DE2454453A1 - Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung von schiessuebungen mit flugabwehrgeschuetzbatterien gegen fliegende ziele mit simuliertem feuer - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung von schiessuebungen mit flugabwehrgeschuetzbatterien gegen fliegende ziele mit simuliertem feuerInfo
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Description
Mönckebergstraße 31 (am Rathausmarkt} Telefon [0411) 33 80 85
SAAB-SCANIA AB
S 581 88 Linköping/Schweden Anwaltsakte: 3465
Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung von Schießübungen mit Plugabwehrgeschützbatterien
gegen fliegende Ziele mit simuliertein
Feuer.
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum
Durchführen von Schießübungen mit Plugabwehrgeschützen und bezieht sich insbesondere auf das Schießen mit
simuliertem Peuer auf fliegende Ziele mit Plugabwehrgeschützbatterien,
Eine Flugabwelirge schütz batterie besteht aus einem oder
mehreren Geschützen, die aus einer abgelegenen, mit zielverfolgendem Zentralvisier versehenen Instrumentenzentrale,
die bezüglich der Geschütze bei den Schießvorbereitungen genau vermessen wurde, Signale für Servosteuerungen
empfangen, mit denen die Geschütze auf den
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nahe beim fliegenden Ziel liegenden Vorhaltepunkt gerichtet
werden, welcher in der Instrumentenzentrale kontinuierlich von einer Rechenanlage bestimmt wird.
Die Aufgabe« die sich die Erfindung gestellt hat, liegt in einer qualitativen Gesamtüberprüfung der SchieSvorbereitungen
einer solchen Geschützbatterie, itfie Parallaxen-Feldvermessung
und der Positionierung und Parallelausrichtung der Geschütze der Batterie bezüglich der zentralen
Tisieranordnung und auch der Zielverfolgung mit dem zentralen Visier und der Durchführung des simulierten
Schießens der Geschütze.
Schießübungen und zugehörige militärische Übungen bilden einen wesentlichen Seil in der Ausbildung der in der Flugabwehr
tätigen Soldaten. In den allermeisten Fällen kann jedoch eine Schießübung mit scharfer Munition nicht in der
Nähe der von der Flakbatterie im Kriegszustand zu verteidigenden
Objekte durchgeführt werden. Solche Übungen müssen vielmehr auf einem Übungsschießgelände oder einem sonstigen
begrenzten Baum durchgeführt werden·
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Um überhaupt zu erfahren, wie sieh Soldaten im Falle eines
tatsächlichen .Angriffes auf sie selbst oder auf zu verteidigende
Gebäude verhalten werden, führt man nach der gegenwärtigen Praxis im allgemeinen militärische Übungen durch,
bei denen die Gruppe oder die Gebäude 1010 einem Elugzeug-Scheinangriff
ausgesetzt werden. Bei -solchen militärischen Übungen werden die Geschütze mit Übungsmunition geladen,
nachdem zuvor bei den Schießvorbereitungen die Geschützlage bezüglich der Lage des Zentralvisiers bestimmt wurde· Da
bei einem solchen Übungsverfahren im Ziel liegende Sreffer
nicht registriert werden können, wertete man bisher den Schießerfolg der Geschütze nur anhand einer Trefferwahrscheinlichkeit aus, die sich aus Schießübungen der Geschützbatterie
mit scharfer Munition ergab· Bei der Auswertung
der Schießübungen benutzte man dann als einzigen kritischen Wert den Abstand zwischen Instrumentenzentrale und den
bei Beginn des Schiessens gemessenen Richtpunkt. Verständlicherweise
sind alle mit Schätzung arbeitenden Verfahren ungenau, zumal ja angenommen ist , daß das Nachführen
des zentralen Tisiers zum Ziel und alle Schießvorbereitungen ordnungsgemäß durchgeführt wurden.
TJm die tatsächliche Richtgenauigkeit der Geschütze
zu prüfen, sind daher noch weitere Vorkehrungen zu treffen.
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Ein in der Vergangenheit verwendetes Hilfsmittel bestand
darin, das zentrale Vieler mit einem Fernglas oder einer Fernsehkamera zu verbinden, um das Ziel und das Eichten auf
das Ziel zu beobachten. Die mit diesen Hilfsmitteln erzielte
Richtgenauigkeit liefert nur einen geschätzten Wertungsfaktor· Darüber hinaus ist jedoch ein solches Verfahren nur
sehr schwer und mit erheblichen Unkosten durchzuführen.
Schließlich führt auch die erforderliche überprüfung der
Schießvorbereitungen nur zu einer Verlängerung der für diese Vorbereitungen erforderlichen Zeit. Aus praktischen Gründen
kann auch diese Überprüfung nicht umfassend genug durchgeführt werden, so daß die Auswertung der Schießergebnisse nur
einen begrenzten Wert hat.
