WO2015075036A1 - Reflexvisier mit virtueller visierung - Google Patents

Reflexvisier mit virtueller visierung Download PDF

Info

Publication number
WO2015075036A1
WO2015075036A1 PCT/EP2014/074927 EP2014074927W WO2015075036A1 WO 2015075036 A1 WO2015075036 A1 WO 2015075036A1 EP 2014074927 W EP2014074927 W EP 2014074927W WO 2015075036 A1 WO2015075036 A1 WO 2015075036A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sighting device
target
weapon
sighting
display
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/074927
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Kreuzer
Trutz Thelemann
Original Assignee
Rheinmetall Soldier Electronics Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rheinmetall Soldier Electronics Gmbh filed Critical Rheinmetall Soldier Electronics Gmbh
Priority to DK14802848.3T priority Critical patent/DK3071921T3/da
Priority to LTEP14802848.3T priority patent/LT3071921T/lt
Priority to EP14802848.3A priority patent/EP3071921B1/de
Publication of WO2015075036A1 publication Critical patent/WO2015075036A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/06—Aiming or laying means with rangefinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/30—Reflecting-sights specially adapted for smallarms or ordnance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/46—Sighting devices for particular applications
    • F41G1/473—Sighting devices for particular applications for lead-indicating or range-finding, e.g. for use with rifles or shotguns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/46—Sighting devices for particular applications
    • F41G1/48—Sighting devices for particular applications for firing grenades from rifles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/14—Indirect aiming means
    • F41G3/16—Sighting devices adapted for indirect laying of fire
    • F41G3/165—Sighting devices adapted for indirect laying of fire using a TV-monitor

Definitions

  • the invention relates to a virtual sight reflex sight in the form of a simple, small and cost-effective sighting device for handguns for shooting ammunition with extended and excessive trajectory.
  • the sighting device includes a reflex sight with a micro-display, so that in addition to the target mark also representations of text and image information are possible.
  • reflex sights are used alone or often in conjunction with a main sight, e.g. Scope, used. These reflex sights are well suited for accurate shooting with ammunition with an extended trajectory.
  • a main sight e.g. Scope
  • these reflex sights are well suited for accurate shooting with ammunition with an extended trajectory.
  • slow grenade shooting e.g. Shooting grenades with an attachment on the assault rifle or with a standalone system
  • these visors are initially not suitable because of the greatly inflated trajectory of the ammunition, because the breakpoint can no longer be visible together with the target in the field of view of the visor visible.
  • a shooter can also accurately align a weapon when he is shown the target position and the actual position of the breakpoint in the visor.
  • Reflective sights or red dot sights with a displaceable target point as described in US Pat. No. 7,225,578 B2 or offered as devices, such as Fire Control Unit BR8 by AIMPOINT or Fire Control System of the MPRS (Multi Purpose Rifle System) by IMI, are known.
  • Fire Control Unit BR8 by AIMPOINT or Fire Control System of the MPRS (Multi Purpose Rifle System) by IMI.
  • the field of view and thus the possible ballistic correction angles are very limited with a small size.
  • these reflex sights are again high building.
  • a mirror or a beam splitter in the beam path of the display is mechanically adjusted with high angular accuracy to move the target point according to the ballistic correction, which makes these devices technically complex. Because of the required large viewing window, these visors can not be combined with a magnifying optics.
  • a reflex sight to the target device of weapons with slow projectile speed is known, which is associated with an electronic display device, which is controlled by a the data from distance measurement and movement of the target processing electronics. Only the optimal target in the visor is visible.
  • the display device is designed as a light-emitting diode matrix or as a liquid crystal display. In addition to the selected distance mark, distance values, lead values etc. are also displayed.
  • visors with direct view which are rotated with respect to the axis of the weapon, such as DE 10 2005 007 910 A1, EP 2 275 769 A2 or the RAAM (Rapid Acquisition Aiming Module).
  • the rotation takes place only about the vertical axis.
  • the required stable and at the same time precise angle adjustment makes these devices technically demanding and correspondingly expensive.
  • WO 2012/007820 A1 describes a virtual sight, which is displayed on a display outside the optical target device and uses an inertial platform for measuring the ballistic correction angles.
  • DE 69 727 718 T2 describes a virtual sight, which is the combination of laser rangefinder and digital magnetic compass used with the magneto-resistive sensors of the digital magnetic compass for indicating the weapon alignment with respect to azimuth and elevation.
  • a ballistic correction is done only in height but not in the side. The page retains only the azimuth direction to the target detected during sighting.
  • WO 2009/092673 A1 deals with a weapon target device comprising a housing, partially reflecting optics, by which a user can simultaneously observe a target and perceive visually displayed information.
  • a processor serves to determine the corresponding position of the target point based on the distance and to control a light source, so that the target point is visualized at the corresponding position.
  • This weapon target device is capable of displaying multiple target points simultaneously.
  • the invention described here has the object to show a simple, small and cost-effective sighting device for handguns, which is suitable for both the stretched and inflated shot.
  • the invention is based on the idea to adapt small-sized reflex sights, as used for accurate shooting with ammunition with extended trajectory, so that they are also suitable for slow-fire shooting, such as grenades, with greatly increased trajectory.
  • a reflex sight is preferably equipped with a micro-display as a light source.
  • this display can then also display text and image information, which enables a virtual sighting.
  • the shooter virtual targets, the target and the actual breakpoint of the weapon are displayed.
  • the measurement of earth gravity and the surrounding magnetic field by MEMS should be emphasized.
  • the target and actual breakpoint of the weapon as well as its placement in the visor level can be calculated and displayed.
  • the thus created sighting device for handguns is suitable for the extended shot (assault rifle) and for the greatly inflated shot (grenade launcher as an attachment to the assault rifle or grenade gun, etc.).
  • the target distance is entered via an external data interface or manually.
  • Ballistic characteristics are stored according to the ammunition (s) and weapon (s) to be used in the built-in computer.
  • MEMS sensors ie a 3-axis inclinometer and a 3-axis magnetic field sensor, measure the orientation of the sighting device relative to the earth-fixed coordinate system. These deliver the target elevation when targeting the target, which is also used to calculate the cue guards to be set.
  • the sensor values are used to calculate the location of the weapon barrel axis from the breakpoint.
  • Target and actual position of the breakpoint are represented in the sighting device by symbols and are to be brought by appropriate judging of the weapon by the shooter to cover.
  • a small, lightweight, cost-effective sighting device which improves the first hit probability with all the resulting advantages, such as high efficiency, less ammunition consumption, etc.
  • MEMS sensors Micro-Electro-Mechanical Systems
  • the sighting device can be used for various ammunition.
  • the parameters for the ballistic calculation can be entered and preferably saved.
  • the sighting device can be used as a replacement for already used reflex sights and so requires no additional mass on the weapon.
  • the visor contains no mechanically precise moving parts and does not even have to be turned relative to the weapon to adjust the large ballistic attachment angle.
  • the target mark is moved here in the image display of the display.
  • the shooting can take place in both the lower and upper angle group, which allows the possibility of the steep fire.
  • the sighting device can be used with night vision goggles without having to adjust the focus of the goggles to near objects.
  • the sighting device can also be used together with a magnifying sight optics (telescopic sight).
  • the sighting device is mounted in front of the riflescope.
  • An integrated IR laser chandelier also supports the night fight.
  • the requirements for optical temping of ABM (Air Burst ammunition) are also given.
  • FIG. 1 shows a sighting device on a weapon in a side view
  • 2b is a virtual sight showing the target and actual breakpoint of the weapon
  • 3b is a representation of the "main menu”.
  • 3c is a representation of the submenu "distance input"
  • Fig. 5 shows a combination of the sighting device with a magnifying target optics.
  • Fig. 1 shows a side view of the essential components and components of a sighting device 10 for understanding the invention.
  • the sighting device 10 can be connected to the weapon 1 by means of an adaptation rail 2.
  • the sighting device 10 comprises a housing 12, which in particular converts the components of the reflex sight, parabolic mirror 15 and display 16 as a light source. The view is made through a disc 13. The outlet channel is closed by a neutral filter 14. 17 marks an IR laser light. This is preferably incorporated in the housing 12 of the sighting device 10.
  • the sighting device 10 also contains an electronics 30.
  • the reflex sight 50 of the sighting device 10 is usually realized so that a light source (here micro-display 16) via the mirror 15, preferably in off-axis parabolic design, is collimated.
  • the mirror 15 is designed such that an interface is provided with a reflective layer which reflects only the light L emitted by the source.
  • the other interface is shaped so that transmitted light L T is free from aberrations.
  • the light of the source is optimally collimated and superimposed with the incident light that passes through the partially transmissive mirror ( Figure 1 a).
  • the micro-display 16 not only a target mark 21 can be displayed in the reflex sight 50, but also information such as writing, pictures and even videos.
  • the shape of the target mark 21 can be arbitrarily displayed by the display 16 within wide limits. A point, ring or cross shape is preferred.
  • variable neutral filter 14 the ambient light can be attenuated for viewing through the sighting device 10 or completely darkened.
  • the damping can be adjusted manually or electrically or automatically adjusted when using a brightness sensor (not shown in detail).
  • the direct view is darkened by the neutral filter 14.
  • the sighting device 10 can also be used with BIV spectacles (not shown in detail) without the focus of the spectacles having to be changed. Together with the built-in IR laser chandelier 17 so that the night fighting ability is supported.
  • the IR laser illuminator 17 is used e.g. switched on or off by a button 36 on the sighting device 10.
  • the sighting device 10 fulfills the conventional rigid target function 21 (Figure 2a).
  • the target mark 21 can also be moved horizontally and vertically for ballistic correction.
  • angle corrections in the order of +/- 3 ° can be realized.
  • the target position and actual position of the breakpoint of the weapon in the sighting device 10 are represented by symbols which brings the shooter by aligning the weapon to cover.
  • the task of the shooter is to carry out the straightening process and the firing in the shortest possible time, since the target information used refers to the time of the sighting with the start of the ballistics calculation.
  • An illustration of desired and actual breakpoint is shown by way of example in FIG. 2b.
  • the weapon is directed to the target breakpoint, ie the symbol of the target breakpoint 22, an open cross, and the symbol of the actual breakpoint 23, a closed cross, are brought to coincide.
  • Fig. 2b-left the weapon is directed to the target breakpoint, ie the symbol of the target breakpoint 22, an open cross, and the symbol of the actual breakpoint 23, a closed cross, are brought to coincide.
  • Fig. 2b-left the weapon is directed to the target breakpoint, ie the symbol of the target breakpoint 22, an open cross, and the symbol of the actual breakpoint 23, a closed
  • the sighting device 10 described here is also suitable for shooting in the upper angle group, ie with weapon increases over 45 °.
  • the rigid target 21 and also the target breakpoint 22 are shown so that, when viewed, the line of sight is parallel to the weapon barrel axis WA (FIG. 1). This setting is made during the adjustment process, which will be described below.
  • Fig1. is also the orthogonal clockwise coordinate system 1 1 of the sighting device 10 is shown, whose x-axis is parallel to the line of sight SL and also parallel to the weapon axis WA, if the sighting device is attached to the weapon and adjusted.
  • the y-axis lies in the horizontal plane.
  • the z-axis is located in the plane defined by the line of sight SL and the vertical axis LA.
  • the measurements of an inclinometer 31 and a magnetic field sensor 32 are given with respect to these coordinate axes, but other definitions for the coordinate system would be possible, although not very practical.
  • the electronics 30 of the sighting device includes a processor 33, which essentially carries out the sequence control and the ballistics calculation.
  • the ballistic parameters of the ammunition are stored for the used weapon in the memory of the processor 33. In this case, the parameters for different ammunition and weapons can be stored and the desired parameter set can be selected in the configuration of the sighting device 10.
  • Important input variables for the ballistics calculation are the target increase measured in the sighting device and the target distance.
  • the target distance is given externally or estimated by the shooter and entered as described below. However, the distance can also be taken over externally via the cable or radio connection 39.
  • the ballistic calculation calculates the set point of the breakpoint 22, ie both the attachment angle and the lateral correction angle.
  • Other influencing factors on the stopping point such as air temperature, air pressure and wind, can optionally be taken into account.
  • the corresponding components of the earth's gravity and the surrounding magnetic field in the coordinate system 1 1 of the sighting device 10 are calculated and stored as reference values.
  • the actual value of the breakpoint 23 results from the spatial position of the weapon axis WA, which is calculated from the measurements of earth gravity and from changes in the magnetic field measurements with respect to the spatial position during sighting.
  • earth gravity is also measured as a reference variable.
  • the magnetic field measurement could indeed detect both the lateral and vertical angle change with respect to the earth's magnetic field.
  • this information alone is mostly not satisfactory.
  • the tilting can be clearly recognized, but not the angular changes around the vertical axis.
  • the operation of the sighting device 10 is preferably carried out by a multi-functional rotary switch 35 and a trigger button or button bar with multiple buttons 36, which is connected via a cable to the visor or the sighting device 10.
  • the latter can be attached to a suitable position of the weapon.
  • other buttons can be provided on the sighting device 10.
  • the display is carried out by the display 16 of the sighting device 10.
  • the operation is preferably menu-guided. An example should illustrate this:
  • the multi-functional rotary switch 35 on the one hand has the function of a push-button on pressing the rotary knob. On the other hand, it has a middle neutral position and at least one left and one right switching point. Starting from the deactivated sighting device 10, this is switched on by pressing the selector switch 35 and the sighting image shown in Fig. 3a with direct view is shown in the submenu "application.” Thereafter, the operation is menu-guided.
  • the "main menu” (fig. "Configuration", "OFF”.
  • the left or right stop of the selector switch moves the cursor in the menu or increases or reduces numbers.
  • pressing the selector means confirming the input or changing to the next input field. In the example, the cursor is set to distance input.
  • the trigger button 36 By pressing the trigger button 36 is entered that the target is targeted and the ballistics calculation for the ammunition used, the elevation of the sighting line SL measured in the sighting device 10 and the input distance is started. The calculated target and actual breakpoint 22, 23 of the weapon are shown in the display image 16 of the sighting device 10.
  • a ⁇ -processor 33 The scheduling and the calculations are performed by a ⁇ -processor 33.
  • a non-volatile memory which may also be a separate EEPROM 34, the required parameters and configurations are stored.
  • the ballistic calculation determines the necessary corrections for the heights and side angles of the weapon axis with respect to the line of sight to the target taking into account the target distance and the target increase.
  • the components of the earth gravity and the surrounding magnetic field in the coordinate system of the sighting device are calculated, which adjust at the required alignment of the weapon axis.
  • the components of the earth's gravity and the surrounding magnetic field in the coordinate system 1 1 of the sighting device 10 are measured. They correspond to the current orientation of the weapon.
  • the sighting device 10 is equipped with MEMS sensors for the 3-axis inclination measurement 31 and the 3-axis magnetic field measurement 32.
  • the desired breakpoint 22 is shown in the center of the display 16.
  • the actual stopping point 23 is calculated for the current weapon alignment and offset in accordance with the calculated deviations to the target stopping point 22 shown. If the actual breakpoint 23 is outside the image area, it is displayed in the correct position on the image edge.
  • the lateral tilt of the weapon is indicated by the inclination of the symbol for the actual breakpoint 23.
  • the task of the shooter is to quickly bring the weapon to the target breakpoint 22 and deliver the shot. Since the last detected destination is frozen during virtualization, it is important that only a little time is needed to fine-tune the weapon. A time symbol indicates to the shooter if he is still within a given time. Since the shooter can see the target object past the visor or the sighting device 10, it is possible for him to detect a change in the destination, to abort the process and possibly to release the shot only after a renewed aiming and straightening process.
  • the sighting device 10 is equipped with a laser rangefinder 4, which measures the distance when aiming the target. This can be integrated in the sighting device 10 or attached separately to the weapon and connected via a cable 18 or radio connection 39.
  • a dynamic Vorhalt When using an integrated laser rangefinder 4 and a dynamic Vorhalt can be determined and adjusted. From at least two measurement sets, consisting of distance, inclination and / or magnetic field measurement, the target movement can be detected, which is then taken into account together with the projectile flying time in the calculation of the target breakpoint. In addition, the time span for the fine adjustment of the weapon can also be included in the result for the target breakpoint.
  • the power supply of the entire system is preferably realized via batteries 37.
  • a feed from an external source is also possible.
  • FIG. 4 An overview of the essential and already mentioned components of the electronics is shown in FIG. 4.
  • the sighting device 10 can be used together with a magnifying optics.
  • the sighting device 10 must be placed in front of the magnifying target optics 3 (for example a telescopic sight) (FIG.
  • the parallel beam is superimposed with the rays of the observed distant object.
  • both beams are imaged in the image plane of the riflescope 3 and then simultaneously viewed sharply by the shooter. All representations, which allows the described sighting device 10 as such, thereby retained.
  • the magnifying target optics 3 can be adjusted in parallel without aids to the reflex sight 50.
  • only the reticle of the rifle scope 3 must be placed on the target marking 22 of the reflex sight 50. This applies in the reverse manner as well, if the reflex sight 50 is placed in front of the already adjusted to the riflescope 3.
  • a shock sensor 38 is installed, which detects the firing. This can be used together with the IR laser illuminator 17 for temping programmable ABM (Air Burst ammunition).
  • the shock sensor 38 further enables the function of a shot counter, which indicates the shooter via the reflex sight (ie display 16) the number of lost and / or still available ammunition. An indication of the loaded ammunition type is also conceivable.
  • the sensors, magnetic field sensors 32 and inclinometer 31, are factory-aligned to the coordinate system 1 1 of the sighting device 10. This requires not the mechanical fine alignment, but the knowledge of the installation angle error, with the knowledge of the measurements with respect to the axes of the coordinate system 1 1 are converted. The determination of the installation angle error takes place during production. The installation angle errors are stored in the non-volatile memory of the sighting device 10 and used in the calculations.
  • the optical axis of the reflex sight 50 i. the line of sight SL, is mechanically adjusted so that the target point is possible in the middle of the micro-display 16 and runs parallel to the mounting surface.
  • the line of sight SL is also the reference for the x-axis of the coordinate system when determining the installation angle errors.
  • the weapon axis e.g. the laser beam of a collimator inserted into the gun barrel can be used.
  • the fine adjustment of the line of sight SL is effected by shifting the target mark 21 in the image of the display 16.
  • the angle changes of the line of sight SL compared to the factory setting are determined from the pixel shift and stored. In use, these angle values are used similar to the installation angle errors in the calculations.
  • the functional principle of the virtual sighting can be easily transferred to riflescopes having a display overlay, e.g. through a simple module with the MEMS, the ⁇ -processor and the controls, which controls the display in the riflescope.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Telescopes (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird eine kleine, leichte und kostengünstige Visiereinrichtung (10) für Handfeuerwaffen insbesondere zum Schießen von Granaten mit stark überhöhter Flugbahn. Die Visiereinrichtung (10) basiert auf einem Reflexvisier (50) mit einem Mikro-Display (16), so dass nebender Zielmarke (21) zusätzlich auch Darstellungen von Text- und Bildinformation möglich sind. Für Geschosse mit stark überhöhter Flugbahn erfolgt eine virtuelle Visierung, welche die Soll- und Ist-Position des Haltepunktes der Waffe durch Symbole (22, 23) darstellt. Durch das Richten der Waffe werden die Symbole zur Deckung gebracht. Die Berechnung des Soll-Haltepunktes erfolgt für die ballistischen Parameter der Munition und die eingegebene Zielentfernung. Zur Berechnung der Abweichung des Haltepunktes von der Soll-Position werden zusätzlich Messungen für die Erdgravitation und für das umgebende Magnetfeld verwendet. Die Visiereinrichtung (10) kann für verschiedene Munitionen verwendet werden. Das Schießen kann sowohl in der unteren alsauch oberen Winkelgruppe erfolgen, was die Möglichkeit des Steilfeuers erlaubt. Die Visiereinrichtung (10) kann auch mit Nachtsichtbrille verwendet werden, ohne dass der Fokus der Brille auf nahe Objekte angepasst werden muss. Ferner unterstütz ein IR-Laserbeleuchter (17) den Nachtkampf. Auch kann die Visiereinrichtung (10) zusammen mit einer vergrößernden Zieloptik (3) verwendet werden.

Description

BESCHREIBUNG
Reflexvisier mit virtueller Visierung
Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Reflexvisier mit virtueller Visierung in Form einer einfachen, kleinen und kostengünstigen Visiereinrichtung für Handwaffen zum Verschießen von Munitionen mit gestreckter und überhöhter Flugbahn. Die Visiereinrichtung enthält ein Reflexvisier mit einem Mikro-Display, so dass neben der Zielmarke zusätzlich auch Darstellungen von Text- und Bildinformation möglich sind.
Bei Handfeuerwaffen mit Reichweiten von 500m, maximal 1000m werden kleinbauende Reflexvisiere allein oder oft auch in Verbindung mit einem Hauptvisier, z.B. Zielfernrohr, eingesetzt. Diese Reflexvisiere sind gut geeignet für ein treffsicheres Schießen mit Munitionen mit gestreckter Flugbahn. Für das Schießen mit langsamen Granaten, z.B. Verschießen von Granaten mit einem Anbaugerät am Sturmgewehr oder mit einem eigenständigen System, sind diese Visiere wegen der stark überhöhten Flugbahn der Munition zunächst nicht geeignet, weil der Haltepunkt nicht mehr zusammen mit dem Zielobjekt im Sehfeld des Visiers sichtbar dargestellt werden kann. Jedoch kann ein Schütze eine Waffe auch präzise Ausrichten, wenn ihm die Soll-Position und die Ist-Position des Haltepunktes im Visier dargestellt werden.
Da während des Richtvorgangs dem Schützen im Visier das Zielobjekt nicht mehr dargestellt wird, sprechen wir in diesem Zusammenhang von einer virtuellen Visierung. Nach dem Anvisieren müssen der Richtvorgang und die Schussabgabe daher in sehr kurzer Zeit erfolgen, da eine Zielbewegung während dieses Vorgangs unberücksichtigt bleibt. Dennoch kann der Schütze an der Visiereinrichtung vorbeisehen und so das Zielobjekt weiterhin beobachten.
Mehrere bestehende Lösungsansätze für Visiereinrichtungen zum Schießen von Munitionen mit stark überhöhter Flugbahn zeigen sowohl den Bedarf als auch die Anforderungen an eine gute Lösung für diese Anwendung, wie die nachstehenden Angaben zeigen sollen. Für das Schießen von Granaten mit Handfeuerwaffen sind u.a. einfache opto-mechanische Visiereinrichtungen, wie das Leitervisier oder das Strichplattenvisier, zu nennen. Der Schütze hat hierbei beim Richten die direkte Sicht auf das Ziel. Ein Nachteil ist, dass diese Visiere spezifisch zu Munition und Waffe sind und auch nicht den Gebrauch einer vergrößernden Optik zulassen. Ferner sind sie wegen des erforderlichen Sehfeldes hochbauend.
Reflexvisiere bzw. Rotpunktvisiere mit verschiebbarem Zielpunkt, wie in US 7,225,578 B2 beschrieben oder als Geräte, wie Fire Control Unit BR8 von AIMPOINT oder Fire Control System des MPRS (Multi Purpose Rifle System) von IMI angeboten, sind bekannt. Jedoch sind bei kleiner Baugröße das Sehfeld und damit die mögliche ballistischen Korrekturwinkel stark begrenzt. Zur Realisierung der erforderlichen Aufsatzwinkel sind diese Reflexvisiere wiederum hochbauend. Hinzukommt, dass bei diesen Reflexvisieren entweder ein Spiegel oder ein Strahlteiler im Strahlengang des Display mechanisch mit hoher Winkelgenauigkeit einzustellen ist, um den Zielpunkt entsprechend der ballistischen Korrektur zu verschieben, was diese Geräte technisch aufwändig macht. Wegen des erforderlichen großen Sichtfensters lassen sich diese Visiere auch nicht mit einer vergrößernden Optik kombinieren.
Aus der DE 30 48 534 C2 ist ein Reflexvisier zur Zieleinrichtung von Waffen mit langsamer Geschossgeschwindigkeit bekannt, dem eine elektronische Anzeigeeinrichtung zugeordnet ist, die von einer die Daten aus Entfernungsmessung und Bewegung des Zieles verarbeitenden Elektronik angesteuert wird. Dabei wird nur die jeweils optimale Zielmarke im Visier sichtbar gemacht. Die Anzeigeeinrichtung ist dabei als Leuchtdiodenmatrix oder als Flüssigkristallanzeige ausgebildet. Zusätzlich zur ausgewählten Entfernungsmarke werden noch Entfernungswerte, Vorhaltewerte etc. eingeblendet.
Eine andere Lösung sind Visiere mit Direktsicht, welche gegenüber der Waffenachse gedreht werden, wie DE 10 2005 007 910 A1 , EP 2 275 769 A2 oder das RAAM (Rapid Acquisition Aiming Modul). Hierbei erfolgt die Drehung nur um die Hochachse. Die geforderte stabile und zugleich präzise Winkeleinstellung macht diese Geräte technisch anspruchsvoll und entsprechend aufwändig.
Visiereinrichtungen mit virtueller Visierung verlangen nicht das große Sehfeld wie die o.g. Visiereinrichtungen und benötigen auch keine präzise mechanische Einstellung der Zielmarke, da das Positionieren der Zielmarke in der Bilddarstellung des Displays erfolgt. In der WO 2012/007820 A1 wird eine virtuelle Visierung beschrieben, welche auf einem Display außerhalb der optischen Zieleinrichtung dargestellt wird und eine inertiale Plattform zur Messung der ballistischen Korrekturwinkel verwendet. DE 69 727 718 T2 beschreibt eine virtuelle Visierung, welche die Kombination von Laser-Entfernungsmesser und Digital- Magnetkompass verwendet, wobei die magneto-resistiven Sensoren des Digital-Magnetkompasses zur Anzeige der Waffenausrichtung bezüglich Azimut und Elevation verwendet werden. Eine ballistische Korrektur erfolgt nur in der Höhe, aber nicht in der Seite. In der Seite wird lediglich die beim Anvisieren erkannte Azimutrichtung zum Ziel beibehalten.
Die WO 2009/092673 A1 beschäftigt sich mit einer Waffenzielvorrichtung umfassend ein Gehäuse, teilreflektierende Optiken, durch welche ein Benutzer gleichzeitig ein Ziel beobachten und visuell dargestellte Informationen wahrnehmen kann. Ein Prozessor dient zur Bestimmung der entsprechenden Position des Zielpunktes basierend auf der Entfernung und zur Steuerung einer Lichtquelle, so dass der Zielpunkt an der entsprechenden Position vi- sualisiert wird. Diese Waffenzielvorrichtung ist geeignet, mehrere Zielpunkte gleichzeitig anzuzeigen.
Aus der US 2012/0137567 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zielpunktberechnung bekannt.
Im Gegensatz zu den bisherigen Lösungen liegt der hier beschriebenen Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache, kleine und kostengünstige Visiereinrichtung für Handwaffen aufzuzeigen, die sowohl für den gestreckten als auch überhöhten Schuss geeignet ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung basiert auf der Idee, kleinbauende Reflexvisiere, wie sie für ein treffsicheres Schießen mit Munitionen mit gestreckter Flugbahn verwendet werden, so anzupassen, dass sie auch geeignet sind für das Schießen mit langsamer Munition, wie Granaten, mit stark überhöhter Flugbahn.
Dazu wird ein Reflexvisier bevorzugt mit einem Mikro-Display als Lichtquelle ausgestattet. Mit diesem Display können dann neben der Zielmarke auch Text- und Bildinformationen dargestellt werden, was eine virtuelle Visierung ermöglicht. Hierbei werden dem Schützen virtuelle Zielmarken, der Soll- und der Ist-Haltepunkt der Waffe dargestellt. Neben der Verwendung der Zielentfernung und der ballistischen Eigenschaften der Munition ist die Messung der Erdgravitation und des umgebenden Magnetfeldes durch MEMS hervorzuheben. Mit diesen Informationen lassen sich der Soll- und Ist-Haltepunkt der Waffe sowie ihre Ablage in der Visierebene berechnen und darstellen. Die so geschaffene Visiereinrichtung für Handfeuerwaffen ist für den gestreckten Schuss (Sturmgewehr) und für den stark überhöhten Schuss (Granatwerfer als Anbaugerät an das Sturmgewehr oder Granatpistole, etc.) geeignet. Sie übernimmt die Funktion eines standardmäßigen Reflex- oder Rotpunktvisier, wobei nunmehr auch Text- und Bildinformation darstellbar sind. Für die Ballistikrechnung wird die Zielentfernung über eine externe Datenschnittstelle oder manuell eingegeben. Ballistische Kenngrößen (Schusstafel) sind entsprechend der zu verwendenden Munition(en) und Waffe(n) im eingebauten Rechner gespeichert. MEMS-Sensoren, d.h. ein 3-achsiges Inklinometer und ein 3-achsiger Magnetfeldsensor, messen die Orientierung der Visiereinrichtung gegenüber dem erdfesten Koordinatensystem. Diese liefern beim Anvisieren des Ziels die Zielelevation, welche auch zur Berechnung der einzustellenden Waffenrichtwerte verwendet wird. Beim Anrichten / Ausrichten der Waffe dienen die Sensorwerte zur Berechnung der Ablage der Waffenrohrachse vom Haltepunkt. Soll- und Ist-Lage des Haltepunktes werden in der Visiereinrichtung durch Symbole dargestellt und sind durch entsprechendes Richten der Waffe durch den Schützen zur Deckung zu bringen.
Vorgeschlagen wird somit eine kleine, leichte, kostengünstige Visiereinrichtung, die die Ersttrefferwahrscheinlichkeit mit allen daraus resultierenden Vorteilen, wie hoher Wirksamkeit, weniger Munitionsverbrauch usw., verbessert. Durch Verwendung von MEMS-Sensoren (Micro-Electro-Mechanical Systems) wird die Baugröße der Visiereinrichtung gegenüber herkömmlicher Reflexvisiere nur unwesentlich geändert. Die Visiereinrichtung kann für verschiedene Munitionen verwendet werden. Die Parameter für die Ballistikrechnung können eingeben und bevorzugt gespeichert werden. Die Visiereinrichtung kann als Ersatz für bereits verwendete Reflexvisiere verwendet werden und bedingt so keine zusätzliche Masse an der Waffe. Das Visier enthält keine mechanisch präzise zu bewegenden Teile und muss auch nicht selbst gegenüber der Waffe gedreht werden, um den großen ballistischen Aufsatzwinkel einzustellen. Die Zielmarke wird hier in der Bilddarstellung des Displays verschoben. Das Schießen kann sowohl in der unteren als auch oberen Winkelgruppe erfolgen, was die Möglichkeit des Steilfeuers erlaubt. Neben der Zielentfernung wird auch die Zielerhöhung bei der Berechnung des Soll-Haltepunktes für die Waffe berücksichtigt. Die Visiereinrichtung kann mit einer Nachtsichtbrille verwendet werden, ohne dass der Fokus der Brille auf nahe Objekte angepasst werden muss. Die Visiereinrichtung kann auch zusammen mit einer vergrößernden Zieloptik (Zielfernrohr) verwendet werden. Dazu wird die Visiereinrichtung vor dem Zielfernrohr montiert. Ein integrierter IR-Laserbeleuchter unterstützt ferner den Nachtkampf. Die Voraussetzungen zur optischen Tempierung von ABM (Air Burst Munition) sind ebenfalls gegeben. Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine Visiereinrichtung an einer Waffe in einer Seitenansicht,
Fig. 1 a einen off-axis Parabolspiegel mit korrigierter konvexer Fläche für eine aberrationsfreie Durchsicht,
Fig. 2a ein Visierbild bei Direktsicht mit starrer Zielmarke,
Fig. 2b eine virtuelle Visierung mit Darstellung des Soll- und Ist-Haltepunktes der Waffe,
Fig. 3a ein Visierbild mit Direktsicht im Untermenü„Einsatz",
Fig. 3b eine Darstellung des„Hauptmenü",
Fig. 3c eine Darstellung des Untermenüs„Entfernungseingabe",
Fig. 4 wesentliche Komponenten der Elektronik,
Fig. 5 eine Kombination der Visiereinrichtung mit einer vergrößernden Zieloptik.
Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht die wesentlichen Baugruppen und Komponenten einer Visiereinrichtung 10 für das Verständnis der Erfindung. Dabei kann die Visiereinrichtung 10 mittels einer Adaptionsschiene 2 an der Waffe 1 angebunden sein.
Die Visiereinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12, das insbesondere die Komponenten des Reflexvisiers, Parabolspiegel 15 und Display 16 als Lichtquelle umbaut. Der Einblick erfolgt durch eine Scheibe 13. Der Auslasskanal ist durch ein Neutralfilter 14 abgeschlossen. Mit 17 ist ein IR-Laserbeleuchter gekennzeichnet. Dieser ist bevorzugt im Gehäuse 12 der Visiereinrichtung 10 eingebunden. Die Visiereinrichtung 10 enthält zudem eine Elektronik 30.
Das Reflexvisier 50 der Visiereinrichtung 10 wird üblicherweise so realisiert, dass eine Lichtquelle (hier Mikro-Display 16) über den Spiegel 15, bevorzugt in off-axis parabolischer Ausführung, kollimiert wird. Der Spiegel 15 ist so ausgeführt, dass eine Grenzfläche mit einer reflektierenden Schicht versehen ist, welche nur das von der Quelle emittierte Licht L reflektiert. Die andere Grenzfläche ist so geformt, dass transmittiertes Licht LT frei von Aberrationen ist. So wird das Licht der Quelle optimal kollimiert und überlagert sich mit dem einfallenden Licht, das durch den teildurchlässigen Spiegel fällt (Fig. 1 a). Mit dem Mikro-Display 16 kann bei dem Reflexvisier 50 nicht nur eine Zielmarke 21 dargestellt werden, sondern auch Informationen wie Schrift, Bilder und sogar Videos. Die Form der Zielmarke 21 kann durch das Display 16 in weiten Grenzen beliebig dargestellt werden. Eine Punkt-, Ring- oder Kreuzform wird aber bevorzugt.
Durch den variablen Neutralfilter 14 kann das Umgebungslicht für den Blick durch die Visiereinrichtung 10 gedämpft oder gänzlich abgedunkelt werden. Die Dämpfung kann manuell oder elektrisch eingestellt bzw. bei Verwendung eines Helligkeitssensors (nicht näher dargestellt) automatisch angepasst werden. Für die Darstellung der Symbole der virtuellen Visierung erfolgt eine Abdunkelung der Direktsicht durch den Neutralfilter 14.
Die Visiereinrichtung 10 kann auch mit einer BIV-Brille (nicht näher dargestellt) genutzt werden, ohne dass dabei der Fokus der Brille verändert werden muss. Zusammen mit dem eingebauten IR-Laserbeleuchter 17 wird damit auch die Nachtkampffähigkeit unterstützt. Der IR-Laserbeleuchter 17 wird z.B. durch einen Taster 36 an der Visiereinrichtung 10 ein- oder ausgeschaltet.
Für das Schießen von Munitionen mit gestreckter Flugbahn erfüllt die Visiereinrichtung 10 die herkömmliche Funktion mit starrer Zielmarke 21 (Fig. 2a). Zusätzlich kann in einem Teil des Sehfeldes die Zielmarke 21 auch zur ballistischen Korrektur horizontal und vertikal verschoben werden. Hierbei sind Winkelkorrekturen in der Größenordnung von +/- 3° realisierbar.
Anders ist die virtuelle Visierung, welche für das Schießen mit Munitionen mit stark überhöhter Flugbahn geeignet ist. Hierbei werden Soll-Position und Ist-Position des Haltepunktes der Waffe in der Visiereinrichtung 10 durch Symbole dargestellt, welche der Schütze durch das Richten der Waffe zur Deckung bringt. Aufgabe des Schützen ist es, den Richtvorgang und die Schussabgabe in möglichst kurzer Zeit durchzuführen, da die verwendete Zielinformation sich auf den Zeitpunkt des Anvisierens mit dem Start der Ballistikrechnung bezieht. Eine Darstellung von Soll- und Ist-Haltepunkt ist beispielhaft in Fig.2b zu sehen. In Fig. 2b-links ist die Waffe auf den Soll-Haltepunkt gerichtet, d.h. das Symbol des Soll- Haltepunktes 22, ein offenes Kreuz, und das Symbol des Ist-Haltepunkts 23, ein geschlossenes Kreuz, sind zur Deckung gebracht. In Fig. 2b-rechts ist neben der Ablage des Ist- Haltepunkts auch die Verkantung der Waffe durch die Schräglage des dargestellten Ist- Haltepunktes 23 zu erkennen. Grundsätzlich sind auch andere, vom Nutzer gewünschte Darstellungsformen möglich. Hervorzuheben ist, dass sich die hier beschriebene Visiereinrichtung 10 auch für das Schießen in der oberen Winkelgruppe, d.h. mit Waffenerhöhungen über 45° eignet.
Die starre Zielmarke 21 und auch der Soll-Haltepunkt 22 werden so dargestellt, dass bei der Betrachtung die Blickrichtung parallel zur Waffen-Rohrachse WA ist (Fig. 1 ). Diese Einstellung erfolgt beim Justiervorgang, der im Folgenden noch beschrieben wird. In Fig1. ist auch das orthogonale rechtsdrehende Koordinatensystem 1 1 der Visiereinrichtung 10 dargestellt, dessen x-Achse parallel zur Sichtlinie SL ist und auch parallel zur Waffenachse WA, sofern die Visiereinrichtung an die Waffe angebaut und justiert ist. Die y-Achse liegt in der Horizontalebene. Die z-Achse befindet sich in der durch die Sichtlinie SL und die Lotachse LA aufgespannten Ebene. Die Messwerte eines Inklinometers 31 und eines Magnetfeldsensors 32 werden bezüglich dieser Koordinatenachsen angegeben, wobei jedoch auch andere Definitionen für das Koordinatensystem möglich, wenn auch wenig praktikabel, wären.
Die Elektronik 30 der Visiereinrichtung enthält einen Prozessor 33, welcher im Wesentlichen die Ablaufsteuerung und die Ballistikrechnung durchführt. Die ballistischen Parameter der Munition sind für die verwendete Waffe im Speicher des Prozessors 33 abgelegt. Dabei können die Parameter für verschiedene Munitionen und Waffen gespeichert sein und der gewünschte Parametersatz bei der Konfiguration der Visiereinrichtung 10 ausgewählt werden.
Wichtige Eingabegrößen für die Ballistikrechnung sind die in der Visiereinrichtung gemessene Zielerhöhung sowie die Zielentfernung. Die Zielentfernung wird von Extern vorgegeben oder vom Schützen geschätzt und, wie nachstehend beschrieben, eingegeben. Die Entfernung kann aber auch von Extern über die Kabel- 18 oder Funkanbindung 39 übernommen werden.
Sobald der Schütze das Ziel anvisiert hat, startet er die Ballistikrechnung, welche den Sollwert des Haltepunktes 22, d.h. sowohl den Aufsatzwinkel als auch den Seiten- Korrekturwinkel, berechnet. Weitere Einflussgrößen auf den Haltepunkt, wie Lufttemperatur, Luftdruck und Wind, können optional berücksichtigt werden. Für die Ausrichtung der Waffe auf den Soll-Haltepunkt 22 werden die entsprechenden Komponenten der Erdgravitation und des umgebenden Magnetfeldes im Koordinatensystem 1 1 der Visiereinrichtung 10 berechnet und als Referenzwerte gespeichert. Der Ist-Wert des Haltepunktes 23 ergibt sich aus der Raumlage der Waffenachse WA, welche aus den Messungen der Erdgravitation und aus Änderungen der Magnetfeldmessungen gegenüber der Raumlage beim Anvisieren berechnet wird. Im Unterschied zu DE 69 727 718 T2 wird zusätzlich zum Magnetfeld im Umfeld der Waffe auch die Erdgravitation als Bezugsgröße gemessen. Die Magnetfeldmessung ließe zwar in Bezug auf das Erdmagnetfeld sowohl die seitliche als auch vertikale Winkeländerung erkennen. Jedoch im Hinblick auf vorhandene Verfälschungen des Erdmagnetfeldes ist diese Information allein zumeist nicht zufriedenstellen. Hingegen lassen sich mit der alleinigen Messung der Erdgravitation zwar die Verkantungen genau erkennen, aber nicht die Winkeländerungen um die Lotachse. Durch die hier angewandte kombinierte Auswertung des umgebendem Magnetfeldes und der Erdgravitation ist eine eindeutige Bestimmung der Raumlage bei gleichzeitiger Reduzierung des Einflusses von Störungen möglich.
Die Bedienung der Visiereinrichtung 10 erfolgt vorzugweise durch einen multifunktionalen Drehschalter 35 und eine Triggertaste bzw. Tastenleiste mit mehreren Tastern 36, die über ein Kabel an das Visier bzw. die Visiereinrichtung 10 angeschlossen ist. Letztere lassen sich so an einer passenden Stelle der Waffe anbringen. Zusätzlich können aber auch weitere Taster an der Visiereinrichtung 10 vorgesehen werden. Die Anzeige erfolgt durch das Display 16 der Visiereinrichtung 10. Die Bedienung ist bevorzugt menügeführt. Ein Beispiel soll dies veranschaulichen:
Der multifunktionale Drehschalter 35 hat einerseits die Funktion eines Drucktasters bei Drücken des Drehknebels. Andererseits hat er eine mittlere Neutralstellung und mindestens einen linken und einen rechten Schaltpunkt. Ausgehend von der ausgeschalteten Visiereinrichtung 10 wird diese durch Drücken des Wahlschalters 35 eingeschaltet und es zeigt sich das in Fig. 3a dargestellte Visierbild mit Direktsicht im Untermenü„Einsatz". Danach erfolgt die Bedienung menügeführt. Das Visierbild entspricht zunächst der Direktsicht bzw. dem Menü „Einsatz", das am Bildrand den Cursor zur Auswahl der Funktion„Hauptmenü" zeigt. Ein weitere Druck auf den Multifunktionsschalter 35 öffnet das Hauptmenü (Abb. 3b) und zeigt die Menüfunktionen an: „Einsatz", „Entfernungseingabe", „Munitionsauswahl", „Konfiguration", „AUS". Durch den linken bzw. rechten Anschlag des Wahlschalters wird der Cursor im Menü bewegt bzw. Zahlen erhöht oder reduziert. Im Menü bedeutet der Druck auf den Wahlschalter die Bestätigung der Eingabe oder den Wechsel zum nächsten Eingabefeld. Im Beispiel wird der Cursor auf Entfernungseingabe gesetzt. Es zeigt sich dann im Untermenü der Entfernungseingabe (Fig. 3c) eine dreistellige dezimale Darstellung, der Cursor blinkt auf der ersten Stelle und zeigt eine 0. Durch den linken bzw. rechten Anschlag des Schalters 35 wird die Zahl solange verändert bis sie passt. Nach Bestätigung durch Drücken des Schalters 35 springt der Cursor auf die nächste Stelle usw. Nach Eingabe der letzten Stelle fragt das Menü nach einer Entfernungskorrektur. Mit„ja" und Bestätigung erfolgt die Eingabe der Korrekturentfernung, die positives oder negatives Vorzeichen haben kann. Mit„nein" wird in das „Hauptmenü" (Fig. 3b) und von dort in den operativen Betrieb„Einsatz" (Fig.3a) zurückgekehrt. Durch die flexible Gestaltung der Menüführung lässt sich die Bedienung nutzerspezifisch anpassen und erweitern.
Durch Drücken der Triggertaste 36 wird eingegeben, dass das Ziel anvisiert ist und die Ballistikrechnung für die verwendete Munition, die in der Visiereinrichtung 10 gemessene Elevation der Visierlinie SL und die eingegebene Entfernung gestartet wird. Der berechnete Soll- und Ist-Haltepunkt 22, 23 der Waffe werden im Displaybild 16 der Visiereinrichtung 10 dargestellt.
Die Ablaufsteuerung und die Berechnungen werden durch einen μ-Prozessor 33 durchgeführt. In einem nichtflüchtigen Speicher, der auch ein separates EEPROM 34 sein kann, sind die erforderlichen Parameter und Konfigurationen gespeichert.
Die Ballistikrechnung ermittelt die erforderlichen Korrekturen für den Höhen und Seitenwinkel der Waffenachse bezüglich der Sichtlinie zum Ziel unter Berücksichtigung der Zielentfernung und der Zielerhöhung. Für den Soll-Haltepunkt werden die Komponenten der Erdgravitation und des umgebenden Magnetfeldes im Koordinatensystem der Visiereinrichtung berechnet, die sich bei der geforderten Ausrichtung der Waffenachse einstellen.
Für den Ist-Haltepunkt 23 werden die Komponenten der Erdgravitation und des umgebenden Magnetfeldes im Koordinatensystem 1 1 der Visiereinrichtung 10 gemessen. Sie entsprechen der aktuellen Ausrichtung der Waffe. Hierzu ist die Visiereinrichtung 10 mit MEMS-Sensoren für die 3-achsige Neigungsmessung 31 und die 3-achsige Magnetfeldmessung 32 ausgestattet.
Der Soll-Haltepunkt 22 wird in der Bildmitte des Displays 16 dargestellt. Der Ist-Haltpunkt 23 wird für die aktuelle Waffenausrichtung berechnet und entsprechend der berechneten Abweichungen versetzt zum Soll-Haltepunkt 22 dargestellt. Sollte der Ist-Haltepunkt 23 außerhalb der Bildfläche liegen, wird er ablagegerecht am Bildrand dargestellt. Die seitliche Verkantung der Waffe wird durch die Schräglage des Symbols für den Ist-Haltepunkt 23 angezeigt. Aufgabe des Schützen ist es, die Waffe schnell auf den Soll-Haltepunkt 22 zu bringen und den Schuss abzugeben. Da während der virtuellen Visierung der zuletzt erkannte Zielort eingefroren ist, ist es wichtig, dass nur wenig Zeit für das Feinausrichten der Waffe benötigt wird. Ein Zeitsymbol zeigt dem Schützen an, ob er noch in einer vorgegebenen Zeit liegt. Da der Schütze am Visier bzw. der Visiereinrichtung 10 vorbei das Zielobjekt sehen kann, ist es ihm möglich, eine Änderung des Zielortes zu erkennen, den Vorgang abzubrechen und den Schuss ggf. erst nach einem erneuten Ziel- und Richtvorgang abzugeben.
In einer weiteren Ausbaustufe ist die Visiereinrichtung 10 mit einem Laser- Entfernungsmesser 4 ausgestattet, der beim Anvisieren des Zieles die Entfernung misst. Dieser kann in der Visiereinrichtung 10 integriert sein oder aber separat an der Waffe angebracht und über eine Kabel- 18 oder Funkanbindung 39 angeschlossen sein.
Bei Verwendung eines integrierten Laser-Entfernungsmessers 4 kann auch ein dynamischer Vorhalt ermittelt und eingestellt werden. Aus mindestens zwei Messsätzen, bestehend aus Entfernungs-, Neigungs- und / oder Magnetfeldmessung, kann die Zielbewegung erkannt werden, die danach zusammen mit der Geschossflugzeit bei der Berechnung des Soll- Haltepunktes berücksichtigt wird. Zusätzlich kann auch die Zeitspanne für das Feinausrichten der Waffe in das Ergebnis für den Soll-Haltepunkt einfließen.
Die Stromversorgung des Gesamtsystems wird bevorzugt über Batterien 37 realisiert. Eine Speisung durch eine externe Quelle ist aber auch möglich.
Einen Überblick über die wesentlichen und bereits erwähnten Komponenten der Elektronik gibt Fig. 4.
Ein weiterer Vorteil der Visiereinrichtung 10 ist, dass sie zusammen mit einer vergrößernden Optik eingesetzt werden kann. Dazu muss die Visiereinrichtung 10 vor der vergrößernde Zieloptik 3 (z.B. Zielfernrohr) platziert sein (Fig.5). Das parallele Strahlenbündel überlagert sich dabei mit den Strahlen des beobachteten weit entfernten Objekts. Dadurch werden beide Strahlen in der Bildebene des Zielfernrohrs 3 abgebildet und dann vom Schützen gleichzeitig scharf gesehen. Alle Darstellungen, welche die beschriebene Visiereinrichtung 10 als solche ermöglicht, bleiben dabei erhalten.
Des Weiteren kann die vergrößernde Zieloptik 3 (Zielfernrohr) ohne Hilfsmittel zu dem Reflexvisier 50 parallel justiert werden. Dazu muss nur das Absehen des Zielfernrohrs 3 auf die Zielmarkierung 22 des Reflexvisiers 50 gestellt werden. Dies gilt in umgekehrter Weise ebenso, wenn das Reflexvisier 50 vor das bereits zur Waffe justierte Zielfernrohr 3 gesetzt wird. Optional ist ein Schocksensor 38 eingebaut, der die Schussabgabe erkennt. Dieser kann zusammen mit dem IR-Laserbeleuchter 17 zur Tempierung von programmierbarer ABM (Air Burst Munition) verwendet werden. Der Schocksensor 38 ermöglicht des Weiteren die Funktion eines Schusszählers, welche dem Schützen über das Reflexvisier (d.h. Display 16) die Zahl der verschossenen und / oder noch verfügbaren Munition anzeigt. Eine Anzeige der geladenen Munitionsart ist ebenfalls denkbar.
Die Sensoren, Magnetfeldsensoren 32 und Inklinometer 31 , werden werkseitig auf das Koordinatensystem 1 1 der Visiereinrichtung 10 ausgerichtet. Hierzu bedarf es nicht der mechanischen Feinausrichtung, sondern der Kenntnis der Einbauwinkelfehler, mit deren Kenntnis die Messungen bezüglich der Achsen des Koordinatensystems 1 1 umgerechnet werden. Die Ermittlung der Einbauwinkelfehler erfolgt bei der Herstellung. Die Einbauwinkelfehler werden im nichtflüchtigen Speicher der Visiereinrichtung 10 gespeichert und im Einsatz bei den Berechnungen verwendet. Die optische Achse des Reflexvisiers 50, d.h. die Sichtlinie SL, ist mechanisch so eingestellt, dass der Zielpunkt möglichst in der Mitte des Mikro-Displays 16 liegt und parallel zur Montagefläche verläuft. Die Sichtlinie SL ist auch die Referenz für die x- Achse des Koordinatensystems bei der Ermittlung der Einbauwinkelfehler.
Die Feinjustage der Visiereinrichtung 10, d.h. die Parallelausrichtung der Sichtlinie SL zur Waffenachse WA, erfolgt vor dem Einsatz an der Waffe. Dabei kann als Referenz für die Waffenachse z.B. der Laserstrahl eines Kollimators, der in den Waffenlauf gesteckt wird, verwendet werden. Die Feineinstellung der Sichtlinie SL erfolgt durch Verschiebung der Zielmarke 21 im Bild des Displays 16. Die dabei vorgenommen Winkeländerungen der Sichtlinie SL gegenüber der Werkseinstellung werden aus der Pixelverschiebung ermittelt und gespeichert. Im Einsatz werden diese Winkelwerte vergleichbar den Einbauwinkelfehlern bei den Berechnungen verwendet.
Das Funktionsprinzip der virtuellen Visierung lässt sich einfach auf Zielfernrohre, die bereit eine Displayeinblendung besitzen, übertragen, z.B. durch ein einfaches Modul mit den MEMS, dem μ-Prozessor und den Bedienelementen, welches das Display im Zielfernrohr ansteuert.

Claims

Patentansprüche
1 . Visiereinrichtung (10) für Handfeuerwaffen mit einem Reflexvisier, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reflexvisier mit Mikro-Display (16) als Lichtquelle eingebunden ist, wobei das Reflexvisier die Direktsicht für den gestreckten Schuss bietet und eine virtuelle Visierung beim stark überhöhten Schuss durch Anzeige von Symbolen für den Soll- und Ist-Haltepunkt der Waffenachse im Mikro-Display (16) erfolgt.
2. Visiereinrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass MEMS- Sensoren (31 , 32) zur 3-achsigen Neigungsmessung und zur 3-achsigen Magnetfeldmessung eingebunden sind, deren Messsignale zur Bestimmung der Raumlage der Visiereinrichtung (10) verwendet werden.
3. Visiereinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung zum Ziel von Extern, manuell oder über eine Datenschnittstelle, welche eine Kabelschnittstelle (18) und / oder eine Funkschnittstelle (39) ist, eingegeben wird und / oder ein Laser-Entfernungsmesser (4) eingebunden ist.
4. Visiereinrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus Zielentfernung und Zielerhöhung für die verwendete Munition der Soll-Haltepunkt (22) der Waffe berechnet und im Display (16) anzeigt wird.
5. Visiereinrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablage eines Ist-Haltepunktes (23) vom Soll-Haltepunkt (22) der Waffenachse berechnet und im Display (16) dargestellt wird.
6. Visiereinrichtung (10) nach einem der Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Verkantung der Waffe ermittelt und im Display (16) anzeigt wird.
7. Visiereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit der Lichtquelle variabel ist.
8. Visiereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen variablen Neutraldichtefilter (14) zur Abdunkelung der Direktsicht.
9. Visiereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung eine separate Tastenleiste (36) mit mindestens einem Taster vorhanden ist, die über die Kabelschnittstelle (18) und / oder über die Funkschnittstelle (39) an die Visiereinrichtung (10) anschließbar ist, wobei die Bedienung menügeführt ist.
10. Visiereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Visiereinrichtung (10) einen IR- Diodenlaser (17) für Beleuchtungszwecke und zur Signalübertragung enthält.
1 1 . Visiereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Schocksensor (38) zur Schussdetektion.
12. Visiereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 mit einer Nachtsichtbrille, wobei der Fokus der Nachtsichtbrille auf nahe Ziele nicht weiter angepasst werden muss.
13. Visiereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zusammen mit einer vergrößernden Zieloptik (3), wobei die Visiereinrichtung (10) vor der vergrößernde Zieloptik (3) platziert ist.
14. Waffe mit einer Visiereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
PCT/EP2014/074927 2013-11-19 2014-11-18 Reflexvisier mit virtueller visierung WO2015075036A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK14802848.3T DK3071921T3 (en) 2013-11-19 2014-11-18 Reflector sight having virtual sighting
LTEP14802848.3T LT3071921T (lt) 2013-11-19 2014-11-18 Veidrodinis taikiklis, turintis virtualų taikymosi įtaisą
EP14802848.3A EP3071921B1 (de) 2013-11-19 2014-11-18 Reflexvisier mit virtueller visierung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013019281.1 2013-11-19
DE102013019281.1A DE102013019281A1 (de) 2013-11-19 2013-11-19 Reflexvisier mit virtueller Visierung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015075036A1 true WO2015075036A1 (de) 2015-05-28

Family

ID=51982542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/074927 WO2015075036A1 (de) 2013-11-19 2014-11-18 Reflexvisier mit virtueller visierung

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3071921B1 (de)
DE (1) DE102013019281A1 (de)
DK (1) DK3071921T3 (de)
LT (1) LT3071921T (de)
WO (1) WO2015075036A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613767C2 (ru) * 2015-06-25 2017-03-21 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Командирский прицельно-наблюдательный комплекс
WO2018030955A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-15 Advanced Material Engineering Pte. Ltd. Wearable programming unit for deploying air burst munition
US10415933B1 (en) 2015-01-20 2019-09-17 Leupold & Stevens, Inc. Real-time ballistic solutions for moving-target aiming calculations
US10502527B2 (en) 2015-01-20 2019-12-10 Leupold & Stevens, Inc. Real-time ballistic solutions for calculating an aiming adjustment and for indicating a subsonic threshold
US11287638B2 (en) 2019-08-20 2022-03-29 Francesco E. DeAngelis Reflex sight with superluminescent micro-display, dynamic reticle, and metadata overlay

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1024403B1 (fr) * 2016-07-15 2018-02-14 Fn Herstal S.A. Système de visée
IL280020B (en) 2021-01-07 2022-02-01 Israel Weapon Ind I W I Ltd A control system for the direction of a grenade launcher
FR3120938B1 (fr) * 2021-03-22 2023-09-08 Thales Sa Procede d'aide au tir sur une cible mobile, dispositif et ensemble associes
US11976901B2 (en) 2021-06-07 2024-05-07 Sturm, Ruger & Company, Inc. Passively illuminated fiber optic reflex sights for firearms

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0785406A2 (de) * 1996-01-22 1997-07-23 HE HOLDINGS, INC. dba HUGHES ELECTRONICS Verfahren und Vorrichtung zur Feuerleitung einer Waffe mit einer Hochapogäumflugbahn
US20060162226A1 (en) * 2005-01-06 2006-07-27 Eotech Acquisition Corp. Aiming sight having fixed light emitting diode (LED) array and rotatable collimator
US7296358B1 (en) * 2004-01-21 2007-11-20 Murphy Patrick J Digital vertical level indicator for improving the aim of projectile launching devices
US20090188976A1 (en) * 2008-01-24 2009-07-30 Gs Development Ab Sight
US20120102808A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-03 Surefire, Llc Sight system
WO2012137195A1 (en) * 2011-04-03 2012-10-11 Ipu Industries Ltd Firearm gun-sight
US20130181047A1 (en) * 2010-07-12 2013-07-18 Selex Galileo S.P.A. Optoelectronic digital apparatus for assisting an operator in determining the shooting attitude to be given to a hand-held grenade launcher so as to strike a moving target, and respective operation method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3048534C2 (de) 1980-12-22 1983-02-03 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München "Reflexvisier"
US5920995A (en) * 1997-12-08 1999-07-13 Sammut; Dennis J. Gunsight and reticle therefor
DE102005007910A1 (de) 2005-02-08 2006-08-10 Carl Zeiss Optronics Gmbh Feuerwaffe für langsam fliegende Geschosse
DE102009033567A1 (de) 2009-07-16 2011-01-27 Rheinmetall Soldier Electronics Gmbh Feuerleitgerät für eine Handfeuerwaffe
US8166698B2 (en) * 2009-08-13 2012-05-01 Roni Raviv Reflex sight for weapon
US20120097741A1 (en) * 2010-10-25 2012-04-26 Karcher Philip B Weapon sight

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0785406A2 (de) * 1996-01-22 1997-07-23 HE HOLDINGS, INC. dba HUGHES ELECTRONICS Verfahren und Vorrichtung zur Feuerleitung einer Waffe mit einer Hochapogäumflugbahn
US7296358B1 (en) * 2004-01-21 2007-11-20 Murphy Patrick J Digital vertical level indicator for improving the aim of projectile launching devices
US20060162226A1 (en) * 2005-01-06 2006-07-27 Eotech Acquisition Corp. Aiming sight having fixed light emitting diode (LED) array and rotatable collimator
US20090188976A1 (en) * 2008-01-24 2009-07-30 Gs Development Ab Sight
US20130181047A1 (en) * 2010-07-12 2013-07-18 Selex Galileo S.P.A. Optoelectronic digital apparatus for assisting an operator in determining the shooting attitude to be given to a hand-held grenade launcher so as to strike a moving target, and respective operation method
US20120102808A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-03 Surefire, Llc Sight system
WO2012137195A1 (en) * 2011-04-03 2012-10-11 Ipu Industries Ltd Firearm gun-sight

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10415933B1 (en) 2015-01-20 2019-09-17 Leupold & Stevens, Inc. Real-time ballistic solutions for moving-target aiming calculations
US10502527B2 (en) 2015-01-20 2019-12-10 Leupold & Stevens, Inc. Real-time ballistic solutions for calculating an aiming adjustment and for indicating a subsonic threshold
RU2613767C2 (ru) * 2015-06-25 2017-03-21 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Командирский прицельно-наблюдательный комплекс
WO2018030955A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-15 Advanced Material Engineering Pte. Ltd. Wearable programming unit for deploying air burst munition
US11054219B2 (en) 2016-08-08 2021-07-06 Advanced Material Engineering Pte Ltd Wearable programming unit for deploying air burst munition
US11287638B2 (en) 2019-08-20 2022-03-29 Francesco E. DeAngelis Reflex sight with superluminescent micro-display, dynamic reticle, and metadata overlay

Also Published As

Publication number Publication date
DK3071921T3 (en) 2020-03-30
EP3071921B1 (de) 2020-01-01
DE102013019281A1 (de) 2015-05-21
LT3071921T (lt) 2020-05-11
EP3071921A1 (de) 2016-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3071921B1 (de) Reflexvisier mit virtueller visierung
US8074394B2 (en) Riflescope with image stabilization
US11402175B2 (en) Optical system with cant indication
US11287638B2 (en) Reflex sight with superluminescent micro-display, dynamic reticle, and metadata overlay
US20150247702A1 (en) Feedback display for riflescope
EP1859221B1 (de) Zieleinrichtung für eine schusswaffe
US9151574B2 (en) Method of movement compensation for a weapon
EP2878913B1 (de) Feuerleitvisier, Handfeuerwaffe mit einem solchen Feuerleitvisier und ein Verfahren zum Ausrichten dieser Handfeuerwaffe
US4965439A (en) Microcontroller-controlled device for surveying, rangefinding and trajectory compensation
US10488156B2 (en) Optical system accessory with cant indication
BR112021014084A2 (pt) Elemento óptico de visualização com sistema de contador de disparo
EP2275769B1 (de) Feuerleitgerät für eine Handfeuerwaffe
DE102018133064A1 (de) Ballistisches Zielsystem mit digitalem Verstellrad
US20130228618A1 (en) Dscope aiming device
DE19719977C1 (de) Video-Visier mit integrierter Feuerleitung für Gewehre
DE102018125142A1 (de) Ballistisches zielsystem mit digitalem absehen
RU2294511C1 (ru) Оптический прицел
EP1387142A1 (de) Verkantungsanzeige für Schusswaffen
EP3042143B1 (de) Handfeuerwaffe mit einem zielmittel
DE102008015423A1 (de) Visier mit Zielsicht für Waffen insbesondere mit Munition für gestreckte oder überhöhte Flugbahnen
KR20190039510A (ko) 망원 조준기
DE102016123778B4 (de) Zubehörteil mit Verkantungsanzeige für ein optisches System
EP2587210A2 (de) Justierapparat und Justieranordnung für Zielmittel an Waffen, insbesondere an Handwaffen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14802848

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014802848

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE