błędu systematycznego wszystkich wartości błędu, to zaleca się odrębną obróbkę i/lub analizę zarówno wartości błędu pierwszego kierunku obrotu, jak i wartości błędu drugiego kierunku.
W zależnoś ci od tego jakie błędy mają być wykryte, w sposób wyżej opisany, stosuje się różne urządzenia pomiarowe. W szczególności, zastosowanie mają poziomice alkoholowe, korzystnie elektroniczne poziomice alkoholowe oraz żyroskopowe układy pomiarowe, korzystnie optyczno-elektroniczne żyroskopowe układy pomiarowe, przy czym określenie to obejmuje dla przykładu żyroskopy z pętlą laserową i żyroskopy światłowodowe. Przed rozpoczęciem procedury pomiarowej i po zamontowaniu na dziale i/lub na lufie działa, generalnie należy przeprowadzić kalibrację urządzeń pomiarowych. Przy stosowaniu żyroskopowych układów pomiarowych, generalnie konieczne będzie również wykrycie ciągle zmiennego przesuwu żyroskopowego, a wartości zmierzone muszą być skorygowane zgodnie z tym przesuwem. Przykład wykrywania i uwzględniania przesuwu żyroskopowego opisano w Europejskim zgł oszeniu patentowym nr 00126917.4.
Powyższy opis dotyczy wyznaczania funkcji korekty na podstawie wykrytych wartości błędów powstałych podczas obrotu lufy działa wokół jednej z osi. Lufa działa nie obraca się jednak wyłącznie wokół tej osi, lecz wokół dwóch nie koincydencyjnych osi, na ogół prostopadłych do siebie. Pierwszą osią korzystnie jest oś pionowa A, zaś drugą - korzystnie oś boczna L, przy czym azymut α ustawia się poprzez obrót wokół osi pionowej A, zaś podniesienie λ przez obrót wokół osi bocznej L.
W trakcie procedury pierwszego pomiaru moż na wyznaczyć błąd synchronizacji azymutu Δ α1 oraz błąd bicia osiowego Δτ.
W celu wykrycia błędu synchronizacji azymutu Δ α 1, stopniowo zmienia się azymut lufy dział a przy podniesieniu 0°. W przypadku metod matematycznych wyznaczone w ten sposób błędy azymutu dają krzywą błędu azymutu, utworzoną zwykle tak, że można ją aproksymować funkcją sinus, przy czym obrót lufy działa o 360° odpowiada jednemu lub kilku okresom funkcji sinus. Pierwsza jednostka pomiarowa żyroskopowego układu pomiarowego służy jako instrument pomiarowy.
W pierwszej procedurze pomiarów wyznacza się również błąd bicia osiowego Δτ. W tym celu można powtórzyć obroty lufy działa broni, wykonane w celu wykrycia błędu synchronizacji azymutu Δα1. Jednakże, nie dokonuje się wówczas wykrycia ani wyznaczania rzeczywistego azymutu, ani azymutu zamierzonego i/lub ich różnicy. Wykrywa się rzeczywisty kąt nachylenia osi lufy broni do poziomu; ten kąt nachylenia nazywa się rzeczywistym kątem bicia osiowego i/lub wartością rzeczywistą. Teoretyczny kąt nachylenia, który nazywa się zamierzonym kątem bicia osiowego i/lub wartością zamierzoną, wynosi zawsze w takim przypadku zero, gdyż procedurę pomiarową prowadzi się przy podniesieniu 0°. Zatem, wykrywa się ruch bicia osiowego podczas obrotu wokół osi pionowej A. Możliwe byłoby jednak przeprowadzenie procedury pomiarowej przy stałym kącie podniesienia różnym od 0°; w takim przypadku zamierzony kąt bicia osiowego odpowiadałby temu stałemu teoretycznemu kątowi podniesienia, zaś rzeczywisty kąt bicia osiowego odpowiadałby odchyleniu rzeczywistego kąta podniesienia od teoretycznego kąta podniesienia. Stosuje się poziomicę alkoholową, korzystnie elektroniczną poziomicę alkoholową, jako układu pomiarowy.
Błąd synchronizacji podniesienia Δλ oraz błąd korekty prostopadłej Δα2 można wyznaczyć w trakcie drugiej procedury pomiarowej.
Błąd synchronizacji podniesienia Δλ składa się z dwóch elementów, które można wyznaczyć tylko łącznie.
Analogicznie do błędu synchronizacji azymutu, pierwszy element błędu synchronizacji podniesienia Δλ wynika stąd, że odnośny rzeczywisty kąt lufy działa nie jest równy kątowi zamierzonemu. Krzywa błędu cząstkowego i/lub funkcja błędu cząstkowego opisujące ten element błędu synchronizacji podniesienia Δλ ma charakter funkcji sinus, ewentualnie o wielokrotnych częstotliwościach kątowych.
Drugi składnik błędu synchronizacji podniesienia Δλ wynika stąd, że moment obrotowy przyłożony do łoża działa, wynikający z ciężaru lufy działa, maleje wraz ze zwiększaniem kąta podniesienia; moment ten ma tendencję do obracania lufy działa w dół; w pozycji ustalonej - na przykład przy azymucie 0° oraz przy małym podniesieniu - działo będzie się pochylało do przodu. Ze względu na zmniejszanie momentu obrotowego, wraz ze zwiększaniem kąta podniesienia lufa działa słabiej jest ciągnięta w dół, co w konsekwencji powoduje mniejsze pochylenie działa do przodu, co powoduje, że samo
PL 206 455 B1 działo też mniej się odchyla do przodu i/lub - w porównaniu z pozycją ustaloną - odchyla się nieco do tyłu. Krzywa błędu cząstkowego i/lub funkcja błędu cząstkowego, opisujące ten składnik błędu synchronizacji podniesienia, mają charakter funkcji cosinus odjętej od 1, o jednej częstotliwości kątowej.