Zusammenfassend zeigt sich, daß es äußerst schwierig ist,
eine Korrelation zwischen dem errechneten Treffer- oder
Fehlerergebnie und der Realität herzustellen, wenn man davon
ausgeht, daß das Schießergebnis eine qualitative Summierung von überprüfter Genauigkeit der Schießvorbereitungen ,
der Zielverfolgungsgenauigkeit des zentralen Visiers und der Durchführung des simulierten Schiessens sein soll.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es mindestens zum größten feil die vorerwähnten Nachteile auszuschalten und
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militärische Übungsverfahren und -systeme vorzuschlagen, mit denen man eine qualitative Summierung des überprüften
simulierten Schiessens erhalten kann.· In diesem Zusammenhange ist es erwünscht» daß die erfindungsgemäßen Torschläge durchführbar sind, indem man lediglich die bisher
bestehenden Einrichtungen geringfügig abändert und sie in bisher gewohnter Weise weiterverwendet·
Ausgehend von Einrichtungen, wie sie in den beiden einleitenden Absätzen dieser Beschreibung beschrieben sind,
ist das erfiuadungsgemäße Verfahren zur Durchführung von
Schießübungen mit Plugabwehrgeschützbatterien gegen fliegende Ziele mit simuliertem Feuer dadurch gekennzeichnet,
daß die Rechenanlage den Torhaltepunkt so berechnet, daß er ständig auf dem auf dem Ziel liegenden Zielpunkt
des Zentralvisiers liegt, daß das Schießen durch Aussenden von Laserimpulsfolgen vom Geschütz zum Ziel
simuliert wird, die für jeden Schuß aus einer zuvor festgelegten Anzahl von Xaserimpulsen bestehen,und daß
verglichen mit dem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Schüssen kurze Impulsfolgen vom Ziel zum Geschütz reflektiert und dort empfangen werden, um das
!refferergebnis aus der Anzahl der vom Ziel empfangenen
laserimpulse zu bestimmen.
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Bei diesem Verfahren ist eine wesentlich vollständigere
Überprüfung der Genauigkeit des simulierten Schießens möglich und zwar nicht nur der Zielverfolgungsgenauiglceit
dea Zentralvisiers und die Durchführung des Sch lessens
sji Geschütz, sondern auch die Genauigkeit der verschiedenen vor den Schießen durchzuführenden Vorbereitungsartoeiten.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Rechenanlage der Inatrume nt enzentrale, welche normalerweise oelrn Scharfschießen den Vorhaltepunkt errechnet»
Schaltmittel enthält, um beim simulierten Schießen mit einer konstanten Geschoßflugzelt gleich Null zu rechnen,
daß neben jedem Geschützlauf ein durch die Abzugsvorrichtung zu aktivierender lasersender und ein zugehöriger
Laserempfanger angeordnet sind, daß die optischen Achsen
von Sender und Empfänger parallel zum Geschützlauf in Sctiießrichtung zeigen, unä daß am Ziel Reflektoren angeordnet
sind, die das einfallende Laserlicht in Einfallsrichtung reflektieren.
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Weitere Einzelheiten und Merlanale der Erfindung ergehen sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und
den "beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtungen beispielsweise veranschaulicht sind.
In den Zeichnungen zeigen:
. 1 eine perspektivische Ansicht eines Flugabwehrgeschützes in Verbindung mit einer Instrumentenzentrale
beim Einsatz gegen ein fliegendes Ziel,
Fig· 2 ein Bechteckdiagramm der zusammenarbeitenden Bauelemente des erfindungsgemäßen Systems
mit einer schematischen Sarstellung der arbeitsmäßigen Verknüpfung der einzelnen Bauelemente,
Fig. 3 geometrische Erläuterungen für die Errechnungdes
bis 5
Vorhaltepunktes in der Instrumentenzentrale,
Fig. 6 ein vereinfachtes Rechteckdiagramm der. Rechenanlage zur Errechnung des Vorhältepunktes,
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Pig· 7 ©in Sell eines Plugabwehrgeschützes mit einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung für ein simuliertes Schießen auf ein Ziel mit Hilfe von
Laserimpulsen, die nach der Reflexion am Ziel wieder empfangen werden,
Pig· 8 einen Längsschnitt durch den in Pig. 7 dargestellten Laserimpulssender/ Empfänger,
Pig. 9 als Beispiel zu wertende Diagramme der Lagerund
10
impulse, die 1VOm Sender ausgesendet und vom
Empfänger empfangen werden,
Pig.11 ein vereinfachtes Rechteckdiagramm der erfindungsgemäßen
Logikschaltung, die das Ergebnis des Laserimpulssohiessens logisch verarbeitet
und eine Wahrscheinlichkeitsrechnung durch führt .und untersucht , ob das Ergebnis
im PalIe eines Scharfschießvorganges tatsächlich
einem Treffer am Plugzeug entsprechen würde, und
Pig·12 Tabellen zur Erläuterung der logischen Daten-
bis 15
verarbeitung·
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Das in Pig. 1 dargestellte Piugabwebrgeschütz 1, welches
in der ITähe eines zuschützenden Objektes 2 steht, ist
über eine elektrische Leitung an eine Instrumentenzentrale
4 bekannten Aufbaues angeschlossen. Zur Instrumentenzentrale
gehört ein zentrales Visier, das nicht im einzelnen
dargestellt ist. Dieses Visier läßt sieh zur Verfolgung
eines fliegenden Zieles-mittels eines; Periskops 5 und
> einer manuellen Steuerung oder einer mit Radarantenne 6
versehenen automatischen Steuerung in Höhen- und Seiten—
richtung verstellen. Das ^lugabvretegeschützi läßt sich
ebenfalls in Höhen— und Seitenrichtung steuern· Biese Bewegungssteuerungen
werden mit eln&Sr Servovorrichtung 3
aufgrund von Steuersignalen aus der Instrumentenzentrale
vorgenommen. Diese Signale werden in bekannter Weise mit einer
Rechenanlage 4a (Fig* 6) erzeugt» welcher Seil dec Instrumentenzentrale
ist. Beim tatsächlichen. Schießen werden
die Geschütze auf einenYoifcaltepunkt 3?fp ausgerichtet» welchen der Rechner bestimmt.
