DE1253113B - Kreiselstabilisiertes optisches Visiersystem - Google Patents

Kreiselstabilisiertes optisches Visiersystem

Info

Publication number
DE1253113B
DE1253113B DEF44159A DEF0044159A DE1253113B DE 1253113 B DE1253113 B DE 1253113B DE F44159 A DEF44159 A DE F44159A DE F0044159 A DEF0044159 A DE F0044159A DE 1253113 B DE1253113 B DE 1253113B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line
gyro
sight
axis
detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEF44159A
Other languages
English (en)
Inventor
Jack London Johnson
Einar Albin Lundquist
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Space Systems Loral LLC
Original Assignee
Philco Ford Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philco Ford Corp filed Critical Philco Ford Corp
Publication of DE1253113B publication Critical patent/DE1253113B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/644Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for large deviations, e.g. maintaining a fixed line of sight while a vehicle on which the system is mounted changes course

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Description

  • Kreiselstabilisiertes optisches Visiersystem Die Erfindung betrifft ein optisches Visiersystem und im besonderen ein Visierlinien-Stabilisierungssystem, bei welchem ein Visierlinien-Umlenkspiegel zur Stabilisierung um die Azimut- und die Höhenachse durch einen Kreisel gesteuert ist.
  • Bei den herkömmlichen Bewaffnungssystemen findet üblicherweise ein optisches Visiergerät, wie beispielsweise ein Teleskop oder ein Periskop, zur manuellen Betätigung Anwendung, wobei ein Fadenkreuz auf einen Zielpunkt ausgerichtet wird. Die Mitte des Fadenkreuzes der Visiereinrichtung ist dabei genau mit dem Abschuß- bzw. Lanzierrohr der betreffenden Waffe ausgerichtet, um sicherzustellen, daß die Waffe bzw. das Geschoß vor dem Abschuß auf das Ziel ausgerichtet ist. Soweit der Abschuß der Waffe von einer festen Plattform aus erfolgt, läßt sich dabei eine extreme Genauigkeit erzielen.
  • Bei den neueren Waffensystemen, bei welchen ein Geschoß von einem in Bewegung befindenden Trägerluftfahrzeug oder von einer in Bewegung befindlichen erdgebundenen Plattform aus abgeschossen wird, sind Korrekturen als Folge der Bewegungen der Plattform erforderlich, welche das Visierliniengerät trägt. Befindet sich so beispielsweise die Visiereinrichtung in einem Flugzeug, so beeinflussen Bewegungen, wie beispielsweise Längsneigungs- und Gierbewegungen (d. h. Bewegungen um die Quer-bzw. um die Hochachse), die Visierlinie und müssen kompensiert werden. Für die heutigen Waffensysteme mit gelenkten Flugkörpern bzw. Geschossen muß die Erzeugung rascher und außerordentlich genauer Korrekturen bezüglich durch die Trägerbewegungen hervorgerufener Fehler innerhalb eines weiten Frequenzbereichs in dem System gewährleistet sein.
  • Die bekannten Systeme zur Korrektur von durch die Plattformbewegung verursachten Fehlern verwenden kreiselkontrollierte stabilisierte Visiereinrichtungen, bei welchen die optische Visiereinrichtung durch einen Kreisel im Raum stabilisiert wird. Derartige Systeme haben sich bei Verwendung in Bewaffnungssystemen, für welche nur eine begrenzte Genauigkeit erforderlich ist, als zufriedenstellend erwiesen. Bei den heutigen, in ständig zunehmendem Maße verwendeten Bewaffnungssystemen mit gelenkten Geschossen erfordert die außerordentliche Genauigkeit des gelenkten Flugkörpers einen so hohen Grad an Stabilisierung gegenüber Bewegungen des Trägerfahrzeuges, und zwar über einen weiten Frequenzbereich, daß die herkömmlichen Stabilisierungssysteme hierfür ganz unzureichend werden. Herkömmliche mechanische Übertragungen, wie beispielsweise Zahnradgetriebe und Seilzüge zwischen dem Kreisel und dem Visiersystem, beeinträchtigen die Genauigkeit und die zeitliche Abstimmung der Korrekturen in einem Ausmaß, das mit der Genauigkeit der gelenkten Geschosse bzw. Flugkörper nicht vereinbar ist. Ferner treten bei den herkömmlichen Systemen, in welchen die Stellungsinformation von dem Kreisel mittels magnetischer Geber u. dgl. abgenommen wird, zusätzliche Fehler in dem System auf.
