DE102018117743A1

DE102018117743A1 - Device for operating a weapon station, weapon station, military vehicle with a weapon station and method for operating a weapon station

Info

Publication number: DE102018117743A1
Application number: DE102018117743.7A
Authority: DE
Inventors: Daniel Riggers
Original assignee: Rheinmetall Electronics GmbH
Current assignee: Rheinmetall Electronics GmbH
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2020-01-23

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (10) zum Betreiben einer Waffenstation (1) mit zumindest einer Waffe (2), welche auf ein Zielobjekt (ZO) richtbar gelagert ist, vorgeschlagen, mit:einer Kamera (11) zur Aufnahme eines Zielbereichs (ZB) der Waffe (2) und eines Bilds (B) des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB),einem Anzeigesystem (12) zur optischen Darstellung einer Waffensicht (WS) umfassend den aufgenommenen Zielbereich (ZB) der Waffe und das aufgenommene Bild des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB),einem Speicher (13) zum Speichern einer Mehrzahl von Verwundungsmodellen (VM1, VM2, VM3, VM4) für verschiedene Zielobjekt-Typen von Zielobjekten (ZO),eine Ermittlungs-Einheit (14) zum Ermitteln eines Zielobjekt-Typs (ZT) des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB) mittels des aufgenommenen Bilds (B) des Zielobjekts (ZO),einer Auswahl-Einheit (15) zum Auswählen eines der gespeicherten Verwundungsmodelle (VM2) in Abhängigkeit von dem ermittelten Zielobjekt-Typ (ZT), undeiner Überlagerungs-Einheit (16), welche dazu eingerichtet ist, das aufgenommene Bild (B) des Zielobjekts (ZO) in der Waffensicht (WS) mit dem ausgewählten Verwundungsmodell (VM2) zur Bereitstellung einer Augmented-Reality-Darstellung (AR) der Waffensicht (WS) zu überlagen.The invention relates to a device (10) for operating a weapon station (1) with at least one weapon (2), which is mounted such that it can be aimed at a target object (ZO), comprising: a camera (11) for recording a target area (ZB) Weapon (2) and an image (B) of the target object (ZO) within the target area (ZB), a display system (12) for the optical representation of a weapon view (WS) comprising the recorded target area (ZB) of the weapon and the recorded image of the target object (ZO) within the target area (ZB), a memory (13) for storing a plurality of wounding models (VM1, VM2, VM3, VM4) for different target object types of target objects (ZO), a determining unit (14) for determining a target object type (ZT) of the target object (ZO) within the target area (ZB) by means of the captured image (B) of the target object (ZO), a selection unit (15) for selecting one of the saved wound models (VM2) depending on the determined target object type (ZT ), and an overlay unit (16), which is set up to take the captured image (B) of the target object (ZO) in the weapon view (WS) with the selected wound model (VM2) to provide an augmented reality representation (AR) the weapon view (WS).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben einer Waffenstation mit zumindest einer Waffe zur Bekämpfung eines Zielobjekts, welche beispielsweise in einer Lafette in Azimut und Elevation auf das Zielobjekt richtbar gelagert ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Waffenstation sowie ein militärisches Fahrzeug mit einer solchen Waffenstation. Außerdem wird ein Verfahren zum Betreiben einer Waffenstation mit zumindest einer Waffe vorgeschlagen.The present invention relates to a device for operating a weapon station with at least one weapon for combating a target object, which is mounted, for example, in a mount in azimuth and elevation aimed at the target object. Furthermore, the present invention relates to a weapon station and a military vehicle with such a weapon station. A method for operating a weapon station with at least one weapon is also proposed.

Es existieren Waffenstationen und damit Waffen, die unmittelbar von einem Bediener oder Operator bedient werden können. Des Weiteren existieren Waffenstationen, die fernbedienbar sind. Beispielsweise kann eine fernbedienbare Waffenstation über einen sogenannten Feuerleitrechner bedient werden, den der Bediener steuert.There are weapon stations and therefore weapons that can be operated directly by an operator. There are also weapon stations that can be operated remotely. For example, a remote-controlled weapon station can be operated via a so-called fire control computer that the operator controls.

Militärische Fahrzeuge, wie beispielsweise gepanzerte Landfahrzeuge oder Schiffe, sind häufig mit einer an der Außenhülle des Fahrzeugs angeordneten Waffe ausgerüstet, welche in einer Lafette in Azimut und Elevation richtbar gelagert ist. Derartige Lafetten sind häufig als fernbedienbare Waffenstationen ausgebildet, welche aus dem ballistisch geschützten Inneren des Fahrzeugs betätigbar sind.Military vehicles, such as armored land vehicles or ships, are often equipped with a weapon which is arranged on the outer shell of the vehicle and which is mounted in a mount in azimuth and elevation. Such mountings are often designed as remote-controlled weapon stations that can be operated from the ballistic-protected interior of the vehicle.

Solche fernbedienbaren Waffenstationen sind beispielsweise aus der DE 10 2011 050 277 A1 bekannt. Dabei können aus der fernbedienbaren Waffenstation einzelne Schüsse oder Salven abgegeben werden. Ferner ist aus der KR 2012 006 44 29 eine fernbedienbare Waffenstation bekannt, welche eine Steuereinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung sowie einer Speichereinrichtung umfasst.Such remote-controlled weapon stations are for example from the DE 10 2011 050 277 A1 known. Individual shots or volleys can be fired from the remote-controlled weapon station. Furthermore, from the KR 2012 006 44 29 a remote-controlled weapon station is known, which comprises a control device with a display device and a storage device.

Zum effektiven Einsatz des Waffensystems gegen gepanzerte Fahrzeuge ist es sehr hilfreich, die Schwachstellen oder Verwundungsstellen des gegnerischen Fahrzeugs zu kennen. Dies wird dem Bediener des Waffensystems insbesondere durch Schulung und Training vermittelt. Allerdings kann es bei dem Bediener insbesondere unter Stresssituationen zu fehlerhaften Einschätzungen kommen. Eine fehlgeschlagene Bekämpfung eines gegnerischen Fahrzeuges kann insbesondere dazu führen, dass die eigene Position offengelegt wird und der Gegner damit einen gezielten Gegenangriff einleiten kann. Problematisch ist hierbei auch, die Vielfalt von gegnerischen Fahrzeugen mit ihren Schwachstellen zu vermitteln und dieses Wissen auch unter Stress anwenden zu können.In order to use the weapon system effectively against armored vehicles, it is very helpful to know the weaknesses or wounding points of the opposing vehicle. This is conveyed to the operator of the weapon system in particular through instruction and training. However, the operator may experience incorrect assessments, particularly under stressful situations. A failed fight against an opposing vehicle can lead in particular to the fact that one's position is disclosed and the opponent can thus initiate a targeted counter-attack. It is also problematic to convey the variety of enemy vehicles with their weak points and to be able to apply this knowledge even under stress.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den Betrieb einer Waffenstation zu verbessern.Against this background, it is an object of the present invention to improve the operation of a weapon station.

Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Betreiben einer Waffenstation mit zumindest einer Waffe, welche auf ein Zielobjekt richtbar gelagert ist, vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst:

eine Kamera zur Aufnahme eines Zielbereichs der Waffe und eines Bilds des Zielobjekts innerhalb des Zielbereichs,
ein Anzeigesystem zur optischen Darstellung einer Waffensicht umfassend den aufgenommenen Zielbereich der Waffe und das aufgenommene Bild des Zielobjekts innerhalb des Zielbereichs,
einen Speicher zum Speichern einer Mehrzahl von Verwundungsmodellen für verschiedene Zielobjekt-Typen von Zielobjekten,
eine Ermittlungs-Einheit zum Ermitteln eines Zielobjekt-Typs des Zielobjekts innerhalb des Zielbereichs mittels des aufgenommenen Bilds des Zielobjekts,
eine Auswahl-Einheit zum Auswählen eines der gespeicherten Verwundungsmodelle in Abhängigkeit von dem ermittelten Zielobjekt-Typ, und
eine Überlagerungs-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, das aufgenommene Bild des Zielobjekts in der Waffensicht mit dem ausgewählten Verwundungsmodell zur Bereitstellung einer Augmented-Reality-Darstellung der Waffensicht zu überlagen.

According to a first aspect, a device for operating a weapon station with at least one weapon, which is aimed at a target object, is proposed. The device comprises:

a camera for recording a target area of the weapon and an image of the target object within the target area,
a display system for the optical representation of a weapon view comprising the recorded target area of the weapon and the recorded image of the target object within the target area,
a memory for storing a plurality of wounding models for different target object types of target objects,
a determination unit for determining a target object type of the target object within the target area by means of the captured image of the target object,
a selection unit for selecting one of the saved wound models depending on the determined target object type, and
an overlay unit, which is set up to overlay the captured image of the target object in the weapon view with the selected wound model to provide an augmented reality representation of the weapon view.

Das ausgewählte Verwundungsmodell ist dem aktuellen Zielobjekt-Typ des Zielobjekts in dem Zielbereich zugeordnet und gibt dem Bediener der Waffenstation durch die Augmented-Reality-Darstellung in der Waffensicht die Schwachstellen oder Zielzonen zur optimalen Bekämpfung des aktuellen Zielobjekts optisch an. Der Bediener der Waffenstation kann die Waffe des Waffensystems auf die in der Augmented-Reality-Darstellung dargestellten Schwachstellen oder Zielzonen ausrichten und damit das Zielobjekt, beispielsweise einen gegnerischen Panzer, optimal bekämpfen.The selected wound model is assigned to the current target object type of the target object in the target area and, through the augmented reality representation in the weapon view, gives the operator of the weapon station the weak points or target zones for optimally combating the current target object. The operator of the weapon station can align the weapon of the weapon system with the weak points or target zones shown in the augmented reality representation and thus optimally combat the target object, for example an enemy tank.

Das Verwundungsmodell zeigt die Schwachstellen oder Zielzonen des jeweils zugeordneten Zielobjekt-Typs. Das Verwundungsmodell ist damit Zielobjekttypspezifisch. Das Verwundungsmodell kann aber auch zusätzlich Effektor-spezifisch ausgebildet sein. Das heißt, für unterschiedliche Effektoren, insbesondere unterschiedliche Munition, können verschiedene Verwundungsmodelle für einen gleichen Zielobjekt-Typ vorgesehen sein. Mit anderen Worten ist das Verwundungsmodell insbesondere Zielobjekt-spezifisch und Effektor-spezifisch.The wound model shows the weak points or target zones of the target object type assigned. The wound model is therefore specific to the target object type. However, the wound model can also be designed to be effector-specific. This means that different wound models for a same target object type can be provided for different effectors, in particular different ammunition. In other words, the wound model is in particular target-object-specific and effector-specific.

Die durch das Verwundungsmodell angezeigten Schwachstellen können auch als verwundbare Bereiche des Zielobjekts oder Zielzonen des Zielobjekts bezeichnet werden.The vulnerabilities indicated by the wound model can also be viewed as vulnerable areas of the target object or target zones of the target object.

Das Überlagern des ausgewählten Verwundungsmodells über das aktuell aufgenommene Bild kann auch als ein Projizieren bezeichnet werden. Dabei kann das gesamte Zielobjekt mit dem Verwundungsmodell überlagert werden oder nur relevante Bereiche, insbesondere die Schwachstellen, des Zielobjekts können mit dem Verwundungsmodell graphisch überlagert werden.The superimposition of the selected wound model on the currently recorded image can also be referred to as projecting. The entire target object can be overlaid with the wound model or only relevant areas, in particular the weak points, of the target object can be graphically overlaid with the wound model.

Insgesamt kann der Nutzer oder Bediener der Waffenstation die Effektorik seiner Waffe auf einen optimalen Einschlagspunkt des aktuellen Zielobjekts ausrichten, ohne Detailwissen über die Wirkung der Effektorik oder des gegnerischen Fahrzeugs zu haben. So kann auch unter Stress die bestmögliche Wirkung im Zielobjekt erreicht werden.Overall, the user or operator of the weapon station can align the effector of his weapon with an optimal point of impact of the current target object without having detailed knowledge of the effect of the effector or the opposing vehicle. In this way, the best possible effect can be achieved in the target object even under stress.

Die Waffenstation ist insbesondere auf einem Militärfahrzeug angeordnet. Das Militärfahrzeug ist beispielsweise ein Landfahrzeug, wie ein Panzer oder ein Kriegsschiff. Die Waffenstation ist beispielsweise eine fernbedienbare Waffenstation. Beispielsweise umfasst die Kommandozentrale des Kriegsschiffes einen Feuerleitrechner, mittels welchem die Waffenstation fernbedienbar ist. Die vorliegende Vorrichtung kann auch in einem Gefechtsturm eingesetzt werden.The weapon station is in particular arranged on a military vehicle. The military vehicle is, for example, a land vehicle, such as a tank or a warship. The weapon station is, for example, a remote-controlled weapon station. For example, the command center of the warship comprises a fire control computer, by means of which the weapon station can be operated remotely. The present device can also be used in a turret.

Das Zielobjekt ist beispielsweise ein feindliches militärisches Fahrzeug, beispielsweise ein feindlicher Panzer oder ein feindliches Kriegsschiff. Die Waffe ist beispielsweise ein Geschütz, wie ein Panzergeschütz oder ein Marinegeschütz.The target object is, for example, an enemy military vehicle, for example an enemy tank or an enemy warship. The weapon is, for example, a gun, such as an armored gun or a naval gun.

Das Anzeigesystem umfasst insbesondere einen Bildschirm, beispielsweise einen Touchscreen, und eine Benutzerschnittstelle mit Eingabemitteln zum Eingeben von Befehlen für das Anzeigesystem. Das Anzeigesystem ist insbesondere mit einer Anzahl von Kameras verbunden, welche die Umgebung der Waffe aufnehmen.The display system includes in particular a screen, for example a touchscreen, and a user interface with input means for entering commands for the display system. The display system is particularly connected to a number of cameras that record the surroundings of the weapon.