Wie aus Pig. 7 ersichtlich „ ist am Geschützlaizf 9 ein rohrförmig er Halter 10 angebracht, der sich in Schießrichtung
gesehen an der rechten Seite des Laufes senkrecht zum lauf erstreckt, im Außenende des Halters 10 befindet sich ein
Drehlager 11, dessen Drehachse auf die Längsachse des rohr-
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förmigen Halters 10 ausgerichtet ist. In dem beweglichen
2eil des Drehlagers 11 befindet sich ein Winkele!sen 12,
dessen Schenkel 13 sich entlang der Drehachse erstreckt.
Eine Achse ΐ5# die sich gegenüber dem Schenkel 13 nach oben
erstreckt, trägt einen kombinierten Laserstrahlsender/-empfanger
14. Hit Hilfe der Achse 15 kann der Laserstrahlsender/-empfänger
14 verdreht und arretiert werden. Dabei
bildet die Achse 15 mit dem rohrförmigen Halter 10 einen
rechten Winkel.
Mit Hilfe des Eeststellknopfes 16 läßt sich die Achse 15
mit dem Schenkel 13 verbinden. Am Schenkel befindet sich ein
nach unten ragender Anschlag 17f der zwischen zwei Anschlagschrauben
18 liegtt die die genaue Einstellung fixieren und in Ansätzen geführt sind, die mit dem rohrförmigen
Halter 10 verbunden sind.
Der kombinierte Laser strahlsend er/-empf anger läßt sich mit
seiner optischen Achse 14a (Hg. 8) mit Hilfe der beschriebenen
lagerung und Arretierung parallel zum Geachützlauf
einstellen· Diese genaue Einstellung wird durch ein !Fernrohrvisier
19 erleichtert, das mit dem Sender/Empfänger verbunden ist·
Wie flg. 8 zeigt, befindet eich der kombinierte Laserstrahl-
sender/-«Kpfanger 14 in einem Schutzgehäuse 20, an dessen
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■ - 11 -
in Sehießriehtung vorn liegendem! Ende .
sich ein Sammellinsensystem mit zwei Linsen 21,22 befindet, die unterschiedlich groß und konzentrisch hintereinander
angeordnet sind. Mit der hinteren kleineren Linse 22 ist ein Laserstrahlsender 24 verbunden, der sich in einem
geschlossenen konischen Gehäuse 23 befindet. Der Sender
schickt einen Laserstrahl 25 durch das Linsensystem. Hinter dem Laserstrahlsender befindet sich neben der Rückwand des
Gehäuses 20 konzentrisch zum Sender ein Laserstrahlempfänger
26, welcher einen von außen kommenden Laserstrahl 27
durch die Linse 21 gesammelt empfängt. Der Lasersender
ist mit der in Pig. 2 schematisch angedeuteten Abzugsvorrichtung 28 so verbunden, daß beim simulierten Schießen
des Geschützes, bei jedem Schuß eine Gruppe oder Folge von Impulsen 29 (31Ig* 9) ausgesendet wird. Jede Impulsfolge
enthält eine zuvor festgelegte Anzahl von Laserimpulsen 30, im dargestellten Beispiel ,sechzehn Impulse. Die Impulse
haben eine so kurze Dauer und folgen so eng aufeinander, daß die Zeitintervalle 29a* die so gewählt sein sollten,
daß sie dem Zeitintervall zwischen zwei Schüssen entsprechen, wesentlich größer sind als die Zeit, die für die
Aussendung einer ganzen Impulsfolge benötigt wird.
An dem fliegenden Ziel befindet sich eine oder mehrere Ieserstrahlreflektorvorrichtung 31 (Eig. 2). Jede
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Reflektorvorrichtung besteht aus einer Anzahl von in unterschiedliche
Richtungen zeigenden Retro-Reflektor-Prismen.
32.
Der.La3erstrahlempfänger 26 enthält einen Detektor 33
(Fig. 8), der die Anzahl der empfangenen Impulse 30 in
jeder empfangenen Impulsfolge 29 erfaßt und immer dann, wenn die empfangene Impulszahl größer oder gleich einem
zuvor festgelegten Minimalwert ist, ein Signal aussendet, ■welches einen Idchtimpulstreffer verkörpert und einer
Erefferaufzeichnungsr-Logils: . 34 (Fig. 2) zuführt. Der
vorerwähnte Minimalwert liegt beispielsweise bei acht Impulsen. Vorzugsweise wird das 2reffersignal auch zu Anzeigevorrichtungen
35 und 36 übertragen, zu denen eine Signallampe oder auch ein Summer gehören. Die Srefferaufzeichnungs:-
Logik 34 und die Anzeigevorrichtungen 35 und sind im dargestellten Beispiel an der Geschützwiege angebracht,
so daß sie leicht von der Geschützbedienung bemerkt werden können· Verständlicherweise können die vorerwähnten
Einrichtungen auch anders, beispielsweise in der Instrumentenzentrale 4 angebracht sein.
Die Pig. 10 zeigt 3 verschiedene Impulsfolgen 37t38 und 39 $
die von dem Empfänger 26 kommen· Die beiden Impulsfolgen 37 und 38 werden als Treffer und die Impulsfolge 39 als
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Fehler gewertet, da iia letzteren Pail die Impulsanzahl
kleiner ist als der kritische Minimalwert für einen Idchtimpulstreffer.
Wie schematisch in Pig. β dargestellt, kann die Inatrumentenzentrale
auch eine Steuerung 40 enthalten, die man manuell zusammen mit dem Periskop 5 über einen Ausrichtungshebel und ein Handrad (nicht dargestellt), deren Signale
die Bezeichnung HS und HW tragen, oder auch automatisch mit einem Radargerät steuern/, aas sich in der Instrumentenzentrale
befindet und zu dem die dargestellte Antenne 6 gehört. Die Radarantenne überträgt während eines Zielverfolgungsvorganges
zum Rechner 4a Eingang3werte RA (Pig· 6),. Diese Eingangswerte verkörpern den Seitenwinkel sv.· (ebenfalls
Pig· 5), den Höhenwinkel hv^ und die Zielentfernung Al-j in
Form von elektrischen Signalen· ZuK. Rechenanlage gehören mejirere- Zähler: oder Computer- 41 bis 49· Diese Computer
errechnen in an sich bekannter Weise die Größen, die im Diagramm der Pig· 6, den geometrischen Darstellungen
3 bis 5 und in der folgenden labelIe angegeben sind.
Die in Pig· 3 bis 6 verwendeten geometrischen und ballistischen
Bezeichnungen haben folgende Bedeutung:
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-H-
Al,
Ah
Ahp
Hp
bäp
H1
S09823/061S
S09823/061S
schräg entlang der Visierlinie gemessene Entfernung sswischen Instrumentenzentrale
und fliegendem Ziel 7
Horizontalprojektion von Al1 Seitenwinkel zwischen der positiven X-Acnse des Instrumentenzentralen-Koordinatensystems und der Horizontalprojektion
Horizontalprojektion von Al1 Seitenwinkel zwischen der positiven X-Acnse des Instrumentenzentralen-Koordinatensystems und der Horizontalprojektion
Höhenwinkel zwischen der durch die X- und Y-Achsen definierten Horizontalebene und
der Visierlinie
Geschwindigkeit des Zieles in der Ah1-Richtung
entsprechend der zeitlichen Ableitung dAh/dt
die Geschwindigkeit des Zieles senkrecht zu Ah1
die Geschwindigkeit des Zieles ir. H1-Riohtung
die Parallaxe in Ah-Richtung die Parallaxe in H1-Richtung
von der Instrumentenzentrale zum Geschütz gemessene Pellung
/ di· lage des Zieles la Koordinatensystem
der Inetrumenttneentral·; dieses Koordina-
teueystea ist reohtwinklig und hat seinen
Origon in der Instruaentenmitte bei Aus
richtung der positiven X-Achee entlang der Nordrichtung des Kompasses
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At Querrichtung zum Ziel (gleich Sv1 + 90 )
Pfp Vorhaltepunkt:
schräg gerneseene Entfernung zwischen Ia-
strumentenzentrale und Pfp
Höhenwinkel zum Ffρ
Ah0 Horizontalentfernung zum Pfp H2 Höhe zum Pfp
svt Seitenwinkel-Increment Ce Abtrieb
hvt Höhenwinkel-Increment U Überhöhung
t.s Geschoß-Plugzeit
ssv seitlicher Skalenwinkel (gleich sv^ + Cß
Ah0 Horizontalentfernung zum Pfp H2 Höhe zum Pfp
svt Seitenwinkel-Increment Ce Abtrieb
hvt Höhenwinkel-Increment U Überhöhung
t.s Geschoß-Plugzeit
ssv seitlicher Skalenwinkel (gleich sv^ + Cß
svt)
B Elevation (gleich hV| + hvt + TJ)
W Windstärke im m/s
bäW Windrichtung
Δ V0 Störung der Geschoßgeschwindigkeit YQ
bäW Windrichtung
Δ V0 Störung der Geschoßgeschwindigkeit YQ
Lufttemperatur- und Luftdruck-bedingte
Störungen
Gesamtgeschwindigkeit des Zieles.
In der Verbindungsleitung zwischen den Zählern 44 und
befindet sich gemäß einem Hauptmerkmal der Erfindung ein
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Schalter 50, mit dessen Hilfe der Eingang zum Rechner 45 der Steuerung während des simulierten Schiessens an Erde
gelegt werden kann, so daß die Plugzeit tg, die in dem Rechner AA berechnet wird, nicht in die Rechnung des Vorhaltepunktes
eingeht· Dies heißt mit anderen Worten, daß die Plugzeit su Null gemacht wird« In der Verbindungsleitung
zwischen lern Rechner4I und den Rechnern42,43 befindet sich
ein zweiter Schalter 51» der im eingeschalteten Zustand dafür sorgt, daß der Zielverfolgungsablauf automatisch mit
einer Hilfsvorrichtung gesteuert wird, die den Zielverfolgungsablauf erleichtert. Wenn man noch dabei ist, das Ziel
einzufangen, ist der Schalter 51 geöffnet·
Wie das erfindungsgemäße System im einzelnen arbeitet, soll nun kurz anhand einer Übung beschrieben werden, die eine
Plugabwehr-ueschützbatterie beim Angriff auf ein fliegendes
Ziel mit simuliertem feuer durchführt·
Es sei angenommen, daß bei den Schießvorbereitungen,zu denen
die Parallaien-Peldvermessung, die räumliche Anordnung und
Parallelausrichtung der Geschütze gehören, das Geschütz korrekt bezüglich der lage der InstrumentenzentraIe aufgestellt
wurde, so daß die in Pig. 4 angegebenen Größen Ahp, Hp und bäp festliegen. Bas angreifende Ziel wird von dem
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Zielsucher am Periskop durch manuelle Betätigung des Zentralvisiers der Instrumentenzentrale eingefangen und
dann mit Hilfe eines Fadenkreuzes oder ähnlicher optischer Mittel verfolgt. Die Bewegungen des Visiers werden grob
mit Hilfe der Instrumenten-Servoeinrichtung durchgeführt.
Vorausgesetzt, daß der Schalter 50 eingeschaltet ist und somit in der Normalstellung für ScharfSchießübungen liegt,
wird die Instrumentenzentrale in Betrieb genommen, um in an sich bekannter Weise den Yorhaltepunkt bezüglich der.tatsächlichen
Lage der Instrumentenzentrale zu berechnen. Diese Ffp-Rechnung basiert auf bekannten Elementen, die
die Bewegung des Zieles und die Flugbahn des Geschosses beschreiben. Dies wird nachfolgend vereinfacht beschrieben.
Bei einer praktischen Zielverfolgung gewinnt man fortlau-
• ■ 4Q
fend aus der Steuerung den Seitenwinkel sv-, den Höhenwinkel
hv^ und die schräg gemessene Entfernung Al^ zum
Ziel» Die letztgenannte Größe wird beispielsweise aus einem
Radarecho errechnet und in die Steuerung mit dem Handrad HW eingegeben. Aus diesen Variablen werden in den Rechner
41 die polaren Geschwindigkeiten des Zieles sv^ , hv-j und
Al1 errechnet. Wenn der Schalter 51 geschlossen ist,
findet im Rechner 42 eine rückgeführte Eontrollrechnung statt, während die Geschwindigkeitsvektoren Ah1, At1, H1
des Zieles im Rechner 43 errechnet werden· Der Rechner 44 errechnet die Geschoßflugzeit t,s, den Abtrieb Cs und
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die Überhöhung U für den Geschützlauf. Eine Multiplikation
der Geschwindigkeitsvektoren des Zieles mit dem Zeitwert
t.s geschieht in dem Rechner 45· Her Rechner 46 hat die
Aufgabe, die horizontalen und vertikalen Entfernungen zum Ziel Ah^ und H^ zu berechnen. Im Rechner 47 werden
die Parallaxen Ahp, Hp und bäp des Geschützes zusammen mit
noch anderen Incrementen zu Ah.. und IL addiert· Der
Rechner 48 hat die Aufgabe, den Seitenwinkel sv^ der
Visierlinie zwischen Instrumentenzentrale und Ziel, die Elevation E und die schräg gemessene Entfernung zum Ziel
Al2 zu errechnen· Schließlich bewirkt noch der Rechner 49
die Errechnung der Steuersignale für den seitlichen Skalenwinkel SSV.
Somit werden die Steuersignale ssv und E, welche die Schießdaten für die Ausrichtung des Geschützes auf den errechneten
Vorhalfepunkt Pfρ angeben, von der Instrumentenzentrale
zu den Servomotoren des Geschützes übertragen· Den Befehl für den tatsächlichen Schießablauf erteilt der
die Batterie befehlende Offizier, der auch die Entscheidung bezüglich der Dauer und der Schußfolge gibt.
Es sei nun angenommen, daß eine simulierte Schießübung stattfinden soll und daß der Schalter 50 der Instrumenten-
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zentrale entsprechend dem wesentlichen Merkmal des erfindungsgemäßen
Verfahrens in die Ausschaltstellung gebracht ist. Somit erreicht die im Rechner 44 errechnete
Geschoßflugzeit nicht den Rechts? 45$ d.h. der Plugzeitwert ts ist konstant auf Full gehalten. Die Geschwindigkeitsvektoren
des Zieles werden dann in dem Rechner 45 mit Null multipliziert, so daß der Richtpunkt Pfρ mit
dem Abschuß - Punkt Pp zusammenfällt. Auf diese Weise wird jedes Geschütz der Batterie auf den gleichen Punkt
gerichtet wie das zentrale Visier. Vorausgesetzt, daß die Schießvorbereitungen, die Zielverfolgung und die Schußfolge
korrekt durchgeführt wurden, können die vom lasersender beim simulierten Schießen ausgesendeten Mchtimpulse
das Ziel treffen, um dann vom Ziel reflektiert den Empfänger zu erreichen und in der vorbeschriebenen Weise
einen Treffer öder einen Pöhler zur Registrierung zu
bringen.
Nach jedem simulierten Schuß registriert das Registriergerät
34 einen Treffer, wenn am Geschütz eine Laserimpulsfolge
eintrifft, und deren Impulszahl . größer oder gleich als ein bestimmter Minimalwert ist.
Sofern die Anzahl der empfangenen Impulse unterhalb dieses Grenzwertes liegt, gelangt kein Signal zur Registrier-
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:■ ' - 20 -
Schaltung 34» so daß der Schuß als Fehler betrachtet
wird.
Sie Impulsanzahl in den ausgesendeten Laserimpulsfolgen
und der Grenzwert für die Trefferregistrierung werden entsprechend
verfügbaren technischen Baten festgelegt» die die Eigenschaften des lasersystems und dessen sich ändernde
Umgebungsbedingungen berücksichtigen, so daß die Grenzlinie
zwischen Treffern und Peblern nicht nur mit dem
System selbst in Beziehung gesetzt wird, sondern auch mit der Genauigkeit, die dem Waffensystem entspricht, um letztlich
zu einer realistischen Schießübung zu kommen·
Im Hinblick auf unvermeidbare Unvollkommenheiten des Systems sollte der Grenzwert für die Aufzeichnung eines Treffers
nicht zu nahe an die Anzahl der ausgesendeten Impulse herangelegt werden, doch erscheint es andererseits nicht
annehmbar, den Empfang eines einzigen Impulses oder nur eines kleinen Teiles der ausgesendeten Impulsfolge als
Treffer zu betrachten» wenn man einer realistischen Schießübung nahekommen will« Da das Lasersystem durch Umgebungsbedingungen oder atmosphärische Störungen, beispielsweise
durch ein Gewitter, beeinflußt werden kann, so daß falsche Impulse auftreten oder eine Anzahl von das Ziel treffenden
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Impulsen auf dem Weg zum Geschütz zurück verlorengehen» let
es empfehlenswert, daß der Lasersender für jeden einzelnen Schuß eine relativ große Anzahl von Lichtimpulsen, und zwar
mindestens zehn Impulse aussendet, damit die Grenze
zwischen einem Treffer und einem Fehler durch eine Mehrzahl von Impulsen gekennzeichnet werden kann· Torzugsweise
sollte die Grenze bei etwa der Hälfte der ausgesendeten Impulse liegen. Das dann beim simulierten Schießen gewonnene
Ergebnis kann man als frei von den vorerwähnten Störungen ansehen.
Sie Aufzeichnungen über die Laserimpuls-Treffer/Fehler
lassen sich jedoch nicht unmittelbar mit" tatsächlichen Treffern oder Fehlern, bei einem realistischen Schießen mit
scharfer Munition unter den gleichen Schießbedingungen
in Bezug setzen. Die Wahrscheinlichkeit eines einzelnen Treffers ist verglichen mit einer Scharfschießübung zu
groß und zwar aus folgenden Gründen:
1· Da bei einer simulierten Schußfolge die Geschoßflugzeit
ts mit dem Wert Null angesetzt ist, so daß der Zielpunkt mit demTbdBMepunkt zusammenfällt, ergeben sich
keine vergleichbaren dynamischen Ausrichtungsfehler der Geschütze bezüglich der Zielverfolgung am zentralen
Visier, denn beim simulierten Schießen sind diese Fehler
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kleiner als bei einem tatsächlichen Schießen.
2. Das Kriterium für einen Treffer liegt darin, daß das Zielflugzeug und seine die Laserstrahlen reflektierenden Reflektoren innerhalb der Empfindlichkeitskeule
von Lasersender und Laserempfänger liegen. Dieses Faktum erlaubt verhältnismäßig große annehmbare Visierfehler,
wenn man sie in Metern quer zum Ziel errechnet. Die noch annehmbaren Fehler sind bei großen Schußentfernungen
größer als bei kleinen Schußentfernungen, Beim Scharfschießen liegen dagegen die Verhältnisse entgegengesetzt.
3· Beim simulierten Schießen ergeben sich keine entfernungsabhängige zufällige Geschoßbahnabweichungen, die bei
großen Schußentfernungen die Wahrscheinlichkeit eines Treffers durch scharfe Munition vermindern.
Ua eine objektivere und realistische Antwort auf die
Frage zu erhalten, ob bei einer Schießübung mit einer Mehrzahl von Schüssen in schneller folge ein Ziel zerstört wurde oder nicht, ist eine logische Verarbeitung
der aufgezeichneten Laserimpulstreffer vorzuziehen, wobei dann die vorerwähnten dynamischen Zielverfolgungsfehler
und SchuSentfernungBeinflüßse berücksichtigt werden.
Gemäß eines Merkmal der Erfindung erfolgt diese Verarbei-
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tung der Lasertreffer in einer Logikschaltung, durch die die Aufzeichnungsvorrichtung 34 verbessert wird. Die in
Pig. 11 dargestellte Anordnung errechnet die tatsächliche Trefferwahrscheinlichkeit · Wie aus Pig. 11 zu ersehen,
besteht diese Logikschaltung - eingangsseitig begonnen aus folgenden. Bauteilen: ein mit dem Detektor 33 des
Laserstrahlempfängers verbundenes Treffer/Fehler-Sohieberegister
52, ein Trefferfolge-Auswerter 53, ein mit dem Detektor 33 und dem Laserstrahlsender 24 verbundener Entfernungerechner 54 und ein Entfernungs-Schieberegister
Die zwei Schieberegister 52,55 sind mit einem die Trefferwarhscheinlichkeit
bestimmenden Tabellenspeicher 56 in ROM-Bauweise verbunden. Dieser Speicher 56 und ein Zufallsgenerator
57 sind an einen Komparator 58 angeschlossen· Der Entfernungsrechner 54t der Zufallsgenerator 57» der
Komparator 58 und die zvei Schieberegister 52,55 empfangen
Uhrimpulse k, die schubweise von dem Lasersender 24 ausgelöst
werden.
Die logische Verarbeitung des simulierten Treffer-Ergebnisses zur Erzielung eines praxisnahen wahrscheinlichen
Trefferergebnisses, welches einer Zerstörung oder einem Verfehlen des fliegenden Zieles entspricht, geschieht
wie folgt. In Abhängigkeit von der dynamischen Zielverfolgungsgenauigkeit des Geschützes gegenüber1 dem zentralen
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Visier, von der Schußentfernung und von einer angenommenen
zufälligen Plugbahnabweiohung des Geschosses wird jedem registrierten Treffer ein bestimmter "Trefferwert" zugeordnet· Diese "Trefferwerte" sind ein Maß für die Wahrscheinlichkeit, daß ein einziger Laserstrahltreffer sich
als effektiver Treffer im Ziel ausweist« Jeder der registrierten Treffer wird dann einer den Zufall berücksichtigenden Behandlung unterworfen, bei der man den
"Trefferwert11 verwendet, um das wahrscheinliche Trefferergebnis des gesamten Schießens zu erhalten·
Vie eine solche Logik-Schaltung arbeitet, soll nun ausführlich anhand dar Pig· 12 bis 15 beschrieben werden·
Biese Figuren zeigen als Beispiel Daten eines Laserirapulsschießens mit einer Salve von vierundzwanzig Schuß· Die
Spalte T/B gibt an, ob ein Laserimpulstreffer T erzielt wurde oder ob sich ein Fehlschuß B ergab· In der nachfolgenden Spalte R befindet sich in Falle eines Treffers die
Zielentfernung. Die Information T/B wird in das Schieberegister 52 und die Zielentfernung in das Entfernungsregister 55 eingegeben· Die Entfernung R wird im Entfernungerechner 54 berechnet aufgrund der verstrichenen Zeit zwischen Aussendung und Empfang eines bestimmten Lichtimpulses.
Aufgrund der Schießfrequenz k wird jedem Schuß eine
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Sehußnummer η zugeordnet, die dazu dient, diesen Schuß
in der Logikschaltung zu identifizieren. Die im T/B-Register 52 gespeicherte Information erlaubt eine Überprüfung der Trefferfolgen vor und nach einem jeden !Treffer
der Salve. Diese Überprüfung geschieht im Trefferfolge-Auswerter 53 f welcher die !Drefferfolge vor und hinter einer
bestimmten Schußnummer berücksichtigt und für alle Treffer
der abgeschossenen Salve einen Trefferbildwert f bestimmt. In diesem Zusammenhange ist auf so viele benachbarte
Schüsse Rücksicht zu nehmen, wie es der Zeitkonstanten der von der Instrumentenzentrale 4 normalerweise durchgeführten Vorhalteberechnung entspricht, wenn man diese mit
der Schußfrequenz k multipliziert. In Pig. 13 ist dargestellt, wie man bei einer Zeitkonstanten von 0,75 Sekunden
und einer Schußfrequenz k gleich vier Schüsse pro Sekunde den Trefferbildwert f für den Schuß Nr. 17 bestimmt, indem
man die mitwirkende Schußbildwerte Af der drei davor
liegenden und der drei nachfolgenden Treffer addiert.
Zur gleichen Zeit, zu der man den Trefferbildwert gewinnt, bestimmt man auch für jeden Treffer der Schußfolge die
Entfemungseahl a. Dies geschieht in dem Entfernungsschieberegister 55 mit Hilfe einer Tabelle gemäß Fig. 14» die
in das Register einprogrammiert ist.
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Mit Hilfe des errechneten Trefferbildwertes f und der
Entfernungszahl a wird für jeden der !Treffer mit dem Tabellenspeicher
56 ein Trefferwert P bestimmt* Bio Tabelle
des Speichere 56 ist in der Fig. 15 wiedergegeben. Der Trefferwert P ist eine Zahl zwischen 0,00 und 1,00, er
dient als HaS für die Wahrscheinlichkeit, daß ein bestimmter Idchtimpulstreffer. tatsächlich einem realistischen
Treffer im Ziel entspricht. I1Ur jede Kombination von Trefferbildwerten
f und Entfernungszahlen a ist im Tabellenspeicher ein Trefferwert P festgelegt. Diese Tabelle berücksichtigt
die -vorerwähnten drei hauptsächlichen Unterschiede «wischen eine» simulierten Schießen und einem
Scharfschießen· Die Tabelle der Fig· 15 basiert auf einer
normalen Verteilung der Schußbahnabweichungen, einer bekannten kreisförmigen Zielfläche und auf den Abmessungen
der Lichtimpulskeule· Ferner geht die Tabelle aus von einer angenommenen linearen Abhängigkeit zwischen der Bittleren
Schußentfernung und dem Trefferbildwert· Die Abhängigkeit
zwischen dem Trefferbildwert und dem Fehlechuß-Abstand
ist so gewählt, daß ein Trefferbildwert "7" einem Pehlachußabstand Null und ein Trefferbildwert "O" einem
Pehlschußabstand vom Durchmesser der Lasekeule entspricht·
Der Zufallsgenerator 57 ist so ausgelegt, daß bei einer gleichförmigen Verteilung der Wahrscheinlichkeit ein
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■ - 27 -
Zufallswert S zwischen p,00 und 1,00 erzeugt wird. Dieser
Zufallswert S wird mit dem Trefferwert P in dem Komparator 58 verglichen. Palls P gleich oder größer als S iet, gilt
der Laserimpulstreffer als wahrscheinlicher effektiver Treffer im Ziel, so daß dieser Treffer in der Spalte T am
rechten Rand der Tabelle der Figur 12 die Ziffer 1 erhält· PUr jeden Schuß, dessen P-Wert geringer ist als
der Zufallswert S, erscheint in der Spalte V eine Null. Bei dieser Zufallsbehandlung mit Vergleich erhält man für
einige Laser!mpulstreffer eine genau so hohe Wahrscheinlichkeit
für realistische Treffer (V=1) wie es dem SCrefferwert
P entspricht. Das vorgeschilderte Verfahren ist aber wesentlich besser, weil anderenfalls die Auswertung
von Treffern bei großen Schußentfernungen ungünstiger würde.
Das durch die logische Datenverarbeitung der Treffer/
Pehler-Registrierung gewonnene Ergebnis wird vorzugsweise
zu Überwaohungszwecken so aufgezeichnet, wie es die Pig.12
wiedergibt. Der Ausgang der Logikschaltung 34- läßt sich
dann an einem geeigneten Drucker anschließen·
Ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, läßt sich die logische Verarbeitung der simulierten Treffer/Pehler-Ergebnisse
auch auf andere Art durchführen· Bei einer
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abgewandelten Aueführungsform werden die Trefferwerte 3?
sVe
einer simulierten Schußfolge addiert, anstatt^ wie vorstehend beschrieben, einer Zufallsbehandlung zu unterziehen· In diesem Falle lcann man dann die Trefferwertsumme unmittelbar als Schätzwert verwenden, da diese Summe
das Äquivalent der statistischen Erwartung für die Anzahl der real zu erwartenden freffer im Ziel ist.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist erkennbar, daß die besondere Auswertung der simulierten Trefferergebnisse
und insbesondere die Errechnung der Wahrscheinlichkeit eines realistischen Treffers sehr wichtig für die Ausbildung
von Bedienungsmannschaften von üuftabwehrbatterien ist, da erst diese Auswertung dazu führt, daß alle wesentlichen
Pakten eines simulierten Schiessens tatsächlich mit gleicher Genauigkeit und Effizienz ausgeführt werden wie
bei einem Scharfschießen·
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Claims (1)
1. Verfahren zum Durchführen von Schießübungen mit Plugabwehrgeschützbatterien
gegen fliegende Ziele mit simuliertem Feuer, wobei die Plugabwehrgeschützbatterie
aus einem oder mehreren Geschützen besteht, die aus einer abgelegenen, mit zielverfolgendem Zentralvisier
versehenen Instrumentenzentrale, die bezüglich der Geschütze bei den Schießvorbereitungen
genau vermessen wurde, Signale für Servosteuerungen empfangen, mit denen die Geschütze auf den nahe beim
fliegenden Ziel liegenden Vorhaltepunkt gerichtet werden,
welcher in der Instrumentenzentrale kontinuierlich von einer Rechenanlage bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rechenanlage (4a) den Torhaltepunkt (Pfp) so berechnet, daß er ständig auf dem auf dem
Ziel (7) liegenden Zielpunkt (Pp) des Zentralvisiers liegt, daß das Schießen durch Aussenden von Laserimpulsfolgen (29) vom Geschütz (1) zum Ziel (7) simuliert
wird, die für jeden Schuß aus einer zuvor festgelegten Anzahl von Laserimpulsen (30) bestehen,und daß
die verglichen mit dem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schüssen kurze Impulsfolgen (29) vom
Ziel (7) zum Geschütz (1) reflektiert und dort empfangen werden, um das Trefferergebnis aus der Anzahl der vom
Ziel (7) empfangenen Laserimpulse zu bestimmen.
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2· Vorrichtung zur IjnrchfUhrung des Verfahrens nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenanlage (4a) der Instrumentenzentrale (4), welche
normalerweise beim Scharfschießen den Vorhaltepunkt (Ffp) errechnet, Schaltmittel (50) enthält, um beim
simulierten Schießen mit einer konstanten Geschoßflugzeit gleich Null zu rechnen, daß neben jedem
Geschützlauf (9) ein durch die Abzugsvorrichtung (28) zu aktivierender Lasersender (24) und ein zugehöriger
Laaerempfanger (26) angeordnet sind, daß die optischen
Achsen von Sender (24) und Empfänger (26) parallel zum Geschützlauf (9) in Schießrichtuni; zeigen
und daß am Ziel (7) Reflektoren (31) angeordnet sind, die das einfallende Laeerlicht in Einf ausrichtung
reflektieren.
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Free format text: ROBERTSSON, HANS ROBERT, JOENKOEPING, SE |
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