DE2802477B2 - Einrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Laserlicht mit mehreren Laserlicht emittierenden und/oder detektierenden optronischen Elementen - Google Patents
Einrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Laserlicht mit mehreren Laserlicht emittierenden und/oder detektierenden optronischen ElementenInfo
- Publication number
- DE2802477B2 DE2802477B2 DE2802477A DE2802477A DE2802477B2 DE 2802477 B2 DE2802477 B2 DE 2802477B2 DE 2802477 A DE2802477 A DE 2802477A DE 2802477 A DE2802477 A DE 2802477A DE 2802477 B2 DE2802477 B2 DE 2802477B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- elements
- diodes
- laser
- optronic
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
- F41G3/2616—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
- F41G3/2622—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
- F41G3/2655—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile in which the light beam is sent from the weapon to the target
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
- F41J5/00—Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
- F41J5/02—Photo-electric hit-detector systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
Die Erfindung be? äfft eine Einrichtung zum Senden
und/oder Empfangen von Laserlicht mit mehreren
Laserlicht emittierenden und/oder detektierenden optronischen Elementen, an die Lichtleiter angeschlossen
sind, deren Enden in einer Abbildungsebene einer Projektionsoptik in lückenloser Anordnung derart
angeordnet sind, daß jedem Sende- oder Empfangsquer
schnitt eines Lichtleiters ein von der Optik projizierter
Raumwinkelsektor zugeordnet ist
Eine derartige Einrichtung, die Gegenstand der älteren Anmeldung DE-OS 27 27 841 ist, ermöglicht es,
in dem von dem ausgesendeten Laserlicht insgesamt
erfaßten Gesichtsfeld einzelne Sektoren durch zum
Beispiel unterschiedliche Impulscodierung und/oder zeitliche Reihenfolge der Laserimpulse zu identifizieren
und dadurch auch ein im Gesichtsfeld befindliches, vom Laserlicht getroffenes Zielobjekt dem entsprechenden
Sektor zuzuordnen und hieraus ein Maß für die Ablage des Zielobjektes von einer zum Beispiel der Gesichtsfeldmitte zugeordneten Visierlinie zu bestimmen. Eine
derartige Einrichtung ist daher aligemein Tür die Zwecke der Richtungs- bzw. Ablagebestimmung eines
anvisierten Zielobjektes verwendbar. Besonders vorteilhaft und bevorzugt wird eine derartige Einrichtung
verwendet in einem Gerät für die Schußsimulation mit Laserlicht, in welchem durch Aussenden einer Gruppe
von unterschiedlich impulscodierten Laserlichtimpulsen
in die verschiedenen Sektoren des Gesichtsfeldes ein
Schuß simuliert und durch Indentifizierung des von einem Zielobjekt empfangenen oder reflektierten
Laserlichtes auf einer Ablage von der Visierlinie bestimmt wird, so daß nicht nur eine Unterscheidung
zwischen Treffer und Fehlschuß, sondern auch eine quantitative Aussage über die Zielgenauigkeit möglich
ist.
Bei der bisher bekannten Art der Aussendung von Laserlicht in eine Anzahl von einzeln identifizierbaren
(>5 Raumwinkelsektoren wird eine gleich große Anzahl von
einzelnen Lasern oder Halbleiterlasern benötigt. Will man zum Beispiel das Gesichtsfeld in 5 χ 5 Raumwinkelsektoren matrixartig unterteilen, so benötigt man
|i hierfür 25 mit unterschiedlicher Pujscodierungransteuer-
j| bare, Laserlicht emittierende Elemente. Hierdurch
ti ergibt sich ein relativ hoher Kostenaufwand,
ψ
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter
t| Verwendung von möglichst wenigen Sende- und
}■;
Empfangselementen eine Einrichtung der eingangs
h| genannten Art zu schaffen, bei der das Gesichtsfeld in
|| lückenlos aneinandergrenzende, einzeln identifizierbarc
;| Raumwinkelsektoren unterteilt ist, die individuell sende-
··■;' und/oder empfangsmäßig ansteuerbar sind.
\I '■
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
|> vorgesehen sind und die an diese Elemente angekoppelte ten Lichtleiter 16, 26 streifenförmigen Querschnitt
|S haben und zu zwei a>:s je π parallelen Streifen
p-;
zusammengesetzten Lichtein- oder Austrittsflächen 18,
'p
28zusammengeführt sind, die in zwei mittels Strahlteiler
;'■ 30 gebildeten Abbildungsebenen der Optik 20 gegenein-
: : ander um 90° bezüglich der optischen Achse verdreht
derart angeordnet sind, daß sich die den einzelnen
Lichtleiterquerschnitten zugeordneten, von der Optik 20 projezierten streifenförmigen Raumwinkelsektoren
matrixförmig überlagern.
Durch die Oberlagerung von steifenförmigen, je
einem Sende- oder Empfangselement zugeordneten Sektoren zu einer Matrixanordnung kommt man mit
wesentlich weniger optronischen Elementen aus. Für die
Erzeugung von zum Beispiel 5 χ 5 = 25 einzeln identifizierbaren Raumwinkelsektoren benötigt man
nur 2x5 = 10 rechtwinklig überlagerte streifenförmi- jo
ge Sektoren, also auch nur 10 optronische Elemente. Dadurch läßt sich der apparative Aufwand sowohl für
die Sende- oder Empfangselemente selbst, als auch für die Einrichtungen zu deren Ansteuerung mit unterschiedlicher Impulscodierung und/oder Zeitsequenz,
wie sie für die unterschiedliche Identifizierung der Sektoren erforderlich ist, wesentlich herabsetzen.
