DE3523459A1

DE3523459A1 - Vorrichtung zum trainieren mit waffen

Info

Publication number: DE3523459A1
Application number: DE19853523459
Authority: DE
Inventors: James Melville Disley Stockport Buick; Robert Arthur Southport Morley
Original assignee: Ferranti PLC
Current assignee: Ferranti International PLC
Priority date: 1984-07-07
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1986-01-16
Also published as: US4680012A

Description

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A 14 Lh/nc

FERRANTI plc

Bridge House, Park Road,

Gatley, Cheadle, Cheshire,

England

Vorrichtung zum Trainieren mit Waffen

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A 14 978

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trainieren mit Waffen und insbesondere aber nicht ausschließlich zum Trainieren von Schützen mit Handfeuerwaffen.

Das üben des Schießens ist bekannt in sogannten statischen Konfigurationen, in welchen ein Übender zielt und eine Waffe auf ein relativ kleines Ziel abfeuert, wobei eine maximale Genauigkeit des Schusses erreicht werden soll und entweder wirkliche Feuerwaffen verwendet werden, aus denen Projektile auf das Ziel abgefeuert werden, oder ein simuliertes System, in welchem ein Impuls oder ein Strahl einer optischen Strahlung von einem Sender abgegeben und von einem Detektor aufgenommen wird, von denen jeder in einem bekannten Zusammenhang mit der Waffe und dem Ziel steht, wobei ein kleines Ziel dargestellt werden kann durch eine Abbildung auf einem Bildschirm mittels Fernsehkamera oder einem photographischen Projektionsapparat.

Es besteht jedoch auch Bedarf an Schießübungen, bei denen das Ziel einen Bereich umfaßt, der einen Teil eines größeren Zielgebietes bildet, in welchem der Trainierende das gewünschte Zielgebiet gegenüber anderen Nicht-Zielgebieten schnell und genau unterscheiden muß.

Ein solches Training ist erforderlich beispielsweise in Situationen, in denen der bewaffnete Trainierende in einen umschlossenen Bereich eintritt, und in einer Entfernung von z. B. weniger als 10 m mit einer Mehrzahl von Leuten

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konfrontiert wird, von denen einige bewaffnet oder potentiell bewaffnete Gegner sind und einige andere unschuldige Gefangene oder andere Unbeteiligte. Der übende muß schnell die Position seines Zielbereiches oder der Zielbereiche bestimmen und so genau wie möglich innerhalb des kurzen Zeitintervalles auf diese Zielbereiche schießen, ehe er selbst oder andere Unbeteiligte Schaden erleiden können.

Um realistisch zu wirken, sollte ein solches Zielgebiet, das potentielle Zielbereiche einschließt, in der Größenordnung von mehreren Quadratmetern sein, und das Zielgebiet sollte häufig und schnell änderbar und wechselbar sein, um einen vielseitigen Betrieb zu ermöglichen.

Waffentrainiervorrichtungen dieser Art sind bekannt beispielsweise aus den US-Patenten 4 336 018, 4 223 454, 4 137 651 und 3 849 910, in welchen ein Zielgebiet durch optische Projektion einer Abbildung auf einen Bildschirm von einem photographischen Film erzeugt wird.

In dem ersten obengenannten Patent wird die Zielgenauigkeit bestimmt durch Projizieren eines zweiten infraroten Bildes auf den Schirm und Messen der reflektierten Strahlung von diesem mit Hilfe von Detektoren, die an der Waffe angebracht sind.

Bei dem zweiten und dritten der obengenannten Patente

trägt die Waffe oder eine Mehrzahl von Waffen eine Lichtquelle, wie 2. B. einen Laser, der auf die projizierte Abbildung gerichtet wird, wenn die Waffe abgefeuert wird, und abseits angeordnete Detektoren bestimmen aus der Bahn der reflektierten Strahlung den Auftreffpunkt auf dem Ziel.

In der vierten obengenannten Patentschrift wird der Schirm, auf den die Abbildung projiziert wird, durch ein billiges durchdringbares Material gebildet, z. B. Papier, und ein

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aus einer wirklichen Waffe abgefeuertes Projektil wird benutzt, um ein Loch in dem Schirm im Zielpunkt zu erzeugen. Die Bestimmung der Zielgenauigkeit wird erreicht durch rückwärtige Beleuchtung des Schirmes und Messung der Position des beleuchteten Loches in bezug auf den Schirm und die Zielmerkmale des auf diesen projizierten Bildes.

Keine dieser Patentschriften befaßt sich jedoch mit der Prüfung der Anstrengungen des Prüflings oder des übenden und der späteren Darstellung der Beziehungen zwischen seinen Zielpunkten und dem Zielgebiet in graphischer Form.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Trainieren mit Waffen zu schaffen, die mehr Informationen bezüglich einer Trefferanalyse ermöglicht als bisherige Vorrichtungen.

Nach der Erfindung umfaßt die Vorrichtung einen Schirm hoher optischer Durchlässigkeit mit Rückprojektion, eine Projektoreinrichtung zur Erzeugung einer sichtbaren Abbildung des Zieles auf dem Schirm durch Rückprojektion oder durch Projektion, Einrichtungen zum Verändern des projizierten Bildes, eine Waffenvisiereinrichtung, die auf die Vorderseite des Schirmes gerichtet werden kann, einen Abzugsmechanismus für die Waffe und einen optischen Strahlungssender, der auf die Betätigung des Abzugsmechanismus anspricht und eine optische Strahlung auf den Schirm richtet, der auf diesen in Form eines Lichtpunktes auftrifft, der den Auftreffpunkt eines Projektiles auf den Schirm simuliert, eine Videokamera, die auf derselben Seite des Schirmes wie der Projektor angeordnet ist und ein Sichtfeld hat, das im wesentlichen gleich ausgedehnt mit dem vom Projektor projizierten Bild ist, wobei die Kamera wenigstens einen Teil des projizierten Zielbildes, das vom Schirm reflektiert wird, sowie Strahlung, die den Lichtpunkt bildet, der den Auftreffpunkt simuliert und die vom

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Schirm abgegeben wird, gleichzeitig in Form eines zusammengesetzten Bildes aufnimmt, ferner mit einer Treffer-Analysiereinrichtung zur Erzeugung eines visuellen zusammengesetzten Bildes einschließlich des Zielgebietes und des den Auftreffpunkt simulierenden Lichtpunktes, nachfolgend nur Lichtpunkt genannt.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. Ka) perspektivisch eine Vorrichtung zum

Trainieren mit Waffen nach der Erfindung zeigt.

Fig. l(b) zeigt vergrößert ein Detail von Fig. l(a),

wobei eine Waffe und ein an dieser befestigter optischer Sender dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines photo

graphischen Objektträgers, z. B. eines Dias, zur Projektion eines optischen Bildes in der Vorrichtung nach Fig. Ka).

Fig. 3 zeigt Darstellungen von Bildern, die

mittels verschiedener Waffen auf einen Bildschirm projiziert werden gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. Ka) zeigt eine Vorrichtung 10 zum Trainieren mit Waffen mit einem Ubungsbereich, der durch eine Umwandung 11 gebildet ist, in den ein Trainierender oder Prüfling 12 durch eine Tür 13 eintreten kann.

Der Raum 11 ist ein typischer Raum, und eine seiner Wände ist in Form eines photographisches Projektionsschirmes 14 ausgebildet. Der Schirm hat eine hohe optische Durchlässig-

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keit zur Darstellung einer optischen Abbildung mittels einer Projektion von der rückwärtigen Seite. Die Vorderseite des Schirmes ist auf den Raum 11 zu gerichtet, und er hat die Abmessungen beispielsweise in der Größenordnung von 3,5 m Breite χ 2,5 m Höhe.