Pomiary w drugiej procedurze pomiarowej, przy użyciu której wyznacza się błąd synchronizacji podniesienia, przebiegają analogicznie jak w procedurze pomiarowej wykorzystywanej do wykrycia błędu synchronizacji azymutu. W przypadku metody matematycznej dają one funkcję błędu podobną do funkcji sinusoidalnej dla pierwszego składnika błędu synchronizacji podniesienia, jednakże ta funkcja sinusoidalna nie oscyluje wokół osi odciętych, lecz wokół wznoszącej się w sposób ciągły krzywej cosinusoidy odjętej od 1, odpowiadającej drugiemu składnikowi błędu synchronizacji podniesienia. Te dwie funkcje błędów cząstkowych można rozdzielić matematycznie. Nie ma potrzeby prowadzenia takiego rozdzielenia aby obliczyć odpowiednią funkcję korekty, gdyż znaczenie ma tylko wynik, w szczególności korekta łącznego błędu podniesienia. Funkcje błędów cząstkowych mogą jednak mieć znaczenie, ukazują one bowiem lepiej błędy konstrukcyjne działa, zależność poszczególnych podzespołów od temperatury, zużycie i inne czynniki. Do pomiaru służy druga jednostka pomiarowa żyroskopowego układu pomiarowego.
Błąd korekty prostopadłej Δα2, który można wyznaczyć również w trakcie drugiej procedury pomiarowej, wynika stąd, że oś podniesienia L i oś azymutu A nie są, wbrew oczekiwaniu, wzajemnie prostopadłe a oś lufy działa nie jest, wbrew oczekiwaniu, prostopadła do osi podniesienia L. Nawet jeżeli działo zostanie wypoziomowane, to zmiana podniesienia λ daje w efekcie błąd azymutu α. Błąd korekty prostopadłej Δα2 można zasadniczo opisać i/lub właściwie skorygować za pomocą funkcji, która jest zasadniczo proporcjonalna do sumy funkcji tangens λ i odwrotności funkcji cosinus λ, czyli
Δα2 = a tga + b/cosλ - b. Przy kącie podniesienia 90° lub bliskim 90° nie można oczywiście przeprowadzić korekty na podstawie takiej funkcji, gdyż cosλ dla tej wartości kąta jest nieskończonością. Błąd korekty prostopadłej Δα2 mierzony jest przy użyciu pierwszej jednostki pomiarowej żyroskopowego układu pomiarowego.
Na koniec błąd odchylenia kątowego Δσ wykrywany jest w trzeciej procedurze pomiarowej. Błąd ten ilustruje brak równoległości osi lufy działa i linii wzroku. Odchylenie kątowe Δσ jest wyznaczane i przetwarzane typowo w sposobie według wynalazku, a zatem nie będzie opisane szczegółowo.
Przechodząc do szczegółowego omówienia wynalazku z odniesieniem do załączonego rysunku należy zauważyć co następuje.
Jak wiadomo, wykrywalne błędy są małe w porównaniu z wartościami bezwzględnymi, takimi jak azymut lub podniesienie, zatem wykresy przedstawiające krzywe błędu i funkcje błędu nie zachowują skali, dla uwypuklenia przebiegu funkcji.
Na Fig. 1A pokazano schematycznie zespół współdziałających jednostek sprzętu bojowego 10. Zespół 10 posiada działo 10.1, wyposażone w lufę 10.2, urządzenie sterujące ogniem 10.3 oraz komputer do sterowania ogniem i/lub komputer systemowy 10.4. Zespół 10 posiada również czujnik wartości zamierzonej 10.5, przy użyciu którego określa się zamierzoną pozycję lufy działa 10.2.
Ponadto, na rysunku Fig. 1A pokazano urządzenie 20, służące do realizacji sposobu według wynalazku. Urządzenie 20 posiada przystawkę pomiarową 20.1 do wyznaczania wartości rzeczywistych, opisujących rzeczywiste pozycje lufy 10.2 działa 10.1 po wycelowaniu oraz jednostkę komputerową 20.2. Czujnik wartości zamierzonej 10.5 jest typowo elementem składowym zespołu 10, lecz jego funkcje można również włączyć do realizacji przez 20.
Na Fig. 1B pokazano działo 10.1 zespołu 10 posiadające dolne łoże 12, górne łoże 14 oraz lufę 10.2. Dolne łoże 12 opiera się na trzech goleniach 12.1, 12.2 i 12.3 spoczywające na poziomej powierzchni wsporczej 1. Na rysunku Fig. 1B uwzględniono również układ współrzędnych trzech prostopadłych osi. Oś pionową oznaczono literą A, oś boczną literą L, zaś oś wzdłużną literą R. Lufę 10.2 można obrócić wokół osi pionowej A, celem zmiany kąta bocznego i/lub azymutu a; można ją obrócić wokół osi bocznej L zmieniając kąt pionowy i/lub podniesienie λ.
Optoelektroniczny żyroskopowy układ pomiarowy 22, będący elementem składowym przystawki pomiarowej 20.1, zamocowany jest na lufie 10.2 w strefie wylotu. Żyroskopowy układ pomiarowy 22 zawiera pierwszą jednostkę pomiarową i/lub jednostkę pomiaru azymutu a oraz drugą jednostkę pomiarową i/lub jednostkę pomiaru podniesienia λ, za pomocą której można wykryć zmiany, wynikające ze zmiany azymutu α i/lub zmiany podniesienia λ lufy 10.2 działa 10.1.
Poniżej opisano procedurę kompensowania błędu synchronizacji azymutu Δα1 i kompensowania błędu bicia osiowego Δτ, wykrywanych podczas pierwszej procedury pomiarowej, lecz w odrębnych procedurach cząstkowych.
