CH656453A5 - Device for firing simulation using light pulses - Google Patents

Description

Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Invention result from the dependent claims.

6s Durch die Erfindung wird der Vorteil ereicht, dass zur 6s The invention achieves the advantage that for

Berücksichtigung der Eigenbewegung des Ziels nur eine einzige Messung zum Zeitpunkt der Schussauslösung erfor- Taking into account the target's own movement, only a single measurement is required at the time the shot is fired.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur derlich ist, also eine Messung, die mittels des den Schuss The present invention relates to a device for such a, that is, a measurement by means of the shot

simulierenden Lichtsignals mit durchgeführt werden kann. Nach Auslösung des simulierten Schusses kann, wie beim realen Schiessen auch, die Richtbeziehung zwischen Waffe und Ziel sofort wieder aufgegeben werden. Durch das erfin-dungsgemässe Verfahren wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Ziels zum Zeitpunkt der Schussabgabe vektoriell in Bezug auf die Linie Waffe-Ziel bestimmt und daraus kann durch Multiplikation mit der Geschossflugzeit die zu erwartende Gesamtbewegung des Ziels während der Geschossflugzeit, sowohl quer als auch längs zur Visierlinie, extrapoliert werden. Dieses stimmt mit der tatsächlichen Gesamtbewegung des Ziels während der Geschossflugzeit unter der Annahme überein, dass das Ziel sich gleichförmig bewegt. In der Praxis führt dies zu hinreichend genauen Ergebnissen, da abrupte Geschwindigkeits- oder Richtungsänderungen des Ziels innerhalb der nur wenige Sekunden dauernden Geschossflugzeit unwahrscheinlich sind. simulating light signal can be carried out. After triggering the simulated shot, as in real shooting, the directional relationship between the weapon and the target can be abandoned immediately. Through the method according to the invention, the speed of movement of the target at the time the shot is fired is vectorially determined in relation to the weapon-target line and from this, by multiplying with the projectile flight time, the expected total movement of the target during the projectile flight time, both transversely and longitudinally to the sight line , be extrapolated. This coincides with the actual total movement of the target during the missile flight time on the assumption that the target moves smoothly. In practice, this leads to sufficiently accurate results, since abrupt changes in speed or direction of the target are unlikely within a few seconds of the missile flight time.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Fig. 1 erläutert schematisch die Beziehung zwischen Waffe und Ziel. Fig. 1 schematically explains the relationship between the weapon and the target.

Fig. 2 und 3 zeigen schematisch ein Blockschaltbild der für das erfindungsgemässe Verfahren waffenseitig und zielseitig vorhandenen Einrichtungen gemäss einer Ausführungsform der Erfindung. 2 and 3 schematically show a block diagram of the devices on the weapon and target sides for the method according to the invention in accordance with one embodiment of the invention.

In Fig. 1 ist ein Kampffahrzeug 11 mit einer Schusswaffe 12 dargestellt, deren Visierlinie mit 13 bezeichnet ist. Mit der Waffe gekoppelt ist ein Lasersender 15 derart, dass seine Aussenderichtung exakt parallel zur Visierlinie 13 gerichtet ist. Der Lasersender 15 ist vorzugsweise (abweichend von der Zeichnung) an oder im Lauf der Waffe 12 angeordnet. Im Betrieb sendet der Lasersender 15 Lasersignale aus, die eine Strahlungskeule oder einen Raumwinkel 17 gleichzeitig oder nacheinander ausfüllen und dabei vorzugsweise ein Abtastmuster bilden, wie im folgenden noch erläutert wird. Die Divergenz der Strahlungskeule 17 ist übertrieben dargestellt und beträgt in der Praxis nur wenige mrad. Am Waffenfahrzeug 11 befindet sich ferner ein Empfänger 19 für vom Ziel reflektiertes Laserlicht 21. 1 shows a combat vehicle 11 with a firearm 12, the line of sight of which is designated by 13. A laser transmitter 15 is coupled to the weapon in such a way that its transmission direction is exactly parallel to the line of sight 13. The laser transmitter 15 is preferably arranged (different from the drawing) on or in the barrel of the weapon 12. In operation, the laser transmitter 15 emits laser signals which fill a radiation lobe or a solid angle 17 simultaneously or in succession and preferably form a scanning pattern, as will be explained in the following. The divergence of the radiation lobe 17 is exaggerated and in practice is only a few mrad. A receiver 19 for laser light 21 reflected from the target is also located on the weapon vehicle 11.