An den Raum 1 grenzt ein Projektionsraum 15 an, der einen optischen Projektor 16 enthält. Der Projektor hat eine Lichtquelle und optische Elemente konventioneller Bauart, und er ist mit einem Magazin von 17 χ 35 mm versehen oder einem größeren Format von photographischen Objektträgern, z. B. Dias, von denen ein Bild auf eine Wand 18 des Projektionsraumes projiziert wird, die den Schirm des Projektors 16 bildet. Die Wand 18 kann dieselben Abmessungen haben wie die Wand 14, oder sie kann größer sein und die letztere enthalten, so daß nur ein zentraler Abschnitt der Wand den Bildschirm 14 bildet. Der Transport bzw. der Wechsel der Dias im Magazin kann von einer Steuerstation 19 ferngesteuert werden.

Benachbart zum Projektor 16 ist eine Fernsehkamera 20 angeordnet mit einer hohen Auflösung von z. B. 1000 Zeilen. Die Kamera ist bezüglich des Projektors so angeordnet, daß ihr Sichtfeld im wesentlichen gleich ausgedehnt mit dem Projektorbild ist.

Wenn ein Bild auf die Wand 18 projiziert wird und auf dem Schirm 14 erscheint, so empfängt die Kamera 20 ein Bild, das von der Wand 18 reflektiert wird. Obwohl die Stärke des reflektierten Lichtes bei etwa 50 % des auftreffenden Lichtes sein kann, ist dies weniger als von einem normalen Projektionsschirm reflektiert wird (der etwa 80 % sein kann).

Die Videosignale der Kamera 20 werden an eine Trefferanalysiereinrichtung 21 in einer Steuerstation 19 gelegt,

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welche ferner eine Kamerasteuereinrichtung 19' umfaßt einschließlich der Generatoren für die Kamerazeilen- und Feldabtastsignale und anderer Zeitfunktionen, die ebenfalls in der Steuerstation benutzt werden.

Der Trainierende 12 ist mit einer Handfeuerwaffe 22, z. B. einer Pistole bewaffnet, die Exerziermunition abschießen kann, die sowohl Rückstoß als auch Geräusch erzeugen. Die in Fig. l(b) vergrößert dargestellte Pistole hat ein integral angebrachtes Visiergerät 23, sowie einen Sender 24 für optische Strahlung (nachfolgend als Licht bezeichnet), der am Lauf angeklammert oder in anderer Weise befestigt sein kann, wobei der Weg des ausgesendeten Lichtes mit der Visiereinrichtung fluchtet bzw. ausgerichtet ist. Zweckmäßigerweise ist die Strahlung ein Infrarotlicht von einer Laser-Diode 25, und es ist geeignet parallel gerichtet oder fokussiert, um einen Lichtpunkt 26 auf dem Schirm 14 zu erzeugen. Die Größe des Lichtpunktes ist so gewählt, daß eine Unterscheidung durch die Kamera ermöglicht ist, d. h. eine oder zwei abgetastete Rasterzeilen. In der Praxis bei einem Schirm 14 mit den obengenannten Abmessungen und einer Kamera mit 1000 Zeilen hat ein solcher Punkt einen Durchmesser in der Größenordnung von 0,4 Qm, d. h. annähernd die Größe des Projektiles einer Handfeuerwaffe.

Der Sender 24 emittiert Licht bei Betätigung des Abzugs der Waffe entweder direkt durch einen Schaltvorgang, der aus der Abzugsbewegung resultiert oder auch indirekt aufgrund des Knalles, der durch die Waffe beim Abschuß erzeugt wird.

Wenn die Waffe auf ein projiziertes Bild eines Zielgebietes abgefeuert wird, wird das emittierte Licht, das den Einschlagpunkt des Projektiles auf dem Schirm in Form des Lichtpunktes 26 simuliert, durch die optischen Eigenschaften des Schirmes übertragen und emittiert, und es bildet

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zusammen mit dem reflektierten Bild des Zielgebietes ein zusammengesetztes Bild, das von der Kamera 20 erfaßt und aufgenommen wird. Die Stärke des übertragenen Sender-Lichtes, insbesondere wenn es sich um nicht-sichtbares Infrarotlicht handelt, kann so gewählt werden, daß ein Videosignal erzeugt wird, dessen Amplitude beträchtlich größer ist als diejenige des reflektierten Projektorbildes, so daß die Handhabung der Signale einfacher durchführbar ist, wie noch beschrieben wird.

Wenn der Prüfling einen oder mehrere Schüsse auf eines oder mehr projizierte Zielgebiete abgefeuert hat, was schnell erfolgen muß und wobei wenig Zeit zur Beobachtung der Ergebnisse zur Verfugung steht, ist es erwünscht für den Lehrer und/oder den übenden, die Genauigkeit zu analysieren, mit der die Waffe betätigt worden ist, d. h. die Versuche werden hinsichtlich der Treffer ausgewertet, wozu die Trefferanalysiereinrichtung 21 einen Speicher 27 hat, z. B. einen konventionellen Videorecorder (nicht gezeigt) oder einen digitalen Bildspeicher, der durch einen Kamera-Bild-Prozessor 28 gebildet ist, sowie einen Trefferspeicher 29 zum Speichern der Bilder der Videokamera, welche Bilder dieses zusammengesetzte Bild darstellen, sowie einem Displaygerät 30, um das wieder erhaltene gespeicherte zusammengesetzte Bild darzustellen. Das Displaygerät 30 kann ein Monitor sein einschließlich einer direkt betrachtbaren Kathodenstrahlröhre oder ein Projektionsfernsehsystem 30', in welchem die Fernsehabbildung auf einer größeren Fläche dargestellt wird, z. B. wie der Bildschirm 14, zweckmäßigerweise durch Rückprojektion auf den Projektionsschirm 18.

Jedesmal wenn ein Schuß abgefeuert wird, wird das Kameravideosignal für ein Videobild gespeichert, welches das zusammengesetzte Bild der Kamera darstellt. Jedes Videobild (frame) kann separat nacheinander gespeichert werden,

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so daß der Lichtpunkt (der den Auftreffpunkt simuliert) jedes Schusses in bezug auf seine Position im Zielgebiet nachgesehen oder nachgeprüft werden kann. Alternativ können die Bildsignale für eine Mehrzahl von Schüssen auf ein Zielgebiet im Speicher überlagert werden, so daß man eine Abbildung des Zielgebietes erhält, in der alle Lichtpunkte (die Projektilauftreffpunkte simulieren) gleichzeitig dargestellt werden. Diese Form der Darstellung eignet sich zum Zeigen der Lichtpunktverteilung und der Fähigkeit des Trainierenden, Gruppen von Schüssen auszuführen, wobei außerdem weniger Speicherraum erforderlich ist. Ferner kann das reflektierte Bild des Zielgebietes hinsichtlich seiner Helligkeit verstärkt werden durch sukzessive gespeicherte identische Signale.

Das reflektierte Bild des Zielgebietes, das von der Kamera 20 aufgenommen wird, ist, wie oben erwähnt, schwach bezüglich eines Lichtpunktes, obwohl geeignet zum Aufzeichnen und zur nachfolgenden Bildung eines Displays. Das reflektierte projizierte Zielgebiet, soweit es Teil des Bildes der Kamera darstellt, kann alternativ verwendet werden als Mittel zum Ableiten von Positions-Beziehungen oder Zusammenhängen, aus denen ein geeignetes zusammengesetztes Bild für die Darstellung der Trefferanalyse erzeugt werden kann.

