WO1997035208A1 - Method and device for determining the position of moving objects - Google Patents

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WO1997035208A1
WO1997035208A1 PCT/EP1997/001335 EP9701335W WO9735208A1 WO 1997035208 A1 WO1997035208 A1 WO 1997035208A1 EP 9701335 W EP9701335 W EP 9701335W WO 9735208 A1 WO9735208 A1 WO 9735208A1
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WO
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optoelectronic
transmitter
combat
transmitters
moving objects
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PCT/EP1997/001335
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Heinrich Lippold
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Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft Mbh
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    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/70—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using electromagnetic waves other than radio waves
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    • G01S1/7032—Transmitters
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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining the position of moving objects, in particular mobile exercise participants in a combat exercise, the moving objects having an optoelectronic receiver and a data radio device.
  • the method according to the invention for determining the position of moving objects consists in selected locations, for example houses, shelters, problematic terrain sections to provide freely programmable optoelectronic transmitters, these transmitters expediently acting as omnidirectional radiators in a predetermined area, continuously emitting transmitter position and real-time information.
  • the emitted information includes a building, room or floor identifier.
  • the optoelectronic receiver attached to the respective moving object is enabled to receive the transmitted data based on the position and real-time information, to process them and to be transmitted to a battle control center by means of a data radio device known per se.
  • the freely programmable optoelectronic transmitters are designed as self-sufficient modules on the power supply side and are provided in locations and / or rooms that are completely or partially electromagnetically shielded, i.e. preferably where GPS satellite signals cannot be received or only to a limited extent.
  • duel simulator systems provided on the movable object, e.g. AGDUS, can be used.
  • the frequency range of the optoelectronic transmitter is adjusted to that of the duel simulator system.
  • the optoelectronic transmitters preferably send position or position information about the location of the installed transmitter in UTM coordinates and a real time, for example CET.
  • a real time for example CET.
  • the optoelectronic transmitters preferably operate in pulsed mode and emit a power which is sufficient to activate receivers located in the room in question.
  • the process can be used to update, supplement or correct the position determination by GPS with the position or position determination by the special optoelectronic transmitter, so that in the event of failure or insufficient position determination by GPS, exact data about the respective location of the moving object (s) can be determined and transmitted to the battle control center.
  • the number of moving objects that are in the sphere of action can be exactly determined and the result of the effect simulation obtained with sufficient accuracy and in a short time and made available for further evaluation.
  • the moving objects can be tracked vehicles, wheeled vehicles or people who, as already mentioned, have optoelectronic receivers of duel simulator systems known per se, which are capable of receiving and transmitting the transmission data of the location real-time laser transmitter to process.
  • the position and / or the length of stay of the moving objects in an electromagnetically shielded space is temporarily stored by means of a memory located on the moving object until renewed communication with the data radio device is possible. This ensures that past stays and
  • Movements e.g. in houses, can be reconstructed at a later time, but in real time.
  • motion detectors and / or video technology arranged in houses or rooms.
  • Receiver also use ultrasonic or RF transmitter-receiver assemblies.
  • mobile exercise participants who are seated in a combat vehicle are assumed.
  • the mobile exercise participants have optoelectronic receivers and a data radio device as standard equipment of a duel simulator.
  • Freely programmable optoelectronic transmitters are arranged in the interior of the combat vehicle, namely in the room which is at least partially electromagnetically shielded.
  • the optoelectronic transmitters continuously emit at least the transmitter position and, if necessary, real-time information with a low intensity and a short local range. If one of the combat participants then gets into this shielded room by sitting on it, the respective one is optoelectronic
  • Receiver is able to receive the respective transmitter position and real-time information from the respective optoelectronic transmitter which is located in the interior of the combat vehicle.
  • the position of the combat participant can be determined from this and this position or object position can be transmitted to a combat control center via the existing radio data transmission device.
  • the transmitter position and real-time information are derived from a GPS receiver arranged outside the shield on the vehicle on the basis of receivable GPS signals and fed to the optoelectronic transmitters arranged on the inside.
  • the position and / or length of stay of the combat participants in the electromagnetically shielded space within the combat vehicle is preferably so by means of a memory long stored until a new communication is possible using the standard equipment data radio.
  • the invention succeeds in providing combat data even in critical terrain sections, e.g. to capture during local or forest combat, so that a battle control and simulation is possible in an optimal way through the exact knowledge of the whereabouts of the respective objects that are involved in the exercise.
  • the invention effectively allows position determination at such locations, e.g. Houses and shelters where, due to the satellite signals of a GPS system that can only be received to a limited extent or not, the location of mobile exercise participants can only be determined to a limited extent or not on the basis of the known GPS data.
  • optical interfaces or optical receivers are used in known duel simulators which are able to use additional optical e.g. Receive and process laser information. Processing takes place in such a way that the location of the mobile subscriber, preferably in UTM coordinates, can be determined by a mobile subscriber unit based on the location of the respective optoelectronic transmitter even if the position determination by GPS fails, the determined location also being the current location of the mobile subscriber or object is transferable to the command center.
  • the invention is to be explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment and with the aid of a figure.
  • the figure shows the basic arrangement of freely programmable optoelectronic transmitters in selected sections and / or rooms of a combat training field.
  • the movable object 1 shown in the figure is, for example, a combat vehicle or a practitioner.
  • the movable object 1 has an optoelectronic receiver and a data radio device, with the aid of which communication with the combat control center 2 is possible.
  • the receiver and the data radio device form a subscriber unit 3 of the mobile exercise participant 1.
  • a duel simulation system AGDUS can, for example, be used as the opto-electronic receiver of the subscriber unit 3.
  • This system enables e.g. a shot simulation, in which a shooter fires a shot and decoded laser light tells the victim who the shooter was and what type of ammunition was used.
  • the shooter can also determine the distance to the target and the hit position. The shooter then reports his own identification, the time of the shot, information about hits and misses and the type of ammunition used to a higher-level network via a data radio device. The victim calculates his failure and reports this to a higher-level network in connection with the time of failure, the cause, the ammunition, the type of failure, the direction from which the shot came, and the AGDUS identifier of the shooter.
  • optoelectronic transmitters 4 also referred to below as location laser transmitters, is advantageous for the evaluation of combat exercises in local and house combat, since both the current locations of each moving
  • Objects 1 are continuously determinable and the other
  • optoelectronic transmitters 4.2 to 4.4 are provided on each floor, including the roof area.
  • the optoelectronic transmitters 4 to 4.4 preferably have an omnidirectional pattern and operate in pulse mode.
  • the power supply to the optoelectronic transmitters 4 is self-sufficient, e.g. via solar cell-buffered accumulators, so that the maintenance effort is reduced and the operational reliability of the entire device is increased.
  • the subscriber unit 3 especially the respective optoelectronic receiver, receives the transmitter position and possibly the real-time information and additional identifiers so that the current position of the subscriber can be determined is.
  • the received information is then transmitted to the control center 2 via the data radio device integrated in the subscriber unit 3.
  • a memory arranged in the subscriber unit 3 stores the transmitter position and real-time information at least until undisturbed data communication can be continued or resumed. This measure ensures that a reconstruction of the location and the time of the respective moving object can be calculated promptly by means of a computer system.
  • a location laser transmitter 4 is arranged in a shelter 6, which is located in the field. The mode of operation of the relevant location laser transmitter in connection with the movable object 1 located in the shelter is analogous to that described above.
  • the location laser transmitters have a time receiver, e.g. a so-called DCF module, so that starting from a central time standard, exact real-time information can be sent and received by the respective optoelectronic receiver of the moving object in question.
  • a time receiver e.g. a so-called DCF module
  • the location laser transmitter can be further simplified in its construction and the costs can be reduced.

Abstract

The invention concerns a method and device for determining the position of moving objects, in particular moving participants in battle practice, the moving objects having an optoelectronic receiver and a radio data transmission system. According to the invention, freely programmable optoelectronic transmitters are disposed in sections and/or rooms and/or shelters in the battle practice field, the optoelectronic transmitters continuously emitting data concerning at least the transmitter position but also real time in the frequency range of the optoelectronic receivers and with low intensity and range. If a moving object enters the optoelectronic transmitter reception range, the respective transmitter position and real time data as well as, optionally, further data are recorded and the object position determined in this way is transmitted via the radio data transmission system to a battle control centre. The method described enables the exact position of the moving objects and participants in the battle practice to be determined even when they are located in rooms or on sites which make it impossible to determine positions using GPS signals.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung von beweglichen Objekten Method and device for determining the position of moving objects
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung von beweglichen Objekten, insbesondere mobilen Übungsteilnehmern einer Gefechtsübung, wobei die beweglichen Objekte einen optoelektronischen Empfänger sowie eine Datenfunkeinrichtung aufweisen.The invention relates to a method and a device for determining the position of moving objects, in particular mobile exercise participants in a combat exercise, the moving objects having an optoelectronic receiver and a data radio device.
Gefechtsfeldsimulatoren und Gefechtsfeldübungen zum reali¬ tätsnahen Trainieren bestimmter taktischer Situationen auch unter Zuhilfenahme von Computerdarstellungen sind bekannt. Hier werden beispielsweise real im Gelände übende Truppen, deren Aufgaben und Bewegungen mit von einem Rechner simulierten Truppen- oder Gefechtsfahrzeugen gekoppelt, um auf diese Weise Nachbarn und Gegner darzustellen. Bei bekannten Einrichtungen können die real Übenden zwar die Wirkung befreundeter oder gegnerischer Truppen spüren, diese jedoch nicht visuell wahrnehmen und unterstützen oder bekämpfen.Combat field simulators and combat field exercises for realistic training of certain tactical situations, also with the aid of computer representations, are known. For example, troops practicing in the field, their tasks and movements are coupled with troop or combat vehicles simulated by a computer, in order to represent neighbors and opponents in this way. In known institutions, the real exercisers can feel the effect of friendly or opposing troops, but cannot perceive them visually and support or combat them.
Es ist daher notwendig für die wirksame Führung und Auswertung einer Gefechtsübung, eine genaue und ständige Positionsbe¬ stimmung von Waffensystemen, Fahrzeugen, Einrichtungen sowie Anlagen und Personen der beteiligten Parteien und sonstiger Leitungsorgane vorzunehmen und diese Positionsbestimmungsdaten zu einer Gefechtsleitzentrale zu übertragen, so daß die Wir- kungen und Gefechtsaktivitäten einerseits nachvollzogen werden können und andererseits jederzeit ein genauer Überblick darüber besteht, welche der beweglichen Objekte sich in bestimmten vorgegebenen Bereitstellungsräumen, Unterständen oder Gebäuden aufhalten. Um dieses Problem zu lösen, ist es bekannt, eine Positions¬ bestimmung der mobilen Objekte dadurch vorzunehmen, daß diese mit GPS-Empfängern ausgerüstet sind und über eine Datenfunk- einrichtung verfügen, welche in der Lage ist, die jeweiligen Positionsdaten an die Gefechtsleitzentrale zu senden.It is therefore necessary for the effective management and evaluation of a combat exercise, an accurate and constant position determination of weapon systems, vehicles, facilities as well as facilities and people of the parties involved and other management bodies, and to transmit this position determination data to a battle control center, so that the us - On the one hand, it is possible to understand movements and combat activities and, on the other hand, there is always a precise overview of which of the moving objects are in certain predefined staging areas, shelters or buildings. In order to solve this problem, it is known to determine the position of the mobile objects in that they are equipped with GPS receivers and have a data radio device which is able to send the respective position data to the battle control center .
Diese bereits vorgeschlagene Technik kann jedoch die vor¬ stehenden Anforderungen nur unzulänglich erfüllen. Eine Positionsbestimmung ist dann nicht möglich, wenn sich die betreffenden Objekte, z.B. Fahrzeuge oder Übungsteilnehmer, in dichten Wäldern, in Gebäuden oder Unterständen befinden. Dies führt dann zu einer lückenhaften Darstellung von Kräften und Gefechtshandlungen, fehlerhaften Ausfallberechnungen der Wirkungssimulation sowie einer mangelhaften Darstellung bei der Übungsbesprechung.However, this technique, which has already been proposed, can only insufficiently meet the above requirements. Position determination is not possible if the objects in question, e.g. Vehicles or exercise participants, located in dense forests, in buildings or shelters. This then leads to an incomplete representation of forces and actions, incorrect failure calculations of the effect simulation and an inadequate representation during the exercise discussion.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung von beweglichen Objekten, insbesondere mobilen Übungsteilnehmern einer Gefechtsübung anzugeben, welche eine exakte Erfassung von Gefechtsdaten auch aus ausgewählten Geländeabschnitten, z.B. im Orts- und Waldkampf ermöglicht, wodurch eine exakte Positionsbestimmung möglich wird und wobei in leichter Weise eine zusätzliche Erfassung von ergänzenden Gefechtsdaten zur Bewertung und Analyse einer Übung erfolgen kann.It is therefore an object of the invention to provide a method and a device for determining the position of moving objects, in particular mobile exercise participants in a combat exercise, which can record combat data precisely from selected terrain sections, e.g. in local and forest combat, which makes it possible to determine the exact position, and it is easy to record additional combat data to evaluate and analyze an exercise.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt verfahrensseitig mit einem Gegenstand gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 9 sowie vorrichtungsseitig mit einem Gegenstand gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 3, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.The object of the invention is achieved on the process side with an object according to the features of patent claims 1 or 9 and on the device side with an object according to the features of patent claim 3, the subclaims comprising at least expedient refinements and developments.
Dem Grundgedanken der Erfindung folgend, besteht das erfin¬ dungsgemäße Verfahren zur Positionsbestimmung von beweglichen Objekten, insbesondere mobilen Übungsteilnehmern einer Gefechtsfeldübung darin, an ausgewählten Standorten z.B. Häusern, Unterständen, problematischen Geländeabschnitten freiprogrammierbare optoelektronische Sender vorzusehen, wobei diese Sender in einem vorgegebenen Bereich zweckmäßigerweise als Rundumstrahler wirkend, eine Senderlage- und Realzeitin¬ formation laufend abstrahlen. Ergänzend besteht die Möglich- keit, daß die abgestrahlten Informationen eine Gebäude-, Raum¬ oder Stockwerkkennung umfassen.Following the basic idea of the invention, the method according to the invention for determining the position of moving objects, in particular mobile exercise participants in a combat field exercise, consists in selected locations, for example houses, shelters, problematic terrain sections to provide freely programmable optoelectronic transmitters, these transmitters expediently acting as omnidirectional radiators in a predetermined area, continuously emitting transmitter position and real-time information. In addition, there is the possibility that the emitted information includes a building, room or floor identifier.
In dem Fall, wenn einer der mobilen Übungsteilnehmer, dies kann z.B. ein Gefechtsfahrzeug oder eine kämpfende Person sein, in den Wirkungsbereich des jeweiligen optoelektronischen Senders eintritt, dann wird der am jeweils beweglichen Objekt befestigte optoelektronische Empfänger in die Lage versetzt, die gesendeten Daten bezogen auf die Lage- und Realzeitin¬ formation zu empfangen, diese zu verarbeiten und mittels einer an sich bekannten Datenfunkeinrichtung hin zu einer Gefechts- leitzentrale zu übertragen.In the case when one of the mobile exercise participants, this can e.g. a combat vehicle or a fighting person enters the area of action of the respective optoelectronic transmitter, then the optoelectronic receiver attached to the respective moving object is enabled to receive the transmitted data based on the position and real-time information, to process them and to be transmitted to a battle control center by means of a data radio device known per se.
Erfindungsgemäß sind die freiprogrammierbaren optoelektro¬ nischen Sender als stromversorgungsseitig autarke Baugruppen ausgebildet und an solchen Orten und/oder Räumen vorgesehen, die vollständig oder teilweise elektromagnetisch abgeschirmt sind, d.h. vorzugsweise dort, wo ein Empfang von GPS-Satel- litensignalen nicht oder nur eingeschränkt möglich ist.According to the invention, the freely programmable optoelectronic transmitters are designed as self-sufficient modules on the power supply side and are provided in locations and / or rooms that are completely or partially electromagnetically shielded, i.e. preferably where GPS satellite signals cannot be received or only to a limited extent.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung, können als Empfänger am beweglichen Objekt vorgesehene Duellsimulator- systeme, z.B. AGDUS, verwendet werden. In diesem Falle ist der Frequenzbereich des optoelektronischen Senders auf denjenigen des Duellsimulatorsystems abgestellt.According to a further basic idea of the invention, duel simulator systems provided on the movable object, e.g. AGDUS, can be used. In this case, the frequency range of the optoelectronic transmitter is adjusted to that of the duel simulator system.
Vorzugsweise senden die optoelektronischen Sender eine Lage¬ oder Positionsinformation über den Ort des installierten Senders in UTM-Koordinaten und eine Realzeit, z.B. MEZ. Ergänzend besteht die Möglichkeit des kodierten Sendens einer Information darüber, in welchem -Stockwerk, Gebäude oder Gebäudeteil sich der jeweilige Sender befindet. Die optoelektronischen Sender arbeiten vorzugsweise im gepulsten Betrieb und strahlen eine Leistung ab, die ausreicht, um im betreffenden Raum befindliche Empfänger zu aktivieren.The optoelectronic transmitters preferably send position or position information about the location of the installed transmitter in UTM coordinates and a real time, for example CET. In addition, there is the possibility of coded transmission of information about the floor, building or part of the building in which the respective transmitter is located. The optoelectronic transmitters preferably operate in pulsed mode and emit a power which is sufficient to activate receivers located in the room in question.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung kann verfah- rensseitig eine Aktualisierung, Ergänzung oder Korrektur der Positionsbestimmung durch GPS mit der Positions- bzw. Lage¬ bestimmung durch die speziellen optoelektronischen Sender vorgenommen werden, so daß bei Ausfall oder nicht ausreichender Positionsbestimmung mittels GPS exakte Daten über den jeweiligen Aufenthaltsort des bzw. der beweglichen Objekte ermittelt und zur Gefechtsleitzentrale übertragen werden können.According to a further basic idea of the invention, the process can be used to update, supplement or correct the position determination by GPS with the position or position determination by the special optoelectronic transmitter, so that in the event of failure or insufficient position determination by GPS, exact data about the respective location of the moving object (s) can be determined and transmitted to the battle control center.
In dem Falle, in dem bestimmte Waffenwirkungen simuliert werden sollen, kann die Anzahl der beweglichen Objekte, die sich im Wirkungsumkreis befinden, exakt ermittelt und damit das Ergebnis der Wirkungssimulation mit ausreichender Genauigkeit und in kurzer Zeit erhalten und zur weiteren Auswertung bereitgestellt werden.In the case in which certain weapon effects are to be simulated, the number of moving objects that are in the sphere of action can be exactly determined and the result of the effect simulation obtained with sufficient accuracy and in a short time and made available for further evaluation.
Es liegt im Sinne der Erfindung, daß die beweglichen Objekte Kettenfahrzeuge, Radfahrzeuge oder Personen sein können, die, wie bereits erwähnt, an sich bekannte optoelektronische Empfänger von Duellsimulatorsystemen aufweisen, die in der Lage sind, die Sendedaten des Standort-Realzeitlasersenders zu empfangen und zu verarbeiten.It is within the meaning of the invention that the moving objects can be tracked vehicles, wheeled vehicles or people who, as already mentioned, have optoelectronic receivers of duel simulator systems known per se, which are capable of receiving and transmitting the transmission data of the location real-time laser transmitter to process.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Position und/oder die Aufenthaltsdauer der beweglichen Objekte in einem elektromagnetisch abgeschirmten Raum mittels eines am beweglichen Objekt befindlichen Speichers so lange zwischengespeichert wird, bis eine erneute Kommunikation mit der Datenfunkeinrichtung möglich ist. Hierdurch ist sichergestellt, daß zurückliegende Aufenthaltsdauern undIn a further embodiment of the invention it is provided that the position and / or the length of stay of the moving objects in an electromagnetically shielded space is temporarily stored by means of a memory located on the moving object until renewed communication with the data radio device is possible. This ensures that past stays and
Bewegungen, z.B. in Häusern, zu einem späteren Zeitraum, jedoch zeitnah am Geschehen rekonstruiert werden können. Ergänzend besteht die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vor¬ richtung durch in Häusern oder Räumen angeordnete Bewegungs- melder und/oder Videotechnik zu ergänzen.Movements, e.g. in houses, can be reconstructed at a later time, but in real time. In addition, there is the possibility of supplementing the device according to the invention by motion detectors and / or video technology arranged in houses or rooms.
Alternativ kann an Stelle optoelektronischer Sender bzw.Alternatively, instead of optoelectronic transmitters or
Empfänger auch ein Einsatz von Ultraschall- oder HF-Sender- Empfänger-Baugruppen erfolgen. Die Vorteile der Verwendung von Lasersendern/-empfängern liegen jedoch in der Tatsache, daß bereits teilnehmerseitig vorhandene Ausrüstungen mitgenutzt werden können.Receiver also use ultrasonic or RF transmitter-receiver assemblies. The advantages of using laser transmitters / receivers, however, lie in the fact that equipment already available on the subscriber side can also be used.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemaßen Ver¬ fahrens wird von mobilen Übungsteilnehmern ausgegangen, die sich aufgesessen in einem Gefechtsfahrzeug befinden. Die mobilen Übungsteilnehmer besitzen optoelektronische Empfänger sowie eine Datenfunkeinrichtung als Standardausrüstung eines Duellsimulators. Im Inneren des Gefechtsfahrzeuges, nämlich in dem Raum, welcher mindestens teilweise elektromagnetisch ab¬ geschirmt ist, werden frei programmierbare optoelektronische Sender angeordnet. Die optoelektronischen Sender strahlen im Frequenzbereich der optoelektronischen Empfänger mindestens Senderlage und ggfs. Realzeitinformationen laufend mit geringer Intensität und geringer lokaler Reichweite aus . Gelangt dann einer der Gefechsteilnehmer durch Aufsitzen in diesen abgeschirmten Raum, ist der jeweilige optoelektronischeIn a further embodiment of the method according to the invention, mobile exercise participants who are seated in a combat vehicle are assumed. The mobile exercise participants have optoelectronic receivers and a data radio device as standard equipment of a duel simulator. Freely programmable optoelectronic transmitters are arranged in the interior of the combat vehicle, namely in the room which is at least partially electromagnetically shielded. In the frequency range of the optoelectronic receivers, the optoelectronic transmitters continuously emit at least the transmitter position and, if necessary, real-time information with a low intensity and a short local range. If one of the combat participants then gets into this shielded room by sitting on it, the respective one is optoelectronic
Empfänger in der Lage, die jeweiligen Senderlage- und Real¬ zeitinformationen von dem jeweiligen optoelektronischen Sender, der sich im Inneren des Gefechtsfahrzeuges befindet, zu empfangen. Hieraus kann die Lageposition des Gefechtsteil- nehmers bestimmt und diese Lage- oder Objektposition über die vorhandene Datenfunkeinrichtung zu einer Gefechtsleitzentrale übertragen werden. Die Senderlage- und Realzeitinformationen werden von einem außerhalb der Abschirmung am Fahrzeug ange¬ ordneten GPS-Empfänger aufgrund von empfangbaren GPS-Signalen abgeleitet und den im Inneren angeordneten optoelektronischen Sendern zugeführt.Receiver is able to receive the respective transmitter position and real-time information from the respective optoelectronic transmitter which is located in the interior of the combat vehicle. The position of the combat participant can be determined from this and this position or object position can be transmitted to a combat control center via the existing radio data transmission device. The transmitter position and real-time information are derived from a GPS receiver arranged outside the shield on the vehicle on the basis of receivable GPS signals and fed to the optoelectronic transmitters arranged on the inside.
Vorzugsweise wird die Position und/oder Aufenthaltsdauer der Gefechtsteilnehmer in dem elektromagnetisch abgeschirmten Raum innerhalb des Gefechtsfahrzeuges mittels eines Speichers so lange zwischengespeichert, bis eine erneute Kommunikation mittels der Standardausrüstung-Datenfunkeinrichtung möglich ist.The position and / or length of stay of the combat participants in the electromagnetically shielded space within the combat vehicle is preferably so by means of a memory long stored until a new communication is possible using the standard equipment data radio.
Alles in allem gelingt es mit der Erfindung, Gefechtsdaten auch in kritischen Geländeabschnitten z.B. beim Orts- oder Waldkampf zu erfassen, so daß in optimaler Weise eine Gefechtsführung und -Simulation durch die exakte Kenntnis des Aufenthaltsortes der jeweiligen Objekte, die an der Übung beteiligt sind, möglich wird.All in all, the invention succeeds in providing combat data even in critical terrain sections, e.g. to capture during local or forest combat, so that a battle control and simulation is possible in an optimal way through the exact knowledge of the whereabouts of the respective objects that are involved in the exercise.
Die Erfindung gestattet in wirksamer Weise eine Positions¬ bestimmung an solchen Standorten, z.B. Häuser und Unterstände, bei denen aufgrund der nur bedingt oder nicht zu empfangenden Satellitensignale eines GPS-Systems die Standortbestimmung mobiler Übungsteilnehmer auf der Basis der bekannten GPS-Daten nur bedingt oder nicht durchführbar ist.The invention effectively allows position determination at such locations, e.g. Houses and shelters where, due to the satellite signals of a GPS system that can only be received to a limited extent or not, the location of mobile exercise participants can only be determined to a limited extent or not on the basis of the known GPS data.
Besondere Vorteile ergeben sich beim Einsatz von Infanterie im Orts- und/oder Waldkampf dergestalt, daß die Daten der betei¬ ligten Truppen jeweils aktuell und zeitnah zu einer Gefechts¬ leitzentrale übermittelt werden können. Vorzugsweise werden optische Schnittstellen bzw. optische Empfänger an sich bekannter Duellsimulatoren genutzt, die in der Lage sind, von außen erhaltene zusätzliche optische z.B. Laserinformationen zu empfangen und zu verarbeiten. Die Verarbeitung erfolgt derart, daß der Standort des mobilen Teilnehmers vorzugsweise in UTM- Koordinaten aufgrund des Standortes des jeweiligen optoelek¬ tronischen Senders auch bei Ausfall der Positionsbestimmung durch GPS durch eine mobile Teilnehmereinheit ermittelbar ist, wobei weiterhin der ermittelte Standort als augenblicklicher Standort des mobilen Teilnehmers bzw. Objektes an die Gefechtsleitzentrale übertragbar ist.Special advantages result from the use of infantry in local and / or forest combat in such a way that the data of the troops involved can be transmitted up-to-date and promptly to a command center. Preferably, optical interfaces or optical receivers are used in known duel simulators which are able to use additional optical e.g. Receive and process laser information. Processing takes place in such a way that the location of the mobile subscriber, preferably in UTM coordinates, can be determined by a mobile subscriber unit based on the location of the respective optoelectronic transmitter even if the position determination by GPS fails, the determined location also being the current location of the mobile subscriber or object is transferable to the command center.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei¬ spiels sowie unter Zuhilfenahme einer Figur näher erläutert werden. Die Figur zeigt die prinzipielle Anordnung von freiprogram¬ mierbaren optoelektronischen Sendern in ausgewählten Abschnitten und/oder Räumen eines Gefechtsübungsfelds .The invention is to be explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment and with the aid of a figure. The figure shows the basic arrangement of freely programmable optoelectronic transmitters in selected sections and / or rooms of a combat training field.
Das in der Figur gezeigte bewegliche Objekt 1 ist beispiels¬ weise ein Gefechtsfahrzeug oder ein Übender.The movable object 1 shown in the figure is, for example, a combat vehicle or a practitioner.
Das bewegliche Objekt 1 besitzt einen optoelektronischen Empfänger sowie eine Datenfunkeinrichtung, mit deren Hilfe eine Kommunikation zur Gefechtsleitzentrale 2 möglich ist. Der Empfänger sowie die Datenfunkeinrichtung bilden eine Teil- nehmereinheit 3 des mobilen Übungsteilnehmers 1. Als opto¬ elektronischer Empfänger der Teilnehmereinheit 3 kann bei¬ spielsweise ein Duellsimulationssystem AGDUS verwendet werden.The movable object 1 has an optoelectronic receiver and a data radio device, with the aid of which communication with the combat control center 2 is possible. The receiver and the data radio device form a subscriber unit 3 of the mobile exercise participant 1. A duel simulation system AGDUS can, for example, be used as the opto-electronic receiver of the subscriber unit 3.
Dieses System ermöglicht z.B. eine Schußsimulation, wobei ein Schießender einen Schuß auslöst und über dekodiertes Laserlicht dem Getroffenen mitgeteilt wird, wer der Schießende war und welche Munitionssorte verwendet wurde.This system enables e.g. a shot simulation, in which a shooter fires a shot and decoded laser light tells the victim who the shooter was and what type of ammunition was used.
Aufgrund von Laserreflektoren als Ziel kann der Schießende zusätzlich die Entfernung zum Ziel und die Trefferlage bestimmen. Der Schießende meldet dann über eine Daten¬ funkeinrichtung an ein übergeordnetes Netz seine eigene Identifizierung, den Schußzeitpunkt, Informationen über Treffer und Fehlschuß sowie die verwendete Munitionssorte. Der Getroffene berechnet seinen Ausfall und meldet diesen ebenfalls an ein übergeordnetes Netz in Verbindung mit dem Ausfallzeitpunkt, dem Verursacher, der Munition, der Ausfall- art, der Richtung, aus der der Schuß kam, und dem AGDUS- Identifier des Schießenden.Due to laser reflectors as the target, the shooter can also determine the distance to the target and the hit position. The shooter then reports his own identification, the time of the shot, information about hits and misses and the type of ammunition used to a higher-level network via a data radio device. The victim calculates his failure and reports this to a higher-level network in connection with the time of failure, the cause, the ammunition, the type of failure, the direction from which the shot came, and the AGDUS identifier of the shooter.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Figur ist symbolisch die Anordnung von optoelektronischen Sendern 4 innerhalb und außerhalb in der Nähe von Gebäuden gezeigt.In the exemplary embodiment according to the figure, the arrangement of optoelectronic transmitters 4 inside and outside in the vicinity of buildings is shown symbolically.
Die Anordnung von optoelektronischen Sendern 4, nachfolgend auch als Standortlasersender bezeichnet, ist für die Auswertung von Gefechtsübungen im Orts- und Häuserkampf von Vorteil, da sowohl die aktuellen Standorte der einzelnen beweglichenThe arrangement of optoelectronic transmitters 4, also referred to below as location laser transmitters, is advantageous for the evaluation of combat exercises in local and house combat, since both the current locations of each moving
Objekte 1 ständig ermittelbar sind und zum anderenObjects 1 are continuously determinable and the other
Wirkungssimulationen (Wirksim) durchgeführt werden können.Effect simulations (Wirksim) can be carried out.
Durch die Anordnung von optoelektronischen Sendern 4 im unmittelbaren Umfeld von z.B. Häusern an Stellen 4.1 kann dasThe arrangement of optoelectronic transmitters 4 in the immediate vicinity of e.g. Houses in places 4.1 can do that
Annähern oder Entfernen von beweglichen Objekten 1 registriert werden.Approaching or removing moving objects 1 can be registered.
Im Falle von Häusern 5 mit mehreren Stockwerken sind opto- elektronische Sender 4.2 bis 4.4 in jedem Stockwerk ein¬ schließlich des Dachbereichs vorgesehen.In the case of houses 5 with several floors, optoelectronic transmitters 4.2 to 4.4 are provided on each floor, including the roof area.
Die optoelektronischen Sender 4 bis 4.4. besitzen vorzugsweise eine Rundstrahlcharakteristik und arbeiten im Pulsbetrieb.The optoelectronic transmitters 4 to 4.4. preferably have an omnidirectional pattern and operate in pulse mode.
Die Stromversorgung der optoelektronischen Sender 4 erfolgt autark, z.B. über solarzellengepufferte Akkumulatoren, so daß sich der Wartungsaufwand reduziert und die Betriebszuverläs¬ sigkeit der gesamten Vorrichtung erhöht.The power supply to the optoelectronic transmitters 4 is self-sufficient, e.g. via solar cell-buffered accumulators, so that the maintenance effort is reduced and the operational reliability of the entire device is increased.
In dem Falle, wenn ein mobiler Teilnehmer 1 in den Wirkungs¬ bereich eines Standortlasersenders 4 gelangt, empfängt die Teilnehmereinheit 3, speziell der jeweilige optoelektronische Empfänger die Senderlage- und gegebenenfalls die Realzeitin- formationen und zusätzliche Kennungen, so daß die momentane Position des Teilnehmers ermittelbar ist. Die empfangenen Informationen werden dann über die in der Teilnehmereinheit 3 integrierte Datenfunkeinrichtung zur Zentrale 2 übertragen.In the event that a mobile subscriber 1 gets into the effective range of a location laser transmitter 4, the subscriber unit 3, especially the respective optoelectronic receiver, receives the transmitter position and possibly the real-time information and additional identifiers so that the current position of the subscriber can be determined is. The received information is then transmitted to the control center 2 via the data radio device integrated in the subscriber unit 3.
Dann, wenn eine Datenfunkkommunikation zur Gefechtsleitzentrale z.B. aufgrund elektromagnetischer Abschirmung nicht möglich ist, speichert ein in der Teilnehmereinheit 3 angeordneter Speicher die Senderlage- und Realzeitinformationen zumindest so lange, bis eine ungestörte Datenkommunikation fortgesetzt oder wieder aufgenommen werden kann. Mittels dieser Maßnahme ist gewährleistet, daß zeitnah eine Rekonstruktion des Aufenthaltsorts und der Aufenthaltszeit des jeweiligen beweglichen Objekts mittels eines Computersystems errechnet werden kann. Gemäß einem weiteren in der Figur gezeigten Beispiel ist ein Standortlasersender 4 in einem Unterstand 6, der sich im Gelände befindet, angeordnet. Die Wirkungsweise des betreffenden Standortlasersenders in Verbindung mit dem im Unterstand befindlichen beweglichen Objekt 1 ist analog wie oben beschrieben.If data radio communication to the combat control center is not possible, for example due to electromagnetic shielding, a memory arranged in the subscriber unit 3 stores the transmitter position and real-time information at least until undisturbed data communication can be continued or resumed. This measure ensures that a reconstruction of the location and the time of the respective moving object can be calculated promptly by means of a computer system. According to a further example shown in the figure, a location laser transmitter 4 is arranged in a shelter 6, which is located in the field. The mode of operation of the relevant location laser transmitter in connection with the movable object 1 located in the shelter is analogous to that described above.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel besitzen die Standortlaser- sender einen Zeitempfänger, z.B. einen sogenannten DCF-Modul, so daß ausgehend von einem zentralen Zeitnormal eine jeweils exakte Realzeitinformation gesendet und vom jeweiligen optoelektronischen Empfänger des betreffenden beweglichen Objektes empfangen werden kann.In one embodiment, the location laser transmitters have a time receiver, e.g. a so-called DCF module, so that starting from a central time standard, exact real-time information can be sent and received by the respective optoelectronic receiver of the moving object in question.
Alternativ besteht die Möglichkeit, auf das Senden einer Realzeitinformation zu verzichten, zumindest dann, wenn eine nahezu ständige Datenkommunikation über die Datenfunkeinrich- tungen der beweglichen Objekte auf einer gemeinsamen Zeitbasis möglich ist. Hierdurch kann der Standortlasersender von seiner Konstruktion her weiter vereinfacht und die Kosten gesenkt werden. Alternatively, there is the option of dispensing with the transmission of real-time information, at least when an almost constant data communication via the data radio devices of the moving objects is possible on a common time basis. As a result, the location laser transmitter can be further simplified in its construction and the costs can be reduced.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Positionsbestimmung von beweglichen Objekten, insbesondere mobilen Übungsteilnehmern einer Gefechtsübung, wobei die beweglichen Objekte einen optoelektronischen Empfänger sowie eine Datenfunkeinrichtung aufweisen, gekennzeichnet durch1. Method for determining the position of moving objects, in particular mobile exercise participants in a combat exercise, the moving objects having an optoelectronic receiver and a data radio device, characterized by
Anordnen von freiprogrammierbaren optoelektronischen Sen¬ dern in Abschnitten und/oder Räumen und/oder Unterständen des Gefechtsübungsfelds, wobei die optoelektronischenArranging freely programmable optoelectronic transmitters in sections and / or rooms and / or shelters of the combat training field, the optoelectronic ones
Sender im Frequenzbereich der optoelektronischen Empfänger mindestens Senderlage und gffs. Realzeitinformationen laufend mit geringer Intensität und Reichweite abstrahlen; Empfangen der jeweiligen Senderlage und Echtzeitinforma- tionen von einem in den Sendebereich gelangenden beweg¬ lichen Objekt mit Hilfe des am beweglichen Objekt vorhan¬ denen optoelektronischen Empfängers und Übertragen der derart bestimmten Objektposition über die Datenfunkein¬ richtung zu einer Gefechtsleitzentrale.Transmitter in the frequency range of the optoelectronic receivers at least transmitter position and gffs. Broadcast real-time information continuously with low intensity and range; Receiving the respective transmitter position and real-time information from a moving object entering the transmission area with the aid of the optoelectronic receiver present on the moving object and transmitting the object position determined in this way via the data radio device to a combat control center.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als optoelektronische Sender ein rundumεtrahlender Lasersender und als optoelektronischer Empfänger ein an sich bekannter Empfänger eines Duellsimulationssystems eingesetzt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that an omnidirectional laser transmitter is used as the optoelectronic transmitter and a receiver of a duel simulation system known per se is used as the optoelectronic receiver.
3. Vorrichtung zur Positionsbestimmung von beweglichen Objek¬ ten insbesondere mobilen Übungsteilnehmern einer Gefechtsübung, wobei die beweglichen Objekte einen optoelektronischen Empfänger sowie eine Datenfunkeinrichtung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß an vorgegebenen Orten des Gefechtsübungsfelds, insbesondere Orten mit einschränkter oder nicht vorhandener GPS-Empfangs- möglichkeit, freiprogrammierbare, rundstrahlende optoelek- tronische Sender (4) angeordnet sind, wobei diese Sender (4) im unmittelbaren Umfeld des jeweiligen Ortes mindestens eine Lagew- und ggfs. eine Realzeitinformation dauernd oder im Pulsbetrieb aussenden, jedes der beweglichen Objekte (1) beim Eintritt in das Empfangsgebiet der jeweiligen optoelektronischen Sender (4) über den am Objekt (1) vorhandenen optoelektronischen Empfänger (3) die Lage- und Realözeitinformationen empfängt, hieraus mittels einer Auswerteeinheit die momentane Position bestimmt und diese über die Datenfunkeinrichtung zu einer Gefechtsleit¬ zentrale (2) überträgt.3. Device for determining the position of movable objects, in particular mobile exercise participants in a combat exercise, the movable objects having an optoelectronic receiver and a data radio device, characterized in that at predetermined locations of the combat exercise field, in particular locations with restricted or non-existent GPS reception possibility , freely programmable, omnidirectional optoelectronic transmitters (4) are arranged, these transmitters (4) continuously or at least emitting position and, if necessary, real time information in the immediate vicinity of the respective location, Each of the moving objects (1) receives the position and real-time information on entering the reception area of the respective optoelectronic transmitter (4) via the optoelectronic receiver (3) present on the object (1), determines the current position from this by means of an evaluation unit and uses this transmits the data radio device to a battle control center (2).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Position und/oder Aufenthaltsdauer der beweglichen Objekte (1) in einem elektromagnetisch abgeschirmten Raum mittels eines Speichers so lange zwischengespeichert wird, bis eine erneute Kommunikation mittels der Datenfunkeinrichtung möglich ist.4. The device according to claim 3, characterized in that the position and / or length of stay of the moving objects (1) in an electromagnetically shielded space is temporarily stored by means of a memory until renewed communication by means of the data radio device is possible.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (4) in Unterständen (6) , Gebäuden (5) und sonstigen elektromagnetisch teilweise oder vollständig abgeschirmten Räumen oder Geländeabschnitten angeordnet sind.5. The device according to claim 3, characterized in that the transmitter (4) in shelters (6), buildings (5) and other electromagnetic or partially or completely shielded rooms or terrain sections are arranged.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Gebäuden (5) mit einer Vielzahl von Räumen und Stockwerken in jedem Stockwerk und/oder Raum ein Sender (4.2 bis 4.4.) angeordnet ist, welcher zusätzlich eine Raum- oder Stockwerk- kennung ausstrahlt.6. The device according to claim 5, characterized in that a transmitter (4.2 to 4.4.) Is arranged in buildings (5) with a plurality of rooms and floors in each floor and / or room, which additionally has a room or floor identifier broadcasts.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (4) mit einer autarken Stromversorgung betriebene Lasersender sind.7. The device according to claim 3, characterized in that the transmitters (4) are operated with a self-sufficient power supply laser transmitter.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (4) einen Zeitempfänger, z.B. DCF-Modul aufweisen. 8. The device according to claim 3, characterized in that the transmitters (4) have a time receiver, for example a DCF module.
9. Verfahren zur Positionsbestimmung von beweglichen Objekten, insbesondere mobilen Übungsteilnehmern einer Gefechtsübung, aufgesessen in einem Gefechtsfahrzeug, wobei die beweglichen Objekte als Standardausrüstung eines Duellsimulators einen optoelektronischen Empfänger sowie eine Datenfunkeinrichtung aufweisen, gekennzeichnet durch9. A method for determining the position of moving objects, in particular mobile exercise participants in a combat exercise, mounted in a combat vehicle, the moving objects having an optoelectronic receiver and a radio data transmission device as standard equipment of a duel simulator, characterized by
Anordnen von frei programmierbaren optoelektronischen Sendern im Gefechtsfahrzeug, welches im Inneren mindestens teilweise elektromagnetisch abgeschirmt ist, wobei die optoelektronischen Sender im Frequenzbereich der opto¬ elektronischen Empfänger mindestens Senderlage und ggfs. Realzeitinformationen laufend mit geringer Intensität und geringer lokaler Reichweite abstrahlen; - Empfangen der jeweiligen Senderlage- und Realzeitinforma¬ tionen von einem in den Sendebereich gelangenden Gefechts- teilnehmer mit Hilfe des vorhandenen optoelektronischen Empfängers und Übertragen der derart bestimmten Objekt- position über die Datenfunkeinrichtung zu einer Gefechts- leitzentrale, wobei die Senderlage- und Realzeitinforma¬ tionen von einem außerhalb der Abschirmung empfangbaren GPS-Signal abgeleitet und den optoelektronischen Sendern zugeführt werden.Arranging freely programmable optoelectronic transmitters in the combat vehicle, which is at least partially electromagnetically shielded on the inside, the optoelectronic transmitters continuously emitting at least the transmitter position and possibly real-time information with low intensity and a short local range in the frequency range of the optoelectronic receivers; - Receiving the respective transmitter position and real-time information from a combat participant entering the transmission area with the aid of the existing optoelectronic receiver and transmitting the object position determined in this way via the data radio device to a battle control center, the transmitter position and real-time information derived from a GPS signal that can be received outside the shield and fed to the optoelectronic transmitters.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als optoelektronische Sender ein rundumstrahlender Lasersender eingesetzt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that an omnidirectional laser transmitter is used as the optoelectronic transmitter.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Position und/oder Aufenthaltsdauer der Gefechtsteilnehmer (1) in dem elektromagnetisch abgeschirmten Raum innerhalb des Gefechtsfahrzeuges mittels eines Speichers so lange zwischen- gespeichert wird, bis eine erneute Kommuniation mittels der Datenfunkeinrichtung möglich ist. 11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the position and / or length of stay of the combat participants (1) in the electromagnetically shielded space within the combat vehicle is temporarily stored by means of a memory until a renewed communication by means of the data radio device is possible is.
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