PL 206 455 B1
Na rysunku Fig. od 2A do 2C odnoszą się do procedury cząstkowej, dotyczącej błędu synchronizacji azymutu Δα1. Na Fig. 2A pokazano w ogromnym uproszczeniu działo 10.1 w widoku z góry. Lufę 10.2, przedstawioną w uproszczeniu jako oś lufy 10.2, zaznaczono grubą linią w pozycji zerowej a liniami przerywanymi - w położeniach pomiarowych, które tworzą z pozycją zerową pewien kąt, na przykład 20°. Począwszy od pozycji zerowej lufę 10.2 obraca się stopniowo, na przykład co 5°, o półpełny kąt 180° do pozycji końcowej, w kierunku obrotu wskazanym przez strzałkę D1. Obrotem lufy 10.2 steruje komputer sterujący ogniem 10.4. Każdą pozycję pomiarową określa powiązany z nią kąt boczny i/lub azymut α. Po każdym ruchu lufa 10.2 znajduje się teoretycznie w pozycji zamierzonej, którą określa odnośna wartość zamierzona i/lub azymut α1 (teoretyczny), wskazywane przykładowo na dziale 10.1. W rzeczywistości jednak lufa 10.2 znajduje się w pozycji rzeczywistej, określonej przez wartość rzeczywistą i/lub rzeczywisty azymut α1 (rzeczywisty), wykryte przez jednostkę pomiaru azymutu α żyroskopowego układu pomiarowego 22 przystawki pomiarowej 20.1. Jednostka komputerowa 20.2 oblicza wartość błędu i/lub błąd kątowy w każdym przypadku, to jest wyznacza odchylenie wartości rzeczywistej α1 (rzecz.) od wartości zamierzonej α1 (teor.). Wartości błędu są następnie pokazane jako funkcja a1 (teor.), jako krzywa empiryczna błędu azymutu dla pierwszego kierunku obrotu fa1 (D1)1. Etapy sposobu opisane do tego momentu powtarza się wielokrotnie celem usunięcia możliwie jak największej ilości przypadkowych błędów wykrywania azymutu rzeczywistego i azymutu zamierzonego. W ten sposób wyznacza się kolejne empiryczne krzywe błędu azymutu dla pierwszego kierunku fa1(D1)2, fa1(D1)3, fa1(D1)4. Pokazana na Fig. 2B, średnia empiryczna krzywa błędu azymutu dla pierwszego kierunku obrotu fa1 (D1) wynika ostatecznie ze wszystkich empirycznych krzywych błędu azymutu dla pierwszego kierunku obrotu. Następnie, znów powtarza się wszystkie opisane wyżej etapy sposobu obracając lufę 10.2 w kierunku przeciwnym, to jest w kierunku obrotu wskazanym przez strzałkę D2. Otrzymuje się stąd kilka empirycznych krzywych błędu azymutu dla drugiego kierunku fa1(D2)1, fa1(D2)2, fa1(D2)3 oraz średnią empiryczną krzywą błędu azymutu dla drugiego kierunku fa1(D2), pokazaną na Fig. 2B. Następnie oblicza się średnią empiryczną krzywą błędu azymutu, wolnego od błędu kierunku obrotu fa1(D0), pokazaną również na Fig. 2B, ze średniej krzywej empirycznej błędu azymutu dla pierwszego kierunku fa1 (D1) i średniej krzywej empirycznej błędu azymutu dla drugiego kierunku obrotu fa1(D2). Jak to pokazano na rysunku Fig. 2B, średnia krzywa empiryczna błędu azymutu wolnego od błędu kierunku obrotu fa1 (D0), opisująca błąd synchronizacji azymutu Δα1, przybiera w przybliżeniu kształt sinusoidy o podwójnej częstotliwości kątowej. Wskazuje to na występowanie lekkiej owalności w łożysku bocznego obrotu.
W metodach numerycznych średnią empiryczną krzywą błędu azymutu wolnego od błędu kierunku obrotu fa1 (D0) i/lub pary wartości określające tę krzywą wprowadza się do komputera sterującego ogniem i/lub komputera systemowego, celem późniejszego wykorzystania przy obliczeniu wartości celowniczych. Metody numeryczne można stosować analogicznie w przypadku wszystkich pozostałych procedur pomiarowych.
W przypadku metod matematycznych średnia empiryczna krzywa błędu azymutu wolnego od błędu kierunku obrotu fa1 (D0) jest aproksymowana za pomocą matematycznej funkcji błędu azymutu Fa1. Aproksymację prowadzi się albo przy pomocy matematycznej cząstkowej funkcji błędu na każdym odcinku, określając ogół wszystkich cząstkowych funkcji błędu jako matematyczną funkcję błędu, albo też dla całości za pomocą jednej matematycznej funkcji błędu. Matematyczna funkcja błędu Fa1 służy do wyznaczenia funkcji korekty, którą uwzględnia się podczas obliczania wartości celowniczych obok innych dostępnych danych. Dla sprawdzenia, po wprowadzeniu funkcji korekty do programu komputera systemowego 10.4 można powtórzyć etapy sposobu opisane wyżej. Wyznaczona w ten sposób skorygowana krzywa błędu fa1(D0)skor ma kształt znacznie bardziej płaski niż krzywa błędu fa1 (D0) bez korekty. Zatem, początkowy wykrywalny błąd synchronizacji azymutu można zredukować do bardzo małej wartości szczątkowej i/lub skompensować praktycznie całkowicie.
Opisane wyżej etapy sposobu działania można przeprowadzić częściowo w innej kolejności, co ma niewielki lub żaden wpływ na uzyskiwane wyniki. W szczególności można uzyskać znaczne skrócenie czasu, jeżeli prowadzi się naprzemiennie pomiary wyznaczające funkcję błędu dla pierwszego kierunku obrotu i funkcję błędu dla drugiego kierunku obrotu.
Celem osiągnięcia bardziej dokładnych wyników można zaniechać wyznaczania krzywej błędu azymutu wolnego od błędu kierunku obrotu fa1(D0); zamiast tego wyznacza się matematyczne funkcje błędu azymutu Fa1(D1) i Fa1(D2) dla empirycznej krzywej błędu azymutu dla pierwszego kierunku fa1(D1) i empirycznej krzywej błędu azymutu dla drugiego kierunku fa1(D2), zaś z nich wyprowadza się odpowiadające im funkcje korekty.