Das Oberlagern streifenförmiger Elemente zur Bildung einer rasterförmigen Matrix ist zwar auf
verschiedenen Gebieten der Technik bekannt, zum Beispiel aus der US-PS 35 38 403 bei einer Einrichtung
zur Richtungsermittlung einfallender Mikrometeoriten, oder auch bei Plasma-Anzeigetafeln, Computerspeichern und dergleichen. Im Gegensatz zu derartigen
bekannten Einrichtungen, wo durch die unmittelbare körperliche Überlagerung der streifenförmigen Elemente die betreffende Empfangs- o^er Anzeigeeinrichtung erst gebildet wird, sind bei der erfindungsgemäßen
Einrichtung die den streifenförmigen Raumwinkelsektoren zugeordneten optronischen Elemente einander so
nicht unmittelbar körperlich überlagert, sondern in beliebiger räumlicher Anordnung angeordnet, und es
wird ledigl'ch mit optischen Mitteln eine Oberlagerung
der ihnen zugeordneten Raumwinkelsektoren bewirkt
Die Erfindung ist bevorzugt auf dem Gebiet der Schußsimulation anwendbar, und zwar vor allem für
Schußsimulationsgeräte für Panzerabwehrraketen und dgl. Flugkörper, bei denen das Halten des Ziels mit
möglichst geringer Ablage zur Visierlinie während der gesamten Flugzeit des Flugkörpers geübt werden muß.
Andere Anwendungszwecks sind z. B. lFF-Systeme,
Ortungs- öder Zielführungssysteme sowie Systeme zur allgemeinen Kommunikation und Informationsübertragung im militärischen und zivilen Bereich.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im (ir>
folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert
F i g. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen AblageHestimmungsgerätes für die
Schußsimulation mit erfindungsgemäß ausgebildetem Sender und/oder Empfänger für Laserlicht.
Fig.2 zeigt einen Schnitt durch ein einzelnes
optronisches Sendeelement des erfindungsgemäßen Senders.
F i g. 3 zeigt in Draufsicht einen erfindungsgemäßen Sender in integrierter Bauweise.
Fig.4 erläutert schematisch die Abhängigkeit der
sektoriellen Auswertung von der Zielentfernung.
Gemäß F i g. 1 sind auf einem Träger 10 eine Anzahl (z.B. fünf) Laserlicht emittierende Halbleiterdioden
(Ga-AS-Dioden) 12 angeordnet Jede Laserdiode 12 hat eine für die Emission von Laserlicht, insbesondere im
Infrarotbereich, aktive p-n-Übergangsschicht, die bei der obersten Diode bei 14 angedeutet ist und deren
Dicke sehr klein (ca 2 um) im Vergleich zur Höhe jeder Laserdiode 12 (mindestens 0,1 mm) ist, so daß das
Laserlicht an der (ir. F i g. 1 nach rechts weisenden) Lichtaustrittsfläche jeder Diode 12 nur auf einem
schmalen strichförmigen Bereich austritt An diesen strichförraigen Lichtemissionsbereich jeder Laserdiode
12 ist ein bandförmiger Lichtleiter 4# aus Quarz od. dgl.
lichtleitendem Material angeschlossen« dessen Dicke mindestens so groß, vorzugsweise etwas größer, wie die
der laseraktiven Schicht 14, aber wesentlich kleiner als die Dicke einer Laserdiode 12 ist Die Breite jedes
Lichtleiiers 16 entspricht etwa der der Laserdiode 12 Die Lichtleiter 16 können etwa die Querschnittsabmessungen 40 χ 200 μ aufweisen und auch als ummantelte
Lichtleiter ausgebildet sein. Die freien Enden der Lichtleiter 10 sind, wie aus F i g; 1 ersichtlich, lückenlos
zusammengeführt und bilden eine etwa quadratische Lichtaustrittsfläche 18, die entsprechend der Anzahl und
Form der Lichtleiter 16 in fünf parallele Streifen unterteilt ist, wobei diese Streifen in F i g. 1 senkrecht
zur Zeichenebene verlaufen. Diese Lichtaustrittsfläche 18 befindet sich in der Brennebene einer durch eine
Linse 20 angedeuteten Projektionsoptik, die das emittierte Laserlicht parallelrichtet. Das z. B. von der
mittleren Laserdiode 12' über den Lichtleiter 16' emittierte Licht wird in einen zentralen Raumwinkelbereich 22 projiziert mit einer Divergenz, die sich aus dem
Verhältnis der Abmessungen des Lichtleiters 16' zu der Brennweite der Optik 20 ergibt und z. B. 0,25 mrad in
der Höhe und 1,25 mrad in der Breite betragen kann. Dieser streifenförmige Raumwinkelsektor wird von
dem Laserlicht homogen ausgefüllt Das von der nächstbenachbarten Laserdiode kommende Laserlicht
wird durch die Optik 20 in eir.en unmittelbar darüber oder darunter anschließenden streifenförmigen Raumwinkelsektor mit gleicher Divergenz projiziert, usw.
Würde man sich in -;iniger Entfernung von der Optik 20 einen Schirm aufgestellt denken, so würden auf diesem
Schirm streifenförmige, lückenlos aneinandergrenzende Fjldtr a, b, c, d, e mit Licht von je einer Laserdiode 12
ausgeleuchtet sein, wie im rechten Teil von F i g. 1 schematisch dargestellt
Die insoweit beschriebene Anordnung mit den Laserdioden 12, Lichtleitern 16 und Optik 20 stellt einen
Laserlichtsender Har, mit dem ein insgesamt etwa
quadratisches Feld (alle fünf Streifen a, b, c, d, e
zusammen) homogen mit sehr hoher Energiedichte ausgeleuchtet werden kann, wenn sämtliche Laserdioden 12 gleichzeitig und ohne Unterschied angesteuert
werden. Bereits dies stellt eine außerordentlich vorteilhafte Anordnung rur Erzeugung eines homogenen
Laserlichlbündels hoher Energiedichte dar, da das Feld der Lichtleiterenden wegen der sehr kleinen Abmessun-
gen als quasi-punktförmige Lichtquelle angesehen werden kann, in der die gesamte Sendeenergie aller
Laserdioden vereinigt ist.
Zusätzlich können aber die einzelnen Laserdioden 12 mittels eines Steuergerätes 23 derart angesteuert
werden, daß die Raumwinkelsektoren a. b. c, d, e mit Laserlicht in bestimmter zeitlicher Reihenfolge und/
oder in bestimmter Codierung impulsweise ausgeleuchtet
werden, wodurch eine Unterscheidung zwischen den einzelnen Sektoren möglich ist. Auch hierbei gewährleistet
die quasi-punktförmige Lichtquelle, daß die streifenförmigen Sektoren mit äußerst geringer Divergenz
(wie oben erwähnt) und lückenlos aneinandergrenzend projiziert werden.
Ferner sind in Fig. I fünf optronischc Empfangselemente
wie Photodioden oder insbesondere Avalanche-Dioden 24 dargestellt, die ebenfalls auf einem (nicht
dargestellten) gemeinsamen Träger befestigt sein können, und an deren für den Lichtempfang aktive
Bereiche ebenfalls bandförmige Lichtleiter 26 angeschlossen sind, deren freie Enden zu einer lückenlosen
Anordnung zusammengeführt sind und eine in entsprechende Streifen unterteilte Lichteinfallsfläche 28 bilden.
Die einzelnen Lichtleiter 26 und damit auch die Lichteinfallsfläche 28 haben zweckmäßigerweise die
gleichen Querschnittsabmessungen wie die Lichtleiter 16 bzw. die Lichtemissionsfläche 18. Die von den Enden
der Lichtleiter 26 gebildete Lichteinfallsfläche 28 ist mittels eines teildurchlässigcn Umlenkspiegels 30
ebenfalls an die Optik 20 angekoppelt und liegt in deren Brennebene. Die die Lichteinfallsfläche 28 bildenden
Streifen, d. h. die Endquerschnitte der einzelnen Lichtleiter 26, verlaufen in Fig. 1 parallel zur Zeichenebene,
d. h. um 90° gegenüber den Lichtleitern 16 gedreht.
Die mittlere Diode 24' wird über ihren Lichtleiter 26' und die Optik 20 nur solches Licht empfangen können,
welches aus einem mittleren streifenförmigen Segment C des gedachten Zielfeldes entsprechend dem rechten
Teil von Fig. herkommt, wobei dieser Streifen C aber lotrecht und damit im rechten Winkel zu den
streifenförmigen Sektoren a, b, c. d. e verläuft. Entsprechend ist jeder anderen der Dioden 24 ein
anderer lotrechter streifenförmiger Sektor A. B, C, D. E des Gesichtsfeldes zugeordnet Auch hier gewährleisten
die kleinen Abmessungen der Eintrittsenden der Lichtleiter und ihre lückenlose Aneinanderfügung, daß
die den Empfangsdioden zugeordneten Raumwinkelsektoren sehr kleine Divergenz haben und lückenlos
aneinandergrenzen, genau entsprechend den von den Laserdioden ausgeleuchteten Sektoren. Die Dioden 24
sind an ein Auswertegerät 32 angeschlossen, das ebenso wie das Steuergerät 23 an einen gemeinsamen Rechner
34 angeschlossen ist. Für Schußsimulationszwecke können z. B. mit je einem optischen Retroreflektor
ausgerüstete Zielobjekte (Panzerfahrzeuge, Hubschrauber und dgl.) verwendet werden. Mittels des Rechners
34, der auch die Befehlssignale für das Steuergerät 23 liefert, kann ermittelt werden, welche der Empfangsdioden
24 reflektiertes Licht von einem im Zielbereich befindlichen Objekt empfangen hat, und von welcher
der Laserdioden 12 dieses Licht ausgesendet worden war. und aus beiden Informationen zusammen ergibt
sich, in weichem der insgesamt 25 quadratischen Felder, die der Zielbereich entsprechend den horizontalen
Streifen 3 bis eund vertikalen Streifen A bis ff eingeteilt
ist, sich das reflektierende Zielobjekt befindet Die gesamte Einrichtung kann mit einer (nicht dargestellten)
Waffe mit Visier gekoppelt und derart justiert sein, daß die optische Achse der Optik 20 der Visierachse
entspricht, und in diesem Fall kann über den Rechner 34
die Höhen- und Seitenablage des vom Laserlicht 's getroffenen und dieses reflektierenden Zielobjekts von
der Visierlinie ausgerechnet und in einem Speicher 36 gespeichert und/oder an einem Darstellungsgerät 38
sichtbar gemacht werden, z. B. auf einem Schirm 40, auf dem das Visierkreuz 42 und eine das Ziel darstellende
κι Marke44dargestellt werden. Der Rechner 34 kann nach
Art eines Mikroprozessors ausgebildet sein, und ist mit
einem Auslöser 48 zur Freigabe des »Schusses«, d. h. des kompletten Sende-, Empfangs- und Auswertezyklus.
verbunden. Randbedingungen für die Schußfreigabe und
i'> Auswertung können von einem Speicher 46 eingegeben
werden, insbesondere Angaben über die Art der verwendeten Munition und über die gewünschte
Bewertung der festgestellten Abweichungen vom anzuvisierenden Haltepunkt, um z. B. eine Anzeige
»Treffer« oder »Fehlschuß« auszulösen.
Vorzugsweise wird die Auswertung entfernungsabhängig vorgenommen, indem mittels einer Entfernungsmeßstufe
50 aufgrund der Laufzeit des reflektierten und von einer der Dioden 24 aufgenommenen Laserlichtsi-
!"> gnals die tatsächliche Zielentfernung ermittelt und in
den Rechner 34 eingegeben wird.
Wie sich aus einfachen Überlegungen ergibt und in F i g. 4 min schematisch dargestellt ist. nimmt die Größe
des Ziefbereichs 60, der von der Laserdioden 12
w entsprechend den Streifen a bis e ausgeleuchtet und von
den Empfangsdioden 24 entsprechend den Streifen A bis E erfaßt wird, mit zunehmender Zielentfernung
entsprechend den Gesetzen der geometrischen Ausbreitung zu. Ein in geringer Entfernung befindliches Ziel
π 62 würde von dem gesamten Zielbereich 60 nur teilweise erfaßt, während ein gleich großes Ziel 64 in
größerer Entfernung nicht sämtliche streifenförmigen Felder a bis e bzw. A bis E des Zielbereichs ausfüllen
würde. Um trotzdem eine ungefähr gleichbleibende
■to Erfassung und Bewertung der Ziel- bzw. Haltegenauigkeit
unabhängig von der Zielentfernung durchführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Rechner 34 die
Auswertung entferungsabhängig derart durchführt, daß mit zunehmender Entfernung Randbereiche des gesam-
«· ten Zielfeldes 60 nicht mehr berücksichtigt werden und
nur noch ein kleinerer, z. B. nur noch die Streifen b, c. d
und B, C. D erfassender Zielbereich 60' berücksichtigt wird. Der Rechner 34 kann z. B. so programmiert sein.
daß er bei Überschreiten bestimmter Entfernungen
w Laserlicht von der obersten und untersten Laserdiode
12 in Fig. 1 (also aus den Streifen a und e^sowie vnden
äußersten Empfangsdioden 24 empfangenes Licht (entsprechend den Streifen A und E) nicht mehr
berücksichtigt, wodurch sich eine stufenweise Einengung des Zielfeldes ergibt. In verfeinerter Ausführung
kann der Rechner aber auch unter Berücksichtigung der relativen Intensität der empfangenen Signale die
Einengung des Zielfeldes kontinuierlich vornehmen.
Ebenfalls durch Vergleich der Intensität der empfangenen Signale aus den Streifen a bis e und A bis E des
Gesichtfeldes ist es möglich, die Ablagebestimmung des Zieles von der Visierlinie mit größerer Genauigkeit
durchzuführen, als dies der »Grobeinteilung« in je fünf horizontale und vertikale Streifen entspricht Wenn z. B.
f>5 durch den Rechner 34 verglichen wird, mit welcher
Intensität reflektierte Lascrsignalc mit Codierungen, die
den beiden obersten Laserdioden 12 in Fig. 1 entsprechen, empfangen werden, so kann innerhalb der
beiden Streifen a und b die genaue Lage des reflektierenden Zielobjekts durch Interpolation ermittelt, d. h. seine Abweichung von der Grenzlinie zwischen
β und b wenigstens annäherungsweise angegeben werden. Entsprechendes gilt für die lotrechten Streifen
A bis E bei einem Intensitätsvergleich der von verschiedenen Dioden 24 empfangenen Signale.
Die Anbringung der Laserdioden 12 mit den Lichtlrtern 16 auf dem Träger 10 (und entsprechend
den Empfangsdioden 24 auf ihrem Träger) erfolgt vorzugsweise in integrierter Bauweise. Gemäß F i g. 2
ist z. B. auf einer Platte 64, die auch als Wärmesenke dient, die Laserdiode 12 befestigt, die durch entsprechende Zuleitungen 66 mit den bei 68 schematisch
dargestellten elektronischen Komponenten für die Ansteuerung (z. B. Transistor usw.) verbunden ist Der
Lichtleiter 16 ist an der Lichtaustrittsfläche der Diode 12 mittels eines geeigneten Klebers oder Kitts 70 befestigt.
Diese Plättchen 64 mit den gemäß Fig.2 darauf
montierten Elementen sind die Untereinheiten, die gemäß F i g. 3 auf dem Träger 10 in stufenweise
versetzter Anordnung befestigt werden, wobei die Enden der Lichtleiter 16 bei 18 zusammengeführt und
festgelegt werden. Die Zuleitungen sind zu Steckkontakten 72 geführt, so daß der gesamte Träger 10 einen
Lasersender in integrierter Bauweise bildet, der leicht an eine Versorgungs- und Steuereinheit 24 angeschlossen werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der beschriebenen Ausführungsform beschränkt Insbesondere kann das Ablagebestimmungsgerät gemäß F i g. 1
derart abgeändert werden, daß auch die Dioden 24 als Lasersendedioden ausgebildet sind. Diese senden dann
in jeden der lotrechten Streifen A bis £des Zielfeldes 60 gepulstes Laserlicht mit unterschiedlicher zeitlicher
Versetzung bzw. Impulscodierung, ebenso wie die waagrechten Streifen a bis e Laserlichtpulse von den
Dioden 12 erhalten. Zusätzlich muß dann das Gerät noch einen einzigen Empfänger aufweisen (in F i g. 1
nicht dargestellt), und das von diesem Empfänger empfangene Reflexionssignal wird stets eine Kombination von Impulscodierungen, die einer der Dioden 12
und einer der Dioden 24 zugeordnet sind, aufweisen, wobei sich dann aufgrund dieser Kombination jeweils
eines der 25 Felder des Zielfeldes 60 eindeutig identifizieren läßt
Umgekehrt kann die Anordnung nach F i g. 1 auch so abgeändert werden, daß nicht nur die Dioden 24,
sondern auch die Dioden 12 als Empfangsdioden ausgebildet sind, wobei zusätzlich ein (in F i g. 1 nicht
dargestellter) Lasersender, z. B. ein gewöhnlicher Gasfestkörper oder Halbleiterlaser, vorgesehen ist In
diesem Fall benötigt man für das Laserlicht keine Impulscodierung, sondern die Ablagebestimmung erfolgt lediglich durch Identifizierung desjenigen Paares
von Dioden 24 und 12, die gleichzeitig reflektiertes Laserlicht empfangen.
Wesentlich ist in jedem Fall die gekreuzte, d. h. zueinander um 90° gedrehte Anordnung der streifenförmigen Lichtleiterenden an den Lichtaustritts- bzw.
-eintrittsflächen 18, 28, wodurch sich die Einteilung des Visierfeldes 60 in waagrechte und lotrechte Streifen
ergibt und damit die Möglichkeit, mit einer Anzahl 2 π von optronischen Elementen (bei den abgeänderten
Ausführungsformen 2 η + 1) eine Einteilung des Visierfeldes in n'-Felder zu erreichen.
Eine weitere mögliche Abänderung der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform besteht darin, daß in
Abhängigkeit von der in der Entfernungsmeßstufe 50 gemessenen Zielentfernunn die Brennweite der Optik
20 und damit Hie Größe des aus waagrechten und senkrechten Streifen zusammengesetzten Zielfeldes 60
geändert wird. Zu diesem Zweck kann die Optik 20 als übliche Vario- oder Zoom-Optik ausgebildet und mit
einem Servomotor versehen sein.
Es ist weiterhin möglich, die Lichtleiterenden 18, 28 nicht exakt in der Brennebene der Optik 20, also in der
Abbildungsebene für unendliche Entfernung, anzuordnen, sondern etwas aus dieser Brennebene heraus zu
versetzen. Durch diese »defokussierte« Anordnung erhalten die einzelnen streifenförmigen Raumwinkelsektoren eine größere Divergenz und überlappen
einander. Das erfaßte Feld 60 im Zielbereich wird durch diese Überlappung der Streifen in eine größere Anzahl
von unterscheidbaren Matrixfeldern unterteilt (z. B. zwischen den Streifen a und b liegt ein Streifen, der
überlagertes Licht von der ersten und zweiten Laserdiode 12 und damit auch die überlagerte
Impulscodierung empfängt, usw.). Hierdurch kann die Winkelauflösung bei der Ablagebestimmung weiter
erhöht bzw. die Zahl der erforderlichen Sende- und Empfangselemente verringert werdea
Der geringe Platzbedarf der erfindungsgemäßen Anordnung ermöglicht es auch, die gesamte Sende- und
Empfangseinheit innerhalb des Gehäuses eines üblichen Waffenvisiers bzw. einer Ortungseinheit unterzubringen
und mit der Optik des Visiers zu integrieren, oder aber die Einheit als gesondertes Gerät geringer Größe
auszubilden, das vor der Eintrittsöffnung eines Waffenvisiers angeordnet und daran befestigt werden kann.
Claims (10)
1. Einrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Laserlicht mit mehreren Laserlicht emittierenden und/oder detektierenden optronischen Elementen, an die Lichtleiter angeschlosssen sind, deren
Enden in einer Abbildungsebene einer Projektionsoptik in lückenloser Anordnung derart angeordnet
sind, daß jedem Sende- oder Empfangsquerschnitt eines Lichtleiters ein von der Optik projezierter
Rau.Tiwinkelsektor zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von η
optronischen Elementen (12, 24) vorgesehen sind und die an diese Elemente angekoppelten Lichtleiter
(16, 26) streifenförmigen Querschnitt haben und zu zwei aus je η parallelen Streifen zusammengesetzten
Lichtein- oder Austrittsflächen (18, 28) zusammengeführt sind, die in zwei mittels Strahlteiler (30)
gebildeten Abbildungsebenen der Optik (20) gegeneinander um 90° bezüglich der optischen Arhse
verdreht derart angeordnet sind, daß sich die den einzelnen ( Lichtleiterquerschnitten zugeordneten,
von der Optik (20) projezierten streifenförmigen Raumwinkelsektoren matrixförmig überlagern.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Gruppe von π optronischen
Elementen aus Lasersendedioden (12), insbesondere Ga-As-Dioden, und die andere Gruppe aus lichtempfindlichen Dioden, insbesondere Avalanche-Dioden, besteht
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdioden (12) an ein Steuergerät (24) zur selektiven und/oder unterschiedlich
pulscodemodulierten Ansteuerung und die Empfangsdioden (24) an ein Siener- bzw. Auswertegerät
(32) zur selektiven Abfrage angev hlossen sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gruppen von η optronischen
Elementen nur aus Lasersendedioden oder nur aus lichtempfindlichen Empfangsdioden bestehen und
daß ein zusätzlicher Laserlichtsender bzw. -empfänger vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optronischen
Elemente (12,24) an ein Auswertegerät (Rechner 34)
angeschlossen sind, das so ausgebildet ist, daß es durch Identifizierung des jeweils dai Reflexionssignal empfangenden optronischen Elements (24) und
des das empfangene Licht aussendenden optronischen Elements (12) die Höhen- und Scitenablage
des reflektierenden Zielobjekts von der optischen Achse ermittelt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertegerät (Rechner 34) so
eingerichtet ist, daß es durch Intensitätsvergleich der von zwei benachbarten Empfangselementen (24)
empfangenen Signale und/oder der empfangenen, von zwei benachbarten Lasersendeelementen (12)
ausgesendeten Signale eine interpolierte Ablagebestimmung mit größerer Genauigkeit, als der Zahl der
verwendeten optischen Elemente entspricht, durchführt.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertegerät (34) in
Abhängigkeil von einer gleichzeitig durchgeführten Laufzeit-Entfernungsmessung des Zielobjekts die
Auswertung derart durchführt, daß mit wachsender Zielentfernung Meßsignale aus von der optischen
Achse entfernter liegenden Raumwinkelsektoren derart unterdrückt oder geringer bewertet werden,
daß die Abmessung des insgesamt ausgewerteten Zielbereichs unabhängig von der Zielentfernung
annähernd konstant bleibt,
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswerte- und
Steuergerät (34) derart ausgebildet ist, daß es die Ansteuerung der Lasersendeelemente (12) und die
Auswertung der Empfangssignale vo.j den
Empfangselementen (24) ständig während einer Zeit, die der Flugdauer eines angenommenen Flugkörpers über die gemessene Zielentfernung entspricht,
durchführt
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an das Auswertegerät
(34) ein Darstellungsgerät (38) zur Sichtbarmachung der Ablage des Zielobjekts von einer Zielachse
verbunden ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß es mit dem Visier einer Waffe verbunden und achsgleich justiert oder in das
Visier eingebaut ist
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2802477A DE2802477C3 (de) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Einrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Laserlicht mit mehreren Laserlicht emittierenden und/oder detektierenden optronischen Elementen |
GB7842876A GB2013361B (en) | 1978-01-20 | 1978-11-02 | Devices for transmitting and/or receiving laser light and apparatus fitted therewith for determination of off-aim location for instance for the purpose of firing simulation |
FR7836153A FR2415287A1 (fr) | 1978-01-20 | 1978-12-22 | Emetteur-recepteur pour lumiere laser et appareil equipe d'un tel dispositif pour determiner une derivation, notamment pour la simulation de tirs |
US06/005,029 US4229103A (en) | 1978-01-20 | 1979-01-19 | Apparatus for determining off-aim during firing simulation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2802477A DE2802477C3 (de) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Einrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Laserlicht mit mehreren Laserlicht emittierenden und/oder detektierenden optronischen Elementen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2802477A1 DE2802477A1 (de) | 1979-07-26 |
DE2802477B2 true DE2802477B2 (de) | 1980-11-27 |
DE2802477C3 DE2802477C3 (de) | 1981-08-20 |
Family
ID=6029997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2802477A Expired DE2802477C3 (de) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Einrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Laserlicht mit mehreren Laserlicht emittierenden und/oder detektierenden optronischen Elementen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4229103A (de) |
DE (1) | DE2802477C3 (de) |
FR (1) | FR2415287A1 (de) |
GB (1) | GB2013361B (de) |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5675626A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-22 | Minolta Camera Co Ltd | Distance measuring device |
US4397559A (en) * | 1981-02-19 | 1983-08-09 | University Of Pittsburgh | Apparatus for processing electromagnetic radiation and method |
DE3114000C2 (de) * | 1981-04-07 | 1983-04-28 | Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronic mbH, 2000 Hamburg | Schießsimulations- und -übungsverfahren für ballistische Munition und bewegliche Ziele |
US4379233A (en) * | 1981-05-27 | 1983-04-05 | Trebor Industries, Inc. | Optical arrangement for quantitative analysis instrument utilizing pulsed radiation emitting diodes |
DE3207382C2 (de) * | 1982-03-02 | 1986-10-16 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Abtastender Laserentfernungsmesser |
US4781593A (en) * | 1982-06-14 | 1988-11-01 | International Laser Systems, Inc. | Lead angle correction for weapon simulator apparatus and method |
DE3234949C1 (de) * | 1982-09-21 | 1983-12-15 | Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronic mbH, 2000 Hamburg | Einrichtung zur Schussgefechtssimulation zwischen Gefechtsteilnehmern |
FR2567275B1 (fr) * | 1984-07-09 | 1986-07-25 | Giravions Dorand | Procede et dispositif de reperage spatial d'un objet et application en simulation de tir |
US5559322A (en) * | 1985-03-11 | 1996-09-24 | Trw Inc. | Imaging optical tracker |
DE3543647C2 (de) * | 1985-12-11 | 1994-02-24 | Hipp Johann F | Einrichtung zur Vermessung von durch Reflektoren markierten Raumpunkten und darauf gerichteter Kommunikation mit Licht |
JP2571694B2 (ja) * | 1987-08-21 | 1997-01-16 | 大成建設 株式会社 | レベル測量用スタッフの光ファイバを利用した受光位置検出装置 |
US4928014A (en) * | 1988-10-03 | 1990-05-22 | Futrex, Inc. | Near-infrared apparatus and method for determining percent fat in a body |
US4923402A (en) * | 1988-11-25 | 1990-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Marksmanship expert trainer |
US4923401A (en) * | 1988-11-25 | 1990-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Long range light pen |
BE1002748A3 (fr) * | 1989-01-17 | 1991-05-28 | Leentjens Boes Sa | Appareillage a l'usage des systemes de simulation et d'entrainement au tir. |
EP1026521B1 (de) * | 1995-04-12 | 2004-09-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Verfahren und Gerät zur Objekterfassung |
US5734504A (en) * | 1995-12-14 | 1998-03-31 | Lockheed Martin Corporation | Multi-beam illuminator laser |
US5636992A (en) * | 1995-12-21 | 1997-06-10 | Rockwell International Corporation | Low power pulsed laser simulator |
JPH11242518A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Honda Motor Co Ltd | レーダー装置 |
DE50002356D1 (de) | 1999-03-18 | 2003-07-03 | Siemens Ag | Ortsauflösendes abstandsmesssystem |
WO2003067276A2 (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-14 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Reentry vehicle interceptor with ir and variable fov laser radar |
FI20050655A (fi) * | 2005-06-17 | 2006-12-18 | Iprbox Oy | Laserjärjestelmä ja -menetelmä |
US7711441B2 (en) * | 2007-05-03 | 2010-05-04 | The Boeing Company | Aiming feedback control for multiple energy beams |
US7905046B2 (en) * | 2008-02-15 | 2011-03-15 | Thomas D. Smith, III | System and method for determining target range and coordinating team fire |
US8312665B2 (en) | 2008-10-10 | 2012-11-20 | P&L Industries, Inc. | Side-mounted lighting device |
US9219544B2 (en) * | 2010-07-01 | 2015-12-22 | Analysis First LLC | LED based identification and communication systems |
EP2469295A1 (de) | 2010-12-23 | 2012-06-27 | André Borowski | Echtzeit-3D-Landschaft-Bildwandler und entsprechende Bildgebungsverfahren |
EP2469294A1 (de) * | 2010-12-23 | 2012-06-27 | André Borowski | 2D/3D Echtzeit-Abbildungsvorrichtung und entsprechende Abbildungsverfahren |
US9170079B2 (en) | 2011-01-18 | 2015-10-27 | Larry E. Moore | Laser trainer cartridge |
US10532275B2 (en) | 2012-01-18 | 2020-01-14 | Crimson Trace Corporation | Laser activated moving target |
US9012822B2 (en) * | 2012-07-18 | 2015-04-21 | Thales Holdings Uk Plc | Missile guidance |
US8844189B2 (en) | 2012-12-06 | 2014-09-30 | P&L Industries, Inc. | Sighting device replicating shotgun pattern spread |
US9297614B2 (en) | 2013-08-13 | 2016-03-29 | Larry E. Moore | Master module light source, retainer and kits |
US9182194B2 (en) | 2014-02-17 | 2015-11-10 | Larry E. Moore | Front-grip lighting device |
US9644826B2 (en) | 2014-04-25 | 2017-05-09 | Larry E. Moore | Weapon with redirected lighting beam |
US10436553B2 (en) | 2014-08-13 | 2019-10-08 | Crimson Trace Corporation | Master module light source and trainer |
JP6465382B2 (ja) * | 2014-10-02 | 2019-02-06 | 株式会社リコー | 物体検出装置及びセンシング装置 |
US10132595B2 (en) | 2015-03-20 | 2018-11-20 | Larry E. Moore | Cross-bow alignment sighter |
US10114109B2 (en) | 2015-05-07 | 2018-10-30 | GM Global Technology Operations LLC | Lidar with hexagonal laser array |
US9829280B1 (en) | 2016-05-26 | 2017-11-28 | Larry E. Moore | Laser activated moving target |
US10209030B2 (en) | 2016-08-31 | 2019-02-19 | Larry E. Moore | Gun grip |
US10436538B2 (en) | 2017-05-19 | 2019-10-08 | Crimson Trace Corporation | Automatic pistol slide with laser |
US10209033B1 (en) | 2018-01-30 | 2019-02-19 | Larry E. Moore | Light sighting and training device |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2378589A (en) * | 1942-05-04 | 1945-06-19 | Chrysler Corp | Power driving unit |
US3294903A (en) * | 1961-04-19 | 1966-12-27 | Columbia Broadcasting Syst Inc | Electronic reconnaissance systems |