In der typischen Kampfentfernung (vgl. rechte Hälfte der Fig. 1) hat sich die Strahlungskeule 17 so aufgeweitet, dass ein Zielobjekt 23 auch dann noch von der Strahlungskeule erfasst wird, wenn es eine mehr oder weniger grosse Ablage A in horizontaler und auch vertikaler Richtung von der Visierlinie 13 hat, wobei die noch zulässige Ablage A mindestens in der Grössenordnung der beim Schiessen typischerweise einzustellenden Vorhaltwinkel liegen sollte. Das Zielobjekt 23 ist mit einer Empfänger-Reflektoreinheit 25 für die Laserstrahlung ausgerüstet. Diese besteht einerseits aus mehreren Retro-Reflelctoren, sogenannten Winkelprismen, die kranzförmig so nach allen Richtungen ausgerichtet sind, dass je nach der Einfallsrichtung einer der Reflektoren von dem auf die Einheit 25 treffenden Laserlicht 27 einen Anteil 21 in die gleiche Richtung zurückreflektiert, so dass dieser Teil den waffenseitigen Empfänger 19 trifft. Ferner weist die Einheit 25 einen richtungsempfindlichen Detektor auf, der einen anderen Teil des auf die Einheit 25 treffenden Laserlichtes 27 relativ zu einer Bezugslinie des Zielobjektes 23 feststellt. Wenn die Empfängerreflektoreinheit 25, wie bevorzugt, am drehbaren Turm des Zielfahrzeugs 23 angeordnet ist, stellt der richtungsempfindliche Detektor den Winkel a zwischen der Einfallsrichtung der Laserstrahlung 27 und einer Bezugslinie, z.B. der Längsachse 29 des Turmes fest, und es ist ferner ein Winkelgeber vorgesehen, der den Winkel ß zwischen der Längsachse 29 des Turmes und der mit der Fahrtrichtung In the typical combat distance (cf. right half of FIG. 1), the radiation lobe 17 has expanded so that a target object 23 is still detected by the radiation lobe even if it has a more or less large deposit A in the horizontal and vertical directions of the line of sight 13, the still permissible storage A should be at least in the order of magnitude of the lead angle typically to be set during shooting. The target object 23 is equipped with a receiver-reflector unit 25 for the laser radiation. On the one hand, this consists of several retro reflectors, so-called angle prisms, which are aligned in a ring shape in all directions so that, depending on the direction of incidence, one of the reflectors reflects a portion 21 of the laser light 27 striking the unit 25 in the same direction, so that this Part hits the weapon-side receiver 19. The unit 25 also has a direction-sensitive detector which detects another part of the laser light 27 striking the unit 25 relative to a reference line of the target object 23. If, as is preferred, the receiver reflector unit 25 is arranged on the rotatable tower of the target vehicle 23, the direction-sensitive detector sets the angle a between the direction of incidence of the laser radiation 27 and a reference line, e.g. the longitudinal axis 29 of the tower, and there is also provided an angle encoder, the angle β between the longitudinal axis 29 of the tower and that with the direction of travel

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übereinstimmenden Längsachse 31 des Zielfahrzeuges 23 feststellt. matches the longitudinal axis 31 of the target vehicle 23.

