WO2017140310A1 - Periskop, fahrzeug mit einem periskop sowie verfahren zur datenübertragung über ein periskop - Google Patents

Periskop, fahrzeug mit einem periskop sowie verfahren zur datenübertragung über ein periskop Download PDF

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WO2017140310A1
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periscope
vehicle
viewing
viewing part
data transmission
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Sebastian Apel
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Original Assignee
Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
    • G02B23/08—Periscopes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/26—Peepholes; Windows; Loopholes
    • F41H5/266—Periscopes for fighting or armoured vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a periscope having a higher-lying arranged viewing part and a lower lying arranged viewing part, which are mutually rotatable and arranged to each other such that on the lookout part incident light rays in a visible to the human eye wavelength range for generating a parallel offset line of sight from the Viewing part be led out.
  • Further objects of the invention form a vehicle, in particular a military vehicle, with a periscope and a method for transmitting data with a periscope.
  • periscopes are used in the military sector in situations in which the environment is to be observed from a protected position, such as a protected vehicle, a bunker or the like.
  • periscopes consist of a higher-positioned viewing part and a lower part of a viewing area arranged within a protected area, which are formed by tubular bodies with several optical systems consisting of different lenses.
  • the viewing part and the viewing part are in this case rotatable relative to one another and arranged in such a way that light rays incident on the viewing part are guided out of the viewing part in a wavelength range visible to the human eye to produce a visual path offset parallel to the bottom into the protected area.
  • An observer, looking into the viewing part thus gets to see the light passing through the viewing part and can observe the higher environment from the protected area.
  • periscopes are used for various military applications, for example in the field of combat and armored personnel carriers, where the crew is usually located inside a protected against military threats vehicle trough, on top of which a turret is rotatably mounted.
  • the periscope extends from the vehicle trough through the tower through to a position above the tower, from which the vehicle environment can be well observed.
  • various data are often obtained at the turret, for example by means of corresponding camera systems or other sensors, which are forwarded from the area of the turret into the vehicle trough, where they are available to the crew of the vehicle. Due to the rotatable Arrangement of the turret opposite the vehicle trough, these data are usually transmitted via a arranged in the storage area of the turret slip ring between the turret and the vehicle trough.
  • Object of the present invention is therefore to provide a periscope, a vehicle and a method in which can be easily transferred even larger amounts of data.
  • a periscope of the type mentioned above it is proposed to solve this problem that a data transmission path extending between the viewing part and the viewing part is provided for transmitting data outside the wavelength range visible to the human eye.
  • the periscope is not only used to provide a parallel offset line of sight in a protected area, but can also transmit data from, for example, additional camera systems, sensors or similar systems, control commands or radio data of a radio, etc. via its data transmission link. Due to the selected wavelength, this data transmission can not be recognized by the user of the periscope outside the wavelength range which is visible to the human eye, so that there is no impairment of the visibility of the periscope. It results in a simple way a possibility to transfer even larger amounts of data via the periscope in the manner of an optical waveguide.
  • the data transmission path is bidirectional for the transmission of potential-free and tamper-proof data.
  • the data transmission path is advantageously designed interference-proof.
  • interception-proof data is understood as meaning data that are harder to intercept because of their transmission method than is the case with data transmitted electronically via copper cables.
  • the transmitted data is not affected by electromagnetic interference fields.
  • a data transmission can be achieved, which can not be easily intercepted, intercepted or influenced by unauthorized third parties.
  • a transmission of potential-free and secure data with high noise immunity in the manner of an optical waveguide can be done.
  • the data transmission preferably takes place in the form of pulses and / or signals modulated onto a carrier signal.
  • the data transmission path can run between a dedicated transmitting device and a dedicated receiving device.
  • the transmitting device and the receiving device can each be designed as a combined transmitting and receiving device. In this context, it is of constructive advantage if the data transmission path extends at least in sections parallel to the visual path.
  • a further embodiment provides that the data transmission path extends at least in sections coaxially with the viewing path. In this way the data transmission along the data transmission route is bridge is not affected by the mutual rotation between the viewing part and the viewing part. Regardless of the relative rotational position, the data can be transmitted reliably.
  • Another advantage is an embodiment according to which the data transmission path extends at least in sections through the space passing through the light beams. This results in a compact design.
