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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Simulation einer Gefechtsumgebung,
wobei Personen, Fahrzeuge und Gebäude militärischen Waffen ausgesetzt werden.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Simulieren
der Wirkungen direkten Beschusses und indirekten Beschusses nach
Anspruch 1, eine Zielobjektvorrichtung nach Anspruch 16 und ein
Gefechtssimulationssystem nach Anspruch 22. Die Erfindung betrifft
auch ein Computerprogramm nach Anspruch 14 und ein computerlesbares
Medium nach Anspruch 15.
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Es
ist wohlbekannt, die Wirkungen von Feuerangriffen und anderen Feuerwaffen
in Form beispielsweise von Minen zu simulieren, wenn militärisches
Personal geschult wird. Direkter Beschuss, der in erster Linie eine
Wirkung auf einen bestimmten Punkt haben soll, wird gewöhnlich durch
optische Geräte
simuliert, wobei Laserlicht üblicherweise
den Beschuss darstellt und optische Sensoren verwendet werden, um
Treffer zu registrieren. Indirekter Beschuss, dessen Natur eine
Flächenabdeckung
ist, wird gewöhnlich
durch Funkwellen simuliert, welche von irgendeiner Art einer Senderantenne,
beispielsweise an der simulierten Waffe, ausgesendet werden, und
dessen Wirkung durch eine oder mehrere Empfängerantennen in der Nähe potentieller
Ziele registriert wird.
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Im
amerikanischen Patentdokument US-A-4 682 953 ist ein System zum
Simulieren der Wirksamkeit der Unterstützung indirekten Beschusses
auf einem Gefechtsfeld beschrieben. Steuersignale werden auf der
Grundlage der Munitionsauswahl über einen
Zielbereich ausgesendet. Funkwellen verschiedener Typen werden ansprechend
auf die Steuersignale, die die Wirkung bestimmter Munition nachbilden
sollen, ausgesendet. Die Funkwellen geben über Indikatoreinheiten innerhalb
des Zielbereichs an, welche Punktziele mit der gewählten Munition
getroffen worden sein könnten,
falls sie tatsächlich
auf den Zielbereich abgefeuert worden wäre. Das Dokument beschreibt
auch verschiedene Einrichtungen zum geographischen Festlegen des
Wirksamkeitsbereichs des Beschusses in Bezug auf Zielpositionen.
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Die
Entwicklung dieses Systems ist in US-A-5 474 452 offenbart. Hierbei
wird die Wirksamkeit indirekten Beschusses durch Senden akustischer
oder Funkfrequenzsignale einer ersten Frequenz an ausgewählte geographische
Positionen simuliert. Ein jeweiliger Sensor an jeder dieser Positionen
aktiviert Geräte,
die wiederum ein mehrdirektionales akustisches Signal einer zweiten
Frequenz, das eine simulierte Explosion mit einem Epizentrum an
der Schallquelle darstellt, erzeugt. Akustische Sensoren an dem
jeweiligen Ziel bestimmen nach vorgegebenen Regeln, ob ein bestimmtes
Ziel durch die Explosion getroffen worden ist, beinahe getroffen worden
ist oder vollständig
verfehlt wurde. Das Ergebnis wird sofort durch akustische Alarme
und visuelle Indikatoren, die jedem jeweiligen Ziel zugeordnet sind,
präsentiert.
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Im
Patentdokument US-A-5 292 254 ist ein Verfahren zum Simulieren der
Wirkungen eines Minenfelds auf einem Gefechtsfeld offenbart. An
Soldaten und Fahrzeugen angeordnete Sensoren geben ihre geographische
Position einem Zentralcomputer an. Der Zentralcomputer bestimmt,
ob sich ein jeweiliger Soldat oder ein jeweiliges Fahrzeug innerhalb des
Aktivierungsbereichs einer Mine in dem simulierten Minenfeld befindet.
Falls entschieden wird, dass die Aktivierungsanforderung in Bezug
auf eine Mine erfüllt
ist, wird eine Explosion der betreffenden Mine simuliert, werden
durch diese hervorgerufene mögliche
Schäden
registriert und wird die Mine anschließend durch den Zentralcomputer
als inaktiv angesehen.
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In
der internationalen Patentanmeldung WO39148 ist ein Verfahren zum
Simulieren der Wirkungen von Handgranatenfeuer und Minen auf Teilnehmer
an einer militärischen Übung beschrieben. Daten
werden über
eine Zweiwege-Funkverbindung zwischen der simulierten Waffe und
Sensoren an den potentiellen Zielen ausgetauscht, um die Wirkung
einer bestimmten Handgranate bzw. Mine innerhalb eines Bereichs
und seiner Umgebung zu bestimmen.
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In
US-A-5 481 979 ist eine Handgranatenattrappe offenbart, bei der
die entsprechende Wirkung der echten Waffe durch eine Anzahl von
Infrarotleuchtdioden simuliert wird. Lichtsensoren an potentiellen
Zielen registrieren die Wirkung der Handgranate. Verschiedene Sprengkräfte bzw.
Wirkungsbereiche der Granate können
durch eine Änderung
der Leuchtkraft der Leuchtdioden simuliert werden.