PL 206 455 B1
Rysunek Fig. 3A do 3C odnosi się do błędu bicia osiowego Δτ. Lufę 10.2 należy teoretycznie ustawić w poziomie przy podniesieniu wynoszącym 0°, to jest podniesienie zamierzone musi wynosić 0°. W rzeczywistości lufa 10.2 zawsze będzie odchylona pod niewielkim kątem od poziomu, czyli rzeczywiste podniesienie nie jest równe 0°, lecz różni się od 0° o Δτ. Kąt Δτ jest funkcją azymutu α. Podczas obrotu o 360° wokół osi pionowej A lufa 10.2 wykonuje zatem ruch osiowy, opisywany przez funkcję błędu bicia osiowego. Celem wykrycia błędu bicia osiowego Δτ należy przesuwać lufę 10.2 bez podniesienia λ w taki sam sposób jak przy wyznaczaniu błędu synchronizacji azymutu Δα1. Jednakże rzeczywiste podniesienie i/lub kąt bicia osiowego lufy 10.2 wykrywa się po każdym etapie pomiarowym; ten kąt nazywamy rzeczywistym kątem bicia osiowego lufy działa τ (rzecz.). Nachylenie teoretyczne i/lub kąt bicia osiowego, zwane wartością zamierzoną i/lub zamierzonym kątem bicia osiowego τ (teor.) jest równe zeru. Wartość rzeczywistą i/lub rzeczywisty kąt bicia osiowego τ (rzecz.) można przedstawić w postaci funkcji azymutu α (teor.). W tej sytuacji wyznacza się empiryczną średnią krzywą błędu bicia osiowego dla pierwszego kierunku fr(D1) oraz empiryczną średnią krzywą błędu bicia osiowego dla drugiego kierunku ft(D2) analogicznie jak przy wyznaczaniu średniej empirycznej krzywej błędu azymutu fa(D1) i fa(D2). Wynika stąd ostatecznie empiryczna krzywa błędu bicia osiowego wolna od błędu kierunku obrotu ft(D0), którą aproksymuje się za pomocą matematycznej funkcji błędu bicia osiowego Ft. Na rysunku Fig. 3A pokazano dwie ekstremalne krzywe błędu bicia osiowego z wielu wyznaczonych empirycznych krzywych błędu bicia osiowego; między nimi leżą wszystkie pozostałe krzywe błędu bicia osiowego; pomiar jest zupełnie dokładny, gdyż krzywe wykazują bardzo niewielkie odchylenia jedna od drugiej; ruch bicia osiowego ma kształt sinusoidy. Analiza danych pomiarowych ruchu bicia osiowego daje wyniki, pokazane na Fig. 3B i 3C. W efekcie błąd bicia osiowego wywołany jest dwoma przyczynami: po pierwsze przez zależną od azymutu sztywność dolnego łoża działa (wynikły stąd składnik błędu bicia osiowego pokazano na Fig. 3B), a po drugie przez usztywniające działanie goleni, zależne również od azymutu (ten składnik błędu bicia osiowego pokazano na Fig. 3C). Na Fig. 3B i 3C dodatnie wartości błędu bicia osiowego zaznaczono linią ciągłą, zaś ujemne wartości błędu bicia osiowego zaznaczono linią przerywaną.
Poniżej opisana będzie kompensacja błędu synchronizacji podniesienia Δλ, wykrywanego w trakcie drugiej procedury pomiarowej. Błąd synchronizacji podniesienia Δλ ma dwa błędy składowe. Oba te składniki są do wykrycia za pomocą drugiej jednostki pomiarowej i/lub jednostki pomiaru λ w żyroskopowym układzie pomiarowym 22 przystawki pomiarowej 20.1 i to jedynie w postaci sumy obydwu składników. Zatem λ odnosi się do i/lub indeksuje dane i/lub funkcje, które dotyczą całkowitego błędu synchronizacji podniesienia Δλ. W tym przypadku podniesienie λ jest rozumiane jako kąt nachylenia lufy 10.2 do poziomu, przyjęty przez lufę 10.2 przy zachowaniu stałego azymutu α. Podniesienie λ zmienia się, poczynając od pozycji poziomej - czyli od podniesienia równego 0°, a również odchylenia prostopadłego 0°, w odstępach równych na przykład 5° aż do osiągnięcia pozycji końcowej wynoszącej na przykład 85°. Ruchem lufy 10.2 steruje komputer. Po każdym ruchu lufa 10.2 znajduje się w pozycji pomiarowej. W takim przypadku jej podniesienie ma teoretycznie wartość zwaną wartością zamierzoną i/lub podniesieniem zamierzonym λ (teor.), wskazaną przez czujnik wartości zamierzonej 10.5. Jednakże lufa 10.2 znajduje się w innej pozycji, opisanej przez wartość rzeczywistą i/lub podniesienie rzeczywiste λ (rzecz.). Jak opisano wyżej przy błędzie synchronizacji azymutu - różnicę między λ (teor.) a λ (rzecz.) można przedstawić w postaci funkcji λ (teor.). Ruchy lufy 10.2 powtarza się wielokrotnie w obu kierunkach obrotu. Z wyników pomiaru uzyskanych w taki sposób można wyznaczyć średnią krzywą empiryczną błędu podniesienia dla pierwszego kierunku fL(D1) oraz średnią krzywą empiryczną błędu podniesienia dla drugiego kierunku R(D2). Stąd wynika krzywa błędu podniesienia wolnego od błędu kierunku obrotu fż_(D0) - na Fig. 4A zaznaczono ją linią ciągłą. Na Fig. 4A pokazano, że jeżeli podniesienie λ rośnie, to znaczy gdy lufa 10.2 przybiera w sposób ciągły coraz ostrzejsze nachylenie - to krzywa błędu podniesienia R(D0) wznosi się. Empiryczna krzywa błędu podniesienia R(D0) jest następnie aproksymowana matematyczną funkcją błędu podniesienia Fλ i wyznacza się funkcję korekty, uwzględnianą przy obliczaniu wartości celowniczych. Jeżeli pomiary zostaną powtórzone, lecz z uwzględnieniem funkcji korekty, to skorygowana funkcja błędu podniesienia przybiera kształt bardziej płaski niż krzywa nie skorygowana.
Składniki błędu synchronizacji podniesienia Δλ, które nie mogą być wykryte odrębnie podczas pomiaru, można wyznaczyć za pomocą analizy matematycznej matematycznych funkcji błędu podniesienia FX.
Pierwszy składnik błędu synchronizacji podniesienia z osobna dałby w efekcie funkcję błędu, będącą zasadniczo sinusoidą o wielu częstotliwościach kątowych.
PL 206 455 B1
Drugi składnik błędu synchronizacji podniesienia z osobna dałby w efekcie funkcję błędu ^(D0)2, która zasadniczo przyjmuje kształt funkcji cosinus odjętej od 1, co pokazano na Fig. 4A linią przerywaną. Odpowiada to stanom, w których przy zwiększaniu podniesienia maleje moment obrotowy wywierany przez ciężar lufy 10.2 na łoże działa z powodu zmniejszania odległości punktu przyłożenia ciężaru lufy 10.2 od osi bocznej L; ten moment powoduje odchylanie działa 10.1, a zatem lufa 10.2 pochyla się do przodu; zmniejszenie tego momentu powoduje, że działo 10.1 z lufą 10.2 odchyla się w mniejszym stopniu w przód i/lub relatywnie odchyla się do tyłu.
Suma składników błędu odpowiada krzywej błędu podniesienia f/.(D0) wyznaczonej na podstawie przeprowadzonych pomiarów. Przejawia się to oscylacją, odpowiadającą pierwszemu składnikowi błędu, wokół wznoszącej się krzywej, odpowiadającej drugiemu składnikowi tego błędu.