  • a further embodiment provides that the data transmission path extends transversely to the viewing path into the viewing part and transversely to the visual path out of the viewing part. In this way, the data can be coupled in the region of the look-ahead part transversely to its main direction of extension and coupled in the region of the viewing part also transversely to its main extension direction, without affecting the user's view is impaired.
  • optical deflection elements are arranged in the entry and exit area of the data transmission path.
  • the optical data of the data transmission path can be reoriented and performed in the region of the transition between the viewing part and view part parallel to the visual path or coaxial to the visual path.
  • An embodiment of the invention further provides that the deflection elements for the light beams are transparent and each have a reflective surface for data outside of the visible to the human eye wavelength range. In this way, the deflecting elements can be passed unhindered by the light beams serving the ambient observation, but a deflection outside that for the effecting human eye visible wavelength range of moving data.
  • the reflecting surfaces are inclined by 45 ° with respect to the viewing path and are arranged parallel to one another. In this way, there is a parallel offset of the guided over the periscope data transmission path.
  • this has a vehicle crew receiving vehicle trough and a relative to the vehicle trough rotatably mounted turret, wherein the lookout part is arranged on the turret and the viewing part in the vehicle trough.
  • the sight of the protected against military threats trained area of, for example, a tanker steel vehicle pan out to be in the area above the turret.
  • the environment of the vehicle can be well observed in this way, without the crew member has to leave the protected trained vehicle tub for this purpose.
  • the data transmission path runs predominantly, in particular completely, in the vehicle interior. By a predominantly, ie more than 50% running inside the vehicle data transmission this is housed in large parts in the protected vehicle interior and protected against enemy threats.
  • a further embodiment of the vehicle provides that the axis of rotation of the turret is arranged coaxially to the axis of rotation of the periscope.
  • the turret can be rotated independently of the rotational movements of the periscope about its axis of rotation.
  • the turret can be turned to the right and at the same time the outlook part of the periscope can be moved to the left or kept in its position. Mutual impairments of the two rotational movements can be avoided in a simple manner.
  • a periscope which has a higher-lying arranged viewing part and a lower lying arranged viewing part, which are mutually rotatable and mutually arranged so that the viewing part incident light rays in a wavelength range visible to the human eye for generating a parallel offset visual path out of the viewing part
  • the data be transmitted along a data transmission path extending between the viewing part and the viewing part outside the wavelength range visible to the human eye.
  • a further embodiment of the method finally provides that the periscope is designed according to one or more of the aforementioned features and / or arranged on a vehicle according to one or more of the aforementioned features.
  • periscope 1 and its arrangement on a vehicle 10 is shown in a schematic view.
  • the vehicle 10 is a military vehicle, such as a main battle tank or an armored infantry vehicle, in which the vehicle crew is within a protected vehicle pan 11.
  • a turret 12 is rotatably mounted relative to the vehicle pan 11 stored.
  • the periscope 1 has a viewing part 2 arranged further up and a viewing part 3 arranged further down, which are arranged rotatable relative to one another.
  • the viewing part 2 extends downwardly from a position above the turret 12 through the turret 12 and terminates in a position between the turret 12 and the vehicle trough 11.
  • the viewing part 3 which extends from the area between the turret 12 and the vehicle pan 11 is guided into the area inside the vehicle pan 11.
  • Both the viewing part 2 and the viewing part 3 are of overall rohrformiger geometry and have in the interior of various optical systems over which light rays L along a visual path S parallel offset from the outside area above the turret 12 in the protected area of the vehicle pan 11 in Direction of the schematically drawn eye lead an observer.
  • the viewing part 2 has a viewing window 2.1, which is followed by a reflector element 2.2 in the beam path of the incident light.
  • a reflector element 2.2 in the beam path of the incident light.
  • the incident light beams L are deflected from a substantially horizontal orientation by 90 degrees to a substantially vertical orientation. After the deflection, the light beams L pass through a lens system 2.3 with several lenses 2.4. Subsequently, the light beams L enter from above into the lower-lying viewing part 3.
  • the light rays L first pass through a lens system 3.3 with multiple lenses 3.4, after which they then meet a reflector element 3.2, before re-deflection by about 90 ° in a substantially horizontal orientation through a window 3.1 from the viewing part 3 in the direction of entering the periscope's eye of the observer.
  • the look-ahead part 2 is arranged so as to be rotatable relative to the viewing part 3 about a rotation axis R.