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In
der internationalen Patentanmeldung WO99/30103 ist ein Simulationssystem
zum Bestimmen der Wirkung simulierter Verletzungen und Schäden an Betroffenen,
wie Soldaten und Fahrzeugen, infolge simulierter Minen, Geschosse,
Luftschutzanlagen und giftiger oder nuklearer Wolken nahezu in Echtzeit
offenbart. Ein Zentralcomputer kommuniziert hierbei mit so genannten
Teilnehmereinheiten über
eine oder mehrere Relaisstationen.
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Die
bisher bekannten Lösungen
bilden Beispiele von Beschusssimulationen, welche alle hinsichtlich
der Fähigkeit,
die Wirkungen entsprechenden tatsächlichen Beschusses realistisch
nachzubilden, Mängel
aufweisen. Dies gilt sowohl in Bezug auf direkten als auch auf indirekten
Beschuss. Einige der bekannten Lösungen
vermitteln den Eindruck, dass der Beschuss eine höhere Wirksamkeit
bzw. einen größeren Wirkungsbereich
aufweist als realistisch ist, während
andere die tatsächliche
Wirksamkeit bzw. den tatsächlichen
Wirkungsbereich nicht vollständig offenbaren.
Ein allen Lösungen
gemeinsames Merkmal besteht jedoch darin, dass sie ein mehr oder
weniger falsches Bild der Folgen eines Beschusses liefern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, das vorstehend
erwähnte
Problem zu vermindern und demgemäß eine Lösung bereitzustellen,
die die Wirkung direkten und indirekten Beschusses auf verschiedene
Arten eines Zielobjekts realistischer simuliert. Insbesondere strebt
die Erfindung an, den Einfluss der Objekte zu modellieren, die sich
zwischen dem Beschuss und dem Ziel, auf den der Beschuss gerichtet
ist, befinden.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum
Simulieren der Wirkungen direkten und indirekten Beschusses auf ein
Zielobjekt, wie anfänglich
beschrieben, gelöst, welches
durch eine automatische Zuordnung des Zielobjekts zu mindestens
einem Schutzobjekt gekennzeichnet ist. Eine solche Zuordnung wird
erreicht, wenn sich das Zielobjekt an einer solchen Position in
Bezug auf das Schutzobjekt befindet, dass das Schutzobjekt zumindest
eines von der Wirkung direkten Beschusses, der Wirkung indirekten
Beschusses, dem Empfang der Lichtstrahlen und dem Empfang der Funkwellen
beeinflusst. In beiden erstgenannten Fällen bedeutet die Änderung
demgemäß, dass
berücksichtigt
wird, dass das Schutzobjekt den simulierten Beschuss in anderer
Weise als der entsprechende tatsächliche
Beschuss beeinflusst. Die Zuordnung wird durch eine lokale Kooperation
zwischen für
diesen Zweck angepassten Mitteln in dem Zielobjekt und dem mindestens
einen Schutzobjekt aufrechterhalten. In beiden letztgenannten Fällen betrifft
die Änderung
jedoch die Berücksichtigung
der Tatsache, dass das Schutzobjekt den tatsächlichen Beschuss in einer
anderen Weise beeinflusst als entsprechende Simulationen dieses Beschusses.
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Indirekter
Beschuss bezeichnet hier jede Waffenwirkung auf einen Bereich. Es
sei auch bemerkt, dass direkter Beschuss durch Lichtstrahlen sowie
Funkwellen alternativ oder in Kombination simuliert werden kann.
Entsprechend kann indirekter Beschuss entweder durch Lichtstrahlen,
Funkwellen oder eine Kombination davon simuliert werden. Simulierter
Beschuss kann auf zwei grundsätzlich
verschiedene Arten erreicht werden. Entweder wird mindestens ein
Simulationssender an einer realen Waffe montiert, oder der simulierte
Beschuss wird vollständig
künstlich
durch eine virtuelle Waffe erzeugt, beispielsweise durch Aussenden
einer Funknachricht von einem Funkmast, dessen Position nicht mit
der simulierten Abschussposition korreliert sein muss.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Computerprogramm
gelöst,
das direkt in den internen Speicher eines Digitalcomputers ladbar
ist, der Software zum Steuern des im vorstehenden Absatz beschriebenen
Verfahrens aufweist, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein computerlesbares Medium
mit einem darauf aufgezeichneten Programm gelöst, wobei das Programm eingesetzt
wird, um einen Computer zu veranlassen, das im vorletzten Absatz
beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch die zunächst beschriebene
Zielobjektvorrichtung gelöst,
welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung eine erste Zuordnungseinrichtung
zum automatischen Zuordnen des Zielobjekts zu mindestens einem Schutzobjekt
aufweist, wenn sich das Zielobjekt an einer Position in Bezug auf
das Schutzobjekt befindet, so dass das Schutzobjekt mindestens eines
von der Wirkung direkten Beschusses, der Wirkung indirekten Beschusses,
dem Empfang der Lichtstrahlen und dem Empfang der Funkwellen beeinflusst.
