SE524913C2

SE524913C2 - Video based method for boresight alignment of weapon, by synchronizing camera optical axis with barrel central axis to compensate for bending of barrel

Info

Publication number: SE524913C2
Application number: SE0302302A
Authority: SE
Inventors: Nils-Ola Svensson
Original assignee: Saab Ab
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2004-10-19
Also published as: SE0302302L; EP1510775A1

Abstract

A video camera (5) pointing in the firing direction of the barrel (1) is placed inside the latter in the shell firing position (4) and the optical axis for the camera is synchronized with the barrel central axis (2) so that it can measure the projected image (21) of the barrel mouth (18). This image is used to calculate any deviations in the round cross-section of the barrel so that boresight alignment can be corrected. The camera measures barrel curvature in the direction of the barrel mouth, caused by weight, sudden heat or the like.

Description

25 30 - . Q u ~u 524 9123 En andra metod för ensning av eldrör och sikte bygger på att man anordnar en spegelyta på mynningen av eldröret. Denna spegelyta skall vara riktad mot en särskild sensor i bakre änden av pj äsen/tomet altemativt direkt in i siktet. Genom att skickat ex en laserstråle mot spegeln och mäta förändringen av läget på reﬂexen kan myrmingens riktning i förhållande till sensom/siktet kalkyleras och kompenseras för. I ett realtidsystem blir det därmed möjligt att kompensera löpande för ändringar i mynningens riktning. 25 30 -. Q u ~ u 524 9123 A second method of flaring and aiming is based on arranging a mirror surface at the mouth of the barrel. This mirror surface must be directed towards a special sensor at the rear end of the piece / blank, alternatively directly into the sight. By sending a laser beam towards the mirror and measuring the change in the position of the object, the direction of the myrtle in relation to the sensor / sight can be calculated and compensated for. In a real-time system, it thus becomes possible to continuously compensate for changes in the direction of the estuary.

Användningen av MRK betyder alltså, förutom att någon oskyddad måste gå ut framför vagnen och att korrigeringama måste göras under samverkan mellan denne och skytten inne i vagnen, även att man under operationen måste ha tillgång till ett referensmål på tillräckligt långt avstånd därifrån. Denna typ av ensning skulle alltså under skarpt läge kanske kunna utföras en gång per dag samtidigt som en MRK, som är ett förhållandevis dyrt precisionsinstrument, normalt delas mellan ﬂera pjäser.The use of MRK thus means, in addition to the fact that someone unprotected must go out in front of the carriage and that the corrections must be made during cooperation between him and the shooter inside the carriage, also that during the operation one must have access to a reference target at a sufficient distance. Thus, in sharp mode, this type of sharpening could perhaps be performed once a day at the same time as an MRK, which is a relatively expensive precision instrument, is normally divided between your pieces.

Under en och samma dag kan emellertid t ex stark sol, vind eller regn förändra pjäsens träffpunkt tillräckligt mycket för att man även vid en mycket noggrann skjutning kommer att bomma målet.During one and the same day, however, strong sun, wind or rain, for example, can change the point of impact of the play sufficiently that even with a very accurate shot, the target will be blocked.

Den andra typen av ensningssystem med spegelreferensen på eldrörsmyrmingen kan råka ut för ﬂera olika typer av problem. Den mätsensor som används (någon sorts ljuskälla) är detekterbar för rätt sorts spaningsutrustning från motståndarsidan och den mekaniska miljön på eldrörsmyrmingen är extremt påfrestande och ställer därför mycket höga krav på spegelinfästningen och spegelmaterial eﬂersom vinkelriktigheten på spegelns inriktning relativt mynningens kärnlinje i princip måste vara oförändrad.The second type of soldering system with the mirror reference on the barrel murmur can encounter your different types of problems. The measuring sensor used (some kind of light source) is detectable for the right kind of reconnaissance equipment from the opponent side and the mechanical environment on the barrel orifice is extremely stressful and therefore places very high demands on the mirror mount and mirror material e ﬂ.

