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 Elementen

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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
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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,
Ja daß zwei Gruppen von π optronischen Elementen 12,24
|> 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.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
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
DE2802477A 1978-01-20 1978-01-20 Einrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Laserlicht mit mehreren Laserlicht emittierenden und/oder detektierenden optronischen Elementen Expired DE2802477C3 (de)

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