DE2833272C3

DE2833272C3 - Vorrichtung zur Bestimmung der Lage einer Strahlungsquelle

Info

Publication number: DE2833272C3
Application number: DE2833272A
Authority: DE
Inventors: Jean Luc Paris Hidalgo
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1977-07-29
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1981-11-19
Also published as: GB2002986A; DE2833272A1; IT7850492A0; DE2833272B2; US4193689A; FR2399033A1; IT1105927B; GB2002986B; FR2399033B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist insbesondere zur Ermittlung der räumlichen Lage eines sogenannten Visierhelmes für den Piloten eines Kampfflugzeuges geeignet. Bei einem solchen Helm sieht der Pilot durch eine an dem Helm befestigte, halbdurchlässige Scheibe hindurch auf einer monokularen Achse, das mit Hilfe eines Kollimators ins Unendliche projizierte Bild eines Fadenkreuzes in Überlagerung mit der Außenwelt. Zur Auswahl eines bestimmten Zieles bringt der Pilot das Bild des Fadenkreuzes mit diesem Ziel zur Deckung und betätigt sodann einen Druckknopf. Wird nun in diesem Moment die exakte räumliche Lage des Visierhelmes in bezug auf das Flugzeug bestimmt, so kann die Blickrichtung oder Visierrichtung des Piloten relativ leicht ermittelt und anschließend ein Waffensystems oder ein optischer Strahl auf das betreffende Objekt gerichtet werden.

Eine Vorrichtung der einleitend angegebenen Gattung ist aus US-PS 39 51 550 bekannt. Als Lichtquelle dient eine Elektrolumineszenzdiode. Die Elementarfühler befinden sich in einem Gehäuse hinter zwei zueinander senkrecht stehenden Schlitzen, die als Blenden für die von der Lumineszenzdiode abgegebene Strahlung wirken. Für den eingangs angegebenen Anwendungsfall ist die Lumineszenzdiode zusammen mit zwei weiteren Lumineszenzdioden an dem Visier-

helm angebracht. Die drei Lumineszenzdioden werden aufeinanderfolgend gespeist Sie bilden die Spitzen eines Dreiecks mit bekannten Abmessungen. Aus der aufeinanderfolgenden Bestimmung der räumlichen Lage jeder Lumineszenzdiode kann nach bekannten geometrischen Beziehungen die räumliche Lage des Dreiecks und damit die VisierricLitung des Piloten ermittelt werden. Die hierzu notwendigen Schaltungen sind jedoch in der genannten Druckschrift ebensowenig angegeben wie Maßnahmen zur Ermittlung desjenigen fotoempiindlichen Elementes des Streifengitters, das das Maximum der einfallenden Strahlung erhält.

Aus der DE-OS 24 02 204 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Punktes innerhalb eines Raumes unter Verwendung von drei optischen Winkelmeßeinrichtungen bekannt, die die Ecken eines in einer horizontalen Meßebene liegenden Dreiecks bilden. Die Winkelmeßeinrichtungen enthalten jeweils eine Fotodetektorenzeile mit einem vorgeschalteten, faseroptischen Querschnittswandler. Die Schaltung zur Ermittlung desjenigen Fotodetektors, auf den der in seiner räumlichen Lage zu bestimmende Punkt abgebildet wird, ist nicht angegeben.

Aus der DE-AS 19 05 042 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Ortes eines Satelliten bekannt, die aus einer Zylinderlinse, einer Codeplatte mit rechteckigen Öffnungen gleicher Breite und gemäß einer geometrischen Folge unterschiedlicher Länge sowie mit einem dahinter angeordneten strahlungsempfindlichen Detektor arbeitet, der den gesuchten Ort unmittelbar in Form einer Binärziffer liefert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend angegebenen Gattung anzugeben, deren Meßgenauigkeit durch Bestimmung desjenigen fotoempfindlichen Elementes, das das Maximum der empfangenen Strahlung erhält, verbessert ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Beispiele sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes Schema eines Elementarfühlers der Vorrichtung zur Lagebestimmung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Fühler der F i g. 1 zur Erläuterung der winkelmäßigen Lagebestimmung in einer Ebene,

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Lagebestimmung und ein System zur Bestimmung der Achsrichtung eines Körpers gemäß der Erfindung,

Fig. 4 und 5 Schemata zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung nach F i g. 3 und

F i g. 6 ein Blockschaltbild der zugehörigen Verarbeitungsschaltungen.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt mindestens drei identische oder ähnliche Untereinheiten, die jeweils einen Lineardetektor aus photoempfindlichen Elementen, wie etwa einen Streifendetektor aus CCD-Schaltungen oder eine äquivalente Vorrichtung aufweisen. Jede Untereinheil wird im folgenden Elementarfühler genannt und ist vereinfacht in F i g. 1 durch einen Streifendetektor 1 angedeutet, dessen Längsrichtung parallel zu einer ersten Bezugsrichtung Z ist. Der Elementarfühler umfaßt des weiteren eine Zylinderlinse 2. Die Längsachse W der Zylinderlinse entspricht der Hauptebene einer sphärischen Linse und wird im folgenden als optische Achse bezeichnet. Diese optische Achse W ist parallel zu einer zweiten Referenzrichtung Y. die senkrecht zur vorgenannten Richtung Z ist Die photoempfindliche Ebene des Str^ifendetektors ist parallel zur Fläche der Linse. Die Ebenen sind durch die kartesischen Achsen Y und Z definiert Der Streifendetektor 1 ist im wesentlichen in der Brennebene der Linse 2 angeordnet, zumindest in

iü seinem zentralen Teil, der dem zentralen Teil der planen Seite der Linse gegenüberliegt. Der eingezeichnete Punkt O ist der Mittelpunkt des Streifendetektors in Z-Richtung. Die dargestellte Achse Y entspricht der Brennachse der Linse 2.

Die Arbeitsweise des Elementarfühlers wird in F i g. 2 et tauten. Ein Teil der omnidirektionalen durch die punktförmige, auf dem beweglichen Körper gelegene Lichtstrahlung ausgehende Strahlung trifft auf der Linse parallel oder im wesentlichen parallel zu der durch die Quelle gegebenen Richtung ein. Die Richtung ist durch den Winkel <x/ angegeben. Diese einfallende Strahlung wird durch die Optik 2 auf ein Punktelement Ep des Streifendetektors fokussiert. Genauer genommen gibt es infolge von Beugungsphänomenen und der vorgenommenen Approximation bezüglich der Brennebene der Linse 2 mehrere Elemente, die durch die einfallende Strahlung erregt werden. Diesem Umstand wird später Rechnung getragen. Zur Erläuterung der Arbeitsweise wird der Einfachheit halber angenommen, daß nur ein

M einziges Element Ep erregt wird. Dieses Element befindet sich auf der Schnittgeraden der Achse Zmit der durch die Quelle 5/und die optische Achse Wder Linse 2 definierten Achse. Die Koordinate Zp an der Achse Z des Elementes Ep wird durch elektronisches Auslesen des Streifendetektors und durch Verarbeitung des erhaltenen Signals SV gewonnen. Die Verarbeitungsschaltungen enthalten einen Rechner, der den Winkel \j zwischen der genannten Ebene und der dritten Referenzrichiung X eines kartesischen Koordir.atensystems XYZ, das mit der den Fühler tragenden Außenwandung verbunden ist, errechnet. Das Gehäuse des Fühlers ist mit 3 bezeichnet. Es ist ein optisches Filter 4 vorgesehen, um die Strahlung in einem Spektralband passieren zu lassen, das dem Spektrum der vorgesehenen Strahlungsquelle entspricht, da das Lineargitter 1 gleichermaßen in Abhängigkeit des auszuwertenden Spektralbereichs gewählt ist. Es kann des weiteren eine Blende 5 vorgesehen sein, um das Beobachtungsfeld mit dem öffnungswinkel 2\M zu

5i) begrenzen, der ausreicht, um die Strahlungsquellen zu erfassen.

In F i g. 3 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung zur Lagebestimmung dargestellt. Sie umfaßt drei Elementarfühler 10/1, 105 und IOC deren Hauptelemente in F i g. 1 dargestellt sind. Die Kombination dreier Elementarfühler definiert drei Ortungsebenen, die als gemeinsamen Punkt die Strahlungsquelle in dem betrachteten Augenblick aufweisen. In dem dargestellten Beispiel ist 51 die Aktive der drei

Wi Punktquellen Sl, 52 und 53. Jede Ebene ist durch die optische Achse W der Linse 2 und durch das erregte Element Ep des Streifendetektors 1 definiert. Die räumliche Lage der Quelle 51 in bezug ;iuf das Achsensystems XYZ kann durch Rechnung bestimmt

h> werden. Die Achsen .V YZ sind ortsfest in bezug auf den Gehäuseumbau 11, an dem die Einheit der Fühler befestigt ist. Das gleiche gilt für die Quelle 52 und für die Quelle 53, wodurch die Lage des Dreiecks 5 1. 52.

53 und folglich die Lage des Helmes 12, auf dem die Quellen befestigt sind, bestimmt ist. Da der Konstruktion entsprechend die Richtung der Achse DV, die festgestellt werden soll, in bezug auf die Lage des Dreiecks 5 t, 52, 53 präzise bekannt ist, kann schließlich die gesuchte Richtungsinformation erhalten werden. Die Eic lentarfühler sind, wie in Fig. 3 zu sehen ist, gegeneinander versetzt angeordnet. Der Fühler 106 ist gegenüber dem Fühler 10«? um eine Strecke L längs der Z-Achse verschoben und der Fühler 10c befindet sich in der Mitte zwischen den beiden erstgenannten Fühlern und ist gegenüber diesen um eine Drehung π/2 um die X-Achse versetzt. Diese Anordnungsweise ist in dem vereinfachten Schema der F i g. 4 durch die Ortungsebenen einer Lichtquelle Sj wiedergegeben, wobei anzumerken ist, daß für andere Lichtquellen dieselben Überlegungen gelten. Die Streifendetektoren 14, 1S, 1 Csind in einer ersten Ebene parallel zu den Richtungen Z und Y angeordnet, wobei 14 und lßin Richtung Zund lCin Richtung ^orientiert sind. Die Zylinderlinsen 2/4, 2S, 2Csind in einer zweiten Ebene parallel zur vorgenannten angeordnet, wobei 24 und 2ßin ^-Richtung und 2Cin Z-Richtung weisen. Die Ortungsebenen sind mit P\,P2 und P3 und der mit der X-Richtung gebildete Winkel jeweils durch α 1, λ 2 und a 3 bezeichnet. Die Elementarfühler 104 und 10ß ermöglichen die Bestimmung der Ebenen PX und P2, die sich in einer Geraden DX parallel zur K-Richtung der optischen Achse der Linsen 24 und 2ß schneiden. Aus den F i g. 4 und 5 ist ersichtlich, daß es bei Kenntnis der Entfernung L zwischen den Elementen 24 und 2ß und bei Kenntnis der Winkelparameter α 1 und a. 2 möglich ist, alle Elemente des Dreiecks OX, O2, M in der Zeichenebene zu errechnen und folglich die Lage der Geraden D 1 zu bestimmen, wobei die Punkte OX, O 2 und M die Schnittpunkte mit den optischen Achsen bzw. mit der Geraden D X sind. Der dritte Elementarfühler IOC bestimmt die Winkelrichtung <x 3 zwischen der A"-Richtung und der Ebene P3, die durch die optische Achse der Linse 2C läuft. Diese Ebene schneidet die Gerade D X im Punkt der Lichtquelle Sj. Die Koordinaten des Punktes Sj werden durch Rechnung erhalten. Durch Kenntnis der Vektorbeziehung

5351 + 5152 + 5253 = 0

des Dreiecks und dank der Kenntnis der Längen der Vektoren kann eine Probe gemacht werden, um die Zuverlässigkeit und die Präzision der Messung zu erhöhen. Seien A. B und C die auf den Streifen gelegenen Punkte und OX, O 2, O 3. die Mittenpunkte der optischen Achsen und liege der Koordinatenursprung O auf dem Mittelpunkt des Streifenderektors 1C des mittleren Fühlers IOC, so erhält man für die Gleichungen der Ebenen:

— Ebene PX: (zX-zA)x+zA - xl=xl - ζ

— Ebene P2: -yB ■ x+yB ■ χ I=x2 -y

— Ebene P3: (z3-zC)x+zC■ xX = x3 ■ y

mit

A (O. O, zA), B (O. yB. O). C(O. O. zC).

Oi(xi, Ο,ζί), O2(x2, O. OX

O3(x3.O.z3).

Der Punkt Sj (xS.yS. zS) erfüllt die drei Gleichungen. Wenn die Linsen identisch sind und folglich χ X = x2 = x3 = f (Brennweite) ist und unter der Annahme, daß gilt zX —z3 = L (Abstand zwischen OX und O3), erhält man die folgenden einfachen Relationen:

xS = (:C - ζA)

L ■ vB

I.+(zC-zA) '

r·

L+{zC-zA)

L ■ zA+ z\ (zC-zA) L+(zC-zA)

Es wird angemerkt, daß die beschriebene Vorrichtung zur Lagebestimmung dadurch vereinfacht sein kann, daß nur zwei Elemeniarfiihler anstelle von dreien, nämlich der Elementarfühler IOC und einer der Fühler 104 oder 10ß, verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform ermöglicht die Vorrichtung jedoch nur eine Richtungsbestimmung der punktförmigen Lichtquelle und nicht eine räumliche Bestimmung. Hieraus folgt eine verminderte Meßgenauigkeit, insbesondere für die abschließende räumliche Bestimmung der Richtung einer mit dem beweglichen, die Lichtquellen tragenden Teil verbundenen Achse.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild der elektronischen Schaltungen, die zu der Ortungsvorrichtung gehören. Aus Gründen der Übersichtlichtkeit ist nur ein einziger Elementarfühler 104 dargestellt. Synchronisations-

)(> schaltungen, die allen Elementarfühlern gemeinsam sind, sind durch einen Taktgeber 20 dargestellt, der ein Impulssignal mit der Frequenz Hund ein Signal mit der halben Frequenz H/2 erzeugt. Das Signal H synchronisiert die Leseschaltung 21 für den lichtempfindlichen Streifendetektor 14, der aus CCD-Schaltungen besteht. Die Leseschaltung 21 und der Detektor 14 sind als integrierte Schaltkreise auf ein und demselben Träger realisiert. Das Ausgangssignal 5Vwird im Verstärker 22 verstärkt und sein Pegel wird durch Vergleich mit einem Schwellwert im Schwellwertvergleicher 23 festgestellt. Das Signal H steuert über einen Umschalter 24 einen Zähler 25. Die Anstiegsflanke 5 1! des .Nutzsignals 510 am Ausgang des Vergleichers 23 wird durch die Diode 26 ausgeblendet und an den Umschalter 24 geleitet, um die Umschaltung der Zählfrequenz in diesem Moment zu bewirken, wobei am Ausgang 513 des Zählers 24 das Signal mit der Frequenz H durch das Signal mit der Frequenz H/2 ersetzt wird. Die abfallende Flanke 512 des Nutzsignals 510 wird durch eine zweite Diode 27

ίο ausgeblendet und steuert einerseits den Umschalter 24, um erneut das Signal mit der Frequenz H auszuwählen, und andererseits den Zähler 25, um die Zählung zu stoppen. Das Signal 512 steuert darüber hinaus die Übertragung des Zählresultates in ein Zwischen-Speicherregister 28. Wenn alle Elemente E t bis En des Streifendetektors XA abgetastet sind. liefert die Schaltung 21 ein Signal 514, das das Ende der Auslesung anzeigt und das den Zähler 25 löscht. Sodann beginnt ein neuer Lesezyklus unter denselben Bedin-

bo gungen für die nächste Strahlungsquelle. Mit dieser Lösung kann das zentrale Element Ep der durch die Strahlung erregten Elemente des Streifendetektors ermittelt werden. Wie bereits erwähnt bedeckt der auf den Streifendetektor fokussierte Leuchtfleck im allgemeinen mehrere Photoelemente.

Der mit dem Helm verbundene Teil der Vorrichtung umfaßt eine Gleichstromversorgung 30 und einen Umschalter 31. Ein Rechner 40 empfängt die Zähldaten

aus dem Zwischenspeicher 28 und liefert sodann ein Steuerungssignal 515 für den Umschalter 31, um die Stromversorgung an die nächstfolgende Lichtquelle anzulegen. Jeder Ausgang der Stromversorgung für die Lichtquellen 51 bis 53 ist gleichermaßen mit dem Rechner 40 verbunden, um die Adressen zu liefern, d. h. um festzustellen, welche der Lichtquellen in Betrieb ist. Der Taktgeber 20 kann in der Rechneleinheit 40 mit eingeschlossen sein.

Es können, wie in F i g. 3 dargestellt, eine Gruppe von drei Lichtquellen verwendet werden. Die Verwendung von mehreren Lichtquellen ist ebenfalls möglich. Für die vorgesehene Verwendung eines Helmvisiergeräts können die verschiedenen Komponenten auch in der folgenden Weise angeordnet werden: zwei Gruppen von je drei Elektrolumineszenzdioden an beiden Seiten des Helmes und zwei Fühlereinheiten, eine zur linken und eine zur rechten Seite des Piloten, die in den vorderen Teil des Cockpitzs gerichtet sind. Zwei der drei Dioden einer jeden Gruppe können parallel zur Referenzrichtung DV angeordnet werden, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Umschaltung zwischen den Dioden kann beispielsweise mit einer Frequenz von 50 Hz erfolgen, wobei rasch modulierbare Lumineszenzdioden verwendet werden, die eine Anstiegszeit von weniger als 1 ms aufweisen. Die Ausstrahlung des Lichtes unter einem großen Raumwinkel, der möglichst bei 2π Sterad liegen sollte, ermöglicht dem Piloten Drehungen des Kopfes in weiten Bereichen, nämlich Drehungen in derselben Größenordnung. Darüber hinaus wird die Emission im nicht sichtbaren Bereich gewählt, um den Piloten durch die Störreflexe nicht zu belästigen. Die Emissionswellenlänge wirü vorzugsweise im infraroten Bereich gewählt, da es für diese Wellenlänge sehr empfindliche CCD-Schaltungen gibt. Unter den vorgenannten Bedingungen werden die CCD-Streifendetektoren periodisch im

Laufe einer Lesedauer, die kleiner als 2 ms ist, analysiert. Die Zahl der photoempfindlichen Elemente eines Streifendetektors kann sehr groß sein und kann beispielsweise in der Größenordnung von 1700 Elementen liegen. Die Zylinderoptik 2 weist geringe Abmessungen, beispielsweise in der Größenordnung von 20 mm Axiallänge mit einer Brennweite von 15 bis 20 mm und einer Öffnung von 3 bis 5 mm auf.

Die beschriebene Lagebestimmungsvorrichtung gestattet im Rahmen der Erfindung zahlreiche Ausführungsvarianten, die insbesondere durch Vermehrung der Zahl der Diodengruppen und/oder durch Erhöhung der Zahl der mit diesen zusammenwirkenden Fühlern bestehen. Eine besonders interessante Ausführungsform besteht darin, daß jede Diodengruppe mit zwei Fühlereinheiten verwendet werden, die mindestens aus je drei Elementarfühlern bestehen. Da die relative Lage der beiden Fühlereinheiten bekannt ist — diese nehmen beispielsweise in Z-Richtung einen gegenseitigen Abstand L 1 ein — kann der Rechner durch Berechnung des entsprechenden Dreiecks, das durch eine Quelle und zwei der Fühlereinheiten gebildet wird, die aus den beiden Fühlereinheiten resultierenden Berechnungen verfeinern.

Die Aufbauweise, bei der ein Streifendetektor senkrecht zu seiner zugehörigen Optik angeordnet ist sowie die Tatsache, daß die Streifendetektoren entsprechend F i g. 5 im wesentlichen koplanar angeordnet sind, sind besonders vorteilhafte Ausführungsformen, uie die Berechnung erleichtern.

Es wird darauf hingewiesen, daß die optische Vorrichtung eines Elementarfühlers ebenso eine konventionelle Optik wie eine plankonvexe Zylinderlinse, wie dargestellt, oder eine äquivalente dioptrische Gruppe von Linsen mit gesteigerter Abbildungsqualität aufweisen kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Lage einer Strahlungsquelle mit mehreren Elementarfühlern, die jeweils aus einem Streifengitter photoempfindH-cher Elemente und einer optischen Vorrichtung bestehen, die die Strahlung im wesentlichen nur längs einer gegen die durch das Streifengitter definierte Referenzrichtung geneigten Richtung eintreten läßt, wobei zwei Fühler mit der Quelle zwei Ebenen bestimmen, deren Schnittgerade eine Lokalisierungsrichtung für die Strahlungsquelle darstellt, mit Verarbeitungsschaltungen für.die detektierten Signale, die die Ordnungszahl des durch die Strahlung erregten Elementes des jeweiligen Streifengitters feststellen, und mit einem Rechner, der ausgehend von der Ordnungszahl des erregten Elementes die Lage der Strahlungsquelle ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens drei Elementarfühler (1OA, lOß, 1OQ aufweist, die mindestens drei verschiedene durch die Strahlungsquelle gehende Ebenen (PX, P2, P3) bestimmen, daß die optische Vorrichtung (2,3) eines jeden Elementarfühlers eine Zylinderachse (2-4, 2ß, 2C) aufweist, um die Strahlung auf das entsprechende in der Brennebene der Linse angeordnete Streifengitter (IA IS, XC) zu fokussieren, und daß die Veraibeitungsschaltungen für jeden Elementarfühler folgendes aufweisen: einen Zähler (25) für synchrone Impulse zu Auslesen der Streifengitter zur Bestimmung der Ordnungszahl des erregten Elementes, eine Schwellwertvergleichsschaltung (23) und eine auf diese folgende Parallelschaltung aus einer Schaltung (26) zum Ausblenden der Signalanstiegsflanke (SXX) und einer Schaltung (27) zum Ausblenden der abfallenden Flanke (S \2) des detektierten Signals, wobei die Anstiegsflanke einen Umschalter (24) steuert, der das Synchronisationssignal (H) sowie ein Signal mit der halben Frequenz (H/2) des letzteren aufnimmt, um die Zählfrequenz umzuschalten, und die abfallende Flanke (S X2) die Zählung stoppt, so daß das Ergebnis der Zählung die Ordnungszahl des mittleren der durch die Strahlung erregten Elemente angibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei Elementarfühler (10/4, 10S, 10Q aufweist, die so angeordnet sind, daß die Streifengitter (IA XB) des ersten und des zweiten Fühlers (104, XQB) in eine erste kartesische Referenzrichtung (Z)und das Streifengitter (lQdes dritten Fühlers (XOC) in eine zweite kartesische Referenzrichtung fV^weisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifengitter (IA IS, XC) im wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, die durch die erste und die zweite kartesische Referenzrichtung gebildet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Elementarfühler (10) in einem Abstand (L)\n der ersten Referenzrichtung von dem zweiten Elementarfühler (B) angeordnet ist und daß der dritte Elementarfühler (1OQ sich zwischen den beiden ersten Elementarfühlern befindet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Elementarfühler (1OA 1OS, lOQdie Richtung des Streifengitters (IA IS, IQ senkrecht zur Längsachse (W)der zugehörigen Linse (2) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elementarfühler (1OA 1OS, 1OQ ein optisches Bandfilter (4) enthält, und daß die Streifengitter aus Ladungsverschiebeschaltungen bestehen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens zwei Nachweiseinheiten aufweist, die sich in bestimmten gegenseitigem Abstand befinden und von denen jede

ίο mindestens drei Elementarfühler aufweist

8. Vorrichtung zur Bestimmung der Richtung einer Achse eines innerhalb eines begrenzten Raumes beweglichen Körpers in bezug auf die Raumwandung mit mindestens einer Gruppe von drei punktförmigen an dem beweglichen Körper befestigten Lichtquellen, die nacheinander gespeist werden, und mit mindesetns einer mit der Raumwandung verbundenen Vorrichtung zur Lagebestimmung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lichtquellengruppe (S 1, 52, 53) an den Spitzen eines beliebigen Vielecks angeordnet ist und daß die Lichtquellen Elektrolumineszenzdioden sind, die in einem im Infraroten gelegenen Spektralband strahlen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 für einen Visierhelm mit einer Vorrichtung zur Lagebestimmung nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Helm den beweglichen Körper darstellt und zu beiden Seiten mindestens je

jo eine Gruppe von punktförmigen Lichtquellen aufweist, wobei das Cockpit die äußere Raumwandung darstellt und mindestens zwei Fühler aufweist, die mit den Lichtquellengruppen zusammenwirken.