Spegeln kommer dessutom att utsättas för kraftig nedsmutsning dels från väder och vind, omgivande terräng etc. och dels från restprodukter från avfyrade skott. En ytterligare begränsning av denna teknik är att systemet inte medger någon absolut inmätning mot ett tillräckligt avlägset mål varför detta i alla fall måste göras med en MRK även om perioderna mellan MRK-imnätningama därvid avsevärt borde kunna förlängas.The mirror will also be exposed to heavy soiling partly from weather and wind, surrounding terrain, etc. and partly from residual products from fired shots. A further limitation of this technique is that the system does not allow any absolute measurement against a sufficiently distant target, which is why this must in any case be done with an MRK, even if the periods between the MRK networks can then be considerably extended.

En tredje metod för ensning av eldrör och sikte finns beskriven i US-A-4 879 814 i vilken det föreslås en användning av en i vapnets ladd- eller patronläge anordnad 10 15 20 25 30 . . - . .- . - . ~ .- laserkälla som utformats som en blindpatron och som vid sin initiering sänder en med eldrörets kämlinje samordnad laserstråle som på långt avstånd (i texten anges 1200 meter) ger en tillräckligt skarp återreﬂex för att möjliggöra en ensning av eldrör och sikte mot laserstrålens träffpunkt. Denna metod ger inte någon egentlig möjlighet att korrigera för sådana väsentliga felkällor som eldrörsnedböjning beroende av tyngdkraften och/eller oliksidig uppvärmning av eldröret etc, utan den måste närmast ses som ett sätt att åstadkomma en ganska grov ensning av eldröret medelkämlinj e med siktet. En andra nackdel med metoden är att det laserbelysta målet måste ha vissa kvalifikationer som plan spegel fór att metoden skall kunna tillämpas. Sålunda föreslås t ex i patentskriften att man som belyst mål utväljer t ex stuckfasadklädda hus, plana större stenar eller andra fordon och dylika för metodens utövning lämpliga objekt finns inte alltid tillgängliga. Under icke skarpa lägen föreslås helt enkelt användningen av en plan spegel och i metodkraven 1-3 hänvisas kort och gott till användningen av en plan spegel.A third method for firing barrels and sights is described in US-A-4 879 814 in which it is proposed to use a device arranged in the loading or cartridge position of the weapon. . -. .-. -. ~ .- laser source which is designed as a blind cartridge and which at its initiation sends a laser beam coordinated with the core of the barrel which at a long distance (in the text is stated 1200 meters) gives a sufficiently sharp return ﬂ ex to enable a tuning of barrels and aim at the laser beam. This method does not provide any real possibility to correct for such significant sources of error as barrel deflection due to gravity and / or unequal heating of the barrel, etc., but it must be seen as a way of achieving a fairly coarse alignment of the barrel mid-core line with the sight. A second disadvantage of the method is that the laser-lit target must have certain qualifications as a flat mirror for the method to be applicable. Thus, for example, it is proposed in the patent specification that one selects targets such as stucco-clad houses, flat larger stones or other vehicles, and such objects suitable for the practice of the method are not always available. In non-sharp positions, the use of a flat mirror is simply proposed and in method claims 1-3 the use of a flat mirror is briefly referred to.

Ytterligare en metod för ensning av eldrör och sikte vid direktskj utande eldrörsvapen finns beskriven i vår egen svenska patentansökan 0203 721-6 i vilken det föreslås att man som referens for eldrörets kärnlinje i dettas mot mynningen avslutande del vid ensningen av eldrör och sikte utnyttjar en ﬁ-am genom eldröret från dettas laddöppning fram till mynningen framförd riktningsmarkör i form av en i eldrörets skjutriktning seende videokamera inom vars synfalt eldrörets kämlinje ingår och vilken under ensningsoperationen fixeras i eldröret på sådant sätt att dess optiska axel sammanfaller med eldrörskämlinj ens inriktning i eldrörsmynningen. Däreﬁer samordnas den av videokameran visade bilden med vapensiktets siktesbild. Detta sätt att utnyttja en videokamera för ensning av eldrör och sikte har den klara fördelen att hela ensningsförfarandet kan genomföras utan att någon av besättningen måste lämna det stridsfordon i vilket det aktuella vapnet är monterat. En andra fördel med förfarandet ligger i att ensningen helt genomförs mellan siktet och den för skjutresultatet kritiska yttre delen av eldröret. Metoden ifråga tar sålunda direkt hänsyn till den tidigare diskuterade mer eller mindre förekommande eldrörskrökningen. En nackdel med metoden ifråga är emellertid att den nödvändiggör att den därvid utnyttjade videokameran från eldrörets laddöppning förs genom hela eldröret ända fram till dess myrming. En operation som visserligen lätt kan genomföras från laddarens plats inne i aktuellt stridsfordon men som samtidigt trots allt tar en viss tid att genomföra och 10 15 20 25 30 524 913 4 likaledes tar det tid att hämta tillbaka videokarneran. Den senare tidsaspekten skulle kurma visa sig vara en väsentlig nackdel om man plötsligt skulle stå inför problemet att omedelbart behöva öppna eld.Another method for firing barrels and sight in direct-firing barrel weapons is described in our own Swedish patent application 0203 721-6 in which it is proposed that as a reference for the barrel's core line in its final part at the muzzle firing and aiming use a ﬁ -am through the barrel from its charge opening to the estuary directed direction marker in the form of a video camera looking in the barrel firing direction within which visually the barrel core line is included and which during the unification operation is fixed in the barrel in such a way that its optical axis coincides with barrel barrel direction in the barrel direction. In this case, the image displayed by the camcorder is coordinated with the sight image of the weapon sight. This way of using a video camera for firing barrels and sights has the clear advantage that the whole trapping procedure can be carried out without any of the crew having to leave the combat vehicle in which the weapon in question is mounted. A second advantage of the method is that the alignment is carried out completely between the sight and the outer part of the barrel critical for the firing result. The method in question thus directly takes into account the previously discussed more or less occurring barrel curvature. A disadvantage of the method in question is, however, that it necessitates that the video camera used in this case from the barrel opening of the barrel is passed through the entire barrel all the way to its murmur. An operation which, although easy to carry out from the charger's place inside the current combat vehicle, but which at the same time nevertheless takes a certain time to carry out and also takes time to retrieve the video core. The latter time aspect would prove to be a significant disadvantage if one were suddenly faced with the problem of having to open fire immediately.

I enlighet med föreliggande uppfinning föreslås nu istället ett nytt sätt och en anordning för att under utnyttjande av en videokamera ensa eldrör och sikte vid främst medel- och grovkalibriga eldrörsvapen avsedda för direktskjutning på långa avstånd.In accordance with the present invention, a new method and device are now proposed instead, using a video camera, single barrel and sight with mainly medium- and coarse-caliber barrel weapons intended for long-range direct firing.

Sättet enligt uppﬁnningen bygger på att videokameran anordnas inne i eldröret i höjd med dettas ladd- eller patronläge med kamerans syririktning sammanfallande med eldrörets skjutriktning och den egna optiska axeln noga centrerad med eldrörets kämlinje i höjd med det egna läget i eldröret. Videokameran utnyttjas sedan dels för att ensa siktet med eldrörets kämlinje i höjd med eldrörets laddläge och dels för att bestämma eldrörskrökningen och kompensera siktesinställningen i enlighet därmed.The method according to the invention is based on the camcorder being arranged inside the barrel at the height of its charging or cartridge position with the camera's oxygen direction coinciding with the barrel's firing direction and the own optical axis carefully centered with the barrel's core line at the barrel's position. The camcorder is then used partly to align the sight with the core line of the barrel at the height of the barrel position of the barrel and partly to determine the curvature of the barrel and compensate the aiming setting accordingly.

Enligt uppfinningen mäter man sålunda in den proj icerade bild av eldrörets mynning som är tillgänglig för kameran och beräknar ur denna bilds avvikelser från eldrörets verkliga tvärsnittsform medelst en med kameran samverkande eller med densamma sammanbyggd beräkningsenhet inriktningen av eldrörets kämlinje i eldrörsmynningen, vareﬁer siktesinställningen kompenseras i enlighet därmed.According to the invention, the projected image of the barrel muzzle available to the camera is thus measured and deviations from this barrel of the barrel's actual cross-sectional shape are calculated by means of a calculation unit cooperating with the camera or aligned therewith. hence.

Videokameran skall alltså vara en del av ett optiskt mätande system, som skall kunna mäta eldrörets myrmingsgeometri mycket noggrant, dvs dels myrmingsgeometrin som sådan och dels som mynningens kämlinjeläge i förhållande till patronlägets kämlinje.The camcorder must thus be part of an optical measuring system, which must be able to measure the firing tube's orifice geometry very accurately, ie partly the orifice geometry as such and partly as the orifice's core line position in relation to the cartridge position's core line.