  • the viewing part 3 can be arranged rotatable about the rotation axis R within the vehicle pan 11, so that the observer can observe the vehicle environment from different positions.
  • the arrangement of the axis of rotation R of the periscope 1 is selected such that it is aligned coaxially to the axis of rotation T of the turret 12. In this way, there is no mutual interference when turning one or the other system.
  • a data transmission link Ü which serves to transmit data obtained in the region of the rotatable weapon tower 12, which may be, for example, camera data, sensor data or similar data, into the vehicle pan 11.
  • the data transmission path Ü initially extends transversely to the visual path S, then in the region of the transition between the turret 12 and vehicle trough 11, ie in the area of rotational separation between the viewing part 2 and the viewing part 3, coaxial with the visual path S and then exits from the viewing part 3 in an orientation transverse to the visual path S.
  • the transmitted data D can be forwarded, for example, to a computer unit for further initiation.
  • the data D are optically transmitted data having a wavelength ⁇ 2 , with data being particularly preferably transmitted by means of a laser having a discrete wavelength ⁇ 2 of, for example, 1064 nm, 1310 nm, 1550 nm, 1625 nm or similar wavelengths.
  • the incident light beams L have different wavelengths, which move in a wavelength range ⁇ , which is visible to the human eye, that are substantially in the range between about 400 nm and 800 nm.
  • a deflection element 4 is provided, via which the data transmission path Ü or the optical data D transmitted along the data transmission path Ü is substantially 90 ° be redirected.
  • the deflecting element 4 has a selectively reflecting layer 4.1, which is highly reflective for certain wavelengths ⁇ 2 and highly transparent for other wavelength ranges and in particular wavelength ranges ⁇ in the visible range.
  • the light beams L with the wavelength ⁇ pass through the deflecting elements 4 almost unhindered.
  • the much larger wavelength ⁇ 2 having data D of the transmission path Ü are reflected and filtered out as the only components of the total beam and deflected.
  • the periscope 1 functions not only as a pure viewing device, but also as part of a data transmission link Ü.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Periskop mit einem höher liegend angeordneten Ausblickteil (2) und einem tiefer liegend angeordneten Einblickteil (3), die gegeneinander drehbar und zueinander derart angeordnet sind, dass über das Ausblickteil (2) einfallende Lichtstrahlen (L) in einem für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich (λ1) zur Erzeugung eines parallel versetzten Sichtwegs (S) aus dem Einblickteil (3) heraus geführt werden, wobei eine sich zwischen dem Einblickteil (3) und dem Ausblickteil (2) erstreckende Datenübertragungsstrecke (Ü) zur Übertragung von Daten (D) außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs (λ1) vorgesehen ist. Weitere Gegenstände bilden ein Fahrzeug (10) mit einem Periskop (1) sowie ein Verfahren zur Übertragung von Daten mit einem Periskop (1).

Description

Periskop, Fahrzeug mit einem Periskop
sowie Verfahren zur Datenübertragung über ein Periskop
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Periskop mit einem höher liegend angeordneten Ausblickteil und einem tiefer liegend angeordneten Einblickteil, die gegeneinander drehbar und zueinander derart angeordnet sind, dass über das Ausblickteil einfallende Lichtstrahlen in einem für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich zur Erzeugung eines parallel versetzten Sichtwegs aus dem Einblickteil herausgeführt werden. Weitere Gegenstände der Erfindung bilden ein Fahrzeug, insbesondere ein militärisches Fahrzeug, mit einem Periskop sowie ein Verfahren zur Über- tragung von Daten mit einem Periskop. Periskope werden vor allem im militärischen Bereich in solchen Situationen verwendet, in denen die Umgebung aus einer geschützten Position, wie beispielsweise einem geschützten Fahrzeug, einem Bunker o.a. heraus beobachtet werden soll.