Das Schusssimulationssystem ist in bekannter Weise so eingerichtet, dass anhand des vom Ziel 23 zurückreflektierten s und vom Empfänger 19 empfangenen Laserlichtes 21 einerseits die Entfernung des Ziels und andererseits dessen Ablage A von der Visierlinie bestimmt werden könnte. Für die Bestimmung der Ablage A gibt es verschiedene Möglichkeiten. Z.B. kann der vom Lasersender 15 ausgesendete io Laserstrahl innerhalb des Raum Winkels 17 ein Abtastmuster durchlaufen, wobei die Lage der einzelnen Lasersignale innerhalb des Abtastmusters durch den Zeitpunkt ihrer Aussendung und/oder durch Impulscodierung identifiziert wird. Das Abtastmuster kann insbesondere so gestaltet sein, dass ls unterschiedliche impulscodierte Laserstrahlbündel gleichzeitig oder nacheinander in verschiedene Richtungen derart ausgesendet werden, dass sie lückenlos matrixartig aneinan-dergrenzen und insgesamt den Raumwinkel 17 ausfüllen. Wird die Impulscodierung des zum Empfänger 19 zurückre-20 flektierten Laserlichtes 21 analysiert, so kann daraus dessen Lage im Abtastmuster und damit die Ablage A des Ziels 23 in Seiten- und Höhenrichtung bestimmt werden. Eine andere Möglichkeit, die im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens angewendet werden kann, besteht darin, dass der 25 Laserstrahl durch bewegte optische Elemente so abgelenkt wird, dass erinnerhalb des Raum Winkels 17 ein Abtastmuster durchläuft. Denkbar ist auch ein System, bei dem das Laserlichtbündel den gesamten Raumwinkel 17 ausfüllt, und der Detektor 19 ein richtungsempfindlicher Detektor ist, der die 30 Winkelabweichung des reflektierten Strahls 21 von der Visierlinie 13 feststellt. Da dieser Winkel aber sehr klein ist, ist die zu seiner Erfassung erforderliche Messgenauigkeit des Empfängers 19 mit vertretbarem Aufwand kaum realisierbar. The shot simulation system is set up in a known manner in such a way that, on the one hand, the distance of the target and, on the other hand, its placement A from the sighting line could be determined on the basis of the laser light 21 reflected by the target 23 and received by the receiver 19. There are various options for determining shelf A. E.g. The io laser beam emitted by the laser transmitter 15 can pass through a scanning pattern within the spatial angle 17, the position of the individual laser signals within the scanning pattern being identified by the time of their transmission and / or by pulse coding. The scanning pattern can in particular be designed in such a way that different pulse-coded laser beam bundles are emitted simultaneously or successively in different directions in such a way that they adjoin one another in a matrix-like manner and fill the solid angle 17 as a whole. If the pulse coding of the laser light 21 reflected back to the receiver 19 is analyzed, then its position in the scanning pattern and thus the offset A of the target 23 in the lateral and vertical direction can be determined. Another possibility that can be used in the context of the method according to the invention is that the laser beam is deflected by moving optical elements in such a way that a scanning pattern runs through the space angle 17. A system is also conceivable in which the laser light beam fills the entire solid angle 17 and the detector 19 is a direction-sensitive detector which detects the angular deviation of the reflected beam 21 from the line of sight 13. However, since this angle is very small, the measurement accuracy of the receiver 19 required for its detection can hardly be achieved with reasonable effort.

Erfindungsgemäss wird nun ausser der Entfernung des 35 Ziels 23 und seiner Ablage A von der Visierlinie 13 auch die momentane Fahrgeschwindigkeit des Ziels 23 bestimmt, und zwar vektoriell in Bezug auf die Verbindungslinie Waffe-Ziel. Hierzu wird einerseits mittels des Tachometers die Fahrgeschwindigkeit in Richtung der Fahrzeuglängsachse 31 40 gemessen, und andererseits werden, wie angegeben, die Winkel a und ß und damit der Gesamtwinkel a + ß zwischen der Fahrzeuglängsachse 31 und der Verbindungslinie Ziel-Waffe bestimmt. Dieser Winkel stimmt praktisch überein mit dem Winkel zwischen der Fahrzeuglängsachse 31 und der 45 Visierlinie 13. Aufgrund des so hergestellten Richtungsbezuges kann die Fahrgeschwindigkeit des Ziels 23 in ihrer Komponenten senkrecht und parallel zur Visierachse 13 zerlegt werden. Diese Information wird bei der Schussauswertung in der Weise berücksichtigt, dass durch Multiplikation so der Geschwindigkeitskomponenten mit der sich aus der Zielentfernung ergebenden Geschossflugzeit die gesamte - unter der Annahme gleichförmiger Bewegung des Ziels - zu erwartende Ortsveränderung des Ziels 23 während der Geschossflugzeit errechnet wird. Die Ortsveränderung quer zur Visierst linie 13 ist mit dem vom Schützen gewählten Vorhalt zu vergleichen. Die Ortsveränderung parallel zur Visierlinie ist bei der Bewertung des vom Schützen eingestellten ballistischen Aufsatzwinkels zu berücksichtigen. Falls die Schussauswertung am Waffenfahrzeug 11 erfolgt, sind die Informationen so über die Geschwindigkeitskomponenten des Ziels 23 von diesen zum Waffenfahrzeug 11 zu übertragen. Dies kann beispielsweise per Funk oder durch einen eigenen modulierbaren Laserlichtsender geschehen, oder auch - wie bei der dargestellten Ausführungsform - in der Weise, dass dem 65 reflektierten Laserlichtstrahl 21 die entsprechende Information als Impulscode aufmoduliert wird. According to the invention, in addition to the distance of the target 23 and its deposit A from the line of sight 13, the instantaneous speed of the target 23 is also determined, vectorially in relation to the weapon-target connecting line. For this purpose, the speed of travel in the direction of the vehicle longitudinal axis 31 40 is measured on the one hand by means of the tachometer, and on the other hand, as indicated, the angles a and ß and thus the total angle a + ß between the vehicle longitudinal axis 31 and the connecting line target-weapon are determined. This angle coincides practically with the angle between the vehicle longitudinal axis 31 and the 45 line of sight 13. Because of the directional reference thus produced, the speed of the target 23 can be broken down in its components perpendicularly and parallel to the axis of sight 13. This information is taken into account in the shot evaluation in such a way that by multiplying the speed components with the projectile flight time resulting from the target distance, the total change in location of the target 23 to be expected during the projectile flight time, assuming uniform movement of the target. The change of location transversely to line of sight 13 is to be compared with the lead chosen by the shooter. The change in location parallel to the line of sight must be taken into account when evaluating the ballistic attachment angle set by the shooter. If the shot evaluation takes place on the weapon vehicle 11, the information about the speed components of the target 23 is to be transmitted from the latter to the weapon vehicle 11. This can be done, for example, by radio or by an own modulatable laser light transmitter, or - as in the embodiment shown - in such a way that the corresponding information is modulated onto the reflected laser light beam 21 as a pulse code.