Bei einer Ausführungsform umfaßt die Trefferanalysiereinrichtung 21 den Bildspeicher, der durch den Prozessor 28 gebildet ist, und den Trefferspeicher 29, die zweckmäßigerweise Teile einer Computerschaltung sind, z. B. eines Mikroprozessors, der nach einer Folge von Programm-Befehlen arbeitet, wobei durch den Prozessor 28 aus dem Videosignal der Videokamera der positionelle Zusammenhang zwischen einem Lichtpunkt und einem oder mehr Bezugspunkten bestimmbar ist, die auf den für die Kamera sichtbaren, d. h. dem reflektierten Zielgebiet definiert sind, und der Speicher, der in Form separater Elemente 29 und 29'

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dargestellt ist, speichert Daten, die sich auf diesen positioneilen Zusammenhang beziehen.

Die Trefferanalysierschaltung speichert separat eine Darstellung des Zielgebietes und benutzt diese berechneten und dargestellten Daten in einer Prüfschaltung 31 (review means) zur Erzeugung eines Bildes des gespeicherten Zielgebietes, um dieses betrachten zu können, wobei in dem Bild der Lichtpunkt enthalten ist, und der Zusammenhang zwischen den Positionen des Lichtpunktes und dem Zielgebiet wird durch den Bildprozessor 28 bestimmt.

Die Trefferanalysierschaltung kann außer der Prüfschaltung 31 eine Treff erbestiinmungsschaltung 32 aufweisen, welche den Positions-Zusammenhang zwischen dem Lichtpunkt und den Bezugspunkten, der durch Bildprozessor 28 bestimmt wird, ausnutzt, um eine quantitative Bestimmung der Zusammenhänge oder Beziehungen der Positionen zwischen dem Lichtpunkt und einem Zielbereich des Zielgebietes herzustellen.

Wie Fig. l(a) zeigt, ist der Projektionsraum 15 breiter als der Raum 11, und die Wand 18 bildet den Projektionsschirm. Ein zentraler Bereich des Schirmes ist der hochdurchlässige Bereich 14, der den Bildschirm 14 des Raumes 11 darstellt und der durch Streifen 14' umgrenzt ist, welche eine höhere Reflektivität in den Projektionsraum hinein bewirken.

Fig. 2 zeigt ein typisches Dia 33 für die Projektion, das in einem Rahmen 34 gehalten ist. Das Diabild hat drei Abschnitte, deren Proportionen den verschiedenen Bereichen des Projektionsschirmes 18 entsprechen. Ein zentraler Abschnitt 35 enthält ein photographisches Bild des Zielgebietes, d. h. Menschen und andere Details, während die angrenzenden Streifen 35' Markierungen 36 enthalten, die

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Bezugspunkte 36' (Fig. Ka)) auf dem projizierten Bild enthalten, welche Positionier-Daten darstellen, sowie Bildidentifizierungsdaten oder Markierungen 37, die noch beschrieben werden. Wenn das Dia-Bild im Projektor 16 auf die Wand 18 projiziert wird, so ist die photographische Abbildung sichtbar vom Raum 11 her und etwa 50 % des Bildes werden von dem Abschnitt 14 her in den Projektionsraum reflektiert.

Andererseits sind die projizierten Datenmarkierungen vom Raum 11 her nicht sichtbar, jedoch klar sichtbar innerhalb des Projektionsraumes, und sie werden mit größerer Lichtstärke reflektiert als die projizierte Abbildung des Zielgebietes.

Vor Beginn der Operation werden für jedes Dia 33 (Fig. 2), das verwendet wird, die Positions-Beziehungen zwischen den Bezugspunkten 36 (nachfolgend als Bezugsmarkierungen bezeichnet) und einem Zielbereich (z. B. dem Körper 38) bestimmt und in den Datenspeicher 29' eingegeben.

Im Betrieb wenn das Dia-Bild projiziert wird, werden auch die Bezugsmarkierungen 36 projiziert und erscheinen als Markierungen 36' in den Randbereichen des Schirmes. Wegen der reflektierenden Natur dieser Schirmbereiche sind die Bezugsmarkierungen für die Kamera 20 sehr gut erkennbar. Sobald der Trainierende 12 das projizierte Bild sieht, feuert er seine Waffe ab auf das was er als den richtigen Zielbereich wahrnimmt, wodurch der entstehende Lichtpunkt 26 von der Kamera entdeckt und erfaßt wird.

Die Videosignale von der Kamera werden an die Bildverarbeitungsschaltung oder den Bildprozessor 28 gelegt, in welchem diese Signale, die von dem Lichtpunkt 26 und den Bezugsmarkierungen 36' herrühren, von den Signalen der reflektierten projizierten Zielabbildung mittels ihrer

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Amplitude leicht unterschieden werden. Das Auftreten von Signalen wird bestimmt als Funktion der Kamerafeldposition, indem sie auf die Abtastzeiten bezogen werden, die durch Zeilen- und Feldsignale definiert sind, die in der Steuerstation erzeugt werden, worauf der Bildprozessor 28 die Positions-Zusammenhänge, d. h. die Zusammenhänge oder Beziehungen der Positionen zwischen dem simulierten Projektilauftreffpunkt d.h. dem Lichtpunkt 26 und den Bezugsmarkierungen 36' bestimmt.

Eine Trefferbestimmung erfolgt durch die Trefferverarbeitungsschaltung 32', die diesen festgestellten Positions-Zusammenhang vergleicht mit dem, der in dem Datenspeicher 29' gespeichert ist für dieses bestimmte Dia, woraus sich ein Maß für die Zielgenauigkeit des Schusses auf das Ziel ergibt, ausgedrückt in dem Postions-Zusammenhang zwischen dem Lichtpunkt 26 und dem Zielbereich. Dieser Positions-Zusammenhang kann, nachdem er bestimmt worden ist, ebenfalls im Speicher 29 gespeichert werden.

Alternativ kann die Trefferbestimmung auch ausgeführt werden einfach als binäre Treffer-Situation oder Fehler-Situation oder als Funktion der Versetzung eines einen Auftreffpunkt simulierenden Lichtpunktes von dem bezeichneten Zielbereich, wobei diese Funktion ebenfalls in dem Trefferspeicher 29 gespeichert werden kann. Ferner können alternative Zielbereiche innerhalb des Speichers definiert werden, so daß man die Wahl hat, auf welches Ziel geschossen werden soll. Auch können Nicht-Zielbereiche vorgesehen werden, z. B. Abbildungen von unbeteiligten Personen oder Gefangenen, auf die nicht geschossen werden darf.

Der Trainierende 12 kann eine Mehrzahl von Schüssen in schneller Folge auf die projizierte Zielabbildung abschießen, von denen jeder erfaßt und für jeden die Zielgenauigkeit bestimmt werden kann. Der Projektor kann

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direkt manuell, aber trotzdem ferngesteuert sein von einem Instrukteur, der bestimmt, wann jedes einer vorgegebenen Folge von Diabildern projiziert werden soll, wobei die Wahl eines jeden neuen Diabildes aus dem Magazin bewirkt, daß die entsprechenden gespeicherten Daten, die sich auf die Positionszusammenhänge zwischen Zielbereiche und Bezugsmarkierungen beziehen, aus dem Trefferspeicher wieder entnommen werden.