Von deren Grundaufbau her bestehen Periskope aus einem höher liegend angeordneten Ausblickteil und einem innerhalb eines geschützten Bereichs tiefer liegend angeordneten Einblickteil, die von rohrförmigen Körpern mit mehreren aus verschiedenen Linsen bestehenden optischen Systemen gebil- det werden. Das Ausblickteil und das Einblickteil sind dabei gegeneinander drehbar und zueinander derart angeordnet, dass über das Ausblickteil einfallende Lichtstrahlen in einem für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich zur Erzeugung eines nach parallel unten in den geschützten Bereich versetzten Sichtwegs aus dem Einblickteil herausgeführt wer- den. Ein Beobachter, der in das Einblickteil hineinblickt, bekommt auf diese Weise das über das Ausblickteil einfallende Licht zu sehen und kann die weiter oben liegende Umgebung aus dem geschützten Bereich heraus beobachten. Derartige Periskope werden für verschiedene militärischen Anwendungen angewendet, beispielsweise im Bereich von Kampf- und Schützenpanzern, bei denen sich die Besatzung zumeist innerhalb einer gegen militärische Bedrohungen geschützt ausgeführten Fahrzeugwanne befindet, auf deren Oberseite ein Waffenturm drehbar gelagert angeordnet ist. Das Periskop erstreckt sich dabei ausgehend von Fahrzeugwanne durch den Turm hindurch bis in eine Position oberhalb des Turms, von welcher aus sich die Fahrzeugumgebung gut beobachten lässt. Darüber hinaus werden an dem Waffenturm häufig auch diverse Daten beispielsweise mittels entsprechender Kamerasysteme oder anderer Sensoren gewonnen, welche aus dem Be- reich des Waffenturms in die Fahrzeugwanne weitergeleitet werden, wo sie der Besatzung des Fahrzeugs zur Verfügung stehen. Aufgrund der drehbaren Anordnung des Waffenturms gegenüber der Fahrzeugwanne werden diese Daten zumeist über einen im Bereich der Lagerung des Waffenturms angeordneten Schleifring zwischen dem Waffenturm und der Fahrzeugwanne übertragen.
In diesem Zusammenhang hat es sich als nachteilig erwiesen, dass sich über derartige Schleifringe nur begrenzte Datenraten übertragen lassen und beispielsweise bei hochauflösenden Kamerasystemen die maximalen Übertragungsraten schnell erreicht sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Periskop, ein Fahrzeug sowie ein Verfahren anzugeben, bei welchen sich auf einfache Weise auch größere Datenmengen übertragen lassen. Bei einem Periskop der eingangs genannten Art wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, dass eine sich zwischen dem Einblickteil und dem Ausblickteil erstreckende Datenübertragungsstrecke zur Übertragung von Daten außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs vorgesehen ist.
Auf diese Weise kann die Funktionalität eines klassischen Periskops erweitert werden. Das Periskop wird nicht nur zur Bereitstellung eines parallel versetzten Sichtwegs in einem geschützt ausgebildeten Bereich genutzt, sondern kann über dessen Datenübertragungsstrecke auch Daten von bei- spielsweise zusätzlichen Kamerasystemen, Sensoren oder ähnlichen Systemen, Steuerungsbefehle oder Funkdaten eines Funkgeräts usw. übertragen. Diese Datenübertragung ist aufgrund der gewählten Wellenlänge außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs für den Nutzer des Periskops nicht zu erkennen, so dass sich keine Beeinträchtigung der Sichtverhältnisse des Periskops ergibt. Es ergibt sich auf einfache Weise eine Möglichkeit, auch größere Datenmengen nach Art eines Lichtwellenleiters über das Periskop zu übertragen.
Bevorzugt ist die Datenübertragungsstrecke bidirektional zur Übertragung von potentialfreien und abhörsicheren Daten ausgebildet. Die Datenübertragungsstrecke ist vorteilhafterweise störsicher ausgebildet. In diesem Zusammenhang werden unter abhörsicheren Daten solche Daten verstanden, die aufgrund ihrer Übertragungsweise schwerer abzuhören sind als dies bei elektronisch über Kupferkabel übertragenen Daten der Fall ist. Bei einer abhörsicheren Übertragung bzw. einer Übertragung mit hoher Störsicherheit werden die übertragenen Daten nicht durch elektro-magnetische Störfelder beeinflusst. So kann eine Datenübertragung erzielt werden, die von unberechtigten Dritten nicht auf einfache Art und Weise abgehört, abgefangen oder beeinflusst werden kann. Beispielsweise kann eine Übertragung von potentialfreien und abhörsicheren Daten mit hoher Störsicherheit nach Art eines Lichtwellenleiters erfolgen.
Bevorzugt erfolgt die Datenübertragung in Form von Impulsen und/oder auf ein Trägersignal aufmodulierten Signalen. Dabei kann die Datenübertra- gungsstrecke zwischen einem dedizierten Sende- und einem dedizierten Empfangsgerät verlaufen, bevorzugt können das Sende- sowie das Empfangsgerät jeweils als kombiniertes Sende- und Empfangsgerät ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang ist es von konstruktivem Vorteil, wenn sich die Datenübertragungsstrecke zumindest abschnittsweise parallel zu dem Sichtweg erstreckt.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass sich die Datenübertragungs- strecke zumindest abschnittsweise koaxial zu dem Sichtweg erstreckt. Auf diese Weise wird die Datenübertragung entlang der Datenübertragungsstre- cke beim gegenseitigen Verdrehen zwischen dem Ausblickteil und dem Einblickteil nicht beeinträchtigt. Unabhängig von der relativen Drehstellung lassen sich zuverlässig die Daten übertragen. Von weiterem Vorteil ist eine Ausgestaltung, nach welcher sich die Datenübertragungsstrecke zumindest abschnittsweise durch den von den Lichtstrahlen durchlaufenden Raum erstreckt. Es ergibt sich eine kompakte Bauweise. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass sich die Datenübertragungsstrecke quer zum Sichtweg in das Ausblickteil hinein und quer zum Sichtweg aus dem Einblickteil heraus erstreckt. Auf diese Weise können die Daten im Bereich des Ausblickteils quer zu dessen Haupterstreckungsrichtung eingekoppelt und im Bereich des Einblickteils ebenfalls quer zu dessen Haupterstreckungsrichtung ausgekoppelt werden, ohne dass hierdurch die Sicht des Benutzers beeinträchtigt wird.
In diesem Zusammenhang ist es von weiterem Vorteil, wenn im Eintrittsund Austrittsbereich der Datenübertragungsstrecke optische Umlenk- elemente angeordnet sind. Über die optischen Umlenkelemente können die optischen Daten der Datenübertragungsstrecke umorientiert und im Bereich des Übergangs zwischen Einblickteil und Ausblickteil parallel zum Sichtweg bzw. koaxial zum Sichtweg geführt werden. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht ferner vor, dass die Umlenkelemente für die Lichtstrahlen transparent ausgebildet sind und für Daten außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs jeweils eine reflektierende Fläche aufweisen. Auf diese Weise können die Umlenkelemente von den der Umgebungsbeobachtung dienenden Lichtstrahlen unge- hindert passiert werden, jedoch eine Umlenkung der außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs bewegenden Daten bewirken.
In diesem Zusammenhang ist es von weiterem Vorteil, wenn die reflektie- renden Flächen gegenüber dem Sichtweg um 45° geneigt und zueinander parallel angeordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich ein Parallelversatz der über das Periskop geführten Datenübertragungsstrecke.
Bei einem Fahrzeug der eingangs genannten Art wird zur Lösung der vor- stehenden Aufgabe vorgeschlagen, dass diese ein Periskop mit einem oder mehreren der vorstehend genannten Merkmale aufweist. Es ergeben sich die wie bereits im Zusammenhang mit dem Periskop erläuterten Vorteile.