Die verschiedenen Zielobjekt-Typen umfassen beispielsweise verschiedene Panzer, verschiedene Lkws, verschiedene Jeeps, verschiedene Schiffe und dergleichen. Einem jeden dieser Zielobjekt-Typen ist ein Verwundungsmodell zugeordnet.The different target types include, for example, different tanks, different trucks, different jeeps, different ships and the like. A wound model is assigned to each of these target object types.

Beispielsweise bestimmt der Benutzer oder Operator das Ziel und damit das Zielobjekt auf dem Anzeigesystem, beispielweise durch ein Fadenkreuz, welches der Benutzer auf dem Bildschirm des Anzeigesystems mittels der Benutzerschnittstelle bewegen kannFor example, the user or operator determines the target and thus the target object on the display system, for example by means of a crosshair, which the user can move on the screen of the display system using the user interface

Die jeweilige Einheit, zum Beispiel die Ermittlungs-Einheit, die Auswahl-Einheit oder die Überlagerungs-Einheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor oder als Feuerleitrechner ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.The respective unit, for example the determination unit, the selection unit or the superimposition unit, can be implemented in terms of hardware and / or software. In the case of a hardware implementation, the respective unit can be designed as a device or as part of a device, for example as a computer or as a microprocessor or as a fire control computer. In the case of a software implementation, the respective unit can be designed as a computer program product, as a function, as a routine, as part of a program code or as an executable object.

Gemäß einer Ausführungsform ist das jeweilige Verwundungsmodell ein dreidimensionales Modell mit unterschiedlichen Zielzonen für die Waffe des Waffensystems.According to one embodiment, the respective wound model is a three-dimensional model with different target zones for the weapon of the weapon system.

Dabei wird das dreidimensionale Modell mit den unterschiedlichen Zielzonen auf das Bild des Zielobjekts projiziert, so dass der Bediener die unterschiedlichen Zielzonen in der Waffensicht optisch wahrnehmen kann und die Waffe des Waffensystems auf diese Zielzonen ausrichten kann.The three-dimensional model with the different target zones is projected onto the image of the target object, so that the operator can visually perceive the different target zones in the weapon view and can align the weapon of the weapon system with these target zones.

Unterschiedlichen Zielzonen sind zum Beispiel unterschiedlich sensitive Teile des Zielobjekts. Sensitive Teile eines Kriegsschiffes als beispielhaftes Zielobjekt sind die Kommandozentrale, der Antrieb des Kriegsschiffes und seine Waffensysteme.Different target zones are, for example, differently sensitive parts of the target object. Sensitive parts of a warship as an exemplary target are the command center, the drive of the warship and its weapon systems.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Überlagerungs-Einheit dazu eingerichtet, die unterschiedlichen Zielzonen in der Augmented-Reality-Darstellung der Waffensicht durch unterschiedliche Farben darzustellen.According to a further embodiment, the overlay unit is set up to represent the different target zones in the augmented reality representation of the weapon view by means of different colors.

Beispielsweise kann die Farbe Rot den Bereich des Zielobjekts anzeigen, in dem die Waffe die optimale Wirkung zur Bekämpfung des Zielobjekts hat. Des Weiteren kann beispielsweise die Farbe Blau einen Bereich des Zielobjekts anzeigen, in dem die Waffe nur eine geringere Wirkung hat.For example, the color red can indicate the area of the target object in which the weapon has the optimal effect for fighting the target object. Furthermore, the color blue, for example, can indicate an area of the target object in which the weapon has only a minor effect.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ermittlungs-Einheit dazu eingerichtet, den Zielobjekt-Typ des Zielobjekts innerhalb des Zielbereichs mittels eines bestimmten Algorithmus unter Verwendung des aufgenommenen Bilds des Zielobjekts zu ermitteln.According to a further embodiment, the determination unit is set up to determine the target object type of the target object within the target area by means of a specific algorithm using the captured image of the target object.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der bestimmte Algorithmus einen Bilderkennungs-Algorithmus.According to a further embodiment, the specific algorithm comprises an image recognition algorithm.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der bestimmte Algorithmus einen Mustererkennungs-Algorithmus.According to a further embodiment, the specific algorithm comprises a pattern recognition algorithm.

Der Mustererkennungs-Algorithmus oder die Mustererkennung nutzt insbesondere eine Datenbank, in welcher mögliche Zielobjekte, beispielsweise Muster feindlicher Panzer oder Kriegsschiffe, hinterlegt sind. Die in der Datenbank hinterlegten Muster stellen die Referenz für die automatische Mustererkennung dar.The pattern recognition algorithm or the pattern recognition uses one in particular Database in which possible target objects, for example patterns of enemy tanks or warships, are stored. The patterns stored in the database represent the reference for automatic pattern recognition.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ermittlungs-Einheit dazu eingerichtet, den Zielobjekt-Typ des Zielobjekts innerhalb des Zielbereichs in Abhängigkeit von einer durch einen Benutzer getätigten Benutzereingabe in eine Benutzerschnittstelle des Waffensystems zu ermitteln. Hierzu kann die Benutzerschnittstelle verschiedene Eingabemöglichkeiten, wie Taster, Schieber, Touchscreens und/oder Joysticks, aufweisen.According to a further embodiment, the determination unit is set up to determine the target object type of the target object within the target region as a function of a user input into a user interface of the weapon system. For this purpose, the user interface can have various input options, such as buttons, sliders, touch screens and / or joysticks.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ermittlungs-Einheit dazu eingerichtet, den Zielobjekt-Typ des Zielobjekts innerhalb des Zielbereichs in Abhängigkeit von einem von einer externen Quelle übertragenen Steuersignal zu ermitteln.According to a further embodiment, the determination unit is set up to determine the target object type of the target object within the target area as a function of a control signal transmitted by an external source.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die externe Quelle ein Führungssystem zur Führung der Waffenstation. Damit kann über das Führungssystem der aktuelle Zielobjekt-Typ zugewiesen werden. Somit ist ein externer Eingriff durch das Führungssystem auf das Waffensystem möglich.According to a further embodiment, the external source is a guidance system for guiding the weapon station. The current target object type can thus be assigned via the guidance system. External intervention by the guidance system on the weapon system is thus possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kamera eine Video-Kamera, welche zur Aufnahme eines Video-Bilds des Zielbereichs umfassend das Zielobjekt eingerichtet ist. Die Video-Kamera kann beispielsweise eine Wärmebildkamera sein.According to a further embodiment, the camera is a video camera, which is set up to record a video image of the target area comprising the target object. The video camera can be a thermal imaging camera, for example.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Überlagerungs-Einheit dazu eingerichtet, nur relevante Angriffsflächen des Zielobjekts für die Waffe auf dem Bild des Zielobjekts mit dem ausgewählten Verwundungsmodell zur Bereitstellung der Augmented-Reality-Darstellung der Waffensicht zu überlagern.According to a further embodiment, the overlay unit is set up to overlay only relevant attack surfaces of the target object for the weapon on the image of the target object with the selected wound model for providing the augmented reality representation of the weapon view.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Waffenstation mit zumindest einer Waffe, welche auf ein Zielobjekt richtbar gelagert ist, und mit einer Vorrichtung zum Betreiben der Waffenstation gemäß dem ersten Aspekt oder einer der Ausführungsformen des ersten Aspekts vorgeschlagen.According to a second aspect, a weapon station with at least one weapon, which is aimed at a target object, and with a device for operating the weapon station according to the first aspect or one of the embodiments of the first aspect is proposed.