Wenn gewünscht, können die Randabschnitte 35' des Dias, welche die Bezugsmarkierungen 36 enthalten, außerdem Identifizierungs-Markierungen haben, z. B. die Markierungen 37, die durch ihre Nebeneinanderstellung binär codierte Worte bilden. Diese Wort-Muster werden zusammen mit den Bezugsmarkierungen projiziert und von den Kamera-Video-Signalen unterschieden durch den Bildprozessor 28, der dem Trefferspeicher 29 zugeordnet ist, wofür der erstere verwendet werden kann. Eine solche Identifizierungs-Information kann verwendet werden von der Trefferanalysierschaltung zur Wiedererlangung der Positions-Zusammenhänge von dem Trefferspeicher für die Bildverarbeitung und zur Sicherstellung einer korrekten Zuordnung der Treffer-Information zu dem Zielgebiet, das von dem Dia-Bild dargestellt ist. Dies erleichtert auch die Projektion von Dias, die verschiedene Zielgebiete in irgendeiner Ordnung darstellen, wodurch ein Element der Unvorhersagbarkeit oder der Wiederholung erreichbar ist, ohne die Notwendigkeit, die Dia-Rahmen im Magazin 17 manuell zu sortieren.

Nach einer anderen Ausführungsform kann die Nebeneinanderordnung von Identifizierungs-Markierungen nicht nur eine Identifizierung dieses besonderen Zielgebietes bedeutet, sondern die Daten können auch die Positions-Zusammenhänge darstellen zwischen Zielbereichen und den Positionsmarkierungen 36, womit erreicht wird, daß der Trefferspeicher nicht die Daten für alle zu verwendenden Dias enthalten

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muß, so daß ein kleiner Speicher verwendet werden kann, der nur die Information enthält, die sich auf das im Augenblick projizierte Dia-Bild bezieht.

Diese drei Optionen zur Auswahl der Positionsdaten, d. h. manuell vom Instrukteur, automatisch durch die Identifizierung der Dias und mit Hilfe von Daten im projizierten Bild sind durch die Wege 39, 40 und 41 dargestellt.

Der Zusammenhang der Positionen zwischen den Bezugspunkten des Zielgebietes, in der Praxis die Bezugsmarkierungen 36 des Dia-Bildes (Fig. 2) und dem Lichtpunkt wird außerdem benutzt von der Prüfschaltung zur Erzeugung einer Abbildung, welche die Zielgenauigkeit oder die Position jedes Lichtpunktes in bezug auf die gesamte Abbildung des Zielgebietes bildlich anzeigt.

Das projizierte Zielgebiet wird in einer separaten vorhergehenden Operation im Bildspeicher 27 gespeichert, zweckmäßigerweise als Folge der Betrachtung der Abbildung durch die Kamera 20, und es werden die Kamera-Videosignale in einem Video-AufZeichnungsgerät gespeichert, z. B. einem Video-Magnetband oder einer Videoscheibe, oder sie werden digitiert und in einem anderen Speicher, z. B. dem Trefferspeicher 29, gespeichert.

Während der Arbeit mit einem Trainierenden empfängt die Video-Kamera dieses zusammengesetzte Bild, und sie erzeugt Videosignale aus diesem, die an den Bildprozessor 28 gelegt werden, wodurch die Position des Lichtpunktes 26 relativ zu dem Kamerabild bestimmt werden kann (oder mit weiterer Verarbeitung mit Bezug auf die Bezugsmarkierungen), und diese die Position betreffenden Informationen werden im Treffer-Datenspeicher 29' gespeichert.

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Die Prüfschaltung 31 umfaßt ein Fernseh-Displaygerät, wie z. B. den Monitor 30 mit einer Kathodenstrahlröhre oder ein Fernsehprojektionssystem, für das vorzugsweise wenigstens ein Teil des Schirmes 14 benutzt werden kann. Der Bildspeicher wird betrieben unter der Steuerung der Prüfschaltung 31, um ein Videosignal für das Fernseh-Displaygerät zu erzeugen. Die Prüfschaltung modifiziert dieses Videosignal indem in einer Position innerhalb des Fernsehbildes, das der Position des Lichtpunktes im Kamerabild entspricht, ein Signal hinzuaddiert wird, welches in dem dargestellten Bild als Lichtpunkt 26 (der den Auftreffpunkt eines Projektils simuliert) erscheint.

Abhängig vom Typ des benutzten Speichers kann das von der Kamera erzeugte Bild des Lichtpunktes 26 gespeichert werden durch überlagerung des Videosignales (oder dessen digitiertem Äquivalent) direkt auf die Aufzeichnung des gespeicherten Zielgebietes.

Wenn das Displaygerät ein Fernsehprojektionssystem ist, wodurch das vom Fernsehprojektor 30' erzeugte Videobild auf dem Schirm 14 erscheint zur Beobachtung vom Raum 11 aus, anstatt das Display-Videosignal zu modifizieren, um ein einen Lichtpunkt erzeugendes Signal einzuschließen, kann die Prüfschaltung einen steuerbaren Lichtpunktprojektor 42 aufweisen, um einen Lichtpunkt auf den Schirm an einer Stelle zu projizieren, die durch den Bildprozessor 28 bestimmt wird, aus dem Zusammenhang oder der Beziehung zu dem Videosignal, das die Parameter der Abtastung der Kameraabbildung der Lichtpunktposition darstellt. Eine solche Anordnung zur Erzeugung eines zusammengesetzten Bildes hat den Vorteil, daß die Kamera das reflektierte projizierte Zielbild nicht in ausreichendem Detail zur Beobachtung erfassen oder speichern muß, sondern es werden nur die relativ hellen Stellen der Lichtpunkte, der Bezugsmarkierungen und gegebenenfalls der Identifizierungs-

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Markierungen benutzt, so daß eine einfachere Kamera verwendet werden kann.

Die Trefferanalysierschaltung kann auch in der Weise ausgebildet sein, daß der Bildspeicher den optischen Projektor und sein Magazin für die Dia-Bilder umfaßt, betätigt unter der Steuerung der Prüfschaltung, welche den Schirm 14 umfaßt, wobei der Projektor durch optische Projektion die Abbildung des Zielgebietes auf dem Schirm erzeugt. Die Prüfschaltung umfaßt dann ferner den obengenannten Lichtpunkt-Projektor 42, durch den der Lichtpunkt, der die Auftreffstelle simuliert, der Abbildung überlagert wird, die in dem Trainier-Raum sichtbar ist, wobei die Position des Lichtpunktes im wesentlichen bestimmt wird wie oben beschrieben mittels des Bildprozessors 28. Es ist jedoch möglich, die Position des Lichtpunktes in bezug auf die Bezugsmarkierungen des projizierten Bildes in der Weise zu bestimmen, daß der Projektor 42 relativ zu diesen Markierungen gesteuert wird, anstatt als Funktion des Videokamerabildes.

Bei der Erzeugung der Abbildung des Zielgebietes mittels des Projektors 16 kann generell unterstellt werden, daß die Ausrichtung der Abbildung unverändert ist gegenüber derjenigen der anfänglichen Projektion für den Trainierenden. Jedoch wenn erwünscht kann die Kamera 20 durch die Prüfeinrichtung so gesteuert werden, daß Videosignale an den Bildprozessor 28 gelegt werden, wodurch die Ausrichtung oder Übereinstimmung zwischen den Bezugsmarkierungen für jede Projektion verifiziert oder die Versetzung berechnet und benutzt wird, die Position zu korrigieren, in welche der projizierte Lichtpunkt gebracht wird.