Opisane wyżej pomiary błędu synchronizacji podniesienia Δ/ w drugiej procedurze pomiarowej prowadzi się przy stałym azymucie α. Dla kolejnych azymutów prowadzi się następnie kolejne serie pomiarów przy stałym azymucie dla każdej serii, przy czym odstępy kątowe między dwoma stałymi azymutami mogą wynosić na przykład 5°. W takim przypadku również korzystnie prowadzi się dwie serie pomiarów dla każdego azymutu, przy czym w przypadku pierwszej serii pomiarów obrót dokonuje się w pierwszym kierunku, zaś drugiej - w drugim. Rysunek Fig. 4B ilustruje przestrzenny parametr błędu synchronizacji podniesienia Δ/ jako funkcję azymutu α, przy różnych wartościach podniesienia / jako parametru: dolna krzywa odpowiada najmniejszej wartości podniesienia.
Kolejne etapy procesu kompensacji błędu synchronizacji podniesienia prowadzi się analogicznie jak przy opisanej wyżej kompensacji błędu synchronizacji azymutu.
Należy to również wspomnieć, że - podobnie jak to opisano wyżej przy kompensacji błędu synchronizacji azymutu - można prowadzić indywidualne pomiary oraz analizę co najmniej częściowo w odmiennej kolejności bez wpływu na wyniki.
Ustalenie błędu kompensaty prostopadłej Δα2 prowadzi się również w trakcie drugiej procedury pomiarowej. W tym celu wyznacza się błąd kompensaty prostopadłej Δα2 za pomocą jednostki pomiaru α w każdej z pozycji pomiarowych, w której wyznacza się błąd synchronizacji podniesienia Δ/ za pomocą jednostki pomiaru / . Na Fig. 5 pokazano błąd kompensaty prostopadłej jako funkcję podniesienia λ. Empiryczna krzywa błędu kompensaty prostopadłej fa2, zaznaczona linią przerywaną, może być aproksymowana matematyczną funkcją błędu kompensaty prostopadłej Fa2, zaznaczoną linią ciągłą, na przykład za pomocą wielomianu drugiego rzędu.
Wykrycie i kompensacja błędu kompensaty prostopadłej Δα2 przebiega analogicznie jak kompensacja błędu synchronizacji azymutu Δα1, opisana wyżej.
Na koniec prowadzi się trzecią procedurę pomiarową, z pomocą której dokonuje się kompensacji błędu odchylenia kątowego Δσ. Błąd odchylenia kątowego Δσ powstaje dlatego, że kierunki osi lufy 10.2 i linii wzroku działa 10.1 nie pokrywają się, lecz nachylone do siebie pod pewnym kątem odchylenia. Przy wyznaczaniu błędu odchylenia kątowego należy utworzyć przedłużenie osi lufy działa i linii wzroku w pewnej odległości od wylotu lufy, na przykład poprzez rzut, przedstawiając oś lufy działa i linię wzroku jako punkty. Rozsunięcie obu punktów jest miarą błędu odchylenia kątowego, przy czym przy obliczaniu tego błędu należy również uwzględniać odległość między lufą działa a płaszczyzną rzutu. Ta metoda wyznaczania błędu odchylenia kątowego nie jest nowa i została w niniejszym tekście opisana jedynie jako uzupełnienie, gdyż pełna kompensacja uchybów ogniowych, wywołanych przez błędy statycznej geometrii działa, musi uwzględniać również błąd odchylenia kątowego.
Powyższy opis dotyczy głównie sposobu według wynalazku, w dalszej zaś części bardziej szczegółowo opisane zostanie urządzenie według wynalazku, do realizacji tego sposobu.
Należy tu ponownie wspomnieć, że nowatorski sposób jest realizowany przy wykorzystaniu nowatorskiego urządzenia według wynalazku w zespole współdziałających jednostek sprzętu bojowego 10, pokazanym na rysunku Fig. 1A. Zespół 10 obejmuje działo 10.1, mające co najmniej jedną lufę 10.2, której ruchem steruje się typowo za pomocą serwomotorów działa. Ponadto zespół 10 posiada urządzenie do sterowania ogniem 10.3. Zespół 10 posiada również komputer systemowy i/lub komputer do sterowania ogniem 10.4, ustawiony na urządzeniu do sterowania ogniem 10.3 i co najmniej częściowo na dziale 10.1. Zespół 10 posiada na ogół również czujnik wartości zamierzonej 10.5, wskazujący wartości zamierzone, w szczególności azymut α i podniesienie λ, które to parametry opisują zamierzoną pozycję wycelowanej lufy 10.2, wyznaczoną przez komputer systemowy 10.4.
Obecny nowy sposób wymaga wielu części składowych urządzenia według wynalazku, bardziej szczegółowo opisanych poniżej:
PL 206 455 B1
Pierwszym elementem składowym jest czujnik wartości zamierzonej 10.5, wykorzystywany do wskazywania wartości zamierzonych opisujących zamierzoną i/lub zakładaną pozycję lufy 10.2. Czujnik wartości zamierzonej istniejący w zespole 10 wykorzystywany jest w każdym przypadku jako czujnik wartości zamierzonej.
Drugim elementem składowym nowego urządzenia według wynalazku jest przystawka pomiarowa 20.1 do wykrywania wartości rzeczywistych, opisujących rzeczywistą pozycję lufy 10.2. Przystawka pomiarowa 20.1 zawiera co najmniej żyroskopowy optyczno-elektroniczny układ pomiarowy 22.1 - na przykład światłowodowy układ pomiarowy. Żyroskopowy układ pomiarowy 22.1 posiada co najmniej pierwszą jednostkę pomiaru i/lub pomiaru azymutu α do wykrywania zmian kąta, korzystnie azymutu α lufy 10.2. Korzystnie żyroskopowy układ pomiarowy 22.1 posiada również drugą jednostkę pomiaru i/lub pomiaru podniesienia λ do wykrywania zmian podniesienia λ lufy 10.2.
W znaczeniu używanym przy opisywaniu obecnego wynalazku, żyroskopowy optyczno-elektroniczny układ pomiarowy oznacza układ obejmujący nie tylko światłowodowe układy pomiarowe, lecz również inne układy pomiarowe, takie jak żyroskopowe układy pomiarowe z pętlą laserową. Przewaga żyroskopowych układów pomiarowych polega na tym, że układy takie pracują autonomicznie, a zatem nie ma potrzeby stosowania punktów odniesienia, zewnętrznych w stosunku do układu. Działa nie wymagają sprowadzania do odrębnej placówki pomiarowej. Jednakże, ze względu na brak zewnętrznego punktu odniesienia, układ generalnie podlega przesuwowi w czasie. Należy wyznaczyć wynikły stąd znos żyroskopowy i uwzględnić go w analizie wyników pomiaru. W związku z tym można zastosować laserowy system ustawiania.
W celu pełniejszego wykrycia błędów statycznej geometrii działa, a więc również w celu przeprowadzenia dokładniejszej kompensacji uchybów ogniowych wywołanych takimi błędami, drugi element składowy nowego urządzenia według wynalazku, to znaczy przystawka pomiarowa 20.1 korzystnie posiada również układ pomiarowy do wykrywania dalszych błędów, zwłaszcza błędu bicia osiowego Δτ oraz błędu odchylenia kątowego Δσ.
Do wykrycia błędu bicia osiowego Δτ służy - prócz żyroskopowego układu pomiarowego 22.1 kolejny układ pomiarowy 21.2 w postaci poziomicy alkoholowej, najlepiej elektronicznej. Poziomica ta mierzy kąty względem poziomu - w obecnym przykładzie realizacji jest to kąt osi lufy broni względem poziomu. Przez elektroniczną poziomicę alkoholową rozumie się czujnik, który mierzy kąt poziomy, to jest kąt tworzony z poziomem, i podaje na wyjściu sygnał elektroniczny, odpowiadający temu kątowi. Pomiar zasadza się na wykorzystaniu zjawiska grawitacji, określającego pion, a zatem również i poziom. W tym przypadku nie ma znaczenia, jak sam czujnik wykorzystuje zjawisko grawitacji.
Należy tu również zaznaczyć, że za pomocą elektronicznej poziomicy alkoholowej można określić również przechył działa 10.1. Określenie „przechył rozumie się następująco: jeżeli lufa 10.2 przesuwa się jedynie zgodnie z azymutem, to można w takim przypadku założyć w przybliżeniu, że ruch wylotu lufy przebiega po linii kołowej, wyznaczającej płaszczyznę. Odchylenie kątowe takiej płaszczyzny od płaszczyzny poziomej zwane jest przechyłem; innymi słowy bez przechyłu płaszczyzna ta byłaby płaszczyzną poziomu. Na ogół w nowych działach przechył jest kompensowany automatycznie i/lub działo jest automatycznie poziomowane. Wypoziomowanie działa nie jest jednak warunkiem koniecznym dla realizacji obecnego nowego sposobu według wynalazku.
Do wykrycia błędu odchylenia kątowego Δτ stosuje się oprócz żyroskopowego układu pomiarowego 22.1 i elektronicznej poziomicy alkoholowej 22.2 jeszcze jeden dodatkowy układ pomiarowy 22.3 w postaci typowego urządzenia, korzystnie optycznego. Urządzenie to mierzy różnicę kątów między osią lufy a linią wzroku działa 10.1.
Konieczny jest również komputer jako trzeci element składowy urządzenia do realizacji nowatorskiego sposobu według wynalazku. Komputer powinien być zainstalowany tak, jak pokazano na rysunku Fig. 1A - jako odrębna jednostka komputerowa 20.2, używana wyłącznie do realizacji nowatorskiego sposobu albo wykorzystywana również do innych potrzeb i połączony z zespołem 10 jedynie w celu realizacji zadań zgodnie ze sposobem według wynalazku. Jednakże jako jednostkę komputerową można wykorzystać komputer sterujący ogniem i/lub komputer systemowy 10.4 zespołu 10.
Ten trzeci element składowy nowego urządzenia według wynalazku - w tym przypadku jednostka komputerowa 20.2 - posiada wejście dla danych i/lub interfejs danych, poprzez które wprowadza się co najmniej dane, reprezentujące wykryte wartości zamierzone i wartości rzeczywiste. Dane można udostępniać jednostce komputerowej 20.2 w dowolny dogodny sposób, na przykład za pomocą nośnika danych, takiego jak dyskietka, lub poprzez obwód danych, który może być fizyczny lub wirtualny.
PL 206 455 B1
Jeżeli komputer sterujący ogniem i/lub komputer systemowy 10.4 jest wykorzystywany jako omawiany komputer, to zna on już wartości zamierzone, zaś wartości rzeczywiste wprowadza się do niego poprzez wejście danych i/lub interfejs danych 24.
Ten trzeci element składowy urządzenia według wynalazku - w tym przypadku jednostka komputerowa 20.2 - wyposażony jest również w program dostosowany do wyznaczania wartości korekty na podstawie wartości zamierzonych i wartości rzeczywistych. Sposób i etapy postępowania niezbędne do realizacji tego zadania opisano w szczegółach wyżej, w części odnoszącej się do sposobu według wynalazku.
Jeżeli komputer sterujący ogniem i/lub komputer systemowy 10.4 służą jako omawiany komputer, to wyznaczone wartości korekty można wprowadzić bezpośrednio do programu sterującego ogniem.
Jeżeli jako omawiany komputer nie jest stosowany komputer sterujący ogniem i/lub komputer systemowy 10.4, lecz w tym charakterze wykorzystywana jest odrębna jednostka komputerowa 20.2, to wyznaczone wartości korekty należy wprowadzić do komputera sterującego ogniem i/lub komputera systemowego 10.4 poprzez wejście danych i/lub interfejs danych 24 i wprowadzić do programu sterującego ogniem w takim komputerze.
Trzeci element składowy urządzenia według wynalazku, to znaczy komputer, korzystnie posiada jednostkę do wprowadzania danych 20.3, na przykład klawiaturę, za pomocą której można wprowadzać dalsze dostępne dane, zwłaszcza komputer jest odrębną jednostką komputerowa 20.2. Do takich dodatkowych danych mogą być zaliczone dane sterujące przebiegiem realizacji sposobu według wynalazku, przykładowo sterujące stopniowym obrotem lufy działa do pozycji pomiarowych za pomocą serwomotorów i sprzęganiem wykorzystywanych w tym sposobie odnośnych układów pomiarowych i/lub jednostek pomiarowych.
Claims (17)
1. Sposób kompensacji uchybów ogniowych działa posiadającego lufę, spowodowanych przez błędy statycznej geometrii działa, wpływające na pozycję lufy działa podczas jej ustawiania przy nakierowywaniu na cel w położeniu określonym przez wartości celownicze, znamienny tym, że
- lufę (10.2) działa (10.1) ustawia się etapowo w pozycjach pomiarowych, poprzez stopniowy obrót wokół osi działa (A, L);
- w każdej pozycji pomiarowej:
- ustala się zamierzoną wartość, opisującą zamierzoną pozycję celowniczą lufy (10.2) działa (10.1),
- oznacza się rzeczywistą wartość, opisującą rzeczywistą pozycję celowniczą lufy (10.2) działa (10.1);
- oblicza się różnicę między wartością rzeczywistą a wartością zamierzoną, określaną jako wartość błędu.