Beispielsweise ist die Waffe der Waffenstation in einer Lafette in Azimut und Elevation richtbar gelagert.For example, the weapon of the weapon station is mounted in a mount in azimuth and elevation.

Gemäß einem dritten Aspekt wird ein militärisches Fahrzeug vorgeschlagen, welches eine Anzahl N von fernbedienbaren Waffenstationen gemäß dem zweiten Aspekt aufweist, mit N ≥ 1.According to a third aspect, a military vehicle is proposed which has a number N of remote-controlled weapon stations according to the second aspect, with N ≥ 1.

Das militärische Fahrzeug ist beispielsweise ein Landfahrzeug, wie ein Panzer, insbesondere ein fernbedienbarer Panzer, oder ein Kriegsschiff.The military vehicle is, for example, a land vehicle, such as a tank, in particular a remote-controlled tank, or a warship.

Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer Waffenstation mit zumindest einer Waffe, welche auf ein Zielobjekt richtbar gelagert ist, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Aufnehmen eines Zielbereichs der Waffe und eines Bilds des Zielobjekts innerhalb des Zielbereichs mittels einer Kamera,
Darstellen einer Waffensicht umfassend den aufgenommenen Zielbereich der Waffe und das aufgenommene Bild des Zielobjekts innerhalb des Zielbereichs mittels eines Anzeigesystems,
Speichern einer Mehrzahl von Verwundungsmodellen für verschiedene Zielobjekt-Typen von Zielobjekten,
Ermitteln eines Zielobjekt-Typs des Zielobjekts innerhalb des Zielbereichs mittels des aufgenommenen Bilds des Zielobjekts,
Auswählen eines der gespeicherten Verwundungsmodelle in Abhängigkeit von dem ermittelten Zielobjekt-Typ, und
Überlagern des aufgenommenen Bilds des Zielobjekts in der Waffensicht mit dem ausgewählten Verwundungsmodell zur Bereitstellung einer Augmented-Reality-Darstellung der Waffensicht.

According to a fourth aspect, a method for operating a weapon station with at least one weapon, which is aimed at a target object, is proposed. The process includes the following steps:

Taking a target area of the weapon and an image of the target object within the target area by means of a camera,
Representing a weapon view comprising the recorded target area of the weapon and the recorded image of the target object within the target area by means of a display system,
Storing a plurality of wounding models for different target object types of target objects,
Determining a target object type of the target object within the target area by means of the captured image of the target object,
Select one of the saved wound models depending on the determined target object type, and
Overlaying the captured image of the target object in the weapon view with the selected wound model to provide an augmented reality representation of the weapon view.

Die für die vorgeschlagene Vorrichtung zum Betreiben einer Waffenstation beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.The embodiments and features described for the proposed device for operating a weapon station apply correspondingly to the proposed method.

Gemäß einem fünften Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens gemäß dem vierten Aspekt veranlasst.According to a fifth aspect, a computer program product is proposed which causes the method according to the fourth aspect to be carried out on a program-controlled device.

Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.A computer program product, such as a computer program means, for example as a storage medium, e.g. Memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file from a server in a network. This can be done, for example, in a wireless communication network by transmitting a corresponding file with the computer program product or the computer program means.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features described above or below with reference to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned or embodiments. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Waffenstation mit einer Vorrichtung zum Betreiben der Waffenstation;
2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Anzeigesystems der Vorrichtung zum Betreiben der Waffenstation;
3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Anzeigesystems der Vorrichtung zum Betreiben der Waffenstation; und
4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben der Waffenstation.

The invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference to the accompanying figures.

1 shows a schematic block diagram of an embodiment of a weapon station with a device for operating the weapon station;
2 shows a schematic block diagram of an embodiment of a display system of the device for operating the weapon station;
3 shows a schematic block diagram of another embodiment of a display system of the device for operating the weapon station; and
4 shows a schematic flow diagram of an embodiment of a method for operating the weapon station.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.In the figures, elements that are the same or have the same function have been provided with the same reference symbols, unless stated otherwise.

In 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Waffenstation 1 mit einer Vorrichtung 10 zur Steuerung der Waffenstation 1 dargestellt. Die Waffenstation 1 umfasst eine Waffe 2 zur Bekämpfung eines Zielobjekts ZO. Die Waffe 2 ist in einer Lafette 3 in Azimut und Elevation richtbar gelagert. Die Waffenstation 1 ist beispielsweise eine fernbedienbare Waffenstation und auf einem militärischen Fahrzeug installiert. Das militärische Fahrzeug kann eine Mehrzahl von fernbedienbaren Waffenstationen 1 umfassen. Das militärische Fahrzeug ist beispielsweise ein Panzer oder ein Kriegsschiff. Die Vorrichtung 10 und die Waffe 2 sind über eine Verbindung 4 gekoppelt. Die Verbindung 4 umfasst insbesondere eine Datenverbindung und/oder eine Energieversorgungsleitung.In 1 is a schematic block diagram of an embodiment of a weapon station 1 with one device 10 to control the weapon station 1 shown. The weapon station 1 includes a weapon 2 to combat a target object ZO , The weapon 2 is in a carriage 3 Directionally supported in azimuth and elevation. The weapon station 1 For example, a remote-controlled weapon station is installed on a military vehicle. The military vehicle can have a plurality of remote-controlled weapon stations 1 include. The military vehicle is, for example, a tank or a warship. The device 10 and the weapon 2 are connected 4 coupled. The connection 4 includes in particular a data connection and / or a power supply line.

Die Vorrichtung 10 zur Steuerung der Waffenstation 1 umfasst eine Kamera 11, ein Anzeigesystem 12, einen Speicher 13, eine Ermittlungs-Einheit 14, eine Auswahl-Einheit 15 und eine Überlagerungs-Einheit 16.The device 10 to control the weapon station 1 includes a camera 11 , a display system 12 , a memory 13 , an investigative unit 14 , a selection unit 15 and an overlay unit 16 ,

Die Kamera 11 ist dazu eingerichtet, einen Zielbereich ZB der Waffe 2 und ein Bild B des Zielobjekts ZO innerhalb des Zielbereichs ZB aufzunehmen. Befindet sich demnach ein Zielobjekt ZO, wie ein feindlicher Panzer, in dem Zielbereich ZB der Waffe 2, so kann die Kamera 11 den Zielbereich ZB mit dem Zielobjekt ZO aufnehmen.The camera 11 is set up a target area For example, the weapon 2 and a picture B of the target object ZO within the target area For example, take. Accordingly, there is a target object ZO like an enemy tank in the target area For example, the weapon 2 , so the camera can 11 the target area For example, with the target object ZO take up.