  • In Präzisierung zu obigem Eingangsabsatz betrifft somit die Erfindung ein Visiersystem, bei welchem ein im optischen Visierstrahlengang gegenüber der Fahrzeugplattform beweglich angeordneter, gemäß seiner jeweiligen Stellung der Richtung der Visierlinie bestimmender Visierlinien-Umlenkspiegel durch einen Kreisel gegen Schwankungen der Fahrzeugplattform und dadurch bedingte Visierlinienverschiebungen stabilisiert ist.
  • Durch die Erfindung soll ein System dieser Art geschaffen werden, das im Hinblick auf die für die modernen Waffensysteme erforderliche hohe Zielgenauigkeit einen besonders hohen Grad an Stabilisierung gegenüber Bewegungen des Trägerfahrzeugs innerhalb eines weiten Frequenzbereichs aufweist. Durch die Erfindung sollen dabei die bei mechanischer Steuerung des Visiersystems in Abhängigkeit von der Kreiselstabilisierung auftretenden Unzuträglichkeiten, insbesondere die verhältnismäßig große Ansprechträgheit derartiger mechanischer Systeme, vermieden werden.
  • Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung vor-Qesehen, daß zur Feststellung von durch Bewegungen der Fahrzeugplattform bedingten Abweichungen der jev:eiliaen Visierlmie von der raumstabilen Kre-selumlaufachse ein zweites optisches Strahlengangsystem vorgesehen ist, das eine an dem Kreisel angeordnete Lichtquelle mit Vorrichtungen zur Erzeugung eines kolliminierten, in einer vorgegebenen, vorzugsweise parallelen Richtung bezüglich der raumfesten Kreiselumlaufachse 23 verlaufenden Strahlenbündels aufweist und längs welchem der Visierlinien-Umlenkspiegel angeordnet ist, an welchem das Lichtbündel des zweiten Strahlengangs auf einen Detektor reflektiert wird, welcher Ausgangssignale nach Maßgabe der Verschiebung der Lage des Lichtbündels bezüglich einer Normallage erzeugt, in welcher die Visierlinie mit der Richtung der Kreiselumlaufachse übereinstimmt.
  • Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung findet somit ein mit einem zusätzlichen optischen Strahlengang arbeitendes Nachweissystem Anwendung, um die durch Schwankungen des Trägerfahrzeugs bedingten Abweichungen der Visierlinie von einer als Referenzrichtung dienenden Kreiselumlaufachse festzustellen; gleichzeitig ist die Verwendung eines elektrischen Servosystems zur Verstellung des Visierlinien-Umlenkspiegels vorgesehen, derart, daß dieser ohne komplizierte, sperrige, störanfällige und trägheitsbehaftete mechanische Übertragungen laufend so verstellt wird, daß die Visierlinie auf die raumfeste Kreiselumlaufachse ausgerichtet bleibt.
  • Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß der Detektor an dem Stabilisierungskreisel angeordnet ist und daß die gebündelte Strahlung des zweiten Strahlengangs von dem Visierlinien-Umlenkspiegel über einen fahrzeugfesten zusätzlichen Reflexionsspiegel auf den Detektor reflektiert wird; alternativ kann auch vorgesehen sein, daß der Detektor fahrzeugfest angeordnet ist und daß der Visierlinien-Umlenkspiegel das Lichtbündel des zweiten optischen Strahlengangs direkt auf den Detektor reflektiert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Detektor als lichtelektrischer Quadrantendetektor ausgebildet ist, welcher Ausgangssignale nach Maßgabe der Verteilung des auffallenden Strahlungsbündels auf die einzelnen Quadranten erzeugt; es kann dabei vorgesehen sein, daß aus den Ausgangsgrößen der einzelnen Quadranten des Ouadrantendetektors durch Kombination Signale erzeugt werden, welche der Abweichung der jeweiligen momentanen Visierlinie von der raumfesten Kreiselumlaufachse im Azimut bzw. nach der Höhe entsprechen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Visierlinien-Umlenkspiegel an der Fahrzeugplattform in einem um eine vertikale Achse drehbaren Gier- bzw. Azimutrahmen um eine normalerweise horizontale Längsneigungsachse wirkende Drehmomentgeber bzw. Stehantriebe vorgesehen ist, welche mit den umgewandelten Ausgangssignalen des Detektors beaufschlagt werden und den Visierlinienumlenkspiegel so verstellen, daß die von ihm definierte Visierlinie stets auf die raumfeste Kreiselumlaufachse ausgerichtet gehalten wird.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Visiersystems ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in dieser zeigt F i g. 1 in schematischer Form, teilweise in Form eines Blockschemas, eine bevorzugte Ausführungsform eines kreiselstabilisierten Visiersystems gemäß der Erfindung,-F i g. 2 in schematischer Darstellung das Nachweis- und Servosystem mit geschlossener Regelschleife zur Messung der Azimut- und Höhenabweichung der Visierlinie von der Kreiselumlaufachse und zur Bildung von Korrektursignalen für den Visierlinien-Umlenkspiegel, F i g. 3 a und 3 b eine Darstellung eines Balanciersystems gemäß der Erfindung zur Trägheitsbalancierung des Visierlinien-Umlenkspiegels, F i g. 4 in schematischer Form eine abgewandelte Ausführungsform eines Teils des erfindungsgemäßen Visiersystems, bei welcher der optische Detektor an dem Fahrzeug montiert ist.
  • In F i g. 1 ist das Prinzip einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Visiersystems schematisch, teilweise in Form eines Blockschemas, dargestellt. Es handelt sich um ein stabilisiertes Visierliniensystem zur Kontrolle einer Visierlinie 11 zwischen einem Visierteleskop 12 und einem Ziel 13. Die Visierlinie 11 verläuft von dem Teleskop 12 ausgehend längs eines optischen Strahlenganges, welcher einen Reflexionsspiegel 14 und (nicht dargestellte) zugehörige Visiereinrichtungen bekannter Art aufweisen kann, über einen Visierlinien-Umlenkspiegel 15 zu dem Ziel 13. Der Spiegel 14 und das Teleskop 12 sind an der Fahrzeugplattform befestigt, deren Bewegungen sie mitmachen, während der Spiegel 15 demgegenüber im Azimut und in der Höhe beweglich gelagert ist. Der Visierlinien-Umlenkspiegel 15 weist eine reflektierende Vorderfläche a im optischen Lichtweg der Visierlinie 11 sowie eine zu dieser Vorderfläche a parallele reflektierende Rückseite b auf. Der Visierlinien-Umlenkspiegel 15 kann in einem geeigneten Rahmen bzw. Gestell montiert sein, das um die Höhenachse mittels zweier (nicht dargestellter) Wellen schwenkbar ist, welche zum Antrieb durch einen Längsneigungsdrehmomentgeber 17 angeordnet sind. Die Schwenkzapfen für den Visierlinien-Umlenkspiegel 15 sind im oberen Teil eines Kardanrings 19 gelagert, der seinerseits an dem Fahrzeug angebracht ist und in üblicher Weise um die Azimutachse drehbar gelagert ist. Ein fahrzeugfest angeordneter Gierdrehmomentgeber 21 (um die Hochachse wirkender Drehmomentgeber) dient zur Drehung des Kardanrings 19 mit dem daran befestigten Visierlinien-Umlenkspiegel 15 um die Azimutachse.