Gemäss dem Blockschaltbild nach Fig. 2 gehören zu den am Waffenfahrzeug 11 vorgesehenen Einrichtungen zunächst According to the block diagram according to FIG. 2, the devices provided on the weapon vehicle 11 initially belong

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der Lasersender 15, der durch ein Steuergerät 33 so gesteuert wird, dass er unterschiedlich codierte Laserlichtsignale in verschiedene, matrixartig aneinandergrenzende Raumwinkelsektoren innerhalb des gesamten Raum winkeis 17 aussendet. Ferner ist der bereits erwähnte Empfänger 19 vorgesehen, der die vom Ziel retroreflektierte Strahlung 21 empfängt. Diese enthält einerseits den vom Steuergerät 33 erzeugten Impulscode, aus dem die Zielablage A von der Visierlinie 13 bestimmt wird, und andererseits - bei dieser Ausführungsform - einen zielseitig aufmodulierten Impulscode, der die Information über die Geschwindigkeitskomponenten des Ziels enthält. the laser transmitter 15, which is controlled by a control device 33 in such a way that it emits differently coded laser light signals into different, angularly adjacent spatial angle sectors within the entire spatial angle 17. Furthermore, the already mentioned receiver 19 is provided, which receives the radiation 21 retroreflected from the target. On the one hand, this contains the pulse code generated by the control unit 33, from which the target location A is determined by the sight line 13, and on the other hand - in this embodiment - a pulse code modulated on the target side, which contains the information about the speed components of the target.

Die Ausgangssignale des Empfängers 19 gelangen einerseits in eine Entfernungsmessstufe 35, in der aufgrund des Zeitintervalls zwischen Aussendung und Empfang des Lasersignals die Entfernung d des Ziels berechnet wird. In weiteren Stufen 37 kann aus der Entfernung d unter Heranziehung von in einem Speicher 39 gespeicherten Daten über Munitionstyp und Flugbahn die zu erwartende Flugzeit t des Geschosses berechnet werden. The output signals of the receiver 19, on the one hand, reach a distance measuring stage 35, in which the distance d of the target is calculated on the basis of the time interval between transmission and reception of the laser signal. In further stages 37, the expected flight time t of the projectile can be calculated from the distance d using data about ammunition type and trajectory stored in a memory 39.

Andererseits gelangen die Ausgangssignale des Empfängers 19 in einen Decoder 41, der aus der Signalcodierung einerseits die Lage des empfangenen Laserlichts in dem Abtastmuster und hieraus die Ablage A des Ziels 23 in Höhen- und Seitenrichtung bestimmt und andererseits aus der dem Signal zielseitig aufmodulierten Impulscodierung die Information über die Komponenten der Geschwindigkeit v des Ziels ermittelt. On the other hand, the output signals of the receiver 19 arrive in a decoder 41 which, on the one hand, determines the position of the received laser light in the scanning pattern from the signal coding and from this the position A of the target 23 in the vertical and lateral directions, and on the other hand the information from the pulse coding modulated on the target side determined via the components of the speed v of the target.

Diese Informationen werden in den Auswerterechner 43 gegeben, der hieraus und gegebenenfalls anhand weiterer aus dem Speicher 39 erhaltener Daten errechnet, welche Ablage der Einschlagpunkt des simulierten Schusses von der Position hat, die das Ziel am Ende der Geschossflugzeit t unter der Annahme konstanter gleichförmiger Bewegung haben würde. Anhand dieses Auswertungsergebnisses kann angezeigt werden, ob der simulierte Schuss bei Verwendung tatsächlicher Munition und bei Zugrundelegung der vom Schützen gemachten Annahmen über Vorhaltwinkel, ballistischen Aufsatzwinkel usw. das sich bewegende Ziel getroffen hätte, bzw. um wieviel und in welcher Richtung das Ziel verfehlt worden wäre. Dieses Ergebnis der Auswertung des simulierten Schusses kann in einem Anzeigegerät 45 angezeigt werden, das beispielsweise einen Bildschirm aufweisen kann, auf welchem ein Fadenkreuz den Haltepunkt der Waffe 12 anzeigt und auf welchem eine das Ziel symbolisierende Marke 47 die Lage des Ziels relativ zum Haltepunkt im Augenblick der Auslösung des Schusses bzw. in einer anderen Position 47' die Lage des Ziels am Ende der Geschossflugzeit darstellt. This information is given in the evaluation computer 43, which calculates from this and, if necessary, further data obtained from the memory 39, the position of the point of impact of the simulated shot from the position which the target has at the end of the projectile flight time t assuming constant, uniform movement would. On the basis of this evaluation result, it can be shown whether the simulated shot would have hit the moving target using actual ammunition and based on the assumptions made by the shooter regarding the lead angle, ballistic attachment angle etc., or by how much and in which direction the target would have been missed . This result of the evaluation of the simulated shot can be displayed in a display device 45, which can have, for example, a screen on which a crosshair indicates the stopping point of the weapon 12 and on which a mark 47 symbolizing the target indicates the position of the target relative to the stopping point at the moment the triggering of the shot or in another position 47 'represents the position of the target at the end of the projectile flight time.

Die zielseitig erforderlichen Einrichtungen bestehen gemäss Fig. 3 aus einem Retroreflektor 51 in Form von kranzförmig angeordneten Winkelprismen, und aus dem richtungsempfindlichen Detektor 53. Dieser kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Dargestellt ist ein kegelförmiger Reflektor 55, der die eintreffende Strahlung 27 richtungsabhängig auf eine von zahlreichen, kranzförmig angeordneten Detektorelementen 57 ablenkt. Stattdessen können auch ein oder mehrere übliche Quadrantendetektoren vorgesehen sein. Eine andere Möglichkeit für die Ausgestaltung des richtungsempfindlichen Detektors ist in der DE-OS 2 931 818 beschrieben und besteht aus zahlreichen, je einem Einfallswinkelsektor zugeordneten Detektoren, die an eine Kette von Verzögerungsgliedern angeschlossen sind, wobei aus dem Laufzeitunterschied der die Verzögerungskette in der einen und anderen Richtung durchlaufenden Signale der jeweils die Strahlung empfangende Detektor und damit die Einfallsrichtung bestimmt werden kann. 3 consist of a retroreflector 51 in the form of angled prisms arranged in a ring, and of the direction-sensitive detector 53. This can be designed in various ways. A conical reflector 55 is shown, which deflects the incoming radiation 27 in a direction-dependent manner onto one of numerous, ring-shaped detector elements 57. Instead, one or more conventional quadrant detectors can also be provided. Another possibility for the design of the direction-sensitive detector is described in DE-OS 2 931 818 and consists of numerous detectors, each associated with an angle of incidence sector, which are connected to a chain of delay elements, the delay chain in one and the time difference signals passing in the other direction, the respective detector receiving the radiation and thus the direction of incidence can be determined.

Die Ausgangssignale des richtungsempfindlichen Detektors 53 werden einer Auswerteeinheit 59 zugeführt. Diese empfängt auch das Ausgangssignal eines die Winkelstellung ß zwischen dem Turm und der Längsrichtung des Zielfahrzeugs 23 erfassenden Winkelgebers 61 sowie das Ausgangssignal von dem die Fahrgeschwindigkeit des Zielfahrzeugs 23 messenden Tachometer 63. Aus diesen Eingabesignalen errechnet die Auswerteeinheit 59 die Komponenten der vek-toriellen Geschwindigkeit v des Ziels 23 senkrecht und parallel zur Visierlinie 13. Diese Information wird in ein Steuergerät 25 impulscodiert und durch entsprechende Ansteue-rung eines dem Reflektor 51 vorgeschalteten optischen Modulators 67 auf den retroreflektierten Strahl 21 aufmoduliert. The output signals of the direction-sensitive detector 53 are fed to an evaluation unit 59. This also receives the output signal of an angle sensor 61, which detects the angular position β between the tower and the longitudinal direction of the target vehicle 23, and the output signal from the tachometer 63 measuring the travel speed of the target vehicle 23. The evaluation unit 59 uses these input signals to calculate the components of the vector speed v of the target 23 perpendicular and parallel to the line of sight 13. This information is pulse-coded in a control unit 25 and modulated onto the retroreflected beam 21 by appropriate control of an optical modulator 67 connected upstream of the reflector 51.