Die Kamera 11 ist insbesondere eine Video-Kamera, welche zur Aufnahme eines Videobilds des Zielbereichs ZB umfassend das Zielobjekt ZO eingerichtet ist.The camera 11 is in particular a video camera which is used to record a video image of the target area For example, comprehensively the target object ZO is set up.

Das Anzeigesystem 12 der Vorrichtung 10 ist zur optischen Darstellung einer Waffensicht WS der Waffe 2 eingerichtet. Die Waffensicht WS umfasst den aufgenommenen Zielbereich ZB der Waffe 2 und das aufgenommene Bild B des Zielobjekts ZO innerhalb des Zielbereichs ZB. In dem Beispiel der 1 umfasst das Anzeigesystem 12 einen Bildschirm, auf welchem das Zielobjekt ZO, aufgenommen durch die Kamera 11, dargestellt ist.The display system 12 the device 10 is for the visual representation of a weapon sight WS the weapon 2 set up. The weapon view WS includes the recorded target area For example, the weapon 2 and the captured image B of the target object ZO within the target area For example, , In the example of the 1 includes the display system 12 a screen on which the target object ZO , shot by the camera 11 , is shown.

Der Speicher 13, beispielsweise ein EPROM- oder EEPROM-Speicher, ist zum Speichern einer Mehrzahl von Verwundungsmodellen VM1 - VM4 für verschiedene Zielobjekt-Typen von Zielobjekten ZO eingerichtet. Beispielsweise umfassen die verschiedenen Zielobjekt-Typen Panzer, Lkws, Jeeps, Schiffe und dergleichen. Einem jeden dieser Zielobjekt-Typen ist ein Verwundungsmodell VM1 - VM4 zugeordnet. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit zeigt das Beispiel der 1 vier Verwundungsmodelle VM1 - VM4, welche in dem Speicher 13 abgelegt sind. Tatsächlich kann der Speicher 13 einige Hundert oder Tausende von Verwundungsmodellen VM1 - VM4 speichern. Das jeweilige Verwundungsmodell VM1- VM4 ist insbesondere ein dreidimensionales Modell mit unterschiedlichen Zielzonen ZZ1 - ZZ3 (siehe 2) für die Waffe 2 des Waffensystems 1.The memory 13 , for example an EPROM or EEPROM memory, is for storing a plurality of wound models VM1 - VM4 for different target object types of target objects ZO set up. For example, the various target types include tanks, trucks, jeeps, ships, and the like. Each of these target object types is a wound model VM1 - VM4 assigned. Without restricting generality, the example of 1 four wound models VM1 - VM4 which in the store 13 are filed. In fact, the memory 13 a few hundred or thousands of wound models VM1 - VM4 to save. The respective wound model VM1 - VM4 is in particular a three-dimensional model with different target zones ZZ1 - ZZ3 (please refer 2 ) for the weapon 2 of the weapon system 1 ,

Die Ermittlungs-Einheit 14 ist dazu eingerichtet, den Zielobjekt-Typ ZT des Zielobjekts ZO innerhalb des Zielbereichs ZB mittels des aufgenommenen Bilds B des Zielobjekts ZO zu ermitteln. Mit anderen Worten ermittelt die Ermittlungs-Einheit 14 den aktuellen Zielobjekt-Typ ZT, der mit der Waffe 2 bekämpft werden kann.The investigative unit 14 is set up the target object type ZT of the target object ZO within the target area For example, by means of the picture taken B of the target object ZO to investigate. In other words, the determination unit determines 14 the current target object type ZT with the gun 2 can be fought.

Die Ermittlungs-Einheit 14 ist beispielsweise dazu eingerichtet, den Zielobjekt-Typ ZT des Zielobjekts ZO innerhalb des Zielbereichs ZB mittels eines bestimmten Algorithmus unter Verwendung des aufgenommenen Bilds B des Zielobjekts ZO zu ermitteln. Der bestimmte Algorithmus umfasst beispielsweise einen Bilderkennungs-Algorithmus und/oder einen Mustererkennungs-Algorithmus.The investigative unit 14 is set up, for example, the target object type ZT of the target object ZO within the target area For example, using a specific algorithm using the captured image B of the target object ZO to investigate. The specific algorithm comprises, for example, an image recognition algorithm and / or a pattern recognition algorithm.

Alternativ oder zusätzlich kann die Ermittlungs-Einheit 14 dazu eingerichtet sein, den Zielobjekt-Typ ZT des Zielobjekts ZO innerhalb des Zielbereichs ZB in Abhängigkeit von einer durch einen Benutzer getätigten Benutzereingabe in einer Benutzerschnittstelle BS (siehe 2) des Waffensystems 1 zu ermitteln.Alternatively or additionally, the determination unit 14 to be set up the target object type ZT of the target object ZO within the target area For example, depending on a user input made by a user in a user interface BS (please refer 2 ) of the weapon system 1 to investigate.

Des Weiteren kann die Ermittlungs-Einheit 14 auch dazu eingerichtet sein, den Zielobjekt-Typ ZT des Zielobjekts ZO innerhalb des Zielbereichs ZB in Abhängigkeit von einem von einer externen Quelle übertragenen Steuersignal zu ermitteln (nicht gezeigt). Die externe Quelle ist beispielsweise ein Führungssystem zur Führung der Waffenstation 1. Die Ermittlungs-Einheit 14 überträgt den ermittelten Zielobjekt-Typ ZT an die nachgeschaltete Auswahl-Einheit 15.Furthermore, the determination unit 14 also be set up the target object type ZT of the target object ZO within the target area For example, as a function of a control signal transmitted from an external source (not shown). The external source is, for example, a guidance system for guiding the weapon station 1 , The investigative unit 14 transmits the determined target object type ZT to the downstream selection unit 15 ,

Die Auswahl-Einheit 15 ist dazu eingerichtet, eines der gespeicherten Verwundungsmodelle VM1- VM4 in Abhängigkeit von dem ermittelten Zielobjekt-Typ ZT auszuwählen. In dem Beispiel der 1 wählt die Auswahl-Einheit 15 das Verwundungsmodell VM2 aus, welches dem aktuell von der Ermittlungs-Einheit 14 übermittelten Zielobjekt-Typ ZT zugeordnet ist.The selection unit 15 is set up to be one of the saved wound models VM1 - VM4 depending on the determined target object type ZT select. In the example of the 1 selects the selection unit 15 the wound model VM2 from which is currently the determination unit 14 transmitted target object type ZT assigned.

Das ausgewählte Verwundungsmodell VM2 wird von der Auswahl-Einheit 15 der nachgeschalteten Überlagerungs-Einheit 16 bereitgestellt.The selected wound model VM2 is from the selection unit 15 the downstream overlay unit 16 provided.

Die Überlagerungs-Einheit 16 ist dazu eingerichtet, das aufgenommene Bild B des Zielobjekts ZO in der Waffensicht WS mit dem ausgewählten Verwundungsmodell, VM2 in dem Beispiel der 1, zur Bereitstellung einer Augmented-Reality-Darstellung AR der Waffensicht WS zu überlagern. Mit anderen Worten, wird das Bild B des Zielobjekts ZO in der Waffensicht WS mit dem Verwundungsmodell VM2 zur Ausbildung einer Augmented-Reality-Darstellung AR in der Waffensicht WS überlagert. Durch die Augmented-Reality-Darstellung AR in der Waffensicht WS wird dem Bediener oder Operator des Waffensystems 1 illustriert, an welchen Angriffspunkten oder Angriffsflächen (siehe 2 und 3) das Zielobjekt ZO besonders verwundbar ist. Entsprechend kann der Bediener oder Operator die Waffe 2 des Waffensystems 1 auf diese Angriffspunkte oder Angriffsflächen ausrichten, um das Zielobjekt ZO optimal zu bekämpfen. The overlay unit 16 is set up to take the captured image B of the target object ZO in the weapon view WS with the selected wound model, VM2 in the example of 1 , to provide an augmented reality representation AR the weapon sight WS to overlay. In other words, the picture B of the target object ZO in the weapon view WS with the wound model VM2 to form an augmented reality representation AR in the weapon view WS superimposed. Through the augmented reality representation AR in the weapon view WS becomes the operator of the weapon system 1 illustrates at which points of attack or areas of attack (see 2 and 3 ) the target object ZO is particularly vulnerable. Accordingly, the operator can use the weapon 2 of the weapon system 1 aim at these points of attack or areas of attack around the target object ZO to fight optimally.

2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Anzeigesystems 12 der Vorrichtung 10 nach 1. Das Anzeigesystem 12 der 2 hat drei verschiedene Bildschirme S1, S2 und S3. Der größte und mittig angeordnete Bildschirm S1 zeigt die Waffensicht WS mit dem Zielbereich ZB der Waffe 2. In dem Zielbereich ZB der Waffe 2 befindet sich das Zielobjekt ZO, beispielhaft ausgebildet als Radpanzer. Die in dem Anzeigesystem 12 oben angeordneten Bildschirme S2 und S3 können beispielsweise Videodaten von anderen Videokameras zeigen, beispielsweise Rückansichten in Relation zu der Waffe 2 und/oder aktuelle Videobilder. Des Weiteren umfasst das Anzeigesystem 12 eine Benutzerschnittstelle BS beispielhaft umfassend eine Mehrzahl von Eingabetasten T1 - T5. 2 shows a schematic block diagram of an embodiment of a display system 12 the device 10 to 1 , The display system 12 the 2 has three different screens S1 . S2 and S3 , The largest and most centrally located screen S1 shows the weapon view WS with the target area For example, the weapon 2 , In the target area For example, the weapon 2 is the target object ZO , exemplified as a wheeled armor. The ones in the display system 12 screens arranged above S2 and S3 can, for example, show video data from other video cameras, for example rear views in relation to the weapon 2 and / or current video images. The display system also includes 12 a user interface BS exemplary comprising a plurality of input keys T1 - T5 ,

Des Weiteren zeigt die 2, dass die Überlagerungs-Einheit 16 insbesondere dazu eingerichtet sein kann, die unterschiedlichen Zielzonen ZZ1 - ZZ3 in der Augmented-Reality-Darstellung AR der Waffensicht WS durch unterschiedliche Farben und/oder durch unterschiedliche Muster anzuzeigen. In dem Beispiel der 2 sind drei unterschiedliche Zielzonen ZZ1- ZZ3 gezeigt. Die drei unterschiedlichen Zielzonen ZZ1 - ZZ3 sind in der 2 durch unterschiedliche Schraffuren gekennzeichnet.Furthermore, the 2 that the overlay unit 16 In particular, the different target zones can be set up ZZ1 - ZZ3 in the augmented reality representation AR the weapon sight WS by different colors and / or by different patterns. In the example of the 2 are three different target zones ZZ1 - ZZ3 shown. The three different target zones ZZ1 - ZZ3 are in the 2 characterized by different hatching.

Eine erste, insbesondere hochpriore Zielzone ZZ1 zeigt die Waffe des Zielobjekts ZO. Eine zweite Zielzone ZZ2 zeigt einen Fahrerbereich des Radpanzers, wohingegen eine dritte Zielzone ZZ3 den Korpus des Radpanzers zeigt. Wie angedeutet, können den verschiedenen Zielzonen ZZ1 - ZZ3 unterschiedliche Prioritäten zugeordnet sein.A first, especially high priority target zone ZZ1 shows the weapon of the target ZO , A second target zone ZZ2 shows a driver area of the armored vehicle, whereas a third target zone ZZ3 shows the body of the wheel armor. As indicated, the different target zones ZZ1 - ZZ3 different priorities can be assigned.

In 3 ist ein schematisches Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Anzeigesystems 12 der Vorrichtung 10 zur Steuerung der Waffenstation 1 nach 1 dargestellt.In 3 Figure 3 is a schematic block diagram of another embodiment of a display system 12 the device 10 to control the weapon station 1 to 1 shown.

Das Ausführungsbeispiel der 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der 2 dahingehend, dass die Überlagerungs-Einheit 16 gemäß dem Beispiel der 3 dazu eingerichtet ist, nur relevante Angriffsflächen AF1 - AF3 des Zielobjekts ZO für die Waffe 2 auf dem Bild B des Zielobjekts ZO mit dem ausgewählten Verwundungsmodell VM1 - VM4 zur Bereitstellung der Augmented-Reality-Darstellung AR der Waffensicht WS zu überlagern.The embodiment of the 3 differs from the embodiment of the 2 in that the overlay unit 16 according to the example of 3 is set up only relevant targets AF1 - AF3 of the target object ZO for the weapon 2 in the picture B of the target object ZO with the selected wound model VM1 - VM4 to provide the augmented reality representation AR the weapon sight WS to overlay.

Damit ist das Ausführungsbeispiel der 3 im Vergleich zu dem der 2 noch spezifischer bei der Darstellung relevanter Angriffspunkte oder Angriffsflächen. Demnach kann der Bediener und Operator gemäß dem Beispiel der 3 noch spezifischer bei der Ausrichtung der Waffe 2 geführt werden, um die Bekämpfung des Zielobjekts ZO weiter zu optimieren. Insbesondere ist die beispielhafte Darstellung gemäß 3 für näher angeordnete Zielobjekte ZO im Vergleich zu dem der 2 geeignet. Demnach ist es möglich, die Darstellung der 2 für weiter entfernte Zielobjekte zu verwenden und die Darstellung der 3 für näher angeordnete Zielobjekte zu verwenden.This is the embodiment of 3 compared to that of 2 even more specific in the representation of relevant points of attack or areas of attack. Accordingly, the operator can use the example of 3 even more specific in the alignment of the weapon 2 be conducted to combat the target ZO further optimize. In particular, the exemplary illustration is in accordance with 3 for closer targets ZO compared to that of 2 suitable. Accordingly, it is possible to display the 2 to use for more distant target objects and the representation of the 3 to be used for closer targets.