  • Die Visierlinie 11 wird durch die Bewegung des Visierlinien-Umlenkspiegels 15 um die Azimut- und die Höhenachse ausgelenkt; die Visierlinie ist im Raum mittels eines Systems stabilisiert, welches einen Kreisel 22 von herkömmlicher Zweiachsenbauart aufweist, welcher eine Stabilisierung im Raum um seine Umlauf- bzw. Spinachse 23 bewirkt. Der Kreisel 22 weist ein Gehäuse 16 auf, das in geeigneter Weise an der Fahrzeugplattform befestigt ist. Ein Kreiselrotor 24 rotiert um die Umlauf- bzw. Spinachse 23. Der Rotor 24 weist eine Haupt- oder Primärspiegelfläche 25, eine Sekundärspiegelfläche 37 und ein zerstreuend wirkendes Linsensystem 36 auf. Des weiteren sind dem Kreisel 22 zwei Spulen bzw. Wicklungen 26, 27 zur Ausübung von Präzessionsdrehmomenten auf den Kreisel 22 in Abhängigkeit von einer Steuerung 30 zugeordnet, die beispielsweise von Hand durch denselben Beobachter, welcher durch das Teleskop 12 das Ziel 13 anvisiert, bedient werden kann. Auf diese Weise kann die Kreiselumlaufachse 23 nach Maßgabe der von dem Beobachter gegebenen Steuerungsbefehle verlagert werden. Des weiteren ist ein optisches Lichtwegsystem vorgesehen, das zum Nachweis von Abweichungen der Visierlinie 11 von der Kreiselspinachse 23 zur Erzeugung von Korrektursignalen für den Längsneigungsmotor 17 und den Giermotor 21 dient. Das Nachweissystem weist einen Lichtdetektor 28 auf, welcher an einem inneren (Gier-) Kardanring 29 zur Stabilisierung durch den Kreisel längs der Umlauf- bzw. Spinachse 23 befestigt ist. Der Detektor 28 spricht auf Lichtstrahlung an und kann mehrere getrennte Oberflächen aufweisen. Der Detektor 28 ist entlang der Spinachse 23 angeordnet und weist eine Mittelöffnung 31 auf, durch welche von einer Lichtquelle 32 ausgehendes, durch eine Linse 33 gerichtetes Licht hindurchtritt. Die Lichtquelle 32 und die Linse 33 sind fest an dem Kreiselgehäuse 16 angeordnet. Die Lichtquelle 32 ist in der Kreiselachse 23 angeordnet und wirft ein Lichtbündel durch eine Öffnung 41 in dem Gehäuse 16 auf eine Glasfaseroptik 34, welche das Lichtbündel entlang der Kreiselspinachse 23 durch die Öffnung 31 auf das optische System richtet, welches die Negativlinse 36, den Hilfs- oder Sekundär-Reflexionsspiegel 37 und den Primär- oder Hauptspiegel 25 aufweist, welcher einen Teil des Rotors 24 des Kreisels 22 bildet. Das Lichtbündel wird durch das Spiegelsystem kollimiert und in Richtung der Spinachse 23 auf die Rückseite b des Reflexionsspiegels 15 geworfen. Die Linse 36 und der Hilfs- bzw. Sekundärspiegel 37 sind an dem Kreiselrotor 24 angeordnet und machen dessen Bewegung mit. Das kollimierte Bündel wird an der Rückseite b des Spiegels 15 um 90° auf einen Autokollimationsspiegel 39 reflektiert, der an dem Kardanrahmen 19 befestigt ist und mit diesem um die Azimutachse beweglich ist. Das von dem Spiegel 39 zurückgeworfene autokollimierte Bündel wird sodann abermals an der Rückseite b um 90° reflektiert und durch das optische System, welches die Spiegelfläche 25, den Sekundärspiegel 37 und die Linse 36 aufweist, in die Ebene des Detektors 28 fokussiert. Der Detektor 28 ist so angeordnet, daß er ein geringfügig verformtes bzw. verzerrtes Bild erhält und elektrische Ausgangssignale an eine Fehlernachweisschaltung 43 liefert, welche eine Anzeige für die Abweichung in Azimut und Höhe der Visierlinie 11 von der Kreiselumlauf- bzw. Spinachse 23 darstellt. Die Fehlernachweisschaltung 43 liefert Signale an den Giermotor 21 und den Längsneigungsmotor 17, derart, daß der Spiegel 15 in Azimut und Höhe nach Maßgabe des von dem Detektor 21 festgestellten Abweichungssignals verstellt wird.
  • Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Visierlinie 11, wie sie sich dem Auge des durch das Teleskop 12 blickenden Beobachters bietet, im Raum bei dem erfindungsgemäßen Visiersystem stabilisiert ist. Es ist zu beachten, daß der Kreisel 22 mittels der Handsteuerung 30 in einfacher Weise durch Präzessionsdrehmomente in jede gewünschte Stellung gebracht werden kann.
  • Da die Vorder- und Rückseite a bzw. b des Spiegels 15 zueinander parallel sind, werden Richtungskorrekturen der Rückseite b auf die Vorderseite a entsprechend übertragen und so Visierlinienabweichungen korrigiert. Die Abweichung der Visierlinie 11 in der Längsneigungsachse tritt, bezogen auf die Auslenkung des Spiegels 15, in einem Verhältnis 2: 1 auf. Das heißt, daß für je 2° Visierlinienauslenkung der Spiegel 15 um 1° abgelenkt wird. Dieses 2:1-Verhältnis wird ohne besondere zusätzliche Korrekturvorrichtungen kompensiert, da die Rückseite b des Spiegels 15 parallel zu dessen Vorderseite a ist. Daher stellt die Abweichung bzw. Ablenkung des von der Rückseite b reflektierten Lichtbündels von dem von dem Detektor 28 aufgenommenen Bündel ein genaues Maß der Abweichung der Visierlinie 11 von der Kreiselumlaufachse 23 dar. Auf diese Weise erhält man gemäß der Erfindung ein kreiselstabilisiertes Visiersystem ohne Verwendung mechanischer Getriebe oder Seilscheiben.
  • Das Autokollimationsverfahren des Systems, wonach das von der Lichtquelle 32 ausgehende Bündel durch das an dem Kreisel vorgesehene optische Strahlengangsystem kollimiert, von der Rückseite b auf den Autokollimationsspiege139 projiziert und über das an dem Kreisel vorgesehene optische Strahlengangsystem zu dem Detektor 28 zurückgeleitet wird, erlaubt eine Ablesung sehr hoher Auflösung für die Abweichung der Visierlinie 11 von der Kreiselumlaufachse 23.
  • Die optische Visierlinie 11 kann nach Wunsch des Beobachters in einfacher Weise mittels der Steuerung 30 verstellt werden, welche über die Wicklungen 26 und 27 Präzessionsdrehmomente auf den Kreisel 22 ausübt. Die resultierende Verstellung der Kreiselumlaufachse 23 ihrerseits wird durch das optische Nachweissystem festgestellt und der Spiegel 15 so gesteuert, daß er der Kreiselumlaufachse 23 folgt.
  • F i g. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Fehlemachweisschaltung 43 des in F i g. 1 dargestellten Geräts. Der Detektor 28 kann ein Quadrantdetektor mit getrennten Flächenquadranten A, B, C und D sein, welche auf Strahlungsenergie von dem in F i g. 1 beschriebenen autokollimierten Lichtbündel ansprechen; der Detektor 28 stellt daher jede Richtungsänderung des Spiegels 15 bezüglich der Kreiselspinachse fest, da der Detektor 28 infolge seiner Anbringung an dem Kardan 29 bezüglich der Kreiselspinachse 23 stabilisiert ist und der Spiegel 15 an dem Fahrzeug beweglich angeordnet ist. Bewegungen des Fahrzeuges haben daher zur Folge, daß das kollimierte Lichtbündel des optischen Strahlengang-Nachweissystems an der Oberfläche b unter einem Winkel reflektiert wird und in dem Detektor 28 ein Ausgangssignal hervorruft. Signale von jeder der Oberflächen A, B, C und D des Detektors 28 werden einem amplitudenmodulierten System zugeführt, welches für jede der Detektorteilflächen einen Vorverstärker 47 und einen Demodulator 48 aufweist. Der Ausgang der Demodulatoren wird einer Summationsvorrichtung 49 zugeführt, welche einerseits ein Signal für den Längsneigungsmotor 17 erzeugt, welches die Abweichung des Spiegels 15 und damit der Visierlinie 11 von der Kreiselspinachse 23 in der Höhe wiedergibt, sowie ein Signal für den Giermotor 19, das der Abweichung der Visierlinie von der Kreiselspinachse 23 im Azimut entspricht. Der Detektor 28 ist geringfügig gegenüber der Scharfeinstellungslage versetzt, derart, daß, wenn keine Abweichung vorliegt, jeder seiner Quadranten die gleiche Ausgangsgröße liefert, die jeweils proportional einem Viertel der Energie des Lichtflecks ist, welchen das auf den Detektor 28 autokollimierte Lichtbündel auf diesem erzeugt. Das Nachweissystem gemäß F i g. 2 arbeitet als Servosystem mit geschlossener Regelschleife auf Nullabgleich, wodurch Linearitätsprobleme vermieden werden, wie sie bei Stellungsnachführvorrichtungen auftreten, in denen die Regelschleife bei einer von Null verschiedenen Stellung zweier Ausgangsvorrichtungen arbeitet.
  • Das Stabilisierungssystem gemäß der Erfindung arbeitet über einen breiten Frequenzbereich hin von 0 bis 200 Hz. Die Visierlinienstabilisierung ist eine Funktion des klassischen Servosystems mit geschlossener Regelschleife; d. h., es wird ein Fehlersignal erzeugt, der Spiegel wird durch den Giermotor und den Längsneigungsmotor nach Maßgabe des Fehlersignals so verdreht, daß der Fehler verschwindet und das System in seine Nullstellung zurückkehrt, in welcher die Visierlinienachse mit der Kreiselspinachse zusammenfällt.
  • In F i g. 3 ist die Vorrichtung zur sowohl statischen als auch dynamischen Balancierung des Stabilisierspiegels 15 um jede der Kardanachsen gezeigt. In einer zur Gierachse parallelen Linie sind zwei Balancierräder 61 und 62 angeordnet. Das Balancierrad 61 ist auf der Längsneigungsachse angeordnet und fest mit dem Stabilisierspiege115 verbunden. Das Balancierrad 62 ist in rollender Berührung mit dem Rad 61 mit ausreichender Lagerreibung angeordnet; die Reibung kann beispielsweise durch dünne gekreuzte Stahlbänder verwirklicht werden, die mit den beiden Rädern verbunden sind. Bei einer Bewegung der Fahrzeugplattform um einen bestimmten Winkel ist jedes der Räder 61 und 62, welche den gleichen Radius aufweisen, bestrebt, sich um den gleichen Winkel, jedoch in entgegengesetzten Richtungen, zu verdrehen (unter Vernachlässigung der Lagerreibung). Das polare Trägheitsmoment des Rades 62 ist ein Drittel des kombinierten Trägheitsmomentes des Rades 61 und des Spiegels 15. Da die Räder 61 und 62 in rollender Berührung stehen, wirkt jede dieser Bewegungen der anderen entgegen, und der Stabilisierungsspiegel 15 bleibt bezüglich des Fahrzeugrahmens fest. Wenn sich das Rad 61 und der Spiegel 15 um die Hälfte des Einheitsbezugswinkels des Plattformwinkels verdrehen, wird eine Drehmomentbalancierung erreicht. In dieser Weise erhält man eine Trägheits- bzw. Inertialbalancierung des Stabilisierungsspiegels während der gesamten Fahrzeugbewegungen.
  • In F i g. 4 ist eine alternative Ausführungsform eines Teils des erfindungsgemäßen Visiersystems gezeigt, bei welcher der Detektor 28 auf dem Kardanring 19 außerhalb des Kreisels angeordnet ist. Die in F i g. 4 gezeigte Vorrichtung stellt eine Abwandlung der in F i g. 1 veranschaulichten Ausführungsform dar, wobei der Kreisel bis auf die Anbringung des Detektors 28 in seinem Aufbau in beiden Ausführungsbeispielen durchaus äquivalent ist. Die Lichtquelle 32 (in F i g. 1) projiziert ein Lichtbündel längs der Kreiselumlaufachse 23; dieses Lichtbündel wird durch das Strahlengangsystem mit den Spiegeln 25 und 37 kollimiert. Das kollimierte Lichtbündel wird an der Rückseite b des Stabilisierungs-Visierspiegels 15 reflektiert und von dem Detektor 28 hinsichtlich seiner Lage überwacht. Da das Lichtbündel raumfest längs der Kreiselumlaufachse stabilisiert ist, bewirken Fahrzeugbewegungen eine Verschiebung des Lichtbündels auf dem Detektor 28, welcher entsprechende Ausgangsgrößen für die Nachweisschaltung 43 erzeugt. Durch die Schaltung 43 werden die Stellantriebe 17 und 21 betätigt, welche den Visierlinien-Umlenkspiegel 15 in eine Stellung drehen, in welcher das Lichtbündel auf dem Detektor korrekt zentriert ist und somit die Visierlinie 11 in ihrer Richtung mit der Kreiselumlaufachse übereinstimmt.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Zur Verwendung auf einem Trägerfahrzeug bestimmtes, kreiselstabilisiertes Visiersystem, bei welchem ein im optischen Visierstrahlengang gegenüber der Fahrzeugplattform beweglich angeordneter, gemäß seiner jeweiligen Stellung die Richtung der Visierlinie bestimmender Visierlinien-Umlenkspiegel durch einen Kreisel gegen Schwankungen der Fahrzeugplattform und dadurch bedingte Visieriinienverschiebungen stabilisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung von durch Bewegungen der Fahrzeugplattform bedingten Abweichungen der jeweiligen Visierlinie (11) von der raumstabilen Kreiselumlaufachse (23) ein zweites optisches Strahlengangsystem vorgesehen ist, das eine an dem Kreisel angeordnete Lichtquelle (32) mit Vorrichtungen (33, 34, 36, 37, 25, F i g. 1) zur Erzeugung eines kollimierten, in einer vorgegebenen Richtung bezüglich der raumfesten Kreiselumlaufachse (23) verlaufenden Strahlenbündels aufweist und längs welchem der Visierlinien-Umlenkspiegel (15) angeordnet ist, an welchem das Lichtbündel des zweiten Strahlengangs auf einen Detektor (28 in F i g. 1 bzw. 4) reflektiert wird, welcher Ausgangssignale nach Maßgabe der Verschiebung der Lage des Lichtbündels bezüglich einer Normallage erzeugt, in welcher die Visierlinie mit der Richtung der Kreiselumlaufachse übereinstimmt.
  2. 2. Visiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Richtung des kollimierten Strahlenbündels zur raumfesten Kreiselumlaufachse (23) parallel ist.
  3. 3. Visiersystem nach Anspruch 1 oder 2, da- durch gekennzeichnet, daß der Detektor (28 in F i g. 1) an dem Stabilisierungskreisel angeordnet ist und daß die gebündelte Strahlung des zweiten Strahlengangs von dem Visierlinien-Umlenkspiegel (15) über einen fahrzeugfesten zusätzlichen Reflexionsspiegel (39) auf den Detektor (28) reflektiert wird.
  4. 4. Visiersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (28 in F i g. 4) fahrzeugfest angeordnet ist und daß der Visierlinienumlenkspiegel (15) das Lichtbündel des zweiten optischen Strahlengangs direkt auf den Detektor (28) reflektiert.
  5. 5. Visiersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (28) als lichtelektrischer Quadrantendetektor (28, A, B, C, D in F i g. 2) ausgebildet ist, welcher Ausgangssignale nach Maßgabe der Verteilung des auffallenden Strahlungsbündels auf die einzelnen Quadranten (A, B, C, D) erzeugt.
  6. 6. Visiersystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch derartige Ausbildung des Systems, daß aus den Ausgangsgrößen der einzelnen Quadranten (A, B, C, D in F i g. 2) des Quadrantendetek tors (28) durch Kombination Signale erzeugt werden, welche der Abweichung der jeweiligen momentanen Visierlinie (11 in F i g. 1) von der raumfesten Kreiselumlaufachse (23) im Azimut bzw. nach der Höhe entsprechen.
  7. 7. Visiersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Visierlinien-Umlenkspiegel (15) als Planspiegel mit zwei zueinander parallelen Reflexionsflächen (a, b in F i g. 1) ausgebildet ist, von welchen die eine (a) in dem ersten oder Visierstrahlengang (12, 14, 11) und die andere (b) in dem zweiten optischen Strahlengangsystem zur Feststellung von Abweichungen zwischen der jeweiligen momentanen Visierlinie (11)und der raumfesten Kreiselumlaufachse (23) liegt. B. Visiersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Visierlinien-Umlenkspiegel (15) an der Fahrzeugplattform in einem um eine vertikale Achse drehbaren Gier-bzw. Azimutrahmen (19) um eine normalerweise horizontale Längsneigungsachse drehbar gelagert ist, und daß um die Azimutachse bzw. um die Längsneigungsachse wirkende Drehmomentgeber bzw. Stellantriebe (21 bzw. 17) vorgesehen sind, welche mit den umgewandelten Ausgangssignalen des Detektors beaufschlagt werden und den Visierlinien-Umlenkspiegel (15) so verstellen, daß die von ihm definierte Visierlinie (11) stets auf die raumfeste Kreiselumlaufachse (23) ausgerichtet gehalten wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr.l 276 968; USA.-Patentschriften Nr. 2 437 463, 2 705 371, 2 756 625, 2 930 894, 2 966 063.
DEF44159A 1963-10-07 1964-10-07 Kreiselstabilisiertes optisches Visiersystem Pending DE1253113B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1253113XA 1963-10-07 1963-10-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1253113B true DE1253113B (de) 1967-10-26

Family

ID=22419137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEF44159A Pending DE1253113B (de) 1963-10-07 1964-10-07 Kreiselstabilisiertes optisches Visiersystem

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1253113B (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2437463A (en) * 1928-07-21 1948-03-09 Ford Instr Co Inc Fire control instrument
US2705371A (en) * 1946-03-22 1955-04-05 Sperry Corp Sight line stabilizing device
US2756625A (en) * 1949-05-04 1956-07-31 Gen Electric Gun sighting mechanism having gyroscopically controlled transparent mirror
US2930894A (en) * 1954-07-13 1960-03-29 Republic Aviat Corp Optical sighting and tracking device
US2966063A (en) * 1955-05-03 1960-12-27 United Aircraft Corp Line of sight stabilizing system
FR1276968A (fr) * 1960-12-28 1961-11-24 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux dispositifs de visée

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2437463A (en) * 1928-07-21 1948-03-09 Ford Instr Co Inc Fire control instrument
US2705371A (en) * 1946-03-22 1955-04-05 Sperry Corp Sight line stabilizing device
US2756625A (en) * 1949-05-04 1956-07-31 Gen Electric Gun sighting mechanism having gyroscopically controlled transparent mirror
US2930894A (en) * 1954-07-13 1960-03-29 Republic Aviat Corp Optical sighting and tracking device
US2966063A (en) * 1955-05-03 1960-12-27 United Aircraft Corp Line of sight stabilizing system
FR1276968A (fr) * 1960-12-28 1961-11-24 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux dispositifs de visée

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2746518C3 (de) Verfahren zum Korrigieren der Ausrichtung einer optischen Strahlungsquelle auf einen mittels einer Visier- oder Zieleinrichtung beobachteten Zielgegenstand und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
EP1022600B1 (de) Stabilisierte Kamera
DE2544975A1 (de) Feuerleitsystem
DE2208838C1 (de) Fernrohranordnung
EP0446413A1 (de) Geschoss mit einem bugseitig angeordneten IR-Suchsystem
DE2426785A1 (de) Vorrichtung zum ausrichten zweier optischer achsen mit hilfe eines kollimators
DE102015016274B4 (de) Optisches System und Verfahren zum Justieren eines Signalstrahls
DE3247261C2 (de)
DE2414382A1 (de) Optische kollimierende ausrichtungsanordnung
DE2651732A1 (de) Schiess-leitvorrichtung
DE2129778A1 (de) Verbesserungen an Beobachtungsgeraeten
DE3428990A1 (de) Vorrichtung zur harmonisierung der optischen achsen eines visiers
DE2951108A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung des gleichlaufs der visierlinie einer periskops mit auf zielpunkte
EP0179387B1 (de) Einrichtung zur Durchführung dynamischer Vergleichsmessungen an Feuerleitsystemen für gerichtete Waffen
DE19824899C1 (de) Zielsuchkopf und Verfahren zur Zielerkennung- und Verfolgung mittels des Zielsuchkopfes
DE3325755A1 (de) Nachtkampf-zielhilfe fuer panzerabwehr-handwaffen
DE1253113B (de) Kreiselstabilisiertes optisches Visiersystem
DE2633368C2 (de) Anordnung zum Orten und Beschießen eines Zieles
DE2252301C2 (de) Vorrichtung für die Stabilisierung des Zielens und Richtens eines beweglichen Organs
EP0533036B1 (de) Suchkopf
DE2833944C2 (de) Visiergerät
DE3623455C2 (de)
DE2428704C3 (de) Verfolgungs- und/oder Lenksystem
DE2817237B2 (de) Rundsicht-Periskop mit Laser-Entfernungsmesser
DE3942922C2 (de)