Weiterhin beinhaltet die Vorrichtung Einrichtungen zum lokalen Aufrechterhalten
der Zuordnung zu dem mindestens einen Schutzobjekt. Die letztgenannten
Einrichtungen sind dafür
eingerichtet, mit entsprechenden Einrichtungen in dem mindestens
einen Schutzobjekt zusammenzuwirken.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch das Gefechtssimulationssystem
zum Simulieren von Wirkungen direkten Beschusses und indirekten
Beschusses auf Zielobjekte gelöst,
wie zunächst
beschrieben wurde, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es mindestens
ein Zielobjekt aufweist, das einer vorgeschlagenen Zielobjektvorrichtung
und mindestens einem vorgeschlagenen Schutzobjekt zugewiesen ist.
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Die
vorgeschlagene Lösung
verbessert den Realismus einer simulierten Gefechtsumgebung. Das
Schulungspersonal kann dadurch wirksam zu einem angemessenen Verhalten
in einer entsprechenden wirklichen Situation stimuliert werden.
Natürlich werden
hierdurch die Chancen verbessert, dass die Personen erfolgreich
an künftigen
echten Gefechtssituationen teilnehmen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nun genauer anhand bevorzugter Ausführungsformen
erklärt,
die anhand der anliegenden Zeichnung als Beispiele offenbart werden.
Es zeigen:
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1 eine
Zielobjektvorrichtung zum Registrieren der durch simulierten Beschuss
eines Zielobjekts registrierten Wirkungen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
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2 eine
Schutzobjektvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung,
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3 ein
erstes Beispiel einer Simulationsanwendung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
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4 ein
zweites Beispiel einer Simulationsanwendung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
-
5 ein
drittes Beispiel einer Simulationsanwendung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
-
6a anhand
eines Flussdiagramms einen ersten Bestandteil eines ersten Aspekts
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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6b anhand
eines Flussdiagramms einen zweiten Bestandteil des ersten Aspekts
des erfindungsgemäßen Verfahrens
und
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6c anhand
eines Flussdiagramms einen zweiten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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1 zeigt
eine Zielobjektvorrichtung 145 zum Registrieren durch simulierten
direkten Beschuss und simulierten indirekten Beschuss eines Zielobjekts
hervorgerufener Wirkungen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Die Zielobjektvorrichtung 145 ist vorzugsweise
als eine Weste oder ein Gurt ausgelegt, weil das Zielobjekt gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung ein Soldat ist. Die Zielobjektvorrichtung 145 kann
jedoch auch auf andere Weise ausgelegt werden. Dies gilt insbesondere
in einem Fall, in dem das Zielobjekt von einem Soldaten verschieden
ist. Die Vorrichtung 145 beinhaltet mindestens einen Lichtsensor 145a zum
Registrieren simulierten Beschusses, der durch Lichtstrahlen 111 dargestellt
wird. Typischerweise wird direkter Beschuss durch Lichtstrahlen
dargestellt. In bestimmten Situationen, beispielsweise wenn Schrapnells
simuliert werden, kann der indirekte Beschuss zumindest teilweise
durch Lichtstrahlen dargestellt werden. Die Vorrichtung 145 weist
auch mindestens einen Funkempfänger 145b zum
Registrieren simulierten Beschusses in Form von Funkwellen 121 auf.
Durch die Funkwellen 121 wird in erster Linie indirekter
Beschuss dargestellt. Ungeachtet dessen, können Funkwellen auch verwendet
werden, wenn direkter Beschuss in Form einer gerichteten Explosionswirkung,
beispielsweise von Minen, simuliert wird. Die Tatsache, dass eine
Zielobjektvorrichtung 145 die Funkwellen 121 empfängt, welche
den simulierten Beschuss darstellen, impliziert nicht notwendigerweise,
dass die Zielobjektvorrichtung 145 als durch den Beschuss
getroffen angesehen wird. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung definieren durch die Funkwellen 121 übermittelte
Informationen die Wirkung des Beschusses. Die Wirkung des Beschusses
wird auf der Grundlage von Parametern in der Art der Entfernung
und der Eigenschaften des Beschusses in Bezug auf ein bestimmtes
Zielobjekt festgelegt.
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Weiterhin
beinhaltet die Vorrichtung 145 eine erste Zuordnungseinrichtung 146 zum
automatischen Zuordnen des Ziel objekts zu einem Schutzobjekt. Eine
solche Zuordnung wird vorgenommen, wenn das Zielobjekt so in Bezug
auf das Schutzobjekt angeordnet ist, dass das Schutzobjekt die Wirkung
des tatsächlichen
Beschusses beeinflusst, oder wenn das Schutzobjekt den Empfang der
Signale beeinflusst, welche verwendet werden, um einen Echtzeit-Beschussangriff
zu simulieren. Ein Beispiel ist gegeben, wenn sich ein Soldat (Zielobjekt)
innerhalb eines Gebäudes
oder eines Fahrzeugs befindet. Abhängig von den Eigenschaften
des Gebäudes
bzw. des Fahrzeugs, kann der Schutz vor Echtzeitbeschuss besser
oder schlechter sein als dies die Signale, die den Beschuss darstellen,
angeben.