In Ausgestaltung des Fahrzeugs wird ferner vorgeschlagen, dass dieses eine die Fahrzeugbesatzung aufnehmende Fahrzeugwanne und einen gegenüber der Fahrzeugwanne drehbar angeordneten Waffenturm aufweist, wobei das Ausblickteil an dem Waffenturm und das Einblickteil in der Fahrzeugwanne angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Sichtweg aus dem gegen militärische Bedrohungen geschützt ausgebildeten Bereich der beispielsweise aus einem Panzerstahl bestehenden Fahrzeugwanne heraus bis in den Bereich oberhalb des Waffenturms geführt werden. Die Umgebung des Fahrzeugs lässt sich auf diese Weise gut beobachten, ohne dass das Besatzungsmitglied hierzu die geschützt ausgebildete Fahrzeugwanne verlassen muss. Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Datenübertragungsstrecke überwiegend, insbesondere vollständig, im Fahrzeuginneren verläuft. Durch eine überwiegend, d.h. über 50% im Fahrzeuginneren verlaufende Datenübertragungsstrecke ist diese in weiten Teilen im geschützten Fahrzeuginneren untergebracht und gegenüber gegnerischen Bedrohungen geschützt. Eine weitere Ausgestaltung des Fahrzeugs sieht vor, dass die Drehachse des Waffenturms koaxial zur Rotationsachse des Periskops angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Waffenturm unabhängig von den Drehbewegungen des Periskops um dessen Rotationsachse gedreht werden. Beispielsweise kann der Waffenturm nach rechts gedreht und gleichzeitig das Ausblickteil des Periskops nach links bewegt oder in dessen Position gehalten werden. Gegenseitige Beeinträchtigungen der beiden Drehbewegungen können auf einfache Weise vermieden werden. Darüber hinaus wird zur L ö s u n g der vorstehend genannten Aufgabe bei einem Verfahren zur Übertragung von Daten mit einem Periskop, das ein höher liegend angeordnetes Ausblickteil und ein tiefer liegend angeordnetes Einblickteil aufweist, die gegeneinander drehbar und zueinander derart angeordnet sind, dass das Ausblickteil einfallende Lichtstrahlen in einem für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich zur Erzeugung eines parallel versetzten Sichtwegs aus dem Einblickteil herausgeführt werden, vorgeschlagen, dass die Daten entlang einer sich zwischen dem Einblickteil und dem Ausblickteil erstreckenden Datenübertragungsstrecke außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs übertragen werden. Auch bei einem solchen Verfahren ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit dem Periskop erläuterten Vorteile.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht schließlich vor, dass das Periskop gemäß einem oder mehreren der vorstehend genannten Merkmale ausgebildet und/oder gemäß einem oder mehreren der vorstehend genannten Merkmale an einem Fahrzeug angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile eines erfindungsgemäßen Periskops des Fahrzeugs sowie des zugehörigen Verfahrens sollen nachfolgend anhand der beigefügten Figur eines Ausführungsbeispiels erläutert werden. In der Figur ist Periskop 1 und dessen Anordnung an einem Fahrzeug 10 in schematischer Ansicht dargestellt. Bei dem Fahrzeug 10 handelt es sich um ein militärisches Fahrzeug, wie beispielsweise einen Kampfpanzer oder einen Schützenpanzer, bei welchem sich die Fahrzeugbesatzung innerhalb einer geschützt ausgebildeten Fahrzeugwanne 11 befindet. Oberhalb der Fahrzeugwanne 11 ist ein Waffenturm 12 drehbar gegenüber der Fahrzeugwanne 11 gelagert angeordnet.
Das Periskop 1 weist ein weiter oben liegend angeordnetes Ausblickteil 2 und ein weiter unten liegend angeordnetes Einblickteil 3 auf, die gegeneinander verdrehbar angeordnet sind. Das Einblickteil 2 erstreckt sich von einer Position oberhalb des Waffenturms 12 durch den Waffenturm 12 hindurch nach unten und endet in einer Position zwischen dem Waffenturm 12 und der Fahrzeugwanne 11. Nach unten hin schließt sich das Einblickteil 3 an, welches aus dem Bereich zwischen dem Waffenturm 12 und der Fahrzeugwanne 11 bis in den Bereich innerhalb der Fahrzeugwanne 11 geführt ist. Sowohl das Einblickteil 2 als auch das Ausblickteil 3 sind von insgesamt rohrformiger Geometrie und weisen in deren Inneren verschiedene optische Systeme auf, über welche sich Lichtstrahlen L entlang eines Sichtwegs S parallel versetzt von dem Außenbereich oberhalb des Waffenturms 12 in den geschützten Bereich der Fahrzeugwanne 11 in Richtung des schematisch eingezeichneten Auges eines Beobachters führen lassen.
Das Ausblickteil 2 weist ein Ausblickfenster 2.1 auf, welchem im Strahlen- gang des einfallenden Lichts ein Reflektorelement 2.2 nachgeschaltet ist. Über das Reflektorelement 2.2. werden die einfallenden Lichtstrahlen L aus einer im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung um 90° in eine im Wesentlichen vertikale Ausrichtung umgelenkt. Nach erfolgter Umlenkung durchlaufen die Lichtstrahlen L ein Linsensystem 2.3 mit mehreren Linsen 2.4. Anschließend treten die Lichtstrahlen L von oben her in das tiefer liegend angeordnete Einblickteil 3 ein. Auch hier durchlaufen die Lichtstrahlen L zunächst ein Linsensystem 3.3 mit mehreren Linsen 3.4, wonach diese dann auf ein Reflektorelement 3.2 treffen, bevor sie nach erneuter Umlenkung um etwa 90° in einer im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung über ein Fenster 3.1 aus dem Einblickteil 3 in Richtung des in das Periskop blickenden Auges des Beobachters eintreten.