US3244889A (en) * | 1961-07-06 | 1966-04-05 | United Aircraft Corp | Photosensitive tracker with special x and y axis photocells having pluralities of parallel electrodes |
US3160415A (en) * | 1961-11-20 | 1964-12-08 | Phillip M Knapp | Strafing target using schlieren effect |
FR1431341A (fr) * | 1965-03-31 | 1966-03-11 | Procédé de prise de vues et de reproduction d'images et autres documents | |
US3590248A (en) * | 1965-04-13 | 1971-06-29 | Massachusetts Inst Technology | Laser arrays |
GB1228143A (de) * | 1967-04-11 | 1971-04-15 | ||
US3535537A (en) * | 1968-04-09 | 1970-10-20 | Us Navy | Optical line splitter having light conducting strips with fused input end and flared output ends |
DE1937465A1 (de) * | 1968-07-24 | 1970-04-09 | Konishiroku Photo Ind | Vorrichtung zum Feststellen kleinster Neigungen eines Objektes gegenueber einer Ebene |
US3538403A (en) * | 1969-04-21 | 1970-11-03 | Ling Temco Vought Inc | Particle-sensing matrix |
US3691390A (en) * | 1969-10-10 | 1972-09-12 | Electric Nuclear Lab Inc | Composite light source |
DE2063124A1 (de) * | 1969-12-29 | 1971-09-09 | Aai Corp | Treffer Feststell Anordnung |
DE2039440A1 (de) * | 1970-08-07 | 1972-02-10 | Klemt Kg Arthur | Optische Vorrichtung zur getrennten und vollstaendigen Abbildung sich lueckenlos beruehrender Rasterfelder |
US3746454A (en) * | 1971-03-03 | 1973-07-17 | Us Navy | Infrared receiver for optical radar |
DE2149729C3 (de) * | 1971-10-05 | 1978-12-07 | Precitronic Gesellschaft Fuer Feinmechanik Und Electronic Mbh, 2000 Hamburg | Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlkeulen |
DE2153969A1 (de) * | 1971-10-29 | 1973-05-03 | Licentia Gmbh | Anordnung zur erhoehung der strahlungsdichte von strahlungsquellen |
DE2260086C2 (de) * | 1972-12-08 | 1983-01-27 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Optischer Korrelator |
DE2302247A1 (de) * | 1973-01-18 | 1974-07-25 | Drello Ing Paul Drewell | Vorrichtung zur aufnahme von geschosstreffbildern |
DE2360781A1 (de) * | 1973-03-02 | 1975-10-30 | Britz Hans Ernst | Elektronische auswertung fuer optoelektronische antennenanlage fuer laser-strahlen und strahlen mit aehnlichen ausbreitungsbedingungen |
US3937575A (en) * | 1973-11-26 | 1976-02-10 | Martin Marietta Corporation | Electro-optical ranging means |
FR2269759A1 (en) * | 1974-04-30 | 1975-11-28 | Serat | Rifle firing simulator with target screen - has light beam on rifle hitting screen of light conductor array |
US4063368A (en) * | 1976-08-16 | 1977-12-20 | Manned Systems Sciences, Inc. | Laser weapons simulation system |
-
1978
- 1978-01-20 DE DE2802477A patent/DE2802477C3/de not_active Expired
- 1978-11-02 GB GB7842876A patent/GB2013361B/en not_active Expired
- 1978-12-22 FR FR7836153A patent/FR2415287A1/fr active Granted
-
1979
- 1979-01-19 US US06/005,029 patent/US4229103A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2415287A1 (fr) | 1979-08-17 |
FR2415287B1 (de) | 1983-08-12 |
GB2013361B (en) | 1982-04-21 |
DE2802477C3 (de) | 1981-08-20 |
DE2802477A1 (de) | 1979-07-26 |
GB2013361A (en) | 1979-08-08 |
US4229103A (en) | 1980-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2802477C3 (de) | Einrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Laserlicht mit mehreren Laserlicht emittierenden und/oder detektierenden optronischen Elementen | |
DE2846962C2 (de) | Laserlicht-Schußsimulator für Lenkflugkörper | |
DE102017123875A1 (de) | Sendeeinrichtung für einen LIDAR-Scanner mit einem durch ein Abdeckelement übergedeckten Scanspiegel | |
DE69009921T2 (de) | Vorrichtung zur automatischen Harmonisierung für ein opto-elektronisches System. | |
DE3689867T2 (de) | Übungseinrichtung für Waffen. | |
DE19846655A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Feuerleitung | |
EP1543344A2 (de) | Optoelektronische erfassungseinrichtung | |
DE3441921C2 (de) | ||
EP1355128A1 (de) | Automatische Ausrichtung eines Sensors | |
DE1905605A1 (de) | Geraet zum Ausrichten von zwei oder mehreren optischen Achsen | |
DE202007019050U1 (de) | Suchkopf für einen zielsuchenden Flugkörper | |
EP1515157A1 (de) | Optoelektronische Erfassungseinrichtung | |
DE102011015779A1 (de) | Strahler für gerichtete Energie | |
DE19851010B4 (de) | Einrichtung zur Erkennung und Lokalisierung von Laserstrahlungsquellen | |
EP3367050A1 (de) | Messrahmen mit optischem filter zur berührungslosen optischen ermittlung einer durchschussposition | |
DE2729898C2 (de) | Strahlenprojektor | |
EP0029827B1 (de) | Verfahren zur raumüberwachung mittels gepulster richtstrahlung und vorrichtung zur ausführung des verfahrens | |
EP1186850A2 (de) | Einrichtung zur elektronischen Trefferauswertung | |
DE2149729C3 (de) | Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlkeulen | |
DE2727841C2 (de) | Laserlichtsender, insbesondere für Schußsimulationszwecke | |
AT16975U1 (de) | System zur Bestimmung und/oder Vorhersage einer Position und/oder einer Flugbahn von orbitalen Objekten im Weltraum | |
DE3609834A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum stoeren elektromagnetischer strahlung | |
DE3217726C1 (de) | Raketenverfolgungsgerät zur Erzeugung von Bahnfehlersignalen | |
DE102010015045B4 (de) | Verfahren und System zur Bestimmung von Trajektorien sich schnell bewegender Objekte oder Geschosse mittels eines zeitlich-wellenlängencodierten Detektionsraumes | |
DE3543647C2 (de) | Einrichtung zur Vermessung von durch Reflektoren markierten Raumpunkten und darauf gerichteter Kommunikation mit Licht |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |