DE2841622C2 - Laserentfernungsmeßsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Laserentfernungsmeßsystem für mit einer Einrichtung zur Grobeinweisung ausgebildete einstellbare Waffen, insbesondere für militärische Fahrzeuge, mit einem optischen Sender und einem optoelektronischen Empfänger.

Bei militärischen Fahrzeugen insbesondere älterer Bauart besteht häufig der Wunsch einer Nachrüstung mit einem Laserentfernungsmeßgerät Die dabei in Frage kommenden Fahrzeuge sind im allgemeinen zur Beobachtung des Gefechtsfeldes mit einem optischen Visier ausgestattet Dieses Visier ist mit der Waffe des Fahrzeuges verbunden und dient auch zur Nachführung der Waffe auf das Ziel. Dabei müssen nicht nur die Zieleinrichtungen des Visiers mit der Waffe, sondern auch mit dem Laserentfernungsmesser mit hoher Genauigkeit übereinstimmen. Diese Forderungen lassen sich rein mechanisch nur schwer erfüllen. Bei einer mechanischen Integration des Laserentfernungsmessers in ss das optische Visier läßt sich zwar die geforderte Übereinstimmung der Zielrichtungen zwischen Entferungsmesser und Visier erreichen, jedoch bringt dies bei einer gewünschten Nachrüstung erhebliche Schwierigkeiten mit sich, da der mechanische und optische Aufbau des Visiers wesentlich beeinflußt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, der eine einfache, problemlose Nachrüstung von Laserentfernungsmessern bei hoher Systemgenauigkeit ermöglicht.

Bei einem Laserentfernungsmeßsystem der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Entfernungsmesser in einem selbständigen an der Waffe verstellbar befestigten Gerät eingebaut ist, daß zwischen dem Gerät und der Waffe eine Stelleinrichtung zur Einstellung kleiner Winkelbeträge in der Azimut- und der Elevationsachse vorgesehen ist, daß die Grobeinweisung des Entfernungsmessers auf das Objekt über eine mechanische Kopplung zwischen der Waffe und der Einrichtung zur Grobeinweisung durchführbar ist, daß dem Entfernungsmesser eine eigene Beobachtungs- und Bildübertragungseinrichtung zugeordnet ist und daß die genaue Zieleinweisung (Feineinweisung) des Entfernungsmessers aufgrund der Objektanzeige der Bildübertragungseinrichtung mittels der Stelleinrichtung vornehmbar ist

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, einen Laserentfernungsmesser als autonomes Gerät an der Waffe, z. B. an deren Führungselementen, zu befestigen und eine einfache Nachführung des Entfernungsmessers auf ein Objekt oder Ziel, d. h. eine Grobeinweisung, über die Einrichtung zur Grobeinweisung der Waffe vorzunehmea Zur Feineinweisung des autonomen Laserentfernungsmessers ist dieser mit einer eigenen Beobachtungs- Bildübertragungseinrichtung zur gesonderten Beobachtung versehen. Zwischen dem Laserentfernungsmesser und der Waffe befindet sich die Stelleinrichtung zur Korrektur kleiner Winkelbeträge in Azimut und Elevation. Es kann somit nach erfolgter Grobeinweisung von Waffe und Laserentfernungsmesser durch dessen Visier eine Feineinweisung des Entfernungsmessers auf das Objekt, unabhängig von der Stellung der Waffe, mit Hilfe der Stell- und Bildübertragungseinrichtung vorgenommen werden. Durch die Ausbildung des

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erfindungsgemäßen System mit einer Bildübertragungs- Zwischen diesem Schutzschild und der Montagefläche 3 einrichtung ergibt sich außerdem die Möglichkeit, den des Laserentfernungsmessers befindet sich eine Stellnach Entfernungsmessung und Berechnung ermittelten einrichtung 4 zur Verstellung kleiner Winkelbeträge in Vorhalt der Waffe visuell über die Bildübertragungsein- der Azimut- und Elevationsachse. Die Stelleinrichtung richtung zu kontrollieren. Die zugehörige Winkelab- 5 kann dabei eine einfache Kipp-und Schwenkeinrichtung lage der Bildübertragungseinrichtung zur Waffe läßt sein. Die Steuerung der Bewegungen für die Stelleinsich mit elektrooptischen Hilfsmitteln meßtechnisch re- richtung vom Innern des Fahrzeuges aus kann hydraulativ leicht erfassen, z. B. durch Winkelteilungen auf lisch, elektromotorisch oder im einfachsten Fall mit dem das Objekt abbildenden Gerät der Bildübertra- Hilfe einer biegsamen Welle und eines Obersetzungsgegungseinrichtung. ic triebes erfolgen.

Da sich der Laserentfernungsmesser mit Hilfe der Nach F i g. 2 besteht der Laserentfernungsmesser aus Stell- ued Bildübertragungseinrichtung in gewissen einem optischen Sender, einem optoelektronischen Grenzen unabhängig von der Waffe einstellen läßt, be- Empfänger 8 und einer elektronischen Auswertung 9 steht keine Notwendigkeit einer starren Verbindung mit einem Zähler. Über ein Strahlteilerprisma 13 ist inzwischen Waffe und Entfernungsmesser. Dadurch lassen' 5 nerhalb des Gehäuses 14 des Laserentfernungsmessers sich durch Zwischenschaltung von Dämpfungselemen- eine Fernsehkamera 5 in die Empfangsoptik 6 eingekopten hohe Schock- und Schüttelbeanspruchungen weit- peU. Damit bilden der Laserentfernungsmesser mit Ausgehend abschwächen. wertung 9 und Fernsehkamera 5 eine Baueinheit Wird Schließlich ergibt sich bei einem erfindungsgemäßen eine bis in den nahen IR-Bereich empfindliche Fernsehsystem der Vorteil, daß auf diese Weise eine einfache 20 kamera verwendet oder — wie bei dem dargestellten Nachrüstung eines Laserentfernungsmessers ohne Be- Ausführungsbeispiel — in den Strahleneingang ein optieinflussung des optischen Visiers der Waffe und bei scher Bildwandler 11 geschaltet, so läßt sich der Laserhoher Systemgenauigkeit erreicht wird. strahl beim Auftreffen auf das Ziel über den Bildschirm Zweckmäßigerweise ist bei einem erfindungsgemä- beobachten. Hierbei ist es möglich, auf optisch-visuelßen System die Einrichtung zur Grobeinweisung von 25 lern Weg Falschechos zu erkennen und auszuschalten, dem optischen Visier der Waffe gebildet Der Bildschirm ist mit einem Fadenkreuz 15 versehen. Bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Sy- welches mit einem Fadenkreuz 17 des Laserempfängers stems für militärische Fahrzeuge, z. B. für Panzer, ist es übereinstimmt In einem Bediengerät 10 sind alle EIevorteilhaft, wenn der Entfernungsmesser auf dem mente für die Steuerung und Entfernungsanzeige unter-Schutzschild einer Rohrwaffe befestigt ist 30 gebracht Das Bediengerät steht einerseits unter Zwi-Die für das erfindungsgemäße System vorgesehene schenschaltung eines Vorhaltrechners 16 mit der Aus-Bildübertragungseinrichtung kann in vorteil'iafter wertung 9 in Verbindung und ist andererseits mecha-Weise aus optisch abbildenden Faseroptiken bestehen. nisch mit der Stelleinrichtung 4 gekoppelt Eine Ablen-Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kung der optischen Achsen des Laserentfernungsmeseines erfindungsgemäßen Systems besteht die Bildüber- 35 sers kann durch zwei gegeneinander drehbare, optische tragungseinrichtung aus einer Fernsehkamera und Keilscheibcn im Strahlengang des Senders 7 und des einem Bildschirm zur Objektanzeige. Mit Hilfe der Fern- Empfängers 8 ohne Verschwenken des gesamten Lasehkamera, z. B. einer Restbildverstärker-Kamera, ist sers durchgeführt werden. Derartige Keilscheiben köneine unmittelbare Betrachtung des Laserstrahles im Ge- nen der Sende- und Empfangsoptik vorgesetzt werden, lande möglich. Weiterhin besteht dadurch die vorteil- 40 Bei dem erfindungsgemäßen System ist der Laserenthafte Möglichkeit, außerhalb des sichtbaren Wellenlän- fernungsmesser als selbständiges Gerät auf dem Schutzgenbereiches zu arbeiten. Strahl des Lasersenders mit schild der Rohrwaffe befestigt Eine Grobeinweisung einer Wellenlänge von z. B. λ = 1,06 μτη beim Auftref- des Laserentferungsmessers auf ein Objekt wird über fen auf das Ziel über den Bildschirm zu beobachten. das optische, mit dem Schutzschild der Waffe mecha-Dies ist besonders bei getarnten Zielen vorteilhaft, da *5 nisch gekoppelte Visier der Waffe vorgenommen. Als hiermit eine optisch-visuelle Zielechoselektion vorge- optisches Visier kann z. B. ein Zielfernrohr in Form nommen werden kann. Bei der Geländebeobachtung eines Periskops verwendet werden. Zur Feineinweisung kann eine Empfindlichkeitssteigerung für den IR-Be- des autonomen Entfernungsmessers ist dieser mit einer reich erreicht werden, wenn man die Fernsehkamera eigenen Beobachtungsoptik und einer Bildübertramit geeigneten Filtereinrichtung versieht so gungseinrichtung zur gesonderten Beobachtung verse-Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfin- hen. Die zwischen dem Laserentfernungsmesser und seidungsgemäßen Systems ergeben sich aus den Merkma- ner Befestigung am Schutzschild der Waffe vorgeselen der übrigen Unteransprüche. hene Stelleinrichtung ermöglicht die Korrektur kleiner Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines erfin- Winkelbeträge in Azimut und Elevation. Ein Beobachdungsgemäßen Systems wird im folgenden anhand von 55 ter innerhalb eines Fahrzeuges kann somit nach erfolg-Zeichnungen näher beschrieben. ter Grobeinweisung von Rohrwaffe und Laserentfer-F i g. 1 zeigt ein militärisches Fahrzeug in Form eines nungsmesser mittels des optischen Visiers durch das Vi-Panzers mit einem Laserentfernungsmesser, in sier des Entfernungsmessers eine Einstellung des La-F i g. 2 ist der Gesamt« ufbau des Lascrentfernungs- sers auf das Ziel, unabhängig von der Stellung der Rohrmessers schematisch in der Art eines Blockschaltbildes 60 waffe, mit Hilfe der Stell- und Bildübertragungseinrichdargestellt tung vornehmen. Außerdem kann hierbei eine optischein Fig. 1 ist der Laserentfernungsmesser 1 auf dem visuelle Zielechoselektion durchgeführt werden. Schutzschild 2 der Rohrwaffe des Panzers befestigt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Laserentfernungsmeßsystem für mit einer Einrichtung zur Grobeinweisung ausgebildete einstellbare Waffen, insbesondere für militärische Fahrzeuge, mit einem optischen Sender und einem optoelektronischen Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfernungsmesser in einem selbständigen an der Waffe verstellbar befestigten Gerät (1) eingebaut ist, daß zwischen dem Gerät (1) und der Waffe eine Stelleinrichtung (4) zur Einstellung kleiner Winkelbeträge in der Azimut- und der Elevationsachse vorgesehen ist, daß die Grobeinweisung des Entfernungsmessers auf das Objekt über eine mechanische Kopplung zwischen ₎₅ der Waffe und der Einrichtung zur Grobeinweisung durchführbar ist, daß dem Entfernungsmesser eine eigene Beobachiungs- und Bildübertragungsemrichtung (5,12) zugeordnet ist und daß die genaue Zieleinweisung (Feineinweisung) des Entfernungsmessers aufgrund der Objektanzeige der Bildübertragungseinrichtung mittels der Stelleinrichtung (4) vornehmbar ist

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Grobeinweisung ₂s von dem optischen Visier der Waffe gebildet ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfernungsmesser (1) auf dem Schutzschild (2) einer Rohrwaffe befestigt ist

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildübertragungseinrichtung aus optisch abbildenden Faserobtiken besteht

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildübertragungseinrichtung aus einer Fernsehkamera (5) und einem Bildschirm (12) zur Objektanzeige besteht

6. System nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehkamera (5) innerhalb des Entfernungsmessers (1) angeordnet ist und mit diesem eine Baueinheit bildet

7. System nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehkamera (5) in den Strahlengang der vom Objekt reflektierten Empfangsstrahlung eingekoppelt ist

8. System nach einem der Ansprüche S bis 7, dadurch gekennzeichnet daß der Bildschirm (12) mit einem mit dem Fadenkreuz (17) des Laserempfängers übereinstimmenden Fadenkreuz (15) versehen ist

9. System nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang der vom Objekt reflektierten Empfangsstrahlung ein optischer Bildwandler (11) eingekoppelt ist

10. System nach Anspruch·), dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehkamera (5) oder der optische Bildwandler (11) in der optischen Achse der vom Objekt reflektierten Empfangsstrahlung angeordnet sind und der optoelektronische Empfänger (8) über ein Strahlteilerelement (13) in die optische Achse der Empfangsstrahlung eingekoppelt ist

11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Entfernungsmesser (1) mit einem die Objektentfernung anzeigenden, außerhalb seines Gehäuses (14) angeordneten Bediengerät (10) ausgebildet ist welches mit der Stelleinrichtung gekoppelt ist