4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer Waffenstation 1 mit zumindest einer Waffe 2, welche auf ein Zielobjekt ZO richtbar gelagert ist. Ein Beispiel für eine solche Waffenstation 1 ist in der 1 dargestellt. Das Verfahren gemäß 4 umfasst die folgenden Schritte 401 - 406:

In Schritt 401 werden ein Zielbereich ZB der Waffe 2 und ein Bild B des Zielobjekts ZO innerhalb des Zielbereichs ZB mittels einer Kamera 11 aufgenommen.
In Schritt 402 wird eine Waffensicht WS der Waffe 2 umfassend den aufgenommenen Zielbereich ZB der Waffe 2 und das aufgenommene Bild B des Zielobjekts ZO mittels eines Anzeigesystems 12 (siehe beispielsweise 2 oder 3) optisch angezeigt.
In Schritt 403 wird eine Mehrzahl von Verwundungsmodellen VM1 - VM4 für verschiedene Zielobjekt-Typen ZT von Zielobjekten ZO gespeichert.
In Schritt 404 wird ein Zielobjekt-Typ ZT des Zielobjekts ZO innerhalb des Zielbereichs ZB mittels des aufgenommenen Bilds B des Zielobjekts ZO ermittelt.
In Schritt 405 wird eines der gespeicherten Verwundungsmodelle VM1 - VM4 in Abhängigkeit von dem ermittelten Zielobjekt-Typ ZT ausgewählt.
In Schritt 406 wird das aufgenommene Bild B des Zielobjekts ZO in der Waffensicht WS mit dem ausgewählten Verwundungsmodell VM2 (siehe 1) zur Bereitstellung einer Augmented-Reality-Darstellung AR der Waffensicht WS überlagert.

4 shows a schematic flow diagram of an embodiment of a method for operating a weapon station 1 with at least one weapon 2 pointing to a target object ZO is properly stored. An example of such a weapon station 1 is in the 1 shown. The procedure according to 4 includes the following steps 401 - 406 :

In step 401 become a target area For example, the weapon 2 and a picture B of the target object ZO within the target area For example, using a camera 11 added.
In step 402 becomes a weapon sight WS the weapon 2 comprehensive the recorded target area For example, the weapon 2 and the captured image B of the target object ZO by means of a display system 12 (see for example 2 or 3 ) optically displayed.
In step 403 becomes a variety of wound models VM1 - VM4 for different target object types ZT of target objects ZO saved.
In step 404 becomes a target object type ZT of the target object ZO within the target area For example, by means of the picture taken B of the target object ZO determined.
In step 405 becomes one of the saved wound models VM1 - VM4 depending on the determined target object type ZT selected.
In step 406 becomes the captured image B of the target object ZO in the weapon view WS with the selected wound model VM2 (please refer 1 ) to provide an augmented reality representation AR the weapon sight WS superimposed.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described using exemplary embodiments, it can be modified in many ways.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Waffenstationweapon station
22: Waffeweapon
33: Lafettegun carriage
44: Verbindungconnection
1010: Vorrichtungcontraption
1111: Kameracamera
1212: Anzeigesystemdisplay system
1313: SpeicherStorage
1414: Ermittlungs-EinheitInvestigative unit
1515: Auswahl-EinheitSelection unit
1616: Überlagerungs-EinheitOverlay unit
401401: Verfahrensschrittstep
402402: Verfahrensschrittstep
403403: Verfahrensschrittstep
404404: Verfahrensschrittstep
405405: Verfahrensschrittstep
405405: Verfahrensschrittstep
406406: Verfahrensschritt step
AF1AF1: Angriffsflächeattack surface
AF2AF2: Angriffsflächeattack surface
AF3AF3: Angriffsflächeattack surface
ARAR: Augmented-Reality-DarstellungAugmented Reality view
BB: Bildimage
BSBS: BenutzerschnittstelleUser interface
S1S1: Bildschirmscreen
S2S2: Bildschirmscreen
S3S3: Bildschirmscreen
T1T1: Eingabe-TasteEnter key
T2T2: Eingabe-TasteEnter key
T3T3: Eingabe-TasteEnter key
T4T4: Eingabe-TasteEnter key
T5T5: Eingabe-TasteEnter key
VM1VM1: VerwundungsmodelVerwundungsmodel
VM2VM2: VerwundungsmodelVerwundungsmodel
VM3VM3: VerwundungsmodelVerwundungsmodel
VM4VM4: VerwundungsmodelVerwundungsmodel
WSWS: Waffensichtweapons view
ZBFor example,: Zielbereichtarget area
ZTZT: Zielobjekt-TypTarget object type
ZOZO: Zielobjekttarget
ZZ1ZZ1: Zielzonetarget zone
ZZ2ZZ2: Zielzonetarget zone
ZZ3ZZ3: Zielzonetarget zone

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102011050277 A1 [0004]DE 102011050277 A1 [0004]
KR 20120064429 [0004]KR 20120064429 [0004]

Claims

Vorrichtung (10) zum Betreiben einer Waffenstation (1) mit zumindest einer Waffe (2), welche auf ein Zielobjekt (ZO) richtbar gelagert ist, mit: einer Kamera (11) zur Aufnahme eines Zielbereichs (ZB) der Waffe (2) und eines Bilds (B) des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB), einem Anzeigesystem (12) zur optischen Darstellung einer Waffensicht (WS) umfassend den aufgenommenen Zielbereich (ZB) der Waffe (2) und das aufgenommene Bild des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB), einem Speicher (13) zum Speichern einer Mehrzahl von Verwundungsmodellen (VM1, VM2, VM3, VM4) für verschiedene Zielobjekt-Typen von Zielobjekten (ZO), eine Ermittlungs-Einheit (14) zum Ermitteln eines Zielobjekt-Typs (ZT) des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB) mittels des aufgenommenen Bilds (B) des Zielobjekts (ZO), einer Auswahl-Einheit (15) zum Auswählen eines der gespeicherten Verwundungsmodelle (VM2) in Abhängigkeit von dem ermittelten Zielobjekt-Typ (ZT), und einer Überlagerungs-Einheit (16), welche dazu eingerichtet ist, das aufgenommene Bild (B) des Zielobjekts (ZO) in der Waffensicht (WS) mit dem ausgewählten Verwundungsmodell (VM2) zur Bereitstellung einer Augmented-Reality-Darstellung (AR) der Waffensicht (WS) zu überlagen.Device (10) for operating a weapon station (1) with at least one weapon (2), which is mounted on a target object (ZO), with: a camera (11) for recording a target area (ZB) of the weapon (2) and an image (B) of the target object (ZO) within the target area (ZB), a display system (12) for the optical representation of a weapon view (WS) comprising the recorded target area (ZB) of the weapon (2) and the recorded image of the target object (ZO) within the target area (ZB), a memory (13) for storing a plurality of wounding models (VM1, VM2, VM3, VM4) for different target object types of target objects (ZO), a determination unit (14) for determining a target object type (ZT) of the target object (ZO) within the target area (ZB) by means of the captured image (B) of the target object (ZO), a selection unit (15) for selecting one of the saved wound models (VM2) as a function of the determined target object type (ZT), and an overlay unit (16), which is set up to take the captured image (B) of the target object (ZO) in the weapon view (WS) with the selected wound model (VM2) to provide an augmented reality representation (AR) of the weapon view (WS) overlay.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Verwundungsmodell (VM1, VM2, VM3, VM4) ein dreidimensionales Modell mit unterschiedlichen Zielzonen (ZZ1, ZZ2, ZZ3) für die Waffe (2) des Waffensystems (1) ist.Device after Claim 1 , characterized in that the respective wound model (VM1, VM2, VM3, VM4) is a three-dimensional model with different target zones (ZZ1, ZZ2, ZZ3) for the weapon (2) of the weapon system (1).