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Gemäß der Erfindung
wird der von verschiedenen Arten von Schutzobjekten bereitgestellte Schutz
realistischer modelliert als durch die Differenzen der Übertragungsfähigkeit
zwischen tatsächlichem
Beschuss und den Signalen, die für
die Simulation verwendet werden. 2 zeigt
eine Schutzobjektvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, die mit einer Zielobjektvorrichtung 145 zusammenwirkt,
um eine realistischere Gefechtssimulation zu erreichen. Dies wird
im Allgemeinen dadurch erreicht, dass das Zielobjekt über das
Schutzobjekt informiert wird und umgekehrt.
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Die
Schutzobjektvorrichtung beinhaltet eine zweite Zuordnungseinrichtung 131 zum
automatischen Zuordnen eines Zielobjekts zu einem Schutzobjekt.
Sie beinhaltet auch eine Änderungseinrichtung 132 zum Ändern der
Wirkungen simulierten Beschusses auf die Zielobjekte, die dem Schutzobjekt zugeordnet
sind. Die Änderung
des simulierten Beschusses wird in Bezug auf die Fähigkeit
des Schutzobjekts vorgenommen, vor dem entsprechenden tatsächlichen
Beschuss zu schützen.
Zielobjekte werden der Schutzobjektvorrichtung durch Aussenden einer
Signalsequenz S von einem Sender 131a in der zweiten Zuordnungseinrichtung 131 zugeordnet.
Ein Vorhandenseinssensor 146a in einer Zielobjektvorrichtung 145 innerhalb
der Reichweite der ausgesendeten Signalsequenz S registriert dieses
Signal. Überdies
empfängt
die Zielobjektvorrichtung 145 eine Funknachricht R, die
sich auf das Schutzobjekt beziehende Daten in der Art seiner Identität enthält. Die
Zielobjektvorrichtung 145 sendet auch ein Zuordnungssignal
A über
einen Sender 146b ansprechend auf die empfangene Signalsequenz
S und die von einem Transceiver 131b ausgesendete Funknachricht R.
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Um
eine verhältnismäßig scharfe
Begrenzung der Reichweite der Signalsequenz S zu erreichen, wird
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dieses Signal durch eine Sequenz von Lichtimpulsen
zusammengestellt. Der Sender 131a beinhaltet demgemäß eine Lichtquelle
in der Art eines Lasers, dessen erzeugtes Licht in einem Wellenlängenbereich
liegt, der an die betreffende Anwendung angepasst ist. Es kann natürlich ebenso
jedes beliebige andere Signalformat mit ähnlichen Eigenschaften verwendet
werden. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung beinhaltet das Zuordnungssignal A zumindest Identifikationsinformationen,
die zu dem Schutzobjekt und dem zu schützenden Zielobjekt gehören. Typischerweise
bestehen diese Identifikationsinformationen aus einer Ausrüstungsidentität des jeweiligen
Objekts. Vorzugsweise ist das Zuordnungssignal A ein Funksignal,
weil dieses Signalformat im Gegensatz zur Signalsequenz S sowohl
gute Übertragungseigenschaften
aufweist als auch die enthaltenen Identifikationsinformationen seine
Reichweite bestimmen, und es benötigt
daher keine räumliche
Begrenzung. Folglich beinhaltet der Sender 146b aus dem
gleichen Grund vorzugsweise einen Funksender, und die zweite Zuordnungseinrichtung 131 beinhaltet
einen entsprechenden Transceiver 131b, der dafür eingerichtet
ist, Zuordnungssignale A in der Form zu empfangen, in der sie von
der ersten Zuordnungseinrichtung 146 ausgesendet werden.
Zusätzlich
beinhaltet der Transceiver 131b einen Funksender zum Aussenden
von Funknachrichten R, welche abgesehen davon, dass sie die Identität des Schutzobjekts
angeben, Wirkungen simulierten Beschusses definieren können.
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Die Änderungseinrichtung 132 ändert die Wirkungen
simulierten Beschusses von Zielobjekten, welche dem Schutzobjekt
zugeordnet sind, in einer von vier im Wesentlichen verschie denen
Weisen. Die Art der ausgeführten Änderung
ist durch die Natur des Schutzobjekts in Bezug auf den Schutz vor
dem simulierten Munitionstyp und dem simulierten Beschusstyp festgelegt.
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Eine
erste Änderungsart
impliziert, dass all jene Zielobjekte, die gegenwärtig dem
Schutzobjekt zugeordnet sind, vollständig vor dem ankommenden simulierten
Beschuss geschützt
sind. Diese Änderung
ist vernünftig,
wenn das Schutzobjekt ein verstärktes
Gebäude
oder ein gepanzertes Fahrzeug ist und der simulierte Beschuss indirekter
Beschuss mit einer verhältnismäßig geringen
Wirkung ist, das Gebäude
bzw. das Fahrzeug jedoch für
die den Beschuss simulierenden Funkwellen durchlässig ist. Eine zweite Änderungsart
impliziert, dass all jene Zielobjekte, die gegenwärtig dem "Schutzobjekt" zugeordnet sind,
von dem ankommenden Beschuss vollständig vernichtet werden. Diese Änderungsart
ist vernünftig,
wenn das Schutzobjekt ein ungepanzertes Fahrzeug ist und der simulierte
Beschuss direkter Beschuss ist, wie automatischer Beschuss mit einer verhältnismäßig starken
Wirkung, das Fahrzeug jedoch verhindert, dass die Lichtstrahlen,
die den Beschuss darstellen, das Zielobjekt erreichen. Eine dritte Änderungsart
impliziert, dass Zielobjekte, die gegenwärtig dem Schutzobjekt zugeordnet
sind, gemäß einer
Wahrscheinlichkeitsfunktion vernichtet werden, die auf dem gegenwärtigen simulierten
Beschuss in Bezug auf den Schutz, den das Schutzobjekt vor dem entsprechenden
tatsächlichen
Beschuss bereitstellt, beruht. Diese Änderung kann vernünftig sein,
wenn die Konsequenzen der Situation verhältnismäßig unsicher sind, beispielsweise
wenn ein ungepanzertes Fahrzeug eine Personenmine auslöst. Eine
vierte Änderungsart
impliziert, dass ein Lichtstrahl 111 oder ein Funksignal 121,
der oder das von der Änderungseinrichtung 132 empfangen
wurde, als M in geänderter
Form oder Stärke
in Bezug auf jene Zielobjekte, die dem betreffenden Schutzobjekt
zugeordnet sind, durchgelassen wird.
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Alternativ
kann die Änderungseinrichtung 132 auch
ein ankommendes Signal eines ersten Typs in ein abgehendes Signal M
eines anderen Typs umformen, so dass beispielsweise ein empfangener Lichtstrahl
ein abgehendes Funksignal erzeugt. Ein Zielobjekt, das optisch abgeschirmt
ist, jedoch gegen direkten Beschuss ungeschützt ist, kann demgemäß vernichtet
werden. Umgekehrt kann ein empfangenes Funksignal natürlich beliebige
abgehende Lichtstrahlen erzeugen. Eine solche Änderung kann verwendet werden,
um Schrapnells zu simulieren, die durch eine Beschädigung des
Schutzobjekts bei einem indirekten Beschuss hervorgerufen werden
und daher wiederum das Risiko einer Beschädigung zugeordneter Zielobjekte
in sich tragen.
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Im
Allgemeinen führt
die Änderungseinrichtung 132 eine Änderung
M des simulierten Beschusses aus, so dass die Wirkung des simulierten
direkten Beschusses zumindest teilweise auf ein zugeordnetes Zielobjekt übertragen
wird, das so in Bezug auf das Schutzobjekt 130b angeordnet
ist, dass die Übertragung
beispielsweise von Lichtstrahlen unterbunden wird, tatsächlicher
Beschuss jedoch eine Wirkung hat. Alternativ wird die Wirkung simulierten direkten
Beschusses auf ein zugeordnetes Zielobjekt verringert, das so in
Bezug auf das Schutzobjekt angeordnet ist, dass die Übertragung
von Lichtstrahlen 111 möglich
ist, tatsächlicher
direkter Beschuss jedoch eine geringere Wirkung hat. Weiterhin wird
die Wirkung indirekten Beschusses auf ein zugeordnetes Zielobjekt
verringert, das so in Bezug auf das Schutzobjekt angeordnet ist,
dass die Übertragung
beispielsweise von Funkwellen 121 möglich ist, tatsächlicher
indirekter Beschuss jedoch eine geringere Wirkung hat. Schließlich kann
die Änderung
M implizieren, dass die Wirkung simulierten indirekten Beschusses
zumindest teilweise auf ein zugeordnetes Zielobjekt übertragen
wird, das so in Bezug auf ein Schutzobjekt angeordnet ist, dass
die Übertragung von
Funkwellen 121 unterbunden wird, tatsächlicher Beschuss jedoch eine
Wirkung hat.
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Um
sicherzustellen, dass die Zielobjekte nur geschützt werden, wenn sie auch vor
entsprechendem tatsächlichen
Beschuss geschützt
wären,
beinhalten sowohl die erste Zuord nungseinrichtung 146 als
auch die zweite Zuordnungseinrichtung 131 einen Zeitgeber 146c bzw. 133,
wodurch die Zuordnung zwischen dem Zielobjekt und dem Schutzobjekt
eine spezifische Zeit, nach der zwischen ihnen keine Signale, d.h.
Signalsequenzen S und Zuordnungssignale A, mehr ausgetauscht werden,
aufgehoben wird. Weitere Einzelheiten, die sich hierauf beziehen,
werden nachstehend mit Bezug auf die 6a–6c dargelegt.
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Die
zweite Zuordnungseinrichtung 131 in der Schutzobjektvorrichtung
beinhaltet eine Registereinrichtung 131c, in der Informationen,
die Identitäten von
Zielobjekten betreffen, die gegenwärtig dem Schutzobjekt zugeordnet
sind, gespeichert sind. Die Schutzobjektvorrichtung kann dadurch
eine Änderung
der Beschusswirkungen nach dem vorgeschlagenen Verfahren erreichen.
Weiterhin kann die Schutzobjektvorrichtung natürlich Wirkungen simulierten
Beschusses ohne Berücksichtigung
des Inhalts der Registereinrichtung 131c definieren. Beispielsweise
kann die Schutzobjektvorrichtung eine allgemeine Nachricht übertragen
(aussenden), welche eine Auslöschung
aller Empfänger
der Nachricht erzeugt.
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Ein
erstes Beispiel einer Anwendung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist in 3 dargestellt. Hier wird angenommen,
dass sich ein Zielobjekt 140 in Form eines Soldaten in
einem verhältnismäßig gut
geschützten
Raum in der Art eines bombensicheren Schutzraums aus gepanzertem
Beton 130a befindet. Das Zielobjekt 140 ist mit
einer Zielobjektvorrichtung 145 zum Registrieren der Wirkungen simulierten
Beschusses auf das Zielobjekt 140 versehen. Simulierter
indirekter Beschuss in Form einer Granate 120, die in der
Nähe des
bombensicheren Schutzraums 130a explodiert, ist durch Funkwellen 121 dargestellt,
die von einem Funkmast 122 ausgesendet werden. Die Funkwellen 121 erreichen
eine Änderungseinrichtung 132 innerhalb
des bombensicheren Schutzraums 130a, und ein geändertes
Signal M wird entsprechend demjenigen erzeugt, was vorstehend abhängig von
der Sprengkraft der Granate 120, der Entfernung zwischen
der Explosion und dem bombensicheren Schutzraum 130a und
der Widerstandsfähigkeit
des bombensicheren Schutzraums 130a beschrieben worden
ist. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung werden die Sprengkraft der Granate und der Explosionspunkt der
Granate durch Nachrichten in dem Funksignal 121 angegeben,
während
in der Änderungseinrichtung 132 gespeicherte
Informationen die Widerstandsfähigkeit
des bombensicheren Schutzraums 130a definieren.
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Simulierter
direkter Beschuss in Form automatischen Beschusses von einem Beschusssystem 110 in
der Art eines Panzers ist durch einen Lichtstrahl 111 dargestellt,
der durch eine lichtdurchlässige
Fläche 130a' in einer der
Wände des
bombensicheren Schutzraums 130a hindurchtritt und von dem angenommen
wird, dass er das Zielobjekt 140 trifft. Unter der Voraussetzung,
dass die lichtdurchlässige Fläche 130a' aus Panzerglas
besteht, wird hierdurch normalerweise impliziert, dass die Änderungseinrichtung 132 die
Wirkung des simulierten Beschusses 111 ändert, so dass das Zielobjekt 140 nicht
als durch entsprechenden tatsächlichen
Beschuss getroffen angesehen wird. Falls die lichtdurchlässige Fläche 130a' jedoch aus
einem weniger widerstandsfähigen Material
besteht, passt die Änderungseinrichtung 132 normalerweise
nicht die Wirkung des simulierten Beschusses an, weshalb das Zielobjekt 140 auch
als durch entsprechenden tatsächlichen
Beschuss getroffen angesehen wird.
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4 zeigt
ein zweites Beispiel einer Anwendung einer Ausführungsform der Erfindung. Ein Soldatentrupp
bildet ein Zielobjekt 140, wenn sie sich in einem ungepanzerten
Fahrzeug 130b in Form eines Lastwagens bewegen. Die Zielobjekte 140 sind dem
Fahrzeug 130b als ein Schutzobjekt über eine Zuordnungseinrichtung 131 zugeordnet.
Der Lastwagen ist mit einer Plane abgedeckt. Daher erreicht simulierter
Beschuss in Form von Lichtstrahlen 111 von einem Beschusssystem 110 nicht
die Zielobjektvorrichtungen der Zielobjekte 140. Eine Änderungseinrichtung 132 an
dem Fahrzeug 130b registriert jedoch den Lichtstrahl 111 und überträgt durch
M die Wirkung des Be schusses auf die Zielobjekte 140 in dem
Lastwagen. Dies impliziert entweder, dass alle Zielobjekte 140 vernichtet
werden oder dass die Zielobjekte entsprechend einer Funktion, die
beispielsweise auf der Dauer des Beschusses und der Kraft der Munition
beruht, zufällig
vernichtet werden. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird die Zufallsoperation lokal für jede Zielobjektvorrichtung
nach einem Algorithmus ausgeführt, dessen
Parameter zumindest teilweise von Daten von der Änderungseinrichtung 132 abhängen.
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Simulierter
indirekter Beschuss beispielsweise in Form einer Granate 120,
die in der Nähe
des Fahrzeugs 130b explodiert, bewirkt, dass Funkwellen 121 von
einem Funkmast 122 ausgesendet werden. Die Funkwellen 121 erreichen
wahrscheinlich die Zielobjektvorrichtungen der Zielobjekte 140.
Die Änderungseinrichtung 132 im
Fahrzeug 130b ändert jedoch
durch M das empfangene Signal 121. Falls die Sprengkraft
der Granate verhältnismäßig gering ist
und die Explosion als ausreichend fern definiert ist, kann vom Fahrzeug 130b erwartet
werden, dass es einen Schutzgrad bereitstellt, weshalb die Änderung
M vorzugsweise impliziert, dass die Zielobjekte 140 entsprechend
einer Zufallsfunktion vernichtet werden.
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5 zeigt
ein drittes Beispiel einer Anwendung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, worin es klar gemacht ist, dass die Änderung
der Wirkungen simulierten Beschusses schrittweise von einem ersten
Schutzobjekt zu einem zweiten Schutzobjekt geschehen kann. Ein Soldat
in einem Panzer 130c bildet ein Zielobjekt 140 und
ist dem Panzer 130c durch eine primäre Zuordnungseinrichtung 131' als ein erstes
Schutzobjekt zugeordnet. Der Panzer 130c wird wiederum
als ein Zielobjekt in Bezug beispielsweise auf indirekten Beschuss
in Form von Granaten oder Bomben 120 angesehen. Der Panzer 130c wird
als durch eine Verteidigungsanlage 130d mit einer verhältnismäßig hohen
Widerstandsfähigkeit
gegen Sprengstoffe geschützt
angeordnet angenommen und ist der Verteidigungsanlage 130d demgemäß über eine
zweite Zuordnungseinrichtung 131'' zugeordnet.
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Wenn
eine simulierte Bombe 120 in der Nähe der Verteidigungsanlage 130d detoniert,
werden Funkwellen 121 von einem Funkmast 122 ausgesendet.
Wegen der massiven Wände
der Verteidigungsanlage 130d erreichen die Funkwellen 122 jedoch
weder einen Empfänger
in dem Panzer 130c noch einen Empfänger an der Zielobjektvorrichtung des
Soldaten. Falls die simulierte Bombe 120 eine ausreichend
hohe Sprengkraft aufweist, ist es dennoch nicht ausgeschlossen,
dass eine entsprechende tatsächliche
Bombe eine Wirkung auf den Panzer 130c und möglicherweise
auf den Soldaten 140 haben würde. Daher überträgt eine sekundäre Änderungseinrichtung 132'' an der Verteidigungsanlage 130d die
Wirkung der simulierten Bombe 120 über ein Sekundärsignal
M'' zum Panzer 130c.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besteht dieses Signal M'' aus
Funkwellen, das Signal M'' kann jedoch, abhängig davon,
wodurch in dem spezifischen Fall die realistischste Simulation erreicht
wird, gleichermaßen
aus Lichtstrahlen bestehen. Eine primäre Änderungseinrichtung 132' in dem Panzer 130c überträgt wiederum
die verringerte Wirkung der simulierten Bombe 120 über ein
Primärsignal
M' zum Zielobjekt 140.
Das Signal besteht ähnlich dem
Signal M'' vorzugsweise aus
Funkwellen. Lichtstrahlen sind jedoch nicht ausgeschlossen.
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Abhängig von
der Kraft der simulierten Bombe 120 (welche in einer durch
die Funkwellen 121 übertragenen
Nachricht angegeben ist), dem Abstand (von der Nachricht angegeben)
zwischen der Verteidigungsanlage 130d und dem Detonationspunkt
der Bombe 120, der Widerstandsfähigkeit der Verteidigungsanlage 130d und
der Widerstandsfähigkeit
des Panzers 130c, wird die Detonationswirkung an dem Zielobjekt 140 simuliert.
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Das
vorstehend dargestellte Beispiel einer Änderung in zwei Schritten einer
simulierten Beschusswirkung kann natür lich verallgemeinert werden,
so dass es eine beliebige Anzahl von Schritten aufweist. In der
Praxis ist es jedoch bevorzugt, die Anzahl der Schritte so gering
wie möglich
zu halten.
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Ein
Flussdiagramm in 6a zeigt einen ersten Bestandteil
eines ersten Aspekts des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches in
einer vorgeschlagenen Schutzobjektvorrichtung ausgeführt wird. In
einem ersten Schritt 600 sendet die Schutzobjektvorrichtung
eine Signalsequenz aus, welche Identifikationsinformationen bezeichnet,
welche sich auf das Schutzobjekt beziehen, zu dem die Schutzobjektvorrichtung
gehört.
Ein folgender Schritt 608 stellt eine Verzögerung dar.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung variiert die Verzögerung
in gewissem Maße,
so dass ein Zittergrad in der Aussendung der Signalsequenzen erreicht
wird. Nach Schritt 608 wird die Prozedur zu Schritt 600 zurückgeführt.
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Ein
Flussdiagramm in 6b zeigt einen zweiten Bestandteil
des ersten Aspekts des erfindungsgemäßen Verfahrens, das in der
vorgeschlagenen Schutzobjektvorrichtung ausgeführt wird. In einem ersten Schritt 601 wird
vorausgesetzt, dass ein Zuordnungssignal, ansprechend auf die in
Schritt 600 ausgesendete Signalsequenz, von einem oder mehreren
Zielobjekten empfangen wird. Daher läuft die Prozedur weiter parallel
zu einem Schritt 602, in dem das betreffende Zielobjekt
dem Schutzobjekt zugeordnet wird, und zu Schritt 603 ab,
in dem ein Zeitgeber mit einer vorgegebenen Dauer gestartet (zurückgesetzt)
wird. Nach Schritt 603 untersucht Schritt 604,
ob ein erneutes Zuordnungssignal von dem in Schritt 602 zugeordneten
Zielobjekt eingegangen ist. Falls dies der Fall ist, wird die Prozedur
zu Schritt 601 zurückgeführt. Andernfalls
wird in Schritt 606 untersucht, ob der Zeitgeber abgelaufen
ist. Dies wird untersucht, bis entweder der Zeitgeber abläuft oder
ein erneuertes Zuordnungssignal hereinkommt, indem die Prozedur
von Schritt 606 zu Schritt 604 zurückgeführt wird,
solange die in Schritt 606 gestellte Frage negativ beantwortet
wird. Falls der Zeitgeber jedoch abläuft, ohne dass ein Zuordnungssignal
empfangen wird, wird die Zuordnung in Schritt 607 aufgehoben.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird die Dauer des Zeitgebers auf einen solchen Wert gelegt, dass
sie einer längeren
Zeit als der längsten
Verzögerung
entspricht, die in Schritt 608 erzeugt wird. Dies führt nämlich dazu,
dass der Zeitgeber nach einem Zeitraum abläuft, der das Zeitintervall
zwischen zwei aufeinander folgend von der Schutzobjektvorrichtung
ausgesendeten Signalsequenzen übersteigt.
Die Zuordnung zwischen dem Schutzobjekt und dem Zielobjekt wird
daher nicht mit einer kürzeren
Mitteilung als dem längsten
Zeitabstand zwischen zwei aufeinander folgenden Signalsequenzen
aufgehoben.
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6c zeigt
durch ein Flussdiagramm einen zweiten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens, das
in einer vorgeschlagenen Zielobjektvorrichtung ausgeführt wird.
In einem ersten Schritt 610 wird vorausgesetzt, dass die
Zielobjektvorrichtung eine Signalsequenz empfängt, welche Identifikationsinformationen
bezeichnet, die zu einem Schutzobjekt gehören, das der Zielobjektvorrichtung
wahlweise zugeordnet werden kann. Die Prozedur wird danach in zwei
parallelen Schritten fortgesetzt. Ein Schritt 611 registriert
eine Zuordnung zu dem Schutzobjekt, und ein Schritt 612 startet
einen Zeitgeber mit einer vorgegebenen Dauer (setzt diesen zurück). Nach
Schritt 611 sendet die Zielobjektvorrichtung ansprechend auf
die in Schritt 614 empfangene Signalsequenz ein Zuordnungssignal
aus. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung beinhaltet das Zuordnungssignal Identifikationsinformationen,
die zu dem Schutzobjekt gehören.
Weiterhin ist es vorteilhaft, falls das Zuordnungssignal Identifikationsinformationen
enthält,
die zu dem Zielobjekt gehören.
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Nach
Schritt 612 wird die Prozedur mit Schritt 613 fortgesetzt,
worin untersucht wird, ob eine neue Signalsequenz eingegangen ist.
Falls dies der Fall ist, kehrt die Prozedur zu Schritt 610 zurück, woraufhin
der Zeitgeber wieder gestartet (zurückgesetzt) wird. Andernfalls
prüft Schritt 615,
ob der Zeitgeber abgelaufen ist. Die Prozedur wird in einer Schleife
zwischen den Schritten 613 und 615 angehalten,
bis entweder eine neue Signalsequenz eingeht oder der Zeitgeber
abläuft.
Im letztgenannten Fall wird die Zuordnung zwischen dem Zielobjekt
und dem Schutzobjekt in Schritt 616 aufgehoben.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird die Dauer des Zeitgebers auf einen Wert gelegt, der
dem längsten
erwarteten Zeitraum zwischen zwei aufeinander folgend ausgesendeten
Signalsequenzen von der Schutzobjektvorrichtung entspricht. Die
Zuordnung zwischen dem Schutzobjekt und Zielobjekten wird dadurch
nicht mit einem kürzeren
Hinweis als dem Zeitabstand zwischen zwei aufeinander folgenden
Signalsequenzen aufgehoben.
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Alle
Prozessschritte, die mit Bezug auf die vorstehenden 6a–6c beschrieben
worden sind, können
durch ein Computerprogramm gesteuert werden, das direkt in den internen
Speicher eines Computers geladen werden kann und geeignete Software
zum Steuern der erforderlichen Schritte aufweist, wenn das Programm
auf dem Computer ausgeführt
wird. Gleiches gilt für
eine beliebige Untersequenz von Prozessschritten. Natürlich kann
das Computerprogramm auf einem beliebigen Speichermedium gespeichert
werden.
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Der
Begriff "aufweisen/aufweisend" bzw. "beinhalten/beinhaltend" soll in dieser Beschreibung das
Vorhandensein erwähnter
Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte oder Bestandteile bezeichnen.
Der Begriff schließt
jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehreren
zusätzlichen Merkmalen,
ganzen Zahlen, Schritten oder Bestandteilen oder Gruppen davon aus.
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Die
Erfindung ist nicht auf die in den Figuren beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern kann innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Patentansprüche frei
variiert werden.