- wyznacza się wartości korekty na podstawie wielu wartości błędu oraz
- uwzględnia się wartości korekty w trakcie późniejszego nakierowywania lufy (10.2) działa (10.1) na cel.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że celem wyznaczenia wartości korekty:
- przedstawia się empirycznie wartości korekty;
- przedstawione empirycznie wartości błędu aproksymuje się wykorzystując matematyczną funkcję błędu oraz
- wartości korekty, uwzględniane w późniejszym obliczaniu wartości celowniczych dla lufy (10.2) działa (10.1), wyznacza się z matematycznej funkcji błędu.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wartości korekty wyznacza się w postaci funkcji korekty.
4. Sposób według jednego z poprzednich zastrzeżeń 1 do 3, znamienny tym, że do oznaczenia wartości rzeczywistych stosuje się przystawkę pomiarową (20.1), posiadającą żyroskopowy optyczno-elektroniczny układ pomiarowy (22.1) z pierwszą jednostką pomiarową, za pomocą której wykrywa się błąd synchronizacji azymutu Δα1 i/lub błąd kompensaty prostopadłej Δα2.
5. Sposób według jednego z poprzednich zastrzeżeń 1 do 4, znamienny tym, że do oznaczenia wartości rzeczywistych stosuje się przystawkę pomiarową (20.1), posiadającą żyroskopowy optyczno-elektroniczny układ pomiarowy (22.1) z drugą jednostką pomiarową, za pomocą której wykrywa się błąd podniesienia Δλ.
6. Sposób według jednego z poprzednich zastrzeżeń 1 do 5, znamienny tym, że do oznaczenia wartości rzeczywistych stosuje się przystawkę pomiarową (20.1), posiadającą układ pomiarowy (22.2) z pozioPL 206 455 B1 micą alkoholową, korzystnie z elektroniczną poziomicą alkoholową, za pomocą którego wykrywa się błąd bicia osiowego Δτ.
7. Sposób według jednego z poprzednich zastrzeżeń 1 do 6, znamienny tym, że do oznaczenia wartości rzeczywistych stosuje się przystawkę pomiarową (20.1), posiadająca układ pomiarowy (22.3) z urządzeniem, za pomocą którego wykrywa się błąd odchylenia kątowego Δσ.
8. Sposób według jednego z poprzednich zastrzeżeń 1 do 7, znamienny tym, że wartości zamierzone i wartości rzeczywiste wprowadza się do komputera (20.2, 10.4), który wyznacza wartości korekty i/lub funkcje korekty.
9. Sposób według jednego z poprzednich zastrzeżeń 1 do 8, znamienny tym, że wartości korekty przechowuje się w komputerze systemowym (10.4) współpracującym z działem (10.1), w celu ich późniejszego wykorzystania i oblicza się wartości celownicze do nakierowania lufy (10.2) działa (10.1) na cel wykorzystując te przechowywane w komputerze wartości korekty.
10. Sposób według jednego z poprzednich zastrzeżeń 1 do 9, znamienny tym, że w trakcie obrotu do pozycji pomiarowej obraca się lufę (10.2) działa (10.1) wokół pionowej osi A działa (10.1), a korzystnie również wokół bocznej osi L działa (10.1).
11. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że przy oznaczaniu wartości rzeczywistych za pomocą żyroskopowego optyczno-elektronicznego układu pomiarowego (22) uwzględnia znos żyroskopowy żyroskopowego układu pomiarowego (22), wyznaczany w określonych odstępach czasu lub w sposób ciągły.
12. Urządzenie do kompensacji uchybów ogniowych działa posiadającego lufę, będących skutkiem błędów statycznej geometrii działa, wpływających na pozycję lufy działa podczas jej ustawiania przy nakierowywaniu na cel w położeniu określonym przez obliczone wartości celownicze, znamienne tym, że posiada przystawkę pomiarową (20.1), do oznaczania wartości rzeczywistych, opisujących rzeczywistą pozycję lufy (10.2) działa (10.1), a przystawka pomiarowa (20.1) posiada żyroskopowy optyczno-elektroniczny układ pomiarowy (22.1) na lufie (10.2) działa (10.1), z pierwszą jednostką pomiarową do wykrywania błędu synchronizacji azymutu Δα1 i ewentualnie błędu kompensaty prostopadłej Δα2.
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że żyroskopowy optyczno-elektroniczny układ pomiarowy (22.1) ma drugą jednostkę pomiarową do wykrywania błędu synchronizacji podniesienia Δλ.
14. Urządzenie według zastrz. 12 albo 13, znamienne tym, że przystawka pomiarowa (20.1) posiada:
- układ pomiarowy (22.2) wyposażony w poziomicę alkoholową, korzystnie w elektroniczną poziomicę alkoholową, do wykrywania błędu bicia osiowego Δτ i/lub
- układ pomiarowy (22.3) wyposażony w urządzenie, korzystnie w urządzenie optyczne, do wykrywania błędu odchylenia kątowego Δσ.
15. Urządzenie według jednego z poprzednich zastrzeżeń 12 do 14, znamienne tym, że posiada jednostkę komputerową (20.2):
- podłączoną do strony wejściowej do czujnika wartości zamierzonych (10.5), udostępniającego wartości zamierzone, opisujące zamierzoną pozycję lufy (10.2) działa (10.1) oraz do przystawki pomiarowej (20.1), udostępniającej wartości rzeczywiste,
- zainstalowaną do obliczania - na podstawie wartości zamierzonych i wartości rzeczywistych, wartości korekty do uwzględnienia przy obliczaniu wartości celowniczych dla lufy (10.2) działa (10.1), celem kompensacji uchybów ogniowych, oraz
- ewentualnie podłączoną do strony wyjściowej do komputera systemowego (10.4), celem wprowadzania do niego i udostępnienia danych stanowiących obliczone wartości korekty.
16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że jednostka komputerowa (20.2) posiada jednostkę (20.3) do wprowadzania danych.