Ein Prüfling kann, wie oben erwähnt, eine Mehrzahl von Schieß-Versuchen auf ein besonderes Zielgebiet ausführen, und die Trefferanalysierschaltung kann ein bestimmtes

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Zielgebiet darstellen mit allen Lichtpunkten oder eine Folge, die die Lichtpunkte, die alle auszuwertenden Lichtpunkte anzeigt.

Um die Lichtpunkte in der Reihenfolge, in der sie abgefeuert worden sind, zu identifizieren, kann die Trefferanalysierschaltung eine Diskriminierschaltung für die Lichtpunkte (welche die Auftreffpunkte von Geschossen simulieren) aufweisen, um jeden in einer Mehrzahl von Lichtpunkten, die mit Bezug auf ein Zielgebiet festgestellt worden sind, auf den zugehörigen Schuß aus einer Vielzahl von Schüssen auf dieses Zielgebiet zu beziehen bzw. zuzuordnen.

Die Videosignale, die von der Kamera beim Empfang des zusammengesetzten Bildes erzeugt werden, können z. B. auch im Bildprozessor 28 verarbeitet werden, und die Daten für die Positions-Zusammenhänge können in chronologischer Reihenfolge oder mit einer Markierung gespeichert werden, welche die chronologische Reihenfolge anzeigt, damit sie nachfolgend durch die Prüfschaltung oder die Trefferbestimmungsschaltung wieder aufgefunden und verwendet werden können. Dies ist besonders dann zeckmäßig, wenn der Bildspeicher z. B. eine Video-Scheibe ist oder ein digitaler Bildspeicher mit begrenzter Kapazität. Wenn der Bildspeicher ein üblicher Videobandspeicher ist (mit der Möglichkeit, die Abbildung des Zielgebietes zu speichern), dann können die Kamera-Videosignale jedes zusammengesetzten Bildes gespeichert werden, wobei die Bildverarbeitung in chronologischer Reihenfolge zu einem späteren Zeitpunkt ausgeführt werden kann durch Wiedergewinnung der aufgezeichneten Kamera-Videosignale.

Wenn für den Trainierenden eine optische Echtzeit-Rückkopplung gewünscht wird, so kann der Bildprozessor das momentane Kamera-Videosignal verarbeiten, und die berechnete

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Lichtpunkt-Position kann benutzt werden, um einen Lichtpunkt-Projektor, wie den Projektor 42, auf die Position des Lichtpunktes 26 zu richten, wo dann der vom Projektor erzeugte sichtbare Lichtpunkt vom Trainierenden gesehen werden kann. Der Lichtpunkt kann innerhalb eines kurzen Zeitintervalles in seine Position gebracht oder gehalten werden, vergleichbar mit einer Bildperiode, er kann jedoch über mehrere Perioden beleuchtet und dem Prüfenden gezeigt werden.

Die obige Beschreibung bezog sich im allgemeinen auf einen einzelnen Schuß auf ein besonderes Zielbild, obwohl darauf hinzuweisen ist, daß häufig, wenn ein Trainierender mehrere Schüsse nacheinander entweder auf denselben Zielbereich oder auf verschiedene Zielbereiche abfeuert, das Zeitintervall zwischen solchen Schüssen, auch wenn sie schnell ausgeführt werden, größer ist als die Bildabtastrate der Fernsehkamera, so daß jeder eine Auftreffstelle simulierende Lichtpunkt mit Bezug auf die Kamera-Abbildung behandelt werden kann, in der die Abbildung erzeugt wird, und der chronologische Zusammenhang zwischen den Bildabtastungen durch die Kamera dient zur Identifizierung der Reihenfolge der Schüsse. D. h. die Feststellung bzw. Erfassung jedes Lichtpunktes wird auf den Vorgang des Abfeuerns der Waffe in der Reihenfolge bezogen.

Es ist häufig erforderlich, zur realistischen Simulierung von Schießoperationen für eine Mehrzahl von Trainierenden 12, 12', 12" etc. im Zusammenhang bzw. in der Gruppe auf ein Ziel zu schießen, wobei jedoch die Schüsse einzeln nach dem Willen der Trainierenden abgeschossen werden, wobei jeder Trainierende gegebenfalls mehrere Schüsse abfeuert.

Die Vorrichtung umfaßt eine Mehrzahl von Waffenvisiergeräten oder Zielgeräten, in diesem Fall eine Handfeuer-

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waffe komplett mit Visiergerät und optischen Sender für jeden Trainierenden.

Um die Lichtstrahlen, die ein Projektil simulieren, in bezug auf die Zielabbildung unterscheiden zu können, ist die Diskriminierschaltung vorgesehen, die optische Einrichtungen aufweisen kann, die jedem Lichtsender zugeordnet sind, so daß er einen Strahl emittiert, der einen Lichtpunkt 26 bildet, der bestimmte optische Eigenschaften hat, die kennzeichnend für den Sender sind. Beispielsweise kann jeder Sender Masken haben, die mit einem Muster von Schlitzen versehen sind oder anderen optischen Mitteln, durch welche die emittierte Strahlung in eine Anzahl von parallelen Strahlen aufgespaltet wird, die Punktmuster 26' oder 26" auf dem Schirm erzeugen, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Da solche Punktmuster von der Kamera abgetastet werden (wie durch die Abtastlinien 20' dargestellt), wird das Videosignal erzeugt als Anzahl von aufeinanderfolgenden Abschnitten, die sich über eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Abtastlinien erstrecken, wodurch die Anzahl der Punktabschnitte leicht durch den Bildprozessor abgeleitet werden kann, um die jeweilige Lichtquelle bzw. den jeweiligen Licht-Sender zu identifizieren. Die Beziehung zwischen den Teilen kann auch anders ausgedrückt werden als durch ihre Anzahl, z. B. durch ihren Abstand. Eine solche Anordnung erlaubt die Unterscheidung von gleichzeitig abgefeuerten Waffen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Diskriminierschaltung ist jedem Sender 24 ein Empfänger für die ausgestrahlten Signale zugeordnet, den der Trainierende trägt und der mit der Waffe über flexible Kabel verbunden ist. Die Steuerungsstation 19 hat einen Identifizierungs-Sender 44, der synchron mit den Feldabtastsignalen der Kamera Signale abgibt, die jeden Sender nacheinander instand setzen, Strahlung während einer vorgegebenen Periode oder über

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einen Teilabschnitt von wenigstens einer Bildperiode zu emittieren. Unabhängig davon, wann jeder der Abzüge betätigt wird, ist die Kamera 20 in der Lage, eine Lichtemission von einer (bekannten) Waffe nur in irgendeinem einzelnen erzeugten Bildfeld (field image) wahrzunehmen. Mittels

einer Multiplexschaltung werden die Videoinformationen von nacheinander gebildeten Kamerabildern in der Trefferanalysierschaltung gemultiplext in Übereinstimmung mit dieser aufeinanderfolgenden Einschaltung der Sender, und hiervon abgeleitete Daten der Positions-Zusammenhänge können dann an separate Kanäle gelegt werden, die den Waffen oder den übenden zugeordnet sind für die Trefferanalyse.

Das Identifizierungs-Sendesystem arbeitet zweckmäßigerweise mit Hochfrequenz, und es hat eine Schleifenantenne 45, die den Raum 11 umgibt, wobei die Empfänger nur auf die Signale innerhalb des Trainingsbereiches ansprechen.

Wenn die Waffen abgefeuert werden, so ergibt sich mutmaßlich eine Verzögerung bis zur nächsten Sendeperiode Unterstellt man eine Bildabtastperiode von einer 1/25 oder 1/30 s, so entsteht bei vier Waffen eine maximale Verzögerung von weniger als 100 ms, wodurch gewährleistet ist, daß der Strahl auf den Zielpunkt emittiert ist, ehe mechanische Bewegungen in der Waffe das Zielen stören.

Eine Sendeanordnung für Steuersignale ermöglicht es auch dem Instrukteur, selbst in dem Raum 11 zu sein und die Projektion verschiedener Zielgebiete und die Trefferanalyse zu dirigieren.

Wenn mehrere Trainierende vorhanden sind, so kann die aufgezeichnete visuelle Information für die Trainierenden für eine Mehrzahl von Schüssen, die jeder Trainierende abfeuert, in einer der oben beschriebenen Weisen darge-

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stellt werden. Beispielsweise kann die visuelle Information für jeden Trainierenden nacheinander auf einem Monitor oder einem Projektionssystem 30' dargestellt werden oder für alle Trainierenden gleichzeitig in visuell unterscheidbarer Weise. Beispielsweise kann der Monitor 30 erweitert werden auf eine Gruppe von Monitoren, einen für jeden Trainierenden, wie gestrichelt dargestellt ist, oder in einem Projektions-Videosystem kann eine entsprechende Anzahl von Projektoren den Schirm 14 benutzen, der entsprechend in Abschnitte unterteilt ist. Alternativ kann das Fernsehdisplaysystem ein Display mit unterteiltem Schirm haben, wobei eine Mehrzahl von Bildern dargestellt wird oder nur ein Zielgebiet, in welchem die Lichtpunkte, welche die Auftreffstellen simulieren, unterschiedliche Gestalt haben. Ein monochromes Fernsehsystem ist für diesen Zweck ausreichend.

Alternativ kann ein Farbfernsehsystem verwendet werden, um eine visuelle Unterscheidbarkeit zu schaffen, wobei die Tätigkeit der verschiedenen Trainierenden durch verschiedene Farben und/oder verschiedene Formate unterschieden werden. Auch wenn die Prüfschaltung die Projektion des separaten Zielgebietes und die Lichtpunktabbildungen steuert, kann die Zielabbildung mit den Zielpunkten des Trainierenden rückübertragen und durch geeignet projizierte Punkte dargestellt werden, die sich in Farbe und/oder Gestalt unterscheiden.

Die vorbeschriebene Vorrichtung verwendet spezielle Objektträger oder Dias, die sowohl Positions-Bezugsmarkierungen als auch Bildidentifizierungsdaten tragen.

Wenn gewünscht, können die Bezugspunkte nicht durch die Markierungen 36, sondern durch Merkmale des Zielgebietes oder der Ziel-Szene gebildet werden oder durch einen Vergleich des gesamten oder eines Teils des empfangenen,

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reflektierten Projektorbildes mit einem entsprechenden Bild, das in einem Trefferdatenspeicher gehalten wird, der ein Video-Bildspeicher sein kann.

Andererseits können auch Dias verwendet werden, die nur Bilder von Zielgebieten enthalten ohne zusätzliche Markierungen, wobei dann bei der Trefferanalysiereinrichtung der Projektor 16, die Kamera 20 und der Projektionsschirm 18 räumlich genau zueinander ausgerichtet sind, so daß ein besonderes Merkmal des projizierten Zielgebietes in einer definierten Position innerhalb des Kamerabildes erscheint. Der Datenspeicher 29' enthält Daten, welche die Position oder Positionen solcher Merkmale relativ zu den Begrenzungen des Kamerabildfeldes repräsentieren, damit der Bildprozessor 28 die Trefferposition des festgestellten Lichtpunktes 26 bestimmen kann. Punkte wie z. B. der Rand des projizierten Bildes können die Bezugsposition für alle Dias bilden. Die Abschnitte 14' des Schirmes sind dann nicht erforderlich.

In den obigen Ausführungsformen, in denen Ziel-Positions-Informationen im Datenspeicher gespeichert sind, können diese Informationen erhalten werden in einer Form, die geeignet ist zur Speicherung, indem jedes Dia-Bild auf den Schirm projiziert und der Zielbereich oder die Zielbereiche mit einer Lichtquelle, die auf den Schirm gerichtet ist, markiert oder umrandet werden.

Von der Kamera 20 werden Videosignale an den Bildprozessor 28 gelegt, durch den die Positionen der Zielbereiche oder Zielgasnzen relativ zu den Bezugsmarkierungen bestimmt werden, die zur Verarbeitung des empfangenen Lichtpunktes 26 benutzt werden.

Bei einer anderen Alternative werden keine Dias verwendet sondern ein Kino-Film, bei dem das Zielgebiet sich in

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kontinuierlicher Bewegung befindet. Die oben beschriebenen Methoden sind direkt anwendbar mit einigen Modifikationen. Beispielsweise sollte die Kamera-Abtastung synchronisiert sein mit der Filmprojektionsgeschwindigkeit, um eine Folge von vollständigen zusammengesetzten Fernsehbildern zu erhalten.

Wenn eine sich bewegende Zielabbildung projiziert wird, ist es wünschenswert, bei der Trefferanalyse das dargestellte Bild in einem Bereich anzuhalten, in welchem ein einen Treffer simulierender Lichtpunkt auftritt. In der einfachsten Ausführungsform, in der die Trefferanalysierschaltung Mittel zum Aufzeichnen der Videosignale des zusammengesetzten Bildes aufweist, können die Aufzeichnungsmittel Markierungen oder andere Kennzeichen haben, welches jedes aufgezeichnete Bildfeld bezeichnet, in welchem ein Lichtpunkt vorhanden ist, wobei diese Markier-Kennzeichen benutzt werden, die Aufzeichnung bei der Rückspielung in irgendeinem der so bezeichneten Bildfelder anzuhalten, um eine Betrachtung und Analyse durch den Instrukteur und/oder den Trainierenden zu ermöglichen. Solche Markierungen oder Kennzeichen können abgeleitet werden von dem Videosignal mit Hilfe eines einfachen Schwellwertdetektors für die Video-Amplitude, wenn die abgegebene Laserstrahlung einer größere Amplitude hat als das übrige Videosignal, oder durch einen nicht gezeigten zusätzlichen Detektor hinter dem Schirm, der mit dem Sender abgestimmt ist, oder durch ein anderes Waffenspezifische Signal, wie oben beschrieben, um ein bestimmendes oder unterscheidendes Signal zu erzeugen, wenn die Waffe abgefeuert wird, das genützt werden kann zum Aufzeichnen eines Markierungs-Kennzeichens.

Diese Bezeichnung der Bilder oder Bildfelder, die einen einen Treffer simulierenden Lichtpunkt enthalten, kann auch auf das oben beschriebene Verfahren angwendet werden,

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bei dem die Kamera Videosignale durch Video-Aufzeichnungsmittel gespeichert werden und die Bildverarbeitung später während der Trefferanalyse ausgeführt wird. Markierungskennzeichen dieser Art können benutzt werden, um die Videobilder zu bezeichnen, die einen Lichtpunkt enthalten, so daß keine Zeit verschwendet wird für die Verarbeitung anderer Bilder, welche nur die Abbildung des Zielgebietes enthalten.

Der beschriebene Bildprojektor und seine Variationen ist ein solcher, der mit photographischen Mitteln arbeitet zur Projizierung eines Lichtstrahles durch ein photographisch hergestelltes Diapositiv, sei es in der Form eines statischen Dia-Bildes oder eines Kinofilmes. Der Projektor kann jedoch auch ein Video-Projektionssystem haben, durch das ein zweidimensionales Zielgebiet auf dem Schirm 18 projiziert werden kann, mittels einer Lichtpunktabtastung, die durch elektrische Signale moduliert werden zur Herstellung der Abbildung. In diesem Fall werden die Bildsignale in einem geeignet elektrisch adressierbaren Speicher gespeichert, z. B. einem Halbleiterspeicher oder einem Magnetband, einer Magnetscheibe oder einer Videoscheibe, und während der Analyse werden die gespeicherten Signale, welche die Position des Lichtpunktes 26 angeben, zur Modifizierung der Abbildung verwendet, wenn diese erneut projiziert wird. Der Speicher kann ferner als Trefferspeicher und Trefferdatenspeicher 29 und 29' verwendet werden, um die Position des Lichtpunktes zu speichern, als Modifikation zu der gespeicherten Form des Videosignales.

Bei der oben beschriebenen Vorrichtung wurde die Positions-Information, die sich auf den Lichtpunkt bezieht, durch den Bildprozessor abgeleitet und erzeugt zur Herstellung des zusammengesetzten Bildes, wobei außerdem die Zielgenauigkeit bestimmt und verfügbar gemacht wurde. Die letztere kann aber auch in alphanumerischer Form darge-

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stellt oder ausgedrückt werden entweder separat von dem zusammengesetzten Bild oder diesem überlagert, das von der Trefferanalysierschaltung geliefert wird.

Die Vorrichtung ist nicht beschränkt auf die Verwendung mit Handwaffen, es können auch andere Waffen verwendet werden. Obwohl der Sender 24 durch Anklemmen an die Waffe

es dem Trainierenden ermöglicht, seine eigene Waffe zu verwenden oder eine, mit der er vertraut ist, können natürlich simulierte Waffen verwendet werden, in die der Sender integral eingebaut ist. Der Sender kann optische Strahlung im Bereich des Spektrums emittieren, wobei der Schirm und die Kamera optisch empfindlich sein, aber die Strahlung braucht nicht im sichtbaren Teil des Spektrums liegen. Der Sender braucht keine Laser-Diode sein, sondern er kann eine geeignete optische Quelle haben, z. B. ein photographisches Blitzgerät.

In den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist das Zielgerät oder Visiergerät der Waffe ein integraler Teil der Waffe, so daß in der Praxis der Sender an der Waffe angebracht und mit dem Visiergerät ausgerichtet ist. Bei anderen Waffen kann das Visiergerät oder Zielgerät separat von der Waffe angeordnet sein, z. B. bei Panzern, Hubschraubern und anderen Fahrzeugen. Bei solchen Anordnungen kann der Sender mit dem Zielgerät verbunden oder gekoppelt sein anstatt mit der Waffe, die dann selbst kein Teil der Vorrichtung zu sein braucht, sondern nur das Zielgerät und irgendeine Form eines Abzugs, mit dem eine solche Waffe abgefeuert werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Trainieren mit Waffen mit einem Projektionsschirm, einer Projektionseinrichtung zur Erzeugung einer sichtbaren Ziel-Abbildung auf dem Schirm, Einrichtungen zum Ändern des projizierten Bildes, einem Waffenzielgerät, das auf die Vorderseite des Schirmes richtbar ist, einem Abzugsmechanismus für die Waffe und einem Sender für optische Strahlen, der auf die Betätigung des Abzugs anspricht, um optische Strahlung auf den Schirm zu richten, die auf diesem in Form eines Punktes auftrifft, der einen simulierten Projektil-Auf treffpunkt anzeigt, sowie einer Fernsehkamera, die auf derselben Seite des Schirmes angeordnet ist, wie der Projektor, und die ein Sichtfeld hat, das im wesentlichen gleich ausgedehnt mit der vom Projektor projizierten Abbildung ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Projektionsschirm ein Projektionsschirm ist mit hoher optischer Durchlässigkeit, daß durch die Projektionseinrichtung die sichtbare Ziel-Abbildung auf dem Schirm mittels Durchprojektion darstellbar ist, daß die Fernsehkamera wenigstens einen Teil der projizierten Ziel-Abbildung, der vom Schirm reflektiert wird, sowie die Strahlung, die vom Schirm durchgelassen wird und die den Auftreffpunkt simulierenden Lichtpunkt bildet, gleichzeitig als ein zusammengesetztes Bild ampfängt, sowie eine Trefferanalysiereinrichtung zur Erzeugung einer visuellen zusammengesetzten Abbilding einschließlich der Ziel-Szene und des Punktes, der den Auftreffpunkt simuliert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trefferanalysiereinrichtung einen Speicher aufweist zum Speichern von Kamera-Videosignalen, die das zusammengesetzte Bild darstellen, sowie eine Fernseh-Displayeinrichtung zur Darstellung des zusammengesetzten Bildes nach Erhalt von der Speichereinrichtung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trefferanalysiereinrichtung eine Bildprozessorschaltung aufweist, um aus dem Kamera-Videosignal die Positionsbeziehungen zwischen dem die Auftreffstelle simulierenden Punkt und einem oder mehr Bezugspunkten

zu bestimmen, die auf der von der Kamera beobachteten Ziel-Szene oder dem Zielbereich definiert sind, sowie durch Datenspeicher zum Speichern von Daten, die diese

* Positions-Beziehungen betreffen.

*

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Trefferanalysiereinrichtung einen Bildspeicher aufweist zum Speichern einer Darstellung des Ziel-Bereiches sowie eine Prüfeinrichtung (review means), um eine Abbildung des gespeicherten Ziel-Bereiches zu erzeugen, einschließlich des die Auftreffstelle simulierenden Punktes in dem Positions-Zusammenhang mit diesem und bestimmt durch den Bildprozessor.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildspeicher den optischen Bildprojektor und die Prüfeinrichtung umfaßt, daß er ferner den Schirm sowie Einrichtungen enthält, um den Projektor zu veranlassen, durch optische Projektion eine Abbildung des Zielbereiches auf dem Schirm zu erzeugen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung eine Fernseh-Displayeinrichtung umfaßt, daß der Bildspeicher einen Videorecorder auf-

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weist, der durch die Prüfeinrichtung betätigbar ist, um ein Videosignal zu erzeugen, welches den Ziel-Bereich darstellt, um ein Bild von diesem auf dem Fernseh-Displaygerät zu erzeugen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Videorecorder ein Aufzeichnungsgerät umfaßt zum Empfangen und Speichern von Signalen, die von der Kamera erzeugt worden sind, die auf eine projizierte Abbildung des Zielbereiches gerichtet ist in Abwesenheit eines die Auftreffstelle simulierenden Punktes.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fernseh-Displaygerät ein Fernsehprojektionssystem umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Fernsehprojektionssystem ein Fernsehbild auf den Ziel-Bereich projiziert.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung das Videosignal modifiziert, welches die Abbildung des Ziel-Bereiches darstellt, in Übereinstimmung mit den Daten des Bildprozessors, um in die dargestellte Abbildung eine sichtbare Darstellung jedes eine Auftreffstelle simulierenden Punktes mithereinzunehmen, die durch das Videobildsignal der Kamera bestimmt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung eine Einrichtung umfaßt, um eine Abbildung, die den die Auftreffstelle simulierenden Punkt darstellt, auf die projizierte Abbildung des Zielbereiches zu projizieren.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trefferanalysiereinrichtung
eine genau vorgegebene physische Ausrichtung zwischen
dem Projektor, der Kamera und dem Schirm mitumfaßt,
wodurch ein besonderes Merkmal des projizierten Zielbereiches dazu gebracht wird, in einer definierten
Position innerhalb des Kamerabildes zu erscheinen, und daß der Bildprozessor einen Datenspeicher aufweist,
der Daten enthält, die das Merkmal jedes Bezugspunktes der projizierten Abbildung als Funktion seiner Position innerhalb des Kamerabildes enthält.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildprozessor eine Einrichtung enthält zur Verarbeitung des Kamera-Videosignales
dieser zusammengesetzten Abbildung, um darin Signalmerkmale zu unterscheiden, die den Bezugspunkten der
reflektieren projizierten Abbildung als Funktion ihrer Position in dem Kamerabild zugeordnet sind, sowie
Signalmerkmale, die einem die Auftreffstelle simulierenden Punkt zugeordnet sind, der vom Schirm als Funktion seiner Position in dem Kamerabild abgegeben oder ausgesendet wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bezugspunkt eine Bezugsmarkierung aufweist,
die zusammen mit der Abbildung des Zielbereiches
projiziert wird und die bezüglich der Abbildung so
angeordnet ist, daß das reflektierte Bild jeder Markierung, das von der Fernsehkamera empfangen wird,
hinsichtlich der Intensität gegenüber dem Ziel-Bereich differiert.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede projizierte Bezugsmarkierung separat von,
jedoch angrenzend an den Zielbereich angeordnet ist

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und zur Kamera hin mit größerer Lichtstärke reflektiert wird als die Abbildung des Ziel-Bereiches.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm verschiedene Bereiche hat, die für den Trainierenden und die Kamera sichtbar sind, daß für den Trainierenden sichtbare Bereich denjenigen umfaßt, der durch den projizierten Ziel-Bereich besetzt ist und daß der für die Kamera sichtbare Bereich denjenigen umfaßt, der durch die Abbildung des projizierten Ziel-Bereiches und durch die angrenzenden Bezugsmarkierungen besetzt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebeneinandersetzung der Bezugsmarkierungen Identifikations-Daten darstellt, die sich auf den Ziel-Bereich beziehen und daß durch den Bildprozessor diese Identifizierungsdaten aus dem relativen Auftreten der Bezugsmarkierungen im Kamera-Videosignal bestimmbar sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Trefferanalysiereinrichtung eine Trefferfeststelleinrichtung umfaßt, die einen Trefferspeicher hat zum Speichern von Daten, die sich auf die Position von wenigstens einem Zielgebiet des Zielbereiches in bezug auf den Bezugspunkt oder die Bezugspunkte beziehen, daß sie ferner eine Trefferverarbeitungsschaltung aufweist, die auf die Positions-Beziehungen zwischen einem die Auftreffstelle simulierenden Punkt in dem oder den Bezugspunkten anspricht, bestimmt durch die Bildanalysiereinrichtung, und die ferner auf die gespeicherten Daten der Positions-Beziehungen anspricht, um den Positions-Zusammenhang zwischen dem die Auftreffstelle simulierenden Punkt und einem Zielgebiet zu bestimmen.

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19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Trefferspeichereinrichtung diesen festgestellten Positions-Zusammenhang zwischen dem Zielgebiet und dem die Auftreffstelle simulierenden Punkt speichert.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß diese gespeicherten Daten des Positions-Zusammenhanges, die dem Ziel-Bereich zugeordnet sind, eine besondere Nebeneinandersetzung von Bezugsmarkierungen umfaßt, die mit jeder Abbildung des Ziel-Bereiches projiziert werden, und daß die Trefferspeichereinrichtung ferner einen Bildprozessor umfaßt zur Bestimmung der Daten für den Positions-Zusammenhang aus der projizierten Abbildung durch Verarbeitung der Videosignale ihres Kamerabildes.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Trefferbestimmungseinrichtung eine Treffgenauigkeit ermöglicht als Funktion des Abstandes des AuftreffSimulierpunktes von einem bestimmten Zielgebiet, das dem Abfeuern einer simulierten Waffe zugeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Trefferbestimmungseinrichtung eine Visiergenauigkeit ermöglicht als Funktion des Abstandes von einem besonderen Ziel-Punkt innerhalb eines bestimmten Ziel-Gebietes, das dem Abfeuern einer simulierten Waffe zugeordnet ist.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Diskriminierschaltung für die Punkte, die Treffer simulieren, um jede in einer Mehrzahl solcher Punkte, die in bezug auf einen Zielbereich festgestellt wurden, auf die richtigten Abschüsse einer Mehrzahl von Abschüssen von Waffen auf den Zielbereich zu beziehen.

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24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminierschaltung anspricht auf eine Folge von vom Trainierenden eingeleiteten Emissionen von den Waffenvisiergeräten auf die Abbildung eines Zielbereiches, um die Feststellung jedes eine Auftreffstelle simulierenden Punktes auf das jeweilige Abfeuern einer Waffe in dieser Folge zu beziehen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Waffenzielgeräten, die von einer Mehrzahl von Trainierenden betätigt werden, daß ferner die Diskriminierschaltung optische Einrichtungen umfaßt, die jedem Sender zugeordnet sind, um einen AuftreffSimulierpunkt auf dem Schirm zu erzeugen, der bestimmte optische Eigenschaften hat, die charakteristisch für den Sender sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß jede optische Einrichtung Masken umfaßt, um einen eine Auftreffstelle simulierenden Punkt zu bilden, dessen Video-Signal durch den Bildprozessor unterteilbar ist in eine Anzahl von Teilen deren Beziehung untereinander charakteristisch für den Sender ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung einen eine Auftreffstelle simulierenden Punkt erzeugt, der in eine Folge von Abschnitten unterteilt ist, die sich ausdrücken in Form einer entsprechenden Folge von Impulssignalen im Videosignal, wobei die Anzahl dieser Impulssignale in der Folge charakteristisch für den Sender ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Waffenzielgeräten vorgesehen ist, von denen jedes von einem Trainierenden betätigbar ist, daß die Diskriminierschaltung einen

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Signalempfänger aufweist, der dem Sender für die Strahlung eines jeden Visiergerätes zugeordnet ist und der auf gesendete Signale anspricht, um für eine vorgegebene Periode eine Strahlung vom Sender abzugeben, bei Betätigung des Abzuges der Waffe, ferner mit einem Sendesystem, um diese Signale an den Empfänger zu senden, synchron mit der Feldabtastung durch die Videokamera derart, daß die Emitter ihrerseits über wenigstens eine Kamerabildperiode zu einem Zeitpunkt eingeschaltet sind, ferner mit einer Multiplexschaltung, um sukzessiv gebildete Kamerabilder in der Trefferanalysiereinrichtung zu multiplexen in Übereinstimmung mit der sukzessiven Betätigung der Sender.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendesystem eine induktive Schleifenantenne umfaßt, die den Trainingsbereich umgibt und daß die Empfänger nur auf Signale innerhalb des Trainingsbereiches ansprechen.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Trefferanalysiereinrichtung auf die Diskriminierschaltung für die die Auftreffpunkte simulierenden Punkte anspricht, um simultan auf einem Bild des Ziel-Bereiches separate Simulierpunkte visuell bestimmt darzustellen.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Trefferanalysierschaltung auf einer Mehrzahl von identischen Abbildungen des Zielbereiches, die die Auftreffstellen simulierenden Punkte darstellt, die den verschiedenen Emissionen zugeordnet sind.

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