Es ergibt sich ein paralleler Versatz des durch das Periskop 1 verlaufenden Sichtwegs S, der außerhalb des Fahrzeugs 10 im Wesentlichen horizontal, im Inneren des Periskops 1 im Wesentlichen vertikal und nach Austritt aus dem Periskop 1 erneut im Wesentlichen horizontal verläuft.
Um die Fahrzeugumgebung im vollen 360°-Bereich beobachten zu können, ist das Ausblickteil 2 um eine Rotationsachse R drehbar gegenüber dem Einblickteil 3 angeordnet. Auch das Einblickteil 3 kann um die Rotationsachse R drehbar innerhalb der Fahrzeugwanne 11 angeordnet sein, damit der Beobachter die Fahrzeugumgebung aus verschiedenen Positionen heraus beobachten kann.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Anordnung der Rotationsachse R des Periskops 1 derart gewählt, dass diese koaxial zur Drehachse T des Waffenturms 12 ausgerichtet ist. Auf diese Weise ergeben sich keine gegenseitigen Beeinträchtigungen beim Drehen des einen oder des anderen Systems.
Wie nachfolgend im Einzelnen erläutert werden wird, ist ferner eine Datenübertragungsstrecke Ü vorgesehen, welche dazu dient, im Bereich des drehbaren Waffenturms 12 gewonnene Daten, bei denen es sich beispielsweise um Kameradaten, Sensordaten oder ähnliche Daten handeln kann, in die Fahrzeugwanne 11 zu übertragen. Wie die Darstellung erkennen lässt, erstreckt sich die Datenübertragungsstrecke Ü zunächst quer zum Sichtweg S, dann im Bereich des Übergangs zwischen Waffenturm 12 und Fahrzeugwanne 11 , also im Bereich der Drehtrennung zwischen dem Ausblickteil 2 und dem Einblickteil 3, koaxial zum Sichtweg S und tritt dann in einer Ausrichtung quer zum Sichtweg S aus dem Einblickteil 3 aus. Nach Austritt aus dem Einblickteil 3 können die übertragenen Daten D beispielsweise einer Rechnereinheit zur weiteren Veranlassung zugeleitet werden.
Bei den Daten D handelt es sich um optisch übertragene Daten mit einer Wellenlänge λ2, wobei besonders bevorzugt Daten mittels eines Lasers mit einer diskreten Wellenlänge λ2 von beispielsweise 1064 nm, 1310 nm, 1550 nm, 1625 nm oder ähnlichen Wellenlängen übertragen werden.
Im Gegensatz zu den Daten weisen die einfallenden Lichtstrahlen L unterschiedliche Wellenlängen auf, welche sich in einem Wellenlängenbereich λι bewegen, der für das menschliche Auge sichtbar ist, also im Wesentlichen im Bereich zwischen etwa 400 nm und 800 nm liegen.
Im Eintrittsbereich der Datenübertragungsstrecke Ü in das Ausblickteil 2 wie auch im Austrittsbereich der Datenübertragungsstrecke Ü aus dem Ein- blickteil 3 ist jeweils ein Umlenkelement 4 vorgesehen, über welches die Datenübertragungsstrecke Ü bzw. die entlang der Datenübertragungstrecke Ü übertragenen optischen Daten D um im Wesentlichen 90° umgelenkt werden. Das Umlenkelement 4 weist eine selektiv reflektierende Schicht 4.1 auf, die für bestimmte Wellenlängen λ2 hochreflektierend und für andere Wellenlängenbereiche und insbesondere Wellenlängenbereiche λι im sichtbaren Bereich hochtransparent ist. So treten die Lichtstrahlen L mit der Wellenlänge λι nahezu ungehindert durch die Umlenkelemente 4 hindurch. Die eine weitaus größere Wellenlänge λ2 aufweisenden Daten D der Übertragungsstrecke Ü werden jedoch reflektiert und als einzige Bestandteile aus dem Gesamtstrahlengang herausgefiltert und umgelenkt. Auf diese Weise lassen sich auch große Datenmengen mittels optischer Übertragungsverfahren von dem drehbar angeordneten Waffenturm 12 in das Innere der Fahrzeugwanne 11 übertragen. Das Periskop 1 funktioniert dabei nicht nur als reines Sichtgerät, sondern auch als Teil einer Daten- Übertragungsstrecke Ü.
Bezugszeichen:
Periskop
Ausblickteil
Fenster
Reflektionselement
Linsensystem
Linse
Einblickteil
Fenster
Reflektorelement
Linsensystem
Linse
Umlenkelement reflektierende Fläche Fahrzeug
Fahrzeugwanne
Waffen türm
Lichtstrahlen
Sichtweg
Datenübertragungsstrecke Daten
Rotationsachse
Drehachse
Wellenlängenbereich Wellenlänge

Claims

Patentansprüche:
Periskop mit einem höher liegend angeordneten Ausblickteil (2) und einem tiefer liegend angeordneten Einblickteil (3), die gegeneinander drehbar und zueinander derart angeordnet sind, dass über das Ausblickteil (2) einfallende Lichtstrahlen (L) in einem für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich (λι ) zur Erzeugung eines parallel versetzten Sichtwegs (S) aus dem Einblickteil (3) heraus geführt werden,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
eine sich zwischen dem Einblickteil (3) und dem Ausblickteil (2) erstreckende Datenübertragungsstrecke (Ü) zur Übertragung von Daten (D) außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs (λι ).
Periskop nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungsstrecke (Ü) bidirektional zur Übertragung von potentialfreien und abhörsicheren Daten (D) ausgebildet ist.
Periskop nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Datenübertragungsstrecke (Ü ) zumindest abschnittsweise parallel zu dem Sichtweg (S) erstreckt.
Periskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Datenübertragungsstrecke (Ü ) zumindest abschnittsweise koaxial zu dem Sichtweg (S) erstreckt.
Periskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Datenübertragungsstrecke (Ü ) zumindest abschnittsweise durch den von den Lichtstrahlen (L) durchlaufenen Raum erstreckt. Periskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Datenübertragungsstrecke (Ü) quer zum Sichtweg (S) in das Ausblickteil (2) hinein und quer zum Sichtweg (S) aus dem Einblickteil (3) heraus erstreckt.
Periskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Eintrittsund Austrittsbereich der Datenübertragungsstrecke (Ü) optische Umlenkelemente (4) angeordnet sind.
Periskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkelemente (4) für die Lichtstrahlen (L) transparent ausgebildet sind und für Daten (D) außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs (λι ) jeweils eine reflektierende Fläche (4.1 ) aufweisen.
Periskop nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierenden Flächen (4.1 ) gegenüber dem Sichtweg (S) um 45 ° geneigt und zueinander parallel angeordnet sind.
Fahrzeug, insbesondere militärisches Fahrzeug, gekennzeichnet durch ein Periskop (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Fahrzeug nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine die Fahrzeugbesatzung aufnehmende Fahrzeugwanne (1 1 ) und einen gegenüber der Fahrzeugwanne (1 1 ) drehbar angeordneten Waffenturm (12), wobei das Ausblickteil (2) an dem Waffenturm (12) und das Einblickteil (3) in der Fahrzeugwanne (1 1 ) angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungsstrecke überwiegend, insbesondere vollständig, im Fahrzeuginneren verläuft. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (T) des Waffenturms (12) koaxial zur Rotationsachse (R) des Periskops (1) angeordnet ist.
Verfahren zur Übertragung von Daten (D) mit einem Periskop (1), das ein höher liegend angeordnetes Ausblickteil (2) und ein tiefer liegend angeordnetes Einblickteil (3) aufweist, die gegeneinander drehbar und zueinander derart angeordnet sind, dass über das Ausblickteil (2) einfallende Lichtstrahlen (L) in einem für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich (λι) zur Erzeugung eines parallel versetzten Sichtwegs (S) aus dem Einblickteil (3) heraus geführt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Daten (D) entlang einer sich zwischen dem Einblickteil (3) und dem Ausblickteil (2) erstrecken Datenübertragungsstrecke (Ü) außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs (λι) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Periskop (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet und/oder gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 an einem Fahrzeug (10) angeordnet ist.
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