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerungs-Einheit (16) dazu eingerichtet ist, die unterschiedlichen Zielzonen (ZZ1, ZZ2, ZZ3) in der Augmented-Reality-Darstellung (AR) der Waffensicht (WS) durch unterschiedliche Farben darzustellen.Device after Claim 2 , characterized in that the overlay unit (16) is set up to represent the different target zones (ZZ1, ZZ2, ZZ3) in the augmented reality representation (AR) of the weapon view (WS) by different colors.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungs-Einheit (14) dazu eingerichtet ist, den Zielobjekt-Typ (ZT) des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB) mittels eines bestimmten Algorithmus unter Verwendung des aufgenommenen Bilds (B) des Zielobjekts (ZO) zu ermitteln.Device according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the determination unit (14) is set up to determine the target object type (ZT) of the target object (ZO) within the target area (ZB) by means of a specific algorithm using the captured image (B) of the target object (ZO ) to investigate.

Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Algorithmus einen Bilderkennungs-Algorithmus und/oder einen Mustererkennungs-Algorithmus umfasst.Device after Claim 4 , characterized in that the specific algorithm comprises an image recognition algorithm and / or a pattern recognition algorithm.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungs-Einheit (14) dazu eingerichtet ist, den Zielobjekt-Typ (ZT) des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB) in Abhängigkeit von einer durch einen Benutzer getätigten Benutzereingabe in eine Benutzerschnittstelle (BS) des Waffensystems (1) zu ermitteln.Device according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the determination unit (14) is set up to determine the target object type (ZT) of the target object (ZO) within the target area (ZB) depending on a user input made by a user into a user interface (BS) of the Weapon system (1) to determine.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungs-Einheit (14) dazu eingerichtet ist, den Zielobjekt-Typ (ZT) des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB) in Abhängigkeit von einem von einer externen Quelle übertragenen Steuersignal zu ermitteln.Device according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the determination unit (14) is set up to determine the target object type (ZT) of the target object (ZO) within the target area (ZB) as a function of a control signal transmitted by an external source.

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Quelle ein Führungssystem zur Führung der Waffenstation (1) ist.Device after Claim 7 , characterized in that the external source is a guiding system for guiding the weapon station (1).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (11) eine Video-Kamera ist, welche zur Aufnahme eines Video-Bilds des Zielbereichs (ZB) umfassend das Zielobjekt (ZO) eingerichtet ist.Device according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the camera (11) is a video camera which is set up to record a video image of the target area (ZB) comprising the target object (ZO).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerungs-Einheit (16) dazu eingerichtet ist, nur relevante Angriffsflächen (AF1-AF3) des Zielobjekts (ZO) für die Waffe (2) auf dem Bild (B) des Zielobjekts (ZO) mit dem ausgewählten Verwundungsmodell (VM1, VM2, VM3, VM4) zur Bereitstellung der Augmented-Reality-Darstellung (AR) der Waffensicht (WS) zu überlagern.Device according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the overlay unit (16) is set up to only target areas (AF1-AF3) of the target object (ZO) relevant to the weapon (2) on the image (B) of the target object (ZO) with the selected wound model (VM1, VM2, VM3, VM4) to provide the augmented reality representation (AR) of the weapon view (WS) overlay.

Waffenstation (1) mit zumindest einer Waffe (2), welche auf ein Zielobjekt (ZO) richtbar gelagert ist, und einer Vorrichtung (10) zum Betreiben der Waffenstation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Weapons station (1) with at least one weapon (2), which is mounted on a target object (ZO) and a device (10) for operating the weapons station (1) according to one of the Claims 1 to 10 ,

Waffenstation nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Waffe (2) der Waffenstation (1) in einer Lafette (3) in Azimut und Elevation richtbar gelagert ist.Weapon station after Claim 11 , characterized in that the weapon (2) of the weapon station (1) is mounted in a mount (3) in azimuth and elevation.

Militärisches Fahrzeug mit einer Waffenstation (1) nach Anspruch 11 oder 12.Military vehicle with a weapon station (1) after Claim 11 or 12 ,

Verfahren zum Betreiben einer Waffenstation (1) mit zumindest einer Waffe (2), welche auf ein Zielobjekt (ZO) richtbar gelagert ist, mit den Schritten: Aufnehmen (401) eines Zielbereichs (ZB) der Waffe (2) und eines Bilds (B) des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB) mittels einer Kamera (11), Darstellen (402) einer Waffensicht (WS) umfassend den aufgenommenen Zielbereich (ZB) der Waffe (2) und das aufgenommene Bild (B) des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB) mittels eines Anzeigesystems (12), Speichern (403) einer Mehrzahl von Verwundungsmodellen (VM1, VM2, VM3, VM4) für verschiedene Zielobjekt-Typen (ZT) von Zielobjekten (ZO), Ermitteln (404) eines Zielobjekt-Typs (ZT) des Zielobjekts (ZO) innerhalb des Zielbereichs (ZB) mittels des aufgenommenen Bilds (B) des Zielobjekts (ZO), Auswählen (405) eines der gespeicherten Verwundungsmodelle (VM1, VM2, VM3, VM4) in Abhängigkeit von dem ermittelten Zielobjekt-Typ (ZT), und Überlagern (406) des aufgenommenen Bilds (B) des Zielobjekts (ZO) in der Waffensicht (WS) mit dem ausgewählten Verwundungsmodell (VM2) zur Bereitstellung einer Augmented-Reality-Darstellung (AR) der Waffensicht (WS).Method for operating a weapon station (1) with at least one weapon (2) which is mounted such that it can be aimed at a target object (ZO), with the steps: recording (401) a target area (ZB) of the weapon (2) and an image (B ) of the target object (ZO) within the target area (ZB) by means of a camera (11), displaying (402) a weapon view (WS) comprising the recorded target area (ZB) of the weapon (2) and the recorded image (B) of the target object ( ZO) within the target area (ZB) by means of a display system (12), storing (403) a plurality of wounding models (VM1, VM2, VM3, VM4) for different target object types (ZT) of target objects (ZO), Determining (404) a target object type (ZT) of the target object (ZO) within the target area (ZB) by means of the captured image (B) of the target object (ZO), selecting (405) one of the saved wound models (VM1, VM2, VM3, VM4) depending on the determined target object type (ZT), and superimposing (406) the captured image (B) of the target object (ZO) in the weapon view (WS) with the selected wound model (VM2) to provide an augmented reality Representation (AR) of the weapon view (WS).

Computerprogrammprodukt, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 14 veranlasst.Computer program product which executes the method according to a program-controlled device Claim 14 causes.