17. System komputerowy dla zespołu współdziałających jednostek sprzętu bojowego, do obliczania wartości celowniczych do ustawiania lufy działa przy nakierowywaniu jej na cel, znamienny tym, że komputer systemowy (10.4) posiada wejście (24) do wprowadzania danych przeznaczonych do uwzględnienia przy obliczaniu wartości celowniczych celem kompensacji uchybów ogniowych i błędów celowniczych, spowodowanych błędami statycznej geometrii działa, mających wpływ na pozycję lufy (10.2) działa (10.1).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH642002 | 2002-01-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL358315A1 PL358315A1 (en) | 2003-07-28 |
PL206455B1 true PL206455B1 (pl) | 2010-08-31 |
Family
ID=4309314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL358315A PL206455B1 (pl) | 2002-01-16 | 2003-01-16 | Sposób i urządzenie do kompensacji uchybów ogniowych działa, spowodowanych przez błędy statycznej geometrii działa oraz system komputerowy dla zespołu współdziałających jednostek sprzętu bojowego |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030183070A1 (pl) |
EP (1) | EP1329683B1 (pl) |
JP (1) | JP4248856B2 (pl) |
KR (1) | KR100928753B1 (pl) |
CN (1) | CN100480614C (pl) |
AT (1) | ATE303576T1 (pl) |
CA (1) | CA2416166C (pl) |
DE (1) | DE50204077D1 (pl) |
DK (1) | DK1329683T3 (pl) |
IL (1) | IL153223A (pl) |
NO (1) | NO327584B1 (pl) |
PL (1) | PL206455B1 (pl) |
ZA (1) | ZA200300259B (pl) |
Families Citing this family (12)
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)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3575085A (en) * | 1968-08-21 | 1971-04-13 | Hughes Aircraft Co | Advanced fire control system |
SE331245B (pl) * | 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 |
US5267502A (en) * | 1991-05-08 | 1993-12-07 | Sd-Scicon Uk Limited | Weapons systems future muzzle velocity neural network |
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 |
DE50201716D1 (de) * | 2001-11-23 | 2005-01-13 | Contraves Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Beurteilen von Richtfehlern eines Waffensystems und Verwendung der Vorrichtung |
KR20070111418A (ko) * | 2007-10-04 | 2007-11-21 | 희 한 | 원격 화기 정밀 사격제어 장치 |
-
2002
- 2002-11-02 EP EP02024376A patent/EP1329683B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-02 AT AT02024376T patent/ATE303576T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-11-02 DE DE50204077T patent/DE50204077D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-02 DK DK02024376T patent/DK1329683T3/da active
- 2002-11-29 JP JP2002348262A patent/JP4248856B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-12-02 IL IL153223A patent/IL153223A/en not_active IP Right Cessation
- 2002-12-30 KR KR1020020086860A patent/KR100928753B1/ko active IP Right Grant
-
2003
- 2003-01-09 ZA ZA200300259A patent/ZA200300259B/xx unknown
- 2003-01-09 NO NO20030094A patent/NO327584B1/no not_active IP Right Cessation
- 2003-01-13 CA CA2416166A patent/CA2416166C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-01-14 US US10/341,877 patent/US20030183070A1/en not_active Abandoned
- 2003-01-15 CN CNB031027377A patent/CN100480614C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-01-16 PL PL358315A patent/PL206455B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL153223A (en) | 2007-10-31 |
DE50204077D1 (de) | 2005-10-06 |
KR20030062225A (ko) | 2003-07-23 |
US20030183070A1 (en) | 2003-10-02 |
PL358315A1 (en) | 2003-07-28 |
ZA200300259B (en) | 2003-07-31 |
CA2416166C (en) | 2010-04-13 |
CA2416166A1 (en) | 2003-07-16 |
EP1329683A1 (de) | 2003-07-23 |
ATE303576T1 (de) | 2005-09-15 |
NO20030094L (no) | 2003-07-17 |
CN100480614C (zh) | 2009-04-22 |
KR100928753B1 (ko) | 2009-11-25 |
DK1329683T3 (da) | 2005-12-12 |
EP1329683B1 (de) | 2005-08-31 |
NO327584B1 (no) | 2009-08-24 |
JP2003214797A (ja) | 2003-07-30 |
IL153223A0 (en) | 2003-07-06 |
CN1432786A (zh) | 2003-07-30 |
JP4248856B2 (ja) | 2009-04-02 |
NO20030094D0 (no) | 2003-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8006427B2 (en) | Boresighting and pointing accuracy determination of gun systems | |
JP3406301B2 (ja) | 改良された望遠式照準器およびそのための焦点板 | |
CN109154486B (zh) | 炮膛瞄准装置和方法 | |
PL206455B1 (pl) | Sposób i urządzenie do kompensacji uchybów ogniowych działa, spowodowanych przez błędy statycznej geometrii działa oraz system komputerowy dla zespołu współdziałających jednostek sprzętu bojowego | |
WO2006127086A2 (en) | Multiple nomograph system for solving ranging and ballistic problems in firearms | |
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 | |
US20150316351A1 (en) | System and method for removing and reinstalling weapon sight without changing boresight | |
US9593909B2 (en) | Embedded cant indicator for rifles | |
CN109186944A (zh) | 机载多光轴光学载荷光轴一致性标校方法 | |
US6497171B2 (en) | Method for correcting dynamic gun errors | |
GB2225844A (en) | Telescope sight | |
US8733647B2 (en) | Sight | |
US20020074486A1 (en) | Method and device for correcting shooting errors | |
RU2810238C1 (ru) | Способ согласования линии визирования оптического прибора с продольной осью базового шасси зенитного средства | |
EP1510775A1 (en) | Method and arrangement for aligning a gun barrel | |
CN112414209A (zh) | 用于火炮跳角获取的弹丸坐标测试方法及装置 | |
CN111981903A (zh) | 一种迫击炮快速射击装置、方法及训练检测方法 | |
Senatorov et al. | Boresighting of unmanned weapon platforms | |
RU2581997C2 (ru) | Способ определения бокового увода направления стрельбы из артиллерийской установки и устройство для его осуществления | |
RU2280225C2 (ru) | Устройство контроля направления оси канала ствола орудия | |
CN106403711A (zh) | 一种表尺装配方法 | |
Krzyżanowski et al. | Selected problems in completing the tasks related to the technical preparation of mortars | |
CN116972692A (zh) | 一种新型火控系统的校炮方法 | |
CN115979064A (zh) | 一种具有高精度的大射角装表机构 | |
Rajic et al. | Small arms mini-fire control system: fiber-optic barrel deflection sensor |