Abweichungen von der dargestellten Ausführungsform sind im Rahmen der Erfindung möglich. So ist die Erfindung auch anwendbar bei Schusssimulationsverfahren, bei denen zur Bestimmung der Ablage A des Ziels andere bekannte Methoden verwendet werden, z.B. ein mittels bewegter optischer Elemente abgelenktes, ein Abtastmuster durchlaufendes Laserstrahlungsbündel. Die Übertragung der Information über die vektorielle Zielgeschwindigkeit zur Auswerteeinrichtung am Waffenfahrzeug 11 kann, anders als dargestellt, auch über Funk od. dgl. erfolgen. Die Ablagebestimmung des Ziels kann auch am Ziel selbst anhand des empfangenen Laserlichtes erfolgen. In diesem Fall kann der zielsei-tige Retroreflektor 51 und der waffenseitige Empfänger 19 entfallen. Auch die gesamte Schussauswertung kann am Ziel 23 vorgenommen werden, wobei dann eine Übertragung der waffenbezogenen Daten von der Waffe zum Ziel, z.B. per Funk oder durch entsprechende Codierung des den Schuss simulierenden Lasersignals, erfolgen muss. Solche und andere Abweichungen von der dargestellten,Ausführungsform liegen im Rahmen der Erfindung. Deviations from the illustrated embodiment are possible within the scope of the invention. Thus, the invention is also applicable to shot simulation methods in which other known methods are used to determine the target A, e.g. a laser radiation beam deflected by means of moving optical elements and passing through a scanning pattern. The transmission of the information about the vectorial target speed to the evaluation device on the weapon vehicle 11 can, unlike shown, also take place via radio or the like. The destination can also be determined at the destination itself using the received laser light. In this case, the target-side retroreflector 51 and the weapon-side receiver 19 can be omitted. The entire shot evaluation can also be carried out at the target 23, in which case a transfer of the weapon-related data from the weapon to the target, e.g. by radio or by appropriate coding of the laser signal simulating the shot. Such and other deviations from the illustrated embodiment are within the scope of the invention.

4 4th

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (9)