Dessutom skall kameran vara så konstruerad att den förutom att den kan fokuseras på eldrörsmyrmingen så skall den även kunna fokusera på oändligheten dvs kurma titta på ett objekt på stort avstånd bortom eldrörsmyrmingen dvs kurma riktas mot en punkt eller ett mål i terrängen. Den senare funktionen gör det alltså möjligt att direkt ensa eldrör och sikte mot ett avlägset mål och i kritiska lägen där siktesﬁmktionen fallit bort t ex genom yttre skada skulle videokameran kurma ersätta siktet genom att denna först används för att rikta pjäsen mot ett hotande ﬁentligt mål för att omedelbart därefter ersättas av ett skarpt skott för bekämpning av målet.In addition, the camera must be designed so that in addition to being able to focus on the barrel murmur, it must also be able to focus on infinity, ie kurma looking at an object at a great distance beyond the barrel murmur, ie kurma is aimed at a point or target in the terrain. The latter function thus makes it possible to directly direct the barrel and aim at a distant target and in critical situations where the aiming function has been lost, for example by external damage, the camcorder would replace the sight by first using it to aim the piece at a threatening target. to be replaced immediately afterwards by a sharp shot to combat the target.

Den för uppfinningen utmärkande placeringen av videokarneran innebär att denna antingen kan ha givits den yttre formen av en i vapnets patronläge passande blindpatron, som laddas i vapnets patronläge på samma sätt som en skarp patron, eller 10 15 20 25 30 524 913 att videokameran helt enkelt byggts in i vapnets slut- eller bakstycke och alltså i det senare fallet är klar för inmätning så länge vapnet inte är laddat med en skarp patron. I enlighet med den första varianten krävs att man gör patron ur och laddar innan vapnet kan vara klart för eldgivning och i det andra fallet krävs enbart att vapnet laddas, dvs i båda fallen mycket snabbt genomförda standardoperationer som inte på något allvarligare sätt kommer att fördröja ett nödvändigt snabbt påkommet behov av att öppna eld.The location of the video core characteristic of the invention means that it may either have been given the outer shape of a blind cartridge fitting in the cartridge position of the weapon, which is loaded in the cartridge position of the weapon in the same manner as a sharp cartridge, or simply the camcorder built into the end or rear piece of the weapon and thus in the latter case is ready for measurement as long as the weapon is not loaded with a sharp cartridge. In accordance with the first variant, the cartridge must be removed and charged before the weapon can be ready for firing, and in the second case, only the weapon is required to be charged, ie in both cases very quickly performed standard operations which will not in any more serious way delay a necessary urgent need to open fire.

Genom att på ett noggrant sätt via den i eldröret placerade videokameran observera ett på tillräckligt långt avstånd därifrån beläget mål kan alltså en enda person, t ex skytten, utan att behöva lämna sin ordinarie plats i det stridsfordon i vilket pjäsen ingår, ensa eldledningssystemet till pjäsen. De mätdata som därvid erhålles från det optiskt mätande systemet skall enligt en utveckling av systemet enligt uppfinningen kunna överföras direkt till eldledningssystemet. Denna typ av mätning mot objekt i terrängen måste emellertid för att ett verkligt säkert underlag skall erhållas kompletteras med mätningar som definierar eldrörsmynningens vinkling, i de ﬂesta fall i form av en nedböjning mot mynningen. Denna vinkling eller nedböjning bestäms enligt uppﬁnningen genom att fonnen på den på videokamerans bildplan projicerade bilden av eldrörsmynningen jämförs med eldrörsmynningens verkliga form. Varje vinkling eller nedböjning av eldrörsmynningen ger en i videokamerans bildplan proj icerad bild av eldrörsmyrmingen som uppvisar en mer eller elliptisk utformning istället för eldrörsmyrmingens verkliga cirkulära form. Detta eftersom nedvinklad del av eldrörets innervägg begränsar videokarnerans bild av mynningen. Ellipticiteten är sålunda ett mått på mynningens vinkel i förhållande till eldrörets inriktning i höjd med patronläget. Ur den sålunda projicerade bilden kan sedan en lärnpligt programrnerad mikroprocessor eller motsvarande lätt beräkna eldrörskämlinj ens verkliga inriktning i eldrörsmynningen. Som tidigare påpekats är det den delen av kärnlinj ens inriktning som framförallt bestämmer det ur eldröret avfyrade skottets riktning då det lämnar eldröret. Det faktum att en videokameras bildplan är uppdelat i ett mycket stort antal pixlar som alltså antingen kommer att markera bild eller icke markera bild då kameran fokuseras mot eldrörsmynningen underlättar i hög grad jämförelsen mellan erhållen bild och eldrörsmyrmingens verkliga form och därmed även bestämningen av eldrörsvinklingen mot mynningen och eldrörskämlinj ens inriktning i mynningen.By accurately observing a target located far enough away via the camcorder placed in the barrel, a single person, such as the shooter, can thus without having to leave his regular place in the combat vehicle in which the piece is included, single the fire control system to the piece . According to a development of the system according to the invention, the measurement data thus obtained from the optical measuring system must be able to be transferred directly to the fire control system. However, in order to obtain a truly secure surface, this type of measurement against objects in the terrain must be supplemented with measurements that define the angle of the barrel mouth, in most cases in the form of a deflection towards the mouth. This angle or deflection is determined according to the invention by comparing the shape of the image of the barrel orifice projected on the image plane of the camcorder with the actual shape of the barrel orifice. Each angle or deflection of the barrel orifice gives a projected image of the barrel orifice projected in the camcorder's image plane which has a more or elliptical shape instead of the true circular shape of the barrel orifice. This is because the angled part of the inner wall of the barrel limits the video core's image of the mouth. The ellipticity is thus a measure of the angle of the orifice in relation to the alignment of the barrel at the height of the cartridge position. From the image thus projected, a doctinally programmed microprocessor or equivalent can easily calculate the actual orientation of the barrel core line in the barrel orifice. As previously pointed out, it is the part of the core line's direction that primarily determines the direction of the shot fired from the barrel when it leaves the barrel. The fact that a video camera's image plane is divided into a very large number of pixels which will either select image or not select image when the camera is focused on the barrel muzzle greatly facilitates the comparison between the obtained image and the actual shape of the barrel orifice and thus also the determination of the barrel angle towards the muzzle and barrel core line even alignment in the estuary.

Sättet enligt uppﬁnningen innefattar sålunda även en indirekt metod att mäta eldrörets . . . - . . . . . . . _. . .. » u. u. -. - q »_ . .- .. . . . z . . . .. - . . . - . - . - ~ ~ 5 . . . . .. .. .. _. .... .. 10 15 20 25 30 . . n n .n ---- .- 524 915 6 inriktning och därigenom skaffa sig information om mynningens förskjutning i förhållande till sikteslinjen.The method according to the invention thus also includes an indirect method of measuring the barrel. . . -. . . . . . . _. . .. »u. U. -. - q »_. .- ... . . z. . . .. -. . . -. -. - ~ ~ 5. . . . .. .. .. _. .... .. 10 15 20 25 30. . n n .n ---- .- 524 915 6 orientation and thereby obtain information about the displacement of the estuary in relation to the line of sight.

Rent praktiskt innebär utövandet av uppfinningen att den optiskt detekterande enheten i form av videokameran bringas att sända sin vid den egna aktiveringen insamlade information till en bildbehandlingsenhet som kan vara integrerad med eldledningssystemet eller utgöra en fristående enhet. I bildbehandlingsenheten mäts geometrin för den i den optiskt detekterade enheten (videokameran) registrerade bilden av eldrörmynningen i fonn av antalet i bilden berörda pixlar och deras lägen i bilden. Därigenom kan samtliga lägesfórskjutningar, geometriförändringar och liknande kalkyleras och omvandlas till information om för eldledningssystemet nödvändiga infonnationer om vinkelförändringar etc. I samma system kan även inarbetas alarmfunktioner som varnar för eller hindrar eldöppning vid större konstaterade skador på eldröret eller slitage.In practical terms, the practice of the invention means that the optically detecting unit in the form of the video camera is caused to send its information collected during its own activation to an image processing unit which can be integrated with the fire control system or constitute a stand-alone unit. In the image processing unit, the geometry of the image of the barrel mouth recorded in the optically detected unit (camcorder) is measured in terms of the number of pixels affected in the image and their positions in the image. Thereby, all position displacements, geometry changes and the like can be calculated and converted into information about information necessary for the fire control system about angle changes, etc. The same system can also incorporate alarm functions that warn of or prevent fire opening in the event of major damage to the fire pipe or wear.

Som redan tidigare påpekats kan det optiskt mätande systemet även vid svåra skador på siktet användas som provisoriskt sikte i och med att eldröret då först ställs in på målet med hjälp av den for anordningen enligt uppﬁnningen utmärkande videokameran, vareﬁer laddning och avfyring verkställs. Genom ett utnyttjande av antingen en videomässigt överlagrad streckplatta i videobilden eller en videomålfölj are kan då målet mätas in och dess läge när projektilen när fram med relativt god precision bedömas. I denna reservmod skickas informationen via videomålfölj aren till eldledningen, om inte denna är helt utslagen eller direkt ut på en videomonitor for direkt hantering av skytten.As already pointed out, the optically measuring system can also be used as a temporary sight in the event of severe damage to the sight, as the barrel is then first set on the target with the help of the video camera characteristic of the device, where your charging and firing is carried out. By utilizing either a video-superimposed touchpad in the video image or a video target follower, the target can then be measured and its position when the projectile arrives with relatively good precision can be assessed. In this backup mode, the information is sent via the video follower to the fire line, unless it is completely switched off or directly to a video monitor for direct handling of the shooter.

För bestämning av videokamerans orientering relativt eldrörets vertikalaxel kan särskilda organ vara anordnade. Det kan vara fråga om riktningskärmande sensorer anbringade i anslutning till eller på videokameran. Det kan även vara fråga om en mekanisk koppling med exempelvis spår i eldröret och utskjutande del i videokameran.For determining the orientation of the camcorder relative to the vertical axis of the barrel, special means may be provided. These may be directional sensors mounted in connection with or on the camcorder. It can also be a question of a mechanical coupling with, for example, grooves in the barrel and a protruding part in the camcorder.

Uppñnningen ﬁnns närmare definierad i de efterföljande patentkraven och den skall nu endast något ytterligare i några detaljer beskrivas i samband med bifogade ﬁgurer, där: 10 15 20 25 30 a Q a u n. . . . ~ n. 524 913 7 Figur 1 schematiskt visar den kompletta anordningen enligt uppfinningen.The invention is further defined in the appended claims and it will now be described only in a few more details in connection with the appended claims, in which: 10 15 20 25 30 a Q a u n. . . Figure 1 schematically shows the complete device according to the invention.

Figur 2 i större skala överdrivet visar den på videokarnerans bildplan projicerade bilden av eldrörets myrming.Figure 2 on a larger scale exaggerated shows the image of the firing of the barrel projected on the image plane of the video core.

I ﬁgur 1 markerar 1 det snittade eldröret till en i ett icke utritat stridsfordon monterad kanon. I figuren finns även eldrörets 1 kämlinje 2 samt dess bakstycke 3 utritade. I eldrörets 1 patron- eller laddläge 4 är vidare den för anordningen enligt uppfinningen utmärkande videokameran 5 anordnad. Denna har i det visade exemplet lärnpligen den yttre formen av en blindpatron och är glappfritt införd i patronläget. Blindpatronen kan vara försedd med icke visad utskjutande del för samverkan med spår i eldröret för väldeﬁnierad orientering av videokaineran. Alternativt kan riktningskännande sensorer ingå i konstruktionen. Från video- eller mätkameran 5 matas av densamma insamlade mätvärden via kabeln 6 till en bildbehandlingsenhet 7 som via kablarna 8 resp 9 står i förbindelse med dels en videomålfölj are 10 och dels med pj äsens ordinarie eldledning 11, vilken i sin tur kan stå i förbindelse med tom och eldrörsservon via en kabel 12. Bildbehandlingsenheten 7 kan även vara integrerad med videokarneran i blindpatronen. Det kan här framhållas att videomålföljaren är en option i våra system och inte nödvändigtvis behöver ingå i uppfinningen i sin allmännaste form. Eftersom detalj funktionerna i hela detta system enbart handlar om normal teknisk eldledningsteknik som inte omfattas av uppﬁnningen, kommer dessa detalj er ej att diskuteras närmare i detta sammanhang. Som vidare framgår av Fig.1 står bildbehandlingsenheten 7 även via kabeln 13 i direkt förbindelse med en på skyttens 14 plats anbringad monitor 15. Den senare har även en direktförbindelse 16 till videomålfölj aren 10 vilken i sin tur har en direktförbindelse 17 med eldledningen 11.In Figure 1, 1 marks the cutter barrel of a cannon mounted in an un drawing vehicle. The figure also shows the core line 2 of the barrel 1 and its back piece 3 drawn. Furthermore, in the cartridge or charging position 4 of the barrel 1, the video camera 5 characteristic of the device according to the invention is arranged. In the example shown, this has the outer shape of a blind cartridge and is inserted loosely in the cartridge position. The blind cartridge may be provided with a protruding part (not shown) for cooperating with grooves in the barrel for well-guided orientation of the video camera. Alternatively, direction sensors can be included in the design. From the video or measuring camera 5, the measured values collected by it are fed via the cable 6 to an image processing unit 7 which is connected via the cables 8 and 9, respectively, partly to a video target follower 10 and partly to the ordinary fire line 11 of the piece, which in turn can be connected with empty and fire tube servo via a cable 12. The image processing unit 7 can also be integrated with the video core in the blind cartridge. It can be emphasized here that the video follower is an option in our systems and does not necessarily have to be included in the invention in its most general form. Since the detail functions in this entire system are only about normal technical fire control technology that is not covered by the invention, these details will not be discussed in more detail in this context. As further appears from Fig. 1, the image processing unit 7 is also via the cable 13 in direct connection with a monitor 15 arranged in place of the shooter 14. The latter also has a direct connection 16 to the video follower 10 which in turn has a direct connection 17 to the fire line 11.

Som framgår av figuren 1 vinklas eldröret l nedåt av tyngdkraften, sned värmebelastiiing eller motsvarande vilket har medfört att eldrörets kämlinj e 2 ligger sträckan x förskjuten i eldrörsmynningen 19 än i jämförelse med laddläget 4, där videokameran 5 är placerad. Denna nedvinkling kan även anges som just en vinkel vilket även gjorts med vinkeln V. 10 524 913 8 - - o ø nu s . . - u a.As can be seen from Figure 1, the barrel 1 is angled downwards by gravity, oblique heat load or the like, which has resulted in the barrel line 2 of the barrel 2 being offset in the barrel orifice 19 than in comparison with the charging position 4, where the camcorder 5 is located. This downward angle can also be specified as just an angle, which is also done with the angle V. 10 524 913 8 - - o ø nu s. . - u a.

Som framgår av ﬁgur 2 kommer videokamerans 5 bildplan 20 att visa en projicerad bild 21 av eldrörets 1 mynning som är elliptisk. Detta eftersom bilden i sin överkant begränsas av det nedböjda eldrörets mynningskant och längs sin nederkant begränsas av den inre nedre eldrörsväggen. Läget för eldrörskärnlinjen i själva eldrörsmynningen har i figur 2 markerats 2y, medan den direkta linjära förlängningen av eldrörskämlinj en i höjd med eldrörets laddläge, dvs där videokameran 5 är placerad, har givits markeringen 2i. Det är alltså ur denna elliptiska bild av eldrörsmynningen som eldrörets nedvinkling beräknas genom en jämförelse med eldrörsmyrmingens verkliga cirkulära tvärsnitt. Ur samma material kan sedan den verkliga riktningen för eldrörskärnlinj en i eldrönnynningen beräknas.As shown in Figure 2, the image plane 20 of the camcorder 5 will show a projected image 21 of the mouth of the barrel 1 which is elliptical. This is because the image in its upper edge is limited by the mouth edge of the bent fire tube and along its lower edge is limited by the inner lower tube wall. The position of the barrel core line in the barrel orifice itself has been marked 2y in Figure 2, while the direct linear extension of the barrel core line one at the height of the barrel charging position, i.e. where the camcorder 5 is located, has been given the mark 2i. It is thus from this elliptical image of the barrel orifice that the barrel angle of the barrel is calculated by a comparison with the barrel's actual circular cross section. From the same material, the actual direction of the barrel core line one in the barrel nozzle can then be calculated.

Claims

10 15 20 25 30 524 913 ~ n u n .o e Patentkrav

1. l. Use a video camera (5) to determine the curvature (v, x) of the barrel (v, x) towards the myrrh (18) when aligning the direction of the barrel (1) with the weapon's firing control system (sight) (1 1) for direct firing barrel weapons. ) caused by gravity, oblique heat load or the like, characterized in that a video camera (5), visible in its firing position (4), arranged at the height of its cartridge or charging position (4), arranged in the firing direction of the firing tube (1), whose own optical axis is closely synchronized with the barrel core line (2) at the height of its own position in the barrel (1), is used to measure the projected image (20) of the barrel mouth (18) which is then accessible to the camcorder (5) and that from this image deviations from the actual circular cross-sectional shape of the barrel determine the alignment of the barrel line (2) of the barrel (1) in the barrel mouth (18), and correct the alignment of the sight (1 1) with this calculated alignment of the barrel barrel line (2y) in the barrel mouth (18) .

Method according to claim 1, characterized in that the video camera (5) for capturing the projected image (20) of the shape and means of the barrel orifice and means for determining the deviations (x, v) of the barrel core (2) at the height of the barrel orifice (18) is coordinated in an optical measuring system comprising or coordinated with necessary calculation units in which also functions for determining and warning about fire tube wear and indications of and alarm functions in the event of damage to the fire tube (1) are incorporated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the division of the video position (5) of the video camera (5) into a very large number of light-sensitive pixels is used in determining the deviations between the direction of the barrel core line at the charging position and at the barrel mouth.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the video camera (5), in addition to being used for imaging the shape (20) of the barrel mouth, subsequently determining the deviations (x, v) between the direction of the barrel core line at the height of the weapon's charge or cartridge position (4) and the alignment of the core line (2) in the muzzle of the barrel (18) also by focusing on long distances outside the muzzle of the barrel is used to directly observe and direct the barrel towards a nu 15. nu s. - ~ ~ -ø 524 913 1 0 distant target while aiming at the same target.

Device for directing the single barrel (1), in the case of barrel weapons intended primarily for direct firing, with the weapon's firing line system (sight) (1 l) comprising a video camera (5), characterized in that the camcorder (5) is applicable inside the gun's barrel ( 1) at the height of its charging or cartridge position (4) and looking in the firing direction of the barrel, which video camera is designed so that its own optical axis coincides with the alignment of the barrel core line (2) at the level of the camcorder (5) inside the barrel (5) 1) and wherein this video camera with necessary accessories forms an optical measuring system which comprises or is coordinated with necessary calculation units which can calculate the image (21) of the barrel murmur (19) projected from the video camera's image position and from the image's deviations from the actual circular shape of the barrel cross section. in displacement or angle (x, v) between the direction of the barrel core line at the height of the cartridge or charge position (2i) and the barrel mouth (2y).

Device according to claim 5, characterized in that the camcorder fire control system as an optically detecting unit is connected to an image processing unit (10) which measures the geometry of the image (21) of the barrel (18) projected on the image camera function and converts the number thereby affected pixels or portions of pixels to angular changes (x, v) of the barrel core line (2i-2y) which are passed to the weapon firearm system to align the barrel muzzle core line with the sight.

Device according to one of Claims 5 to 6, characterized in that the video camera (5) can, in addition to being able to focus on the barrel orifice, also be able to focus on targets at a long distance outside the barrel orifice.

Device according to one of Claims 5 to 7, characterized in that by the fact that the camcorder (5) is fixedly mounted in the end piece of the weapon and designed to see through the barrel as soon as no cartridge is in the cartridge or charging position of the weapon (4).

Device according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the video camera (5) is designed as a blank cartridge which enters the charging position (4) of the barrel. 10 15 u ø c c .-. 524 913 11 - - u »nu

Device according to one of Claims 5 to 9, characterized in that the optically measuring system comprises monitoring functions for determining and warning of damage, wear or similar risk indications for the function of the barrel.

Device according to one of Claims 5 to 10, characterized in that the device comprises means for determining the orientation of the video camera relative to the vertical axis of the barrel.

Device according to claim 1 1, characterized in that the means for determining the orientation of the video camera comprise direction-sensing sensors arranged in connection with the video camera.

Device according to claim 1 1, characterized in that the means for determining the orientation of the video camera comprise a mechanical coupling.

Device according to claim 13, characterized in that the mechanical coupling comprises grooves in the barrel and a cooperating projecting part in the video camera.