656453 2 656453 2 PATENTANSPRÜCHE Schusssimulation mit Lichtimpulsen, mit einem waffensei- PATENT CLAIMS Shot simulation with light impulses, with a weapon 1. Einrichtung zur Schusssimulation mit Lichtimpulsen, tigen Sender zum Aussenden von Lichtimpulsen in einem mit einem waffenseitigen Sender zum Aussenden von Licht- visierbezogenen Abtastmuster, einem ziel- oder waffensei-impulsen in einem visierbezogenen Abtastmuster, einem ziel- tigen Empfänger für die vom Ziel empfangenen bzw. reflek-oder waffenseitigen Empfänger für die vom Ziel empfan- s tierten Lichtimpulse, einer auf die Lager der empfangenen genen bzw. reflektierten Lichtimpulse, einer auf die Lage der Lichtimpulse im Abtastmuster entsprechende Ablagebestim-empfangenen Lichtimpulse im Abtastmuster ansprechende mungseinrichtung zum Bestimmen der Ablage des Ziels von Ablagebestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Ablage der Visierlinie und einer Auswerteeinrichtung zur Bewertung des Ziels von der Visierlinie und einer Auswerteeinrichtung des simulierten Schusses aufgrund der ermittelten Ablage zur Bewertung des simulierten Schusses aufgrund der ermit- io und weiterer gemessener oder eingegebener Informationen, telten Ablage und weiterer gemessener oder eingegebener Es dient zur Schussausbildung unter möglichst realistischen Informationen, dadurch gekennzeichnet, dass zielseitig eine Bedingungen und mit möglichst präziser Bewertung des Tref-Vorrichtung (53) zum Ermitteln der Einfallsrichtung der fererfolges des Schussvorganges, aber ohne die Notwendig-Lichtimpulse relativ zur Fahrtrichtung des Ziels (23), eine keit der Verwendung von Übungsmunition. Zu den vom Vorrichtung (59) zum Erzeugen einer Information, die den is Schützen beim Richten der Waffe zu berücksichtigenden Betrag der Fahrgeschwindigkeit des Ziels und ihre Richtung Grössen gehört insbesondere die Eigenbewegung des erfassrelativ zur ermittelten Einfallsrichtung repräsentiert, und ten Ziels. Diese macht bei quer zur Visierlinie gerichteten eine Vorrichtung (51,65) zum Zuführen dieser Information Bewegungskomponenten einen entsprechenden Vorhalt der zur Auswerteeinrichtung (43) vorgesehen sind. Waffe, bei parallel zur Visierlinie gerichteten Bewegungs- 1. Device for shooting simulation with light impulses, transmitters for emitting light impulses in a with a weapon-side transmitter for emitting light sight-related scanning patterns, a target or weapon self-impulses in a sight-related scanning pattern, a target receiver for those received by the target or reflector or weapon-side receivers for the light pulses received by the target, one for the bearings of the received gene or reflected light pulses, a storage device corresponding to the position of the light pulses in the scanning pattern the target of the storage determination device for determining the storage of the sight line and an evaluation device for evaluating the target of the sight line and an evaluation device for the simulated shot based on the determined storage for evaluating the simulated shot based on the determined and other measured or entered information, telten filing and other measured or entered It is used to form shots using as realistic information as possible, characterized in that target conditions and with the most precise possible assessment of the Tref device (53) for determining the direction of incidence of the subsequent success of the shooting process, but without the necessary light pulses relative to the direction of travel of the target (23), a speed of using practice ammunition. The device (59) for generating information which represents the amount of travel speed of the target to be considered by the gunner when aiming the weapon and its direction sizes in particular represents the own movement of the target direction relative to the detected direction of incidence, and the target. In the case of a device (51, 65) for supplying this information to movement components directed transversely to the line of sight, this provides a corresponding provision which is provided for the evaluation device (43). Weapon, with movement parallel to the line of sight 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 20 komponenten eine Änderung des ballistischen Aufsatzwin-dass die zielseitige Vorrichtung mindestens einen richtungs- kels nötig, um die während der Geschossflugzeit erfolgende empfindlichen Empfänger (53) für die Lichtimpulse aufweist. Ortsveränderung des Ziels zu berücksichtigen. Die Abschät- 2. Device according to claim 1, characterized in that 20 components are a change in the ballistic attachment — that the target-side device requires at least one directional column in order to have the sensitive receiver (53) for the light impulses that occurs during the projectile flight time. Change in location of the target to be taken into account. The estimate 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, zung der Eigenbewegung des Zieles und ihre Verknüpfung dass der Empfänger (53) an einem relativ zum Fahrgestell mit der Zielentfernung, der voraussichtlichen Geschossflug-drehbaren Teil des Ziels (23), insbesondere am Turm eines 25 zeit usw. zwecks Ermittlung des korrekten Vorhalt- und Auf-Kampffahrzeuges, angeordnet ist, dass ein Winkelgeber (61) satzwinkels, mit oder ohne Verwendung eines Feuerleitrech-zum Feststellen der Drehstellung zwischen dem drehbaren ners, gehören zu den besonders schwierigen Tätigkeiten des Teil und dem Fahrgestell vorgesehen ist, und dass die Infor- Schützen, auf die ein entsprechender Ausbildungsaufwand mation über die Winkelbeziehung zwischen Fahrtrichtung verwendet werden muss. Erwünscht ist deshalb ein Schuss-und Einfallsrichtung in Abhängigkeit von dem vom Emp- 30 simulationsverfahren der genannten Art für ballistische fänger ermittelten Einfallswinkel und dem vom Winkelgeber Geschosse, das es gestattet, auch die Eigenbewegung des festgestellten Drehwinkel erzeugt wird. Zieles automatisch zu erfassen und mit den vom Schützen 3. Device according to claim 2, characterized in that the own movement of the target and its connection that the receiver (53) on a relative to the chassis with the target distance, the prospective projectile flight-rotatable part of the target (23), in particular on the tower of a 25th time, etc. for the purpose of determining the correct lead and on combat vehicle, it is arranged that an angle transmitter (61) set angle, with or without the use of a fire control rake to determine the rotational position between the rotatable ners, are among the particularly difficult activities of the part and the chassis is provided, and that the information shooters on whom a corresponding training mation on the angular relationship between the direction of travel must be used. It is therefore desirable to have a direction of shot and incidence depending on the angle of incidence determined by the simulation method of the type mentioned for ballistic catchers and the angle of the projectile that allows the own movement of the determined angle of rotation to be generated. Automatically capture the target and with that of the shooter 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch beim Richten der Waffe zugrunde gelegten Annahmen über gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (43) eine Mul- die Zielbewegung in Beziehung zu setzen, um zu einer reali-tiplikationsstufe aufweist, die durch Multiplikation der 35 stischen Aussage über die Trefferwahrscheinlichkeit zu ermittelten Fahrbewegungskomponenten des Ziels mit der gelangen. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in the assumption of the weapon based on assumptions characterized in that the evaluation device (43) a Mul- to relate the target movement in order to have a reali-tiplikationsations by multiplying the 35 Static statement about the probability of a hit to the determined movement components of the target. aufgrund der gemessenen Entfernung ermittelten Geschoss- Bekannt ist aus DE-AS 2 262 605 ein Verfahren zur Schussflugzeit die gesamte vom Ziel während der Geschossflugzeit simulation, bei dem die Eigenbewegung des Ziels während voraussichtlich zurückgelegte Bewegungsstrecke ermittelt der Geschossflugzeit dadurch ermittelt wird, dass sowohl am und der weiteren Schussauswertung zugrundelegt. 40 Beginn als auch am Ende der simulierten Geschossflugzeit Based on the measured distance, the projectile is known from DE-AS 2 262 605, a method for firing flight time the entire of the target during the bullet flight time simulation, in which the own movement of the target is determined during the expected travel distance of the projectile flight time by determining that both on and based on the further evaluation of the shot. 40 Beginning and end of the simulated floor flight time 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch die Zielentfernung und die Zielablage von der Visierlinie mitgekennzeichnet, dass am Ziel eine Sendeeinrichtung zum tels ausgesendeter Lichtsignale bestimmt wird. Dieses Ver-Übermitteln der die Fahrbewegung des Ziels betreffenden fahren ist aber für die Praxis nicht brauchbar, weil es voraus-Information zur waffenseitigen Auswerteeinrichtung vorge- setzt, dass während der gesamten Geschossflugzeit die Waffe sehen ist. 45 unverändert auf das Ziel gerichtet gehalten wird. Dies ist rea- 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the target distance and the target storage from the line of sight, that at the target a transmitting device is determined for the emitted light signals. However, this communication of the driving relating to the travel movement of the target is not useful in practice because it requires advance information to the weapon-side evaluation device that the weapon is visible throughout the entire flight time. 45 is kept focused on the target unchanged. This is real 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, litätsfremd, weil in der Praxis sofort nach der Schussauslö-dass die Sendeeinrichtung aus einem einem Retroreflektor sung die Vorbereitung des nächsten Schusses, einschliesslich (51 ) für die von der Waffe kommenden Lichtimpulse vorge- einer Neuausrichtung der Waffe, gegebenenfalls auch auf ein schalteten steuerbaren optischen Modulator (65) besteht, der anderes Ziel, beginnen muss. Ausserdem ist die Genauigkeit, den retroreflektierten Lichtimpulsen eine die betreffende so mit der bei dem bekannten Verfahren die Visierausrichtung Information repräsentierende Impulscodierung aufprägt. während der gesamten Geschossflugzeit konstant gehalten 6. Device according to claim 5, characterized in that it is out of date, because in practice immediately after the firing of the shot that the transmitting device from a retroreflector solution prepares the next shot, including (51) for the light impulses coming from the weapon prior to realignment the weapon, possibly also a switchable controllable optical modulator (65), the other target must begin. In addition, the accuracy is imparted to the retroreflected light pulses by a pulse coding that represents the relevant one with the information relating to the sighting orientation in the known method. kept constant during the entire floor flight time 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch werden müsste, um zu einer zuverlässigen Bestimmung der gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung am Zielobjekt Ortsveränderung des Ziels zu gelangen, in der Praxis nicht vorgesehen ist und dass waffenseitig eine Sendeeinrichtung realisierbar, insbesondere wenn die Waffe auf einem zum Übermitteln der waffenseitig in die Auswerteeinrichtung ss bewegten Fahrzeug montiert ist. 7. Device according to one of claims 1 to 4, would have to be characterized in order to reliably determine that the evaluation device at the target object to change the location of the target is not provided in practice and that a transmitting device can be implemented on the weapon side, in particular if the Weapon is mounted on a vehicle that is moving in the evaluation device SS on the weapon side. einzugebende Informationen zum Ziel vorgesehen ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung gemäss dem information to be entered is provided for the destination. The object of the invention is to provide a device according to the 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, welche eine Ein-dass die Informationsübermittlung von der Waffe zum Ziel beziehung der Eigenbewegung des Ziels während der ange-durch entsprechende Impulscodierung der den Schuss simu- nommenen Geschossflugzeit in die Schussbewertung ermög-lierenden Lichtimpulse erfolgt. co licht, ohne dass hierzu von den realen Kampfbedingungen 8. Device according to claim 7, characterized in to create the preamble of claim 1, which a-that the information transmission from the weapon to the target or relationship of the target's own movement during the by-by corresponding pulse coding of the shot flight time into the shot Shot evaluation enabling light pulses takes place. co light without this from the real combat conditions 9. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekenn- abweichende Betätigungen der Waffe erforderlich sind, zeichnet, dass die Sendeeinrichtung als Funksendeeinrich- Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen tung ausgebildet ist. Mitteln gelöst. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der 9. Device according to claim 5 or 7, characterized in that differing actuations of the weapon are required, characterized in that the transmission device is designed as a radio transmission device. This task is designed with the device specified in claim 1. Means solved. Advantageous further refinements of the