EP0383043A1 - Modulares, vernetztes Marine-Feuerleitsystem mit einer Vorrichtung zur Kompensation der Ausrichtfehler - Google Patents

Modulares, vernetztes Marine-Feuerleitsystem mit einer Vorrichtung zur Kompensation der Ausrichtfehler Download PDF

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Publication number
EP0383043A1
EP0383043A1 EP90101076A EP90101076A EP0383043A1 EP 0383043 A1 EP0383043 A1 EP 0383043A1 EP 90101076 A EP90101076 A EP 90101076A EP 90101076 A EP90101076 A EP 90101076A EP 0383043 A1 EP0383043 A1 EP 0383043A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
modules
subsystems
control system
static
fire control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90101076A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Dr. Wernli
Andreas Friedli
Narayana Murty Dr. Vepa
Essameddin Dr. Badreddin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Oerlikon Contraves AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Contraves AG filed Critical Oerlikon Contraves AG
Publication of EP0383043A1 publication Critical patent/EP0383043A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
    • F41G5/14—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns
    • F41G5/20—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns for guns on ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
    • F41G5/26—Apparatus for testing or checking

Definitions

  • the invention relates to a modular, networked marine fire control system according to the preamble of patent claim 1 and to a method for compensating alignment errors in such a marine fire control system according to the preamble of patent claim 10.
  • a large number of effectors (launchers, guns), which are controlled by one or more target measuring systems, are used today, particularly in large and modern combat ships. These systems are distributed across the entire ship and are therefore relatively far apart. This increases the need for precise alignment and compensation of alignment errors under conditions of the type described; this can also lead to the fact that appropriate precautions are even necessary in order to achieve sufficient accuracy of the fire control system.
  • effectors and target search and sequencing units are divided into subsystems, for example one radar and two guns controlled by each subsystem.
  • subsystems are arranged at relatively short distances from one another and on "unit platforms", so that the arrangement can be considered quasi-rigid.
  • failures can occur in individual device units, which reduce the operational readiness of the corresponding subsystem or cause it to fail completely.
  • the marine fire control system preferably contains several independent subsystems, each with a radar unit and at least one gun unit.
  • the subsystems are networked with one another in such a way that if one radar unit fails, the radar of another subsystem can take over its function within a very short time, so that high operational reliability of the overall system is guaranteed thanks to the passive redundancy of the system. This networking and appropriate control in the event of a device failure can optimize the operational readiness of the entire fire control system.
  • the design-related alignment errors within the subsystems between the radar and gun units can be considered quasi-static and are taken into account in gun control. These deviations of the position or the device geometry inherent in the construction change only slowly, i.e. in periods of weeks, so that an alignment process carried out at regular intervals is preferably used to determine the deviation parameters. If the units of a subsystem are arranged at a short distance from each other on the ship's hull, only slight relative movements occur even in high seas, so that in most cases even a compensation of the static errors leads to adequate accuracy. The dynamic errors can therefore be neglected within a subsystem. The same applies to device units of different subsystems that are very close to one another, which is particularly important in the case of uniform networking of the fire control system.
  • each subsystem if appropriate each device module, is preferably provided with a measuring device which determines the rapid movements of this subsystem or the device module.
  • the processing of this movement data makes it possible to take into account the dynamic changes in position between the subsystems or devices during operation.
  • the errors caused by the static deviations can be determined from the deviation parameters known within the subsystems and the measured mutual position of the subsystems and can also be taken into account together with the dynamic deviation values.
  • the present invention aims to optimize the overall system.
  • the individual device groups ie, for example, a radar with two guns, are not considered detached from the overall system, but rather treated as part of the latter.
  • the fire control system is extensively networked.
  • the fire control system according to the invention preferably consists of several independent subsystems, each with a radar unit and one or more guns.
  • FIG. 1 shows an example of such an arrangement with three subsystems SS1 to SS3, each with modules GMi and TMi.
  • independence means that the device modules within a SSi subsystem interact without additional data or control parameters from other subsystems and can therefore be used separately from the overall system.
  • the method according to the invention is not limited to gun and radar modules, but can also be used in connection with other effectors and target detection devices, for example guided missiles and optical target detection devices, or other devices.
  • the aim of the invention is to create a fire control system with the greatest possible reliability and accuracy.
  • the individual modules of the system are networked in a suitable manner, so that passive (or active in special cases) redundancy of the system is not only achieved but also used.
  • measurement and control devices are provided which can correct both static, quasi-static and dynamic errors in the control, which - as will be explained below - is a prerequisite for adequate system accuracy.
  • a security or. Tax system provided. Both an indicative safety technology and self-monitoring of the system can be used.
  • This monitoring unit SCU system control unit
  • This monitoring unit SCU is connected to all modules via common or separate data lines (dashed lines in FIG. 1) and controls the readiness for use and the interaction of the individual modules TMi and GMi.
  • Both the target acquisition modules TMi and the effector modules GMi are preferably designed as easily replaceable units, which enables relatively easy and exact installation. This concept also allows a simple retrofitting of older warships of different models.
  • the radar modules TMi are each connected to the subsystem-internal data lines 6-8 of the other subsystems SSi via a common data line 5.
  • connections are not made physically by means of electrical lines. Rather, networking can also be guaranteed via radio or other data transmission systems. Particular emphasis must be placed on reliable transmission. Wired systems are advantageous in this regard. Operational safety is further increased through redundant networking.
  • the basic networking of such a fire control system can be seen in FIG. 1.
  • the measurement and control data which are required to take account of the deviation with respect to mutual alignment are available via a data network 5-8.
  • the security system SCU is in turn connected to the individual modules via a second data network 10.
  • Data about readiness for fire, malfunctions (for example vibrations, defects, etc.), accuracy of the modules etc. are available via this data network 10 and at the same time it serves as a data network for the control data of the SCU.
  • the two data networks 5-8, 10 can also be designed as a uniform network.
  • the data made available to the SCU provide the basis for decision-making and calculation for optimizing the connections made to the modules.
  • FIGS. 3A and 3B Possibilities for the corresponding networking of the modules are shown in FIGS. 3A and 3B.
  • a common data bus 5 is provided, which is connected to the individual modules.
  • the data flow can also be seen from these figures, the dashed lines showing the data flow as it occurs in the event of faults in a subsystem.
  • decentralized computer units COMP are provided, which are used to evaluate the data supplied by the sensors SENS.
  • an additional computer unit COMP 0 is also provided for determining the alignment errors between the individual subsystems.
  • all modules contain independent computer units.
  • the distribution of the computing load on the individual computers can vary depending on the application.
  • the gun modules are only supplied with correction data which are evaluated by the assigned computer units, i.e.
  • the actual compensation data for the control of the guns are determined by the computer units of the guns.
  • the two methods of error correction differ in terms of redundancy, reliability between or within the subsystems, computing effort and load on the individual computer units COMP and other factors, so that one or the other variant can be selected depending on the given requirements.
  • the principle according to FIG. 3B is particularly suitable for achieving active redundancy.
  • static or quasi-static errors occur on the one hand due to the construction between the individual units of the subsystems and in the mutual position of the subsystems, which errors only change slowly, ie in periods of days and weeks.
  • Such changes in the ship or device geometry arise, for example, from loading and unloading of the ship, from external influences such as accidents, impacts, strong vibrations and strong swell as well as aging of the material etc.
  • all mechanical parts, device units, etc. have bedding and manufacturing tolerances on.
  • swell and ship maneuvers cause dynamic errors, which lead to mutual movements and brief elastic deformations and are usually in the range of up to approx. 5 Hz.
  • Both the static and the dynamic errors occur within the individual modules, within a subsystem and between the various subsystems and overlap each other. Appropriate sensors and computational evaluation of these measurement results, as well as known correction data, device correction values, offset values, etc., allow alignment errors of types 1 and 3, 4, 5 and 6 to be taken into account by the method according to the invention.
  • the dynamic errors within the individual modules would require additional sensors and evaluation units, with the corresponding corrections being made within the modules themselves.
  • a regular, easily repeatable adjustment is preferably carried out after the installation of the fire control system.
  • the individual modules each have a target acquisition sensor, which can record a measurement target with an accuracy of a few tenths of an angular minute.
  • the deviation of the control values determined by the radar for correct alignment of the gun module can be determined and also stored by comparing the measured values.
  • Several measurements are preferably carried out using a movable measurement target, for example a helicopter with a target body. It is therefore only necessary to check and re-store these compensation parameters determined in this way from time to time, in periods of days or weeks.
  • Such a method for determining the compensation parameters for the static error correction can be found, for example, in the CH patent application 01 881 / 87-7.
  • the stored compensation parameters are evaluated electronically or computationally when the gun modules are aligned and the control data for the guns are corrected accordingly.
  • a deformation measurement system [DMS] is provided to determine the dynamic alignment errors caused by ship movements, vibrations, etc.
  • a sensor is preferably contained in each device module GMi, TMi. It is convenient to have the device units within a subsy to be arranged on the ship in such a way that their mutual position is practically not influenced by ship movements. This can be achieved by stiffening the hull or a uniform "foundation" in this area and by minimizing the distance between the device units. Under certain circumstances, this measure can achieve that the subsystems can be regarded as rigid in terms of dynamic deviations or the movements of the individual modules can be regarded as identical, and that not every module has to be equipped with a sensor, but rather each subsystem contains only one common sensor . Most of the time, the cost analysis will decide which precautions, stiffening or additional sensors are preferred. However, the problem of complex connectivity should in no way limit the procedure, since it is precisely the idea of the invention to make complex networks operable.
  • the sensors of this strain gauge measure the rotational speeds and the linear accelerations.
  • the results of the measurements are preferably prepared and displayed by the associated computer in a (north-oriented) horizon system E H.
  • the sensors therefore continuously supply the parameters necessary for determining the position.
  • Strapdown sensor blocks with corresponding measuring devices are used in a known manner.
  • these sensor blocks preferably contain three accelerometers and at least two (bound) gyroscopes.
  • the accelerometers provide the information about the linear displacements of the respective units and the gyroscope the corresponding information about rotary movements. It is obvious that any kinematic data relating to the acceleration or angular velocity of the units to be evaluated can be used to determine the compensation parameters.
  • These data measured by means of sensors are evaluated by a suitable algorithm and preferably recorded as a compensation matrix A ij , which indicates the relative rotation of two device units relative to one another in the form of small gimbal angles.
  • the compensation matrix A ; j contains the information about the alignment error between the units i and j and enables the compensation of this error by the respective control vector for controlling a gun module j by a radar module i, which contains the data for the alignment of the gun to the Target contains, taking into account this compensation matrix A ij is determined.
  • the dynamic alignment errors can be corrected using this compensation matrix A ij .
  • the values measured by the accelerometers or gyroscopes are influenced by both the rotary and the translatory movements and therefore there is a mutual dependency, the calculation of the compensation matrix A ij requires a not inconsiderable amount of computation.
  • An algorithm for determining the compensation parameters can be carried out, for example, using a Kalman filter by using the angular increments of the corresponding units and their speed increments as input variables.
  • the principle of operation of such an algorithm is described, for example, in the publication "Kalman Filter Formulations for Transfer Alignment of Strapdown Inertial Units" [Schneider, Alan M. in: Navigation, Journal of the Institute of Navigation, Vol. 30, No. 1, Spring 1983].
  • the individual measuring periods for determining the angle and speed increments are, for example, 20 msec.
  • the computing effort associated with an algorithm using a Kalman filter can be significantly reduced if the algorithm uses a filter method in which the measured values of the accelerometers are used to filter the measured values of the gyroscopes (see Chapter IV.A.).
  • Such an algorithm allows, for example, extremely short settling times of approximately 3 minutes if control of a gun is taken over by another radar module.
  • the navigation parameters are also required for the relationship between ⁇ D and F H.
  • L D denotes a ship-related and E H a Earth-related Cartesian coordinate system (with a center in the ship's deck and an axis directed towards the center of the earth).
  • ⁇ 1 is a inertial coordinate system (with center in the middle of the earth).
  • the values of the compensation matrix A ij are determined in analogy to the calculation of static correction matrices.
  • the evaluation algorithm for determining the compensation matrix A ij between two sensors i and j preferably requires as input variables the angular increments, ie the integrals of the angular velocity over a certain measuring period (for example 20 msec), the speed increments, ie the integrals of the translational speeds in a corresponding measuring period , and the (stationary) azimuth alignment deviations as well as the parallax vectors between the sensors.
  • These input variables are evaluated in real time by means of a computer or decentralized computer units, so that the alignment error angles about the axes of the reference system are available as correction data for each measurement period.
  • the evaluation is carried out, for example, with a clock frequency of 50 Hz.
  • FIG. 4 shows a schematic overview of the method according to the invention in connection with the exemplary embodiment described above with independent subsystems whose radar modules can take over the control of gun modules from other subsystems or provide them with the data which are necessary for correcting the alignment error.
  • Blocks A to C relate to the acquisition of the necessary correction data.
  • Static (A) quasi-static (B) and dynamic (C) deviations are recorded.
  • This data is evaluated centrally or decentrally by computing units (D). This is done by determining the compensation parameters, including the correction matrices A ij , the latter basically only having to be determined for the respective coupled device modules.
  • Permanent monitoring of the system status ensures optimal operational readiness by controlling the networking of the individual modules or subsystems (E, F).
  • the calculated values are taken into account as alignment data during use (G).
  • the accelerometers support gyro measurement with respect to drift in two axes. Since the plumb axis cannot be supported for physical reasons, the angular rotation around this axis must be measured from time to time.
  • Conventional sensors preferably strapdown sensors, can be used to record the input variables for the algorithm.
  • FIG. 5A shows schematically the determination of the alignment data between two subsystems by the deformation measuring system [DMS].
  • SENS1 is a first sensor attached to a device unit of a first subsystem (not shown)
  • SENS2 is a second sensor attached to a device unit of a second subsystem (not shown).
  • These sensors equipped with accelerometers and tied gyros, can be used, for example, for navigation, continuously indicating position coordinates and rotational speeds in a spatially fixed coordinate system, and / or for determining the stabilization data for the associated device unit.
  • their internal signals can also be processed to indicate the angular velocity wi, w 2 of the rotations about their own axes and the accelerations ai, a 2 in the direction thereof.
  • These outputs of the sensors are input variables of the COMP computation part of the DMS.
  • Other input variables are the parallax D between the sensors and the quasi-static deviation h z of the alignment of the sensors around the perpendicular axis. The latter is necessary because the sensors themselves cannot support the data about the rotation about this axis.
  • the computing part COMP delivers the small gimbal angles k at the output, which indicate the relative rotation of two sensor blocks to one another.
  • FIG. 5B A possible operation of the calculation part COMP 50 to determine the gimbal angle k from the input signals mentioned is shown in more detail in FIG. 5B, for example.
  • the measurement of the angular velocities wi, w 2 is very precise in the short term and their differences over time, in principle, result in the sought relative tilt angle k.
  • Higher-frequency signal components in the angular velocity, for example due to vibrations, are of no interest here, since they cannot be taken into account anyway when re-adjusting the target axes of the devices of the fire control system to fulfill the fire control task.
  • the correction d 55 serves to cancel out the drift inherent in the angular velocity measurement with gyroscopes.
  • controller 52 e.g. The frequency components of interest are suppressed and the drift compared in the manner of a PIT2 controller with a time constant of approx. 10 seconds, which supplies the correction signal d 55.
  • the device modules are permanently monitored by an indirect or indicative safety system [SCU]. Failures of one or more device modules can be determined at any time. Due to revision work, device defects or damage to the devices in use, the operational readiness of individual subsystems and thus the entire fire control system can be significantly reduced. In the simplest way, this security system could be guaranteed by a supervisory person who makes the necessary coupling of the modules, a large response time to system changes having to be accepted. Thanks to the networking of the subsystems or the modules of the fire control system according to the invention, there is the possibility that device units of different subsystems interact and the failure of individual device modules can thus be compensated for. According to the task of the invention, the security system should work in an efficient manner, i.e.
  • a suitable automated control system can optimize the operational readiness of the entire fire control system.
  • the overall system is self-organized in such a way that the connections made between the individual modules are quickly adapted to new situations.
  • All modules provided with a sensor preferably have a self-test device. If faults or a failure occur, a "reorganization" of the fire control system is provided by a central monitoring device, preferably a central computer unit, i.e. its operational readiness is optimized by suitable networking of the individual modules. Switching between different device modules may also be necessary or desirable in order to increase the visibility, i.e. to achieve an optimal target acquisition option.
  • An automated SCU thus complements the redundant networking of the system and allows restructuring or new networking of the system within a very short time. Of course, several security systems can also be used at the same time.
  • the fire control system according to the invention enables active redundancy to be realized, for example in that individual, specially provided device modules are ready at any time for operation in connection with two or more other modules without settling time.
  • Each module (or subsystem) contains corresponding computer units for controlling and evaluating the compensation parameters.
  • the alignment errors between two subsystems are preferably determined via a central computer unit, inter alia using the algorithm for determining the compensation matrix A; j . Since the algorithm is used to determine the mutual position between device modules of different subsystems, a certain settling time of the algorithm is caused after switching between two radar modules. Therefore, if frequent unit unit failures are to be expected, it may be advantageous to network all the radar modules with all the gun modules, so that the mutual position is known at all times using the algorithm and the settling times can be avoided. From actual subsystems can no longer be spoken in this case, but the fire control system forms a uniform, networked system.

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Abstract

Das Marine-Feuerleitsystem enthält vorzugsweise mehrere Subsysteme mit je einem Zielerfassungsmodul (TMi) und mindestens einem Effektormodul (GMi). Die Subsysteme und/oder die Module sind untereinander umfassend vernetzt (DATEN-BUS) und enthalten Mittel zur Kompensation statischer, quasi-statischer und dynamischer Ausrichtfehler. Durch mindestens eine Rechnereinheit (COMP) werden die durch die entsprechenden Sensoren ermittelten Daten ausgewertet und die Ausrichtfehler repräsentierenden Kompensationsparameter zwischen den einzelnen Subsystemen und/oder zwischen den Gerätemodulen (TMi, GMi) bestimmt. Die Verarbeitung dieser Bewegungsdaten erlaubt es, die dynamischen Lageänderungen zwischen den Subsystemen bzw. Geräten im Betrieb zu berücksichtigen. Vorzugsweise findet eine permanente Überwachung durch ein Sicherheits- bzw. Steuersystem statt, welche automatisch oder mittelbar zu einer optimierten Koppelung von Effektormodulen (GMi) und Zielerfassungsmodulen (TMi) führt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein modulares, vernetztes Marine-FeuerleitSystem gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Kompensation von Ausrichtfehlern in einem solchen Marine-Feuerleitsystem gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 10.
  • Der Einsatz von Feuerleitsystemen auf modernen Kampfschiffen ist mit der Schwierigkeit verbunden, dass neben den durch den Schiffsbau bedingten Abweichungen und Gerätetoleranzen der Zielsuch- und -folgeeinheiten sowie der Effektoren während dem Einsatz Verwindungen und andere temporäre Verformungen durch die Bewegungen des Schiffes durch den Seegang, Stampfschläge und durch das Manövrieren verursacht werden. So tritt z.B. eine Längsbiegung in einer Vertikalebene und, falls das Schiff krängt oder die Wellen nicht rechtwinklig schneidet, auch eine horizontale Biegung des Schiffrumpfs auf. Bei grösseren Seestärken von 8-9 können durch Stampfschläge auch plastische, also bleibende Verformungen auftreten. Solange es sich um kleine Kampfboote mit nur einem Geschütz und einem Radar handelt, sind diese Schiffsbewegungen nicht von grös serer Bedeutung. Auf grösseren Schiffen, bei starkem Seegang oder schnellen Manövern können solche Bewegungen jedoch zu erheblichen Hüben führen, was die geometrische Ausrichtung zwischen den Effektoren und den Zielsuch- und -folgeeinheiten (den Sensoranlagen) stark beeinträchtigt und beim Richten der Effektoren aufgrund der von den Sensoren ermittelten Zieldaten Fehler ergibt. Dabei fallen diese Probleme um so mehr ins Gewicht, je grösser die Distanz zwischen Sensoren und Waffen ist.
  • Insbesondere bei grossen und modernen Kampfschiffen wird heute eine Mehrzahl von Effektoren (Werfern, Geschützen) eingesetzt, die durch ein oder mehrere Zielvermesssysteme gesteuert werden. Diese Anlagen sind über das ganze Schiff verteilt und weisen somit untereinander verhältnismässig grosse Abstände auf. Damit steigt das Bedürfnis nach genauer Ausrichtung und Kompensation von Ausrichtfehlern unter Bedingungen der beschriebenen Art; das kann auch dazu führen, dass entsprechende Vorkehrungen gar zur Notwendigkeit werden um, eine hinreichende Genauigkeit des Feuerleitsystemes zu erreichen.
  • Die nachfolgenden Ausführungen bezüglich der Aufgabenstellung sowie die Beschreibung der Erfindung werden weitgehend anhand von Beispielen mit Geschützen und Radarsystemen erläutert, haben aber gleichermassen Gültigkeit für andere Effektoren und Zielvermesssysteme mit anderen Sensoren wie namentlich elektrooptische Zielfolgeeinheiten.
  • Normalerweise sind Effektoren und Zielsuch- und -folgeeinheiten in Subsysteme gegliedert, wobei beispielsweise pro Subsystem ein Radar und zwei durch diesen gesteuerte Geschütze vorhanden sind. Diese Subsysteme sind in relativ kleinen Distanzen zueinander und auf "Einheitsplattformen" angeordnet, so dass die Anordnung als quasistarr betrachtet werden kann. Im Gefecht, aber auch durch Revisionsarbeiten oder Materialdefekte, können bei einzelnen Geräte-Einheiten Ausfälle entstehen, welche die Einsatzbereitschaft des entsprechenden Subsystems herabsetzen oder es ganz ausfallen lassen. An sich wäre es dann wünschenswert, Module verschiedener Subsysteme zu koppeln und die theoretische passive Redundanz des Gesamtsystems zu nutzen. Hier zeigt sich, dass Anforderungen an die Fehlerkompensation zu stellen sind, welche herkömmliche Systeme nicht mehr erfüllen können.
  • In der Vergangenheit wurden verschiedene Anstrengungen unternommen, um den vielfältigen Problemen bei Marine-Feuerleitsystemen wenigstens teilweise beizukommen. Aus der DE-Offenlegungsschrift Nr. 3150895 ist ein Kampfschiff bekannt, bei welchem mittels elektronischer Steuergeräte, welche die Bettungsfehler der einzelnen Anlagen gespeichert haben, über die Steuersignale diese statischen Fehler auskorrigiert werden. Durch die Berücksichtigung der Ausricht- bzw. Bettungsfehler kann die Genauigkeit des Feuerleitsystems zwar verbessert werden, doch bleiben die durch die Schiffsbewegung während des Einsatzes verursachten dynamischen Fehler unberücksichtigt. Teilweise sind die Anlagen gemäss dieser Schrift zwar durch Leitungen miteinander verbunden, doch treten bei der Steuerung von Anlagen, welche nicht auf einer gemeinsamen Einheitsplattform angeordnet sind, durch dynamische Biegeffekte grosse Abweichungen zwischen Radar und Geschützen auf, die nicht tolerierbar sind. Trotz der Verbindungsleitungen ist jedoch in keiner Weise ein Gesamtsystem mit Ausnutzung der passiven Redundanz verwirklicht.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren für ein modulares, vernetztes Marine-Feuerleitsystem zu schaffen. so dass sowohl statische und quasi-statische als auch dy namische Abweichungen zwischen Effektoren und Zielsuch- und-folgeeinheiten kompensiert werden, ferner eine hohe Genauigkeit und mittels einem effizienten Sicherheits- bzw. Steuersystem eine Optimierung der Einsatzbereitschaft des gesamten Feuerleitsystems und eine grosse Betriebssicherheit erzielt werden können. Damit wird es möglich, die Redundanz des Gesamtsystems in den Betriebsverlauf mit einzubeziehen.
  • Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 bzw. 10 genannten Merkmale gelöst.
  • Das erfindungsgemässe Marine-Feuerleitsystem enthält vorzugsweise mehrere selbständige Subsysteme mit je einer Radareinheit und mindestens einer Geschützeinheit. Daneben ist es möglich, die einzelnen Gerätemodule derart miteinander zu vernetzen, dass mehrere Radarmodule und Geschützmodule je miteinander verbunden sind oder das ganze Feuerleitsystem eine einzige, komplex vernetzte Einheit bildet. Die Subsysteme sind derart miteinander vernetzt, dass beim Ausfall einer Radareinheit der Radar eines anderen Subsystemes dessen Funktion innert kürzester Zeit übernehmen kann, so dass dank der Nutzung der passiven Redundanz des Systems eine hohe Betriebssicherheit des Gesamtsystems gewährleistet ist. Durch diese Vernetzung und eine entsprechende Steuerung bei einem Geräteausfall kann die Einsatzbereitschaft des gesamten Feuerleitsystems optimiert werden.
  • Die innerhalb der Subsysteme zwischen den Radar- und Geschützeinheiten vorhandenen, konstruktionsbedingten Ausrichtfehler können als quasi-statisch betrachtet werden und werden bei der Geschütz-Steuerung berücksichtigt. Diese der Konstruktion inhärenten Abweichungen der Lage bzw. der Gerätegeometrie ändern sich nur langsam, d.h. in Zeiträumen von Wochen, so dass vorzugsweise ein in regelmässigen Abständen durchgeführtes Ausrichtverfahren zur Bestimmung der Abweichparameter verwendet wird. Sofern die Einheiten eines Subsystems in geringem Abstand voneinander auf dem Schiffsrumpf angeordnet sind, treten selbst bei hohem Seegang nur geringe Relativ-Bewegungen auf, so dass in den meisten Fällen bereits eine Kompensation der statischen Fehler zu einer angemessenen Genauigkeit führt. Die dynamischen Fehler können demnach innerhalb eines Subsystems vernachlässigt werden. Das gleiche gilt für sehr nahe beieinander liegende Geräteeinheiten verschiedener Subsysteme, was insbesondere bei einheitlicher Vernetzung des Feuerleitsystems von Bedeutung ist.
  • Das durch die Vernetzung der Subsysteme ermöglichte Zusammenwirken von Geschützeinheiten mit einem Radar, der einem anderen Subsystem angehört, bringt es jedoch im allgemeinen mit sich, dass grössere Distanzen zwischen den entsprechenden Einheiten liegen. Dadurch gewinnen die durch Schiffsbewegungen verursachten dynamischen Fehler grosse Bedeutung und erforden eine Kompensation durch ein entsprechendes Ausrichtverfahren. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise jedes Subsystem, gegebenenfalls jedes Gerätemodul mit einem Messmittel versehen, welches die schnellen Bewegungen dieses Subsystems bzw. des Gerätemoduls ermittelt. Die Verarbeitung dieser Bewegungsdaten erlaubt es, die dynamischen Lageänderungen zwischen den Subsystemen bzw. Geräten im Betrieb zu berücksichtigen. Die durch die statischen Abweichungen bedingten Fehler können aus den innerhalb der Subsysteme bekannten Abweichparametern sowie der ausgemessenen gegenseitigen Lage der Subsysteme bestimmt und zusammen mit den dynamischen Abweichwerten ebenfalls berücksichtigt werden.
  • Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Systems sowie des Verfahrens sind anhand folgender Figuren näher erläutert:
    • Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Beispiel eines modularen, vernetzten Feuerleitsystems mit drei Subsystemen.
    • Fig. 2A und 2B zeigen eine Gegenüberstellung der prinzipiellen Konzepte zur Erfassung der Ausrichtfehler innerhalb eines Feuerleitsystems.
    • Fig. 3A und 3B zeigen Ausführungsbeispiele für die Vernetzung der einzelnen Module und Subsysteme.
    • Fig. 4 zeigt eine Übersicht des erfindungsgemässen Verfahrens
    • Fig. 5A und 5B zeigen in schematischer Darstellung den Verfahrensablauf zur Korrektur von dynamischen Ausrichtfehlern.
    1. Konzept eines komplex vernetzten Systems
  • Um auf einem Kampfschiff eine optimale Feuerbereitschaft und Treffgenauigkeit zu erhalten, strebt die vorliegende Erfindung eine Optimierung des Gesamtsystems an. Es werden nicht die einzelnen Gerätegruppen, d.h. bspw. ein Radar mit zwei Geschützen, losgelöst vom Gesamtsystem betrachtet sondern vielmehr als Teil von letzterem behandelt. Um ein entsprechendes Funktionsprinzip zu realisieren, wird das Feuerleitsystem in umfassender Weise vernetzt. Das Feuerleitsystem gemäss der Erfindung besteht vorzugsweise aus mehreren selbständigen Subsystemen mit je einer Radareinheit und einem oder mehreren Geschützen. Figur 1 zeigt ein Beispiel einer solchen Anordnung mit drei Subsystemen SS1 bis SS3 mit jeweils Modulen GMi und TMi. Selbständigkeit bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Gerätemodule innerhalb eines Subsystems SSi ohne zusätzliche Daten oder Steuerparameter anderer Subsysteme zusammenwirken und somit auch losgelöst vom Gesamtsystem eingesetzt werden können. Obwohl im folgenden die erfindungsgemässe Vorrichtung und das Verfahren im wesentlichen anhand eines Ausführungsbeispiels mit einzelnen Subsystemen beschrieben wird, so ist zu betonen, dass auch andere Vernetzungen der einzelnen Gerätemodule möglich oder für spezielle Anwendungen sogar vorzuziehen sind. Selbstverständlich ist das erfindungsgemässe Verfahren nicht auf Geschütz- und Radarmodule beschränkt, sondern kann auch im Zusammenhang mit anderen Effektoren und Zielerfassungsvorrichtungen, bspw. Lenkwaffen und optischen Zielerfassungseinrichtungen, oder anderen Vorrichtugen verwendet werden.
  • Das Erfindungsziel liegt darin, ein Feuerleitsystem möglichst grosser Zuverlässigkeit und Genauigkeit zu schaffen. Dazu sind gemäss dem erfinderischen Gedanken die einzelnen Module des Systems in geeigneter Weise vernetzt, so dass eine passive (oder in Spezialfällen aktive) Redundanz des Systems nicht nur erreicht, sondern auch genutzt wird. Gleichzeitig werden Mess- und Regelvorrichtungen vorgesehen, welche sowohl statische, quasi-statische als auch dynamische Fehler bei der Steuerung auskorrigieren können, was - wie weiter unten ausgeführt wird - Voraussetzung für eine adäquate Systemgenauigkeit ist. Um die Einsatzbereitschaft des Feuerleitsystems überwachen und optimieren bzw. die durch die Vernetzung realisierte Flexibilität des Systems ausnutzen zu können, wird ein Sicherheits-bzw. Steuersystem vorgesehen. Dabei kann sowohl eine hinweisende Sicherheitstechnik als auch eine Selbstüberwachung des Systems angewandt werden. Da das Sicherheitssystem mindestens eine zentrale Überwachungs- bzw. Steuereinheit SCU (system-control-unit) aufweisen muss, werden vorzugsweise, zur Erhöhung der Sicherheit, mehrere unabhängige, prinzipverschiedene Schutzsysteme angewandt. Diese Überwachungseinheit SCU ist über gemeinsame oder durch separate Datenleitungen (gestrichelte Linien in Figur 1) mit allen Modulen verbunden und kontrolliert die Einsatzbereitschaft und das Zusammenwirken der einzelnen Module TMi und GMi.
  • Sowohl die Zielerfassungsmodule TMi als auch die Effektormodule GMi sind vorzugsweise als leicht auswechselbare Einheiten ausgeführt, was einen relativ leichten und exakten Einbau ermöglicht. Dieses Konzept erlaubt auf einfachste Weise auch ein nachträgliches Umrüsten älterer Kampfschiffe verschiendener Modelle. Über eine gemeinsame Datenleitung 5 sind die Radarmodule TMi jeweils mit den Subsysteminternen Datenleitungen 6-8 der anderen Subsysteme SSi verbunden.
  • Es ist speziell darauf hinzuweisen, dass die Begriffe "vernetzt" und "verbunden" im Rahmen der Erfindung als funktionelle Begriffe zu verstehen sind. Es ist deshalb nicht notwendig bzw. es kann für spezielle Ausführungsformen nützlich oder sogar erforderlich sein, dass die "Verbindungen" nicht physisch mittels elektrischer Leitungen ausgeführt sind. Vielmehr kann die Vernetzung auch über Funk oder andere Datenübermittlungssysteme gewährleistet werden. Dabei ist besonderes Gewicht auf eine funktionssichere Übertragung zu legen. Verkabelte Systeme sind in dieser Hinsicht vorteilhaft. Durch eine redundante Vernetzung wird die Betriebssicherheit zusätzlich gesteigert.
  • Die prinzipielle Vernetzung eines solchen Feuerleitsystems ist aus Figur 1 ersichtlich Die Mess- und Regeldaten, welche zur Berücksichtigung der Abweichung bezüglich gegenseitiger Ausrichtung benötigt werden, sind über ein Datennetz 5-8 verfügbar. Das Sicherheitssystem SCU ist seinerseits über ein zweites Datennetz 10 mit den einzelnen Modulen verbunden. Über dieses Datennetz 10 sind Daten über Feuerbereitschaft, Störungen (bspw. Erschütterungen, Defekte, usw.), Genauigkeit der Module etc. verfügbar und gleichzeitig dient es als Datennetz für die Steuerdaten der SCU. Selbstverständlich können die beiden Datennetze 5-8, 10 auch als einheitliches Netz ausgeführt werden. Die der SCU zur Verfügung gestellten Daten bieten die Entscheidungs- bzw. Berechnungsgrundlage für eine Optimierung der jeweils realisierten Verbindungen der Module.
    • 11. Vernetzung für die Kompensation der Ausrichtfehler
  • Zentral für die Erfindung ist die Kompensation eines möglichst grossen Teils der Ausrichtfehler der Module. In Figur 2A und 2B sind schematisch zwei Methoden zur Berücksichtigung der Ausrichtfehler innerhalb eines Feuerleitsystems dargestellt. Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf ein System mit N Subsystemen und M Effektormodulen (Geschütze, [GM]), wobei jedes Subsystem ein Zielerfassungsmodul (Radar, [TM]) aufweist. Die Kompensationsparameter bzw. Korrekturvektoren zum Ausgleich der Ausrichtfehler zwischen den Subsystemen sind mit Ujj, diejenigen innerhalb eines Subsystems mit ei bezeichnet. Die Methode gemäss Figur 2A erfasst die Ausrichtfehler innerhalb eines Subsystems und zwischen den einzelnen Subsystemen. Die Gesamtzahl der zu berücksichtigenden Korrekturvektoren und Uij beträgt
    • Z1 = M + N.(N-1)/2.

    Soll beispielsweise das Radarmodul TM1 die Steuerung des Geschützmoduls GMs übernehmen, so ist der Korrekturvektor gleich U1+ V35. Die zweite Methode gemäss Figur 2B erfasst die Korrekturvektoren zwischen sämtlichen Radarmodulen TMi und Geschützmodulen GMi. Die Gesamtzahl der Korrekturvektoren beträgt
    • Z2 = MON.
  • Möglichkeiten zur entsprechenden Vernetzung der Module sind in den Figuren 3A und 3B dargestellt. Dabei ist ein gemeinsamer Datenbus 5 vorgesehen, der mit den einzelnen Modulen verbunden ist. Aus diesen Figuren ist ebenfalls der Datenfluss ersichtlich, wobei die gestrichelten Verbindungen den Datenfluss zeigen, wie er bei Störungen in einem Subsystem erfolgt. Bei beiden Ausführungsvarianten sind dezentrale Rechnereinheiten COMP vorgesehen, welche der Auswertung der durch die Sensoren SENS gelieferten Daten dienen. In Figur 3A ist zudem eine zusätzliche Rechnereinheit COMP 0 zur Bestimmung der Ausrichtfehler zwischen den einzelnen Subsystemen vorgesehen. Wie aus diesen Darstellungen ersichtlich ist, enthalten alle Module selbständige Rechnereinheiten. Die Verteilung der Rechenlast auf die einzelnen Computer kann je nach Anwendung variieren. Vorzugsweise werden den Geschützmodulen nur Korrekturdaten geliefert, die durch die zugeordneten Rechnereinheiten ausgewertet werden, d.h. die eigentlichen Kompensationsdaten für die Steuerung der Geschütze werden durch die Rechnereinheiten der Geschütze bestimmt. Die beiden Methoden der Fehlerkorrektur unterscheiden sich hinsichtlich Redundanz, Zuverlässigkeit zwischen oder innerhalb der Subsysteme, Rechenaufwand und Belastung der einzelnen Rechnereinheiten COMP und weiterer Faktoren, so dass je nach den gegebenen Anforderungen die eine oder andere Variante gewählt werden kann. Wie leicht ersichtlich ist, eignet sich das Prinzip gemäss Figur 3B insbesondere zur Erzielung einer aktiven Redundanz.
    • 111. Arten und Berücksichtigung der Ausrichtfehler
  • Art und Weise der Vernetzung und Einrichtungen zur Fehlerkorrektur, bspw. notwendige Sensoren, stehen dabei in einem engen Zusammenhang. Ein modulares, vernetztes System kann nur sinnvoll eingesetzt werden, wenn bei der Verbindung beliebiger Module noch eine hinreichende Präzision gewährleistet ist, die wiederum von folgenden Störfaktoren abhängig ist:
    Figure imgb0001
  • Um eine exakte Steuerung bzw. Ausrichtung der einzelnen Effektoren zu erreichen, müssten grundsätzlich alle gegenseitigen Bewegungen der Zielachsen von Radar und Geschütz berücksichtigt werden, d.h. Störfaktoren der Typen 2, 4, 6, sowie sämtliche statischen und quasi-statischen Störeffekte der Typen 1, 3, 5. Dadurch wären eine Vielzahl von Abweichungen zu berücksichtigen, wobei der Schaltungs-, Vernetzungs-und Rechenaufwand im Hinblick auf den praktischen Einsatz zu gewissen Einschränkungen führen muss. Aus diesem Grund werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren vorzugsweise gewisse, für den praktischen Einsatz nur unbedeutende Ausrichtfehler vernachlässigt und nicht kompensiert. Im wesentlichen kann zwischen zwei unterschiedlichen Ausrichtfehlern unterschieden werden. Gemäss vorstehender Übersicht treten einerseits konstruktionsbedingt zwi sehen den einzelnen Einheiten der Subsysteme sowie in der gegenseitigen Lage der Subsysteme statische bzw. quasi-statische Fehler auf, welche sich nur langsam, d.h. in Zeiträumen von Tagen und Wochen, verändern. Solche Veränderungen der Schiffs- bzw. Gerätegeometrie entstehen beispielsweise durch Be- und Entladen des Schiffes, durch Fremdeinwirkung wie Auflaufen, Anstossen, starke Erschütterungen und starken Seegang sowie Alterung des Materials etc. Ausserdem weisen alle mechanischen Teile, Geräteeinheiten, etc. Bettungs- und Fertigungstoleranzen auf. Andererseits werden durch Seegang und durch Schiffsmanöver dynamische Fehler verursacht, welche zu gegenseitigen Bewegungen und kurzzeitigen elastischen Verformungen führen und normalerweise im Bereich von bis zu ca. 5 Hz liegen. Sowohl die statischen als auch die dynamischen Fehler treten innerhalb der einzelnen Module, innerhalb eines Subsystemes sowie zwischen den verschiedenen Subsystemen auf und überlagern sich gegenseitig. Durch entsprechende Sensoren und rechenmässiger Auswertung dieser Messresultate sowie bekannter Korrekturdaten, Gerätekorrekturwerte, Offsetwerte, etc., werden durch das erfindungsgemässe Verfahren Ausrichtfehler der Typen 1 und 3, 4, 5 und 6 berücksichtigt. Die dynamischen Fehler innerhalb der einzelnen Module würden zusätzliche Sensoren und Auswerteinheiten erfordern, wobei die entsprechenden Korrekturen innerhalb der Module selbst vorgenommen würden.
    • A. Kompensation statischer und quasistatischer Ausrichtfehler
  • Im folgenden sollen Beispiele möglicher Sensoren und Auswertverfahren zur Bestimmung der Korrekturdaten beschrieben werden. Die Eigen-Parameter der Radar- und Geschützmodule7 bzw. die Messwerte der installierten Einheiten werden in üblicher Weise ausgemessen und gespeichert. Die durch Fertigungstoleranzen und durch die Montage bedingten Ausrichtfehler unterliegen nur geringen zeitlichen Schwankungen und können als quasi-statisch betrachtet werden. Die Mög lichkeiten einer mechanischen Korrektur von Abweichungen der gegenseitigen Ausrichtung von verschiedenen Modulen, insbesondere -solcher in verschiedenen Subsystemen, sind jedoch nur beschränkt und ein Auskorrigieren von Fertigungs- und Montagetoleranzen mittels lediglich mechanischen Massnahmen führt nur zu unbefriedigenden Resultaten. Dabei ist es insbesondere nicht möglich, bspw. ein Geschützmodul mechanisch gleichzeitig auf verschiedene Radarmodule abzugleichen. Wenn ein Geschützmodul durch ein Radarmodul eines anderen Subsystems gesteuert werden soll, muss berücksichtigt werden, dass der Schiffsrumpf trotz seiner über längere Zeit quasi-statischen Geometrie einen regelmässigen gegenseitigen Abgleich der Module erfordert.
  • Für die Bestimmung der quasistatischen Ausrichtfehler wird vorzugsweise nach der Installation des Feuerleitsystemes ein regelmässig, einfach wiederholbarer Abgleich durchgeführt. Hierzu besitzen die einzelnen Module je einen Zielerfassungssensor, welcher ein Messziel mit einer Genauigkeit von wenigen Zehntel Winkelminuten erfassen kann. Durch das gleichzeitige Verfolgen eines Messzieles durch ein Geschützmodul und ein Radarmodul kann durch Vergleich der gemessenen Werte die Abweichung der durch den Radar ermittelten Steuerwerte zur korrekten Ausrichtung des Geschützmodules bestimmt und ebenfalls gespeichert werden. Vorzugsweise werden mehrere Messungen durchgeführt, wobei ein bewegliches Messziel, beispielsweise ein Helikopter mit einem Zielkörper, eingesetzt wird. Eine Überprüfung und erneutes Speichern dieser derart bestimmten Kompensationsparameter wird deshalb nur von Zeit zu Zeit, in Zeiträumen von Tagen oder Wochen, erforderlich. Ein solches Verfahren zur Bestimmung der Kompensationsparameter für die statische Fehlerkorrektur geht beispielsweise aus der CH-Patentanmeldung 01 881/87-7 hervor. Die gespeicherten Kompensationsparameter werden im Betrieb beim Ausrichten der Geschützmodule elektronisch oder rechnerisch ausgewertet und die Steuerdaten für die Geschütze entsprechend korrigiert.
    • B. Kompensation dynamischer Ausrichtfehler
  • Für die Bestimmung der dynamischen, durch Schiffsbewegungen, Erschütterungen, etc. verursachten Ausrichtfehler wird ein Deformationsmesssystem [DMS] vorgesehen. Dazu ist vorzugsweise in jedem Gerätemodul GMi, TMi ein Sensor enthalten. Es ist günstig, die Geräteeinheiten innerhalb eines Subsystems derart auf dem Schiff anzuordnen, dass ihre gegenseitige Lage durch Schiffsbewegungen praktisch nicht beeinflusst wird. Dies kann durch Versteifungen des Schiffsrumpfes bzw. einem einheitlichen "Fundament" in diesem Bereich und durch möglichst kleine Distanz zwischen den Geräteeinheiten erreicht werden. Unter Umständen kann durch diese Massnahme erreicht werden, dass die Subsysteme für sich bezüglich dynamischen Abweichungen als starr bzw. die Bewegungen der einzelnen Module als identisch betrachtet werden können und nicht jedes Modul mit einem Sensor ausgerüstet werden muss, sondern jedes Subsystem nur einen gemeinsamen Sensor enthält. Meistens wird die Kostenbetrachtung darüber entscheiden, welchen Vorkehrungen, Versteifung oder zusätzliche Sensoren, der Vorzug gegeben wird. Keinesfalls soll jedoch das Problem der komplexen Vernetzbarkeit das Vorgehen limitieren, da es ja gerade im Gedanken der Erfindung liegt, komplexe Vernetzungen operabel zu machen.
  • Die Sensoren dieses DMS messen die Drehgeschwindigkeiten und die linearen Beschleunigungen. Die Resultate der Messungen werden vom zugehörigen Rechner vorzugsweise in einem (nordorientierten) Horizontsystem EH aufbereitet und dargestellt. Die Sensoren liefern also kontinuierlich die für die Bestimmung der Lage notwendigen Parameter. Dabei werden in bekannter Weise Strapdown-Sensorblöcke mit entsprechenden Messeinrichtungen verwendet. Zu diesem Zweck ent halten diese Sensorblöcke vorzugsweise drei Beschleunigungsmesser und mindestens zwei (gefesselte) Kreisel. Die Beschleunigungsmesser liefern dabei die Information über die linearen Verschiebungen der jeweiligen Einheiten und die Kreisel die entsprechende Information über rotatorische Bewegungen. Es ist offensichtlich, dass zur Bestimmung der Kompensationsparameter beliebige, auf Beschleunigung oder Winkelgeschwindigkeit der auszuwertenden Einheiten bezogene, kinematischen Daten verwendet werden können. Diese mittels Sensoren gemessenen Daten werden durch einen geeigneten Algorithmus ausgewertet und vorzugsweise als Kompensations- Matrix Aij erfasst, welche die relative Verdrehung zweier Geräteeinheiten zueinander in Form kleiner Kardanwinkel angibt.
  • Die Kompensations-Matrix A;j enthält die Information über den Ausrichtfehler zwischen den Einheiten i und j und ermöglicht die Kompensation dieses Fehlers, indem der jeweilige Steuervektor zur Steuerung eines Geschützmoduls j durch ein Radarmodul i, welcher die Daten für die Ausrichtung des Geschützes auf das Ziel enthält, unter Berücksichtigung dieser Kompensations-Matrix Aij bestimmt wird. Bei der Steuerung eines Geschützmodules durch das entsprechende Radarmodul können mittels dieser Kompensations-Matrix Aij die dynamischen Ausrichtfehler auskorrigiert werden. Da allerdings die durch die Beschleunigungsmesser bzw. Kreisel gemessenen Werte jeweils sowohl durch die rotatorischen als auch die translatorischen Bewegungen beeinflusst werden und demnach eine gegenseitige Abhängigkeit besteht, erfordert die Berechnung der Kompensations-Matrix Aij einen nicht unerheblichen Rechenaufwand.
  • Ein Algorithmus zur Bestimmung der Kompensationsparameter kann beispielsweise unter Verwendung eines Kalman-Filters durchgeführt werden, indem als Eingangsgrössen die Winkelinkremente der entsprechenden Einheiten sowie deren Geschwindigkeitsinkremente ver wendet werden. Die prinzipielle Funktionsweise eines solchen Algorithmus ist beispielsweise in der Schrift "Kalman Filter Formulations for Transfer Alignment of Strapdown Inertial Units" [Schneider, Alan M. in: Navigation, Journal of the Institute of Navigation, Vol. 30, No. 1, Spring 1983] aufgezeigt. Die einzelnen Messperioden zur Bestimmung der Winkel- und Geschwindigkeitsinkremente betragen bspw. 20 msec. Der mit einem Algorithmus unter Verwendung eines Kalman-Filters verbundene Rechenaufwand kann wesentlich vermindert werden, indem der Algorithmus ein Filterverfahren verwendet, bei welchem mittels der Messdaten der Beschleunigungsmesser die Messwerte der Kreisel gefiltert werden (vgl. Kapitel IV.A.). Ein solcher Algorithmus erlaubt beispielsweise bei einer Übernahme der Steuerung eines Geschützes durch ein anderes Radarmodul äusserst kurze Einschwingzeiten von ca. 3 Minuten.
  • Vorzugsweise werden im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens für das DMS folgende Daten bestimmt:
    • a) stationäre bzw. quasi-stationäre Eingangswerte
      • - Azimut-Ausrichtabweichung zwischen den Sensorblöcken
      • - Parallaxe zwischen den Sensorblöcken
    • b) dynamische Messwerte
      • - die lineare Beschleunigung won ΣD bezüglich Σ1 jedes Sensorblocks
      • - die Winkelgeschwindigkeit won ΣD bezüglich Σ1 jedes Sensorblocks
    • c) Ausganswerte (dynamisch, bandbegrenzt)
      • - relative Verdrehung zwischen den Sensorblöcken (kleine Kardanwinkel)
  • Wird ausserdem die Lage von LD in LH angegeben, werden zusätzlich die Navigationsparameter benötigt für die Beziehung zwischen ΣD und FH.
  • Dabei bezeichnet LD ein schiffsbezogenes und EH ein erdoberflächenbezogenes kartesisches Koordinatensystem (mit Zentrum im Schiffs deck und einer gegen die Erdmitte gerichteteten Achse). Σ1 ist ein inertielles Koordinatensystem (mit Zentrum in der Erdmitte).
  • Die Werte der Kompensationsmatrix Aij werden in Analogie zur Berechnung statischer Korrekturmatrizen bestimmt. Der Auswertungsalgorithmus zur Bestimmung der Kompensationsmatrix Aij zwischen zwei Sensoren i und j erfordert vorzugsweise als Eingangsgrössen die Winkelinkremente, d.h. die Integrale der Winkelgeschwindigkeit über eine bestimmte Messperiode (bspw. 20 msec), die Geschwindigkeitsinkremente, d.h. die Integrale der translatorischen Geschwindigkeiten in einer entsprechenden Messperiode, und die (stationären) Azimut-Ausrichtabweichungen sowie die Parallaxen-Vektoren zwischen den Sensoren. Diese Eingangsgrössen werden mittels eines Computers oder dezentraler Rechnereinheiten in Echtzeit ausgewertet, so dass pro Messperiode die Ausrichtfehler-Winkel um die Achsen des Bezugssystems als Korrekturdaten vorliegen. Die Auswertung erfolgt bspw. mit einer Taktfrequenz von 50 Hz.
    • IV. Verfahren zur Optimierung der Einsatzbereitschaft und Genauigkeit des Feuerleitsystems
  • Figur 4 zeigt eine schematische Übersicht über das erfindungsgemässe Verfahren im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel mit selbständigen Subsystemen, deren Radarmodule die Steuerung von Geschützmodulen anderer Subsysteme übernehmen können oder diesen die Daten zur Verfügung stellen, die für die Ausrichtfehler-Korrektur notwendig sind. Die Blöcke A bis C beziehen sich auf die Erfassung der notwendigen Korrekturdaten. Erfasst werden die statischen (A) quasistatischen (B) und dynamischen (C) Abweichungen. Diese Daten werden zentral oder dezentral durch Recheneinheiten ausgewertet (D). Dies erfolgt durch Bestimmung der Kompensationsparameter, unter anderem der Korrekturmatrizen Aij, wobei letztere grundsätzlich nur für die jeweils gekoppelten Gerätemodule bestimmt werden müssen. Durch eine permanente Überwachung des Systemzustandes wird durch Steuerung der Vernetzung der einzelnen Module bzw. Subsysteme (E, F) eine optimale Einsatzbereitschaft erreicht. Die berechneten Werte werden als Ausrichtdaten während des Einsatzes berücksichtigt (G).
  • Da bereits kleine Abweichungen der Sensoren Einfluss auf die Kompensationsparameter nehmen, muss der Zeitstabilität dieser Sensoren Beachtung geschenkt werden. Die Beschleunigungsmesser stützen die Kreiselmessung bezüglich Drift in zwei Achsen. Da die Lotachse aus physikalischen Gründen nicht gestützt werden kann, muss von Zeit zu Zeit die Winkelverdrehung um diese Achse exakt gemessen werden.
    • A. Bestimmung der Kompensationsparameter mittels einem Algorithmus
  • Zur Erfassung der Eingangsgrössen für den Algorithmus können herkömmliche Sensoren, vorzugsweise Strapdown-Sensoren, eingesetzt werden.
  • Die Figur 5A zeigt schematisch die Bestimmung der Ausrichtdaten zwischen zwei Subsystemen durch das Deformations-Messsystem [DMS]. SENS1 ist ein erster Sensor, angebracht an einer Geräteeinheit eines ersten Subsystems (nicht gezeichnet), SENS2 ist ein zweiter Sensor, angebracht an einer Geräteeinheit eines zweiten Subsystems (nicht gezeichnet). Diese Sensoren, bestückt mit Beschleunigungsmessern und gefesselten Kreiseln, können z.B. für die Navigation eingesetzt sein, wobei sie laufend Lagekoordinaten und Drehge schwindigkeiten in .einem raumfesten Koordinatensystem angeben, und/oder für das Ermitteln der Stabilisierdaten für die zugehörige Geräteeinheit. Ihre internen Signale lassen sich aber auch dahingehend aufbereiten, dass sie die Winkelgeschwindigkeit wi, w2 der Verdrehungen um die eigenen Achsen und die Beschleunigungen ai, a2 in Richtung derselben angeben. Diese Ausgänge der Sensoren sind Eingangsgrössen des Berechnungsteils COMP des DMS. Weitere Eingangsgrössen sind die Parallaxe D zwischen den Sensoren und die quasistatische Abweichung hz der Ausrichtung der Sensoren um die Lotachse. Letztere ist nötig, weil die Sensoren selber keine Stützung der Daten über die Drehung um diese Achse liefern können. Der Berechnungsteil COMP liefert am Ausgang die kleinen Kardanwinkel k, welche die relative Verdrehung zweier Sensorblöcke zueinander angeben.
  • Eine mögliche Arbeitsweise des Berechnungsteils COMP 50, um aus den erwähnten Eingangssignalen die Kardanwinkel k zu ermitteln, ist in Fig. 5B beispielsweise detaillierter dargestellt. Die Messung der Winkelgeschwindigkeiten wi, w2 ist kurzfristig sehr genau und deren Differenzen ergeben über die Zeit integriert im Prinzip die gesuchten relativen Verkantungswinkel k. Höherfrequente Signalanteile in der Winkelgeschwindigkeit, z.B. herrührend von Erschütterungen, interessieren dabei nicht, da sie ohnehin beim Nachsteuern der Zielachsen der Geräte der Feuerleitanlage zur Erfüllung der Feuerleitaufgabe nicht berücksichtigt werden können. Die Kardanwinkel k 54 werden daher in einem Filter 51 mit einer anwendungsspezifisch festlegbaren Bandbreite, z.B. von 5 Hz, durch eine Integration erhalten, z.B. in der Art dk/dt = A(w,)k + wi - w? - d.
  • Die Korrektur d 55 dient der Aufhebung der bei der Winkelgeschwindigkeitsmessung mit Kreiseln inhärent vorhandenen Drift.
  • Mit Hilfe der Beschleunigungsmessungen lassen sich die relativen Verkantungswinkel ebenfalls bestimmen, wobei die schnelleren Vorgänge allerdings nur mit ungenügender Genauigkeit wiedergegeben werden können, längerfristig gesehen hingegen die Bestimmung sehr genau ist. Im Berechnungsteil 53 werden daher mit Vorteil die Beschleunigungsmesswerte a1, a2 zunächst tiefpassartig gefiltert und anschliessend zur Bestimmung der Verkantungswinkel h 56 benützt, z.B. nach der Formel
    • B(a2)h = a2 -ai - F(dwl/dt,wl)D.
  • Ohne die Korrektur d 55 würde k den interessierenden, dynamischen Anteil und die demgegenüber langsam veränderliche Drift enthalten, h enthält nur einen Teil der interessierenden Frequenzanteile, ist jedoch im Mittel genau und längerfristig stabil. Die Subtraktion k - h enthält also einen Teil der interessierenden Frequenzen und die Drift. Durch den Regler 52, z.B. in der Art eines PIT2-Reglers mit einer Zeitkonstanten von ca. 10 sec, der das Korrektursignal d 55 liefert, werden die interessierenden Frequenzanteile unterdrückt und die Drift abgeglichen.
    • B. Überwachung und Steuerung der Einsatzbereitschaft durch eine System-Control-Unit [SCU]
  • Während des Betriebes des Feuerleitsystems findet eine permanente Überwachung der Gerätemodule durch ein mittelbares oder hinweisendes Sicherheitssystem [SCU] statt. Ausfälle eines oder mehrer Gerätemodule können so jederzeit festgestellt werden. Durch Revisionsarbeiten, Gerätedefekte oder Beschädigungen der Geräte im Einsatz kann die Einsatzbereitschaft einzelner Subsysteme und damit des gesamten Feuerleitsystemes empfindlich reduziert sein. In einfachster Weise könnte dieses Sicherheitssystem durch eine Überwachungsper son gewährleistet sein, welche die notwendigen Koppelungen der Module vornimmt, wobei eine grosse Reaktionszeit auf Systemveränderung in Kauf genommen werden müsste. Dank der Vernetzung der Subsysteme bzw. der Module des erfindungsgemässen Feuerleitsystems besteht die Möglichkeit, dass Geräteeinheiten verschiedener Subsysteme zusammenwirken und damit der Ausfall einzelner Gerätemodule kompensiert werden kann. Gemäss der Erfindungsaufgabe soll das Sicherheitssystem in effizienter Weise wirken, d.h. sich sowohl bezüglich möglichst kurzer Ausfallzeiten als auch durch geringen zusätzlichen Aufwand an Material und Kosten auszeichnen. Durch eine geeignete automatisierte Steuerung kann die Einsatzbereitschaft des gesamten Feuerleitsystems optimiert werden. Das Gesamtsystem besitzt derart eine Selbstorganisation, so dass die jeweils realisierten Verbindungen zwischen den einzelnen Modulen innerhalb kürzester Zeit neuen Situationen angepasst werden. Vorzugsweise besitzen alle mit einem Sensor versehenen Module eine Selbsttesteinrichtung. Treten Störungen bzw. ein Ausfall auf, so wird durch eine zentrale Überwachungsvorrichtung, vorzugsweise eine zentrale Computereinheit, eine "Neuorganisation" des Feuerleitsystems vorgesehen, d.h. dessen Einsatzbereitschaft durch geeignetes Vernetzen der einzelnen Module optimiert. Ein Umschalten zwischen verschiedenen Gerätemodulen kann auch notwendig werden bzw. wünschenswert sein, um eine Steigerung der Visibilität, d.h. eine optimale Zielerfassungsmöglichkeit zu erreichen. Eine automatisierte SCU ergänzt damit die redundante Vernetzung des Systems und erlaubt Neustrukturierungen bzw. neue Vernetzungen des Systems innerhalb kürzester Zeit. Selbstverständlich können auch mehrere Sicherheitssysteme gleichzeitig eingesetzt werden.
  • Beim Umschalten von einem defekten auf ein intaktes Gerätemodul soll möglichst wenig Zeit verstreichen, damit die Geräteausfallzeit möglichst gering ist. Da während des normalen Betriebes der zur Kompensation der dynamischen Ausrichtfehler verwendete Algorith mus nicht oder nur innerhalb der Subsysteme eingesetzt ist, muss dieser so ausgelegt sein, dass die Einschwingzeit beim Umschalten zwischen zwei Gerätemodulen verschiedener Subsysteme entsprechend dieser Anforderung gering ist.
  • Das erfindungsgemässe Feuerleitsystem ermöglicht die Realisierung einer aktiven Redundanz, indem beispielsweise einzelne, speziell vorgesehene Gerätemodule jederzeit für den Betrieb im Zusammenhang mit zwei oder mehreren anderen Modulen ohne Einschwingzeit bereit sind.
  • Jedes Modul (oder Subystem) enthält entsprechende Rechnereinheiten zur Steuerung und Auswertung der Kompensationsparameter. Die Ermittlung der Ausrichtfehler zwischen zwei Subsystemen erfolgt vorzugsweise über eine zentrale Rechnereinheit, unter anderm unter Verwendung des Algorithmus zur Bestimmung der Kompensations-Matrix A;j. Da der Algorithmus jeweils zur Bestimmung der gegenseitigen Lage zwischen Gerätemodulen verschiedener Subsysteme eingesetzt wird, wird nach einem Umschalten zwischen zwei Radarmodulen eine gewisse Einschwingzeit des Algorithmus verursacht. Daher kann es, sofern mit häufigen Ausfällen von Geräteeinheiten zu rechnen ist, vorteilhaft sein, alle Radarmodule mit allen Geschützmodulen zu vernetzen, so dass mittels des Algorithmus deren gegenseitige Lage jederzeit bekannt ist und die Einschwingzeiten vermieden werden können. Von eigentlichen Subsystemen kann in diesem Fall nicht mehr gesprochen werden, sondern das Feuerleitsystem bildet ein einheitliches, vernetztes System. Dieses Konzept erfordert jedoch eine wesentlich aufwendigere Verkabelung sowie einen erheblich grösseren Rechenaufwand der Rechnersysteme. Es ist daher von Fall zu Fall, unter Berücksichtigung der verwendeten Geräteeinheiten, der Einsatzart und des Einsatzortes etc., zu entscheiden, wie die einzelnen Module verbunden sein sollen. Denkbar sind auch andere Ver netzungskonzepte, beispielsweise eine Kombination der beiden beschriebenen Vernetzungsarten.

Claims (15)

1. Modulares, vernetztes Marine-Feuerleitsystem mit einer Mehrzahl von in Subsystemen organisierten Zielerfassungsmodulen und Effektormodulen, die gegenseitig ausgerichtet sind und bei welchen Mittel zur Kompensation der statischen und quasi-statischen Fehler vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zielerfassungsmodul (TMi) oder Subsystem (SSi) mindestens einen Sensor (SENS) zur Bestimmung der relativen, dynamischen Bewegung oder Lage der Module bzw. der Subsysteme enthält und mindestens eine Rechnereinheit (COMP, COMPO) vorhanden ist, welche der Auswertung der durch die Sensoren (SENS) ermittelten Daten dient, dass diese Rechnereinheit oder Rechnereinheiten (COMP, COMPO) mit den Steuerelementen oder Rechnereinheiten der Effektormodüle, zur Übertragung der Kompensationsparameter bezüglich der dynamischen Fehler, verbunden sind oder dass die Steuerelemente und Rechnereinheiten eine Einheit bilden.
2. Modulares Feuerleitsystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein hinweisendes oder mittelbares Sicherheitssystem (SCU) enthalten und mit den Modulen (TMi, GMi) oder Subsystemen (SSi) verbunden ist, welches der Überwachung und Steuerung der Einsatzbereitschaft bzw. Vernetzung der Gerätemodule oder der Subsysteme dient.
3. Modulares Feuerleitsystem gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem (SCU) durch eine zentrale Computereinheit gebildet ist, welche über Datenleitungen je mit Selbsttesteinheiten der Gerätemodule (TMi, GMi) verbunden ist.
4. Modulares Feuerleitsystem gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (SENS) je mindestens 3 Beschleunigungsmesser und mindestens 2 Kreisel zur Messung der translatorischen und rotatorischen Bewegungen und zur Bestimmung der Winkelinkremente und Translationsgeschwindigkeitsinkremente enthalten.
5. Modulares Feuerleitsystem gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektormodule (GMi) und das Zielerfassungsmodul (TMi) innerhalb eines Subsystems (SSi) und die Subsysteme (SSi) untereinander zur gegenseitigen Übertragung von Daten bezüglich Lage und Bewegung verbunden sind.
6. Modulares Feuerleitsystem gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Effektormodule (GMi) mit allen Zielerfassungsmodulen (TMi) eine Verbindung zur gegenseitigen Datenübertragung aufweisen.
7. Modulares Feuerleitsystem gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Zielerfassungsmodule (TMi) als auch die Effektormodule (GMi) Sensoren (SENS) zur Bestimmung der relativen, dynamischen Bewegung bzw. Lage enthalten.
8. Modulares Feuerleitsystem gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Datenübertragung ein gemeinsamer Datenbus (5) vorgesehen ist, der mit den einzelnen Modulen bzw. Subsystemen verbunden ist.
9. Modulares Feuerleitsystem gemäss einem der vorstehenden 10 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Effektor- (GMi) als auch die Zielerfassungsmodule (TMi) Zielerfassungssensoren enthalten, welche bezüglich einem Messziel je eine Zielmess-Visierlinie definieren, und dass Mittel zum Erfassen und Speichern der Visierlinien-Abweichung zur Bestimmung der quasistatischen Fehler vorhanden sind.
10. Verfahren zur Kompensation von Ausrichtfehlern in einem 20 modularen, vernetzten Marine-Feuerleitsystem unter Verwendung von Gerätekorrekturwerten ab Werk und Messwerten der im Dock ausgemessenen Groblage der installierten Gerätemodule, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl statische, quasi-statische als auch dynamische Ausrichtfehler kompensiert werden, wobei folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
a) Bestimmung des Kompensationsparameter der statischen und quasi-statischen Fehler, der Parallaxdistanzen zwischen den einzelnen Modulen eines Subsystemes sowie der Ausrichtfehler und Parallaxdistanzen zwischen den verschiedenen Subsystemen in regelmässigen Abständen;
b) Kontinuierliche Bestimmung der dynamischen Winkelinkremente und axialen Geschwindigkeitsinkremente bzw. der entsprechenden Winkeländerungen und Relativgeschwindigkeiten der Subsysteme und/oder deren Zielerfassungs- und Effektormodule;
c) Echtzeit-Verarbeitung der gemäss Verfahrensschritt b) bestimmten Daten durch einen System-Algorithmus und Bestimmung von die statischen, quasistatischen und dynamischen Ausrichtfehler repräsentierenden Kompensationsparametern bzw. den Korrekturmatrizen (Aij) zwischen den einzelnen Subsystemen und/oder zwischen den Gerätemodulen unter Beizug der gemäss Verfahrensschritt a) bestimmten Daten;
d) Verwendung dieser Kompensationsparameter für die Steuerung der Effektormodule, wobei mindestens die Kompensationsparameter gemäss Verfahrensschritt a bei der Steuerung berücksichtigt werden;
11. Verfahren gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine permanente Überwachung der Einsatzbereitschaft und/oder Genauigkeit der Gerätemodule durch mindestens ein Sicherheits- bzw. Steuersystem (SCU) stattfindet und eine automatische oder manuelle Umschaltung zwischen verschiedenen Zielerfassungsmodulen (TMi) durch dieses Sicherheitssystem mittels Schaltern oder durch Änderung des Datenflusses beim Ausfall oder Stillegung einer Zielerfassungseinheit oder zur Optimierung der Zielerfassung und nachfolgender optimierter Koppelung von Effektormodulen und Zielerfassungsmodulen erfolgt.
12. Verfahren gemäss Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsparameter der statischen und quasi-statischen Fehler durch Vergleich der Visierlinien-Abweichung zwischen zwei auf ein gemeinsames, bewegliches Messziel ausgerichteter Gerätemodule bestimmt und gespeichert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Bestimmung der Korrekturmatrizen (Aij) notwendigen Messdaten in Zeitperioden von höchstens 20 msec anfallen und die Korrekturmatrizen jeweils mit einer Taktfrequenz von mindestens 50 Hz berechnet werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Sensoren (SENS) gemessenen Werte zur Bestimmung der Korrekturmatrix Aij in einem Filterverfahren ausgewertet werden, bei welchem mittels der Messdaten der Beschleunigungsmesser die Messwerte der Kreisel gefiltert werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei redundante Korrekturmatrizen (Aij) parallel zueinander ermittelt werden.
EP90101076A 1989-02-16 1990-01-19 Modulares, vernetztes Marine-Feuerleitsystem mit einer Vorrichtung zur Kompensation der Ausrichtfehler Withdrawn EP0383043A1 (de)

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CH541/89 1989-02-16
CH54189 1989-02-16

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EP90101076A Withdrawn EP0383043A1 (de) 1989-02-16 1990-01-19 Modulares, vernetztes Marine-Feuerleitsystem mit einer Vorrichtung zur Kompensation der Ausrichtfehler

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CA (1) CA2009662A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0502770A1 (de) * 1991-03-07 1992-09-09 Eurocopter France Verfahren und System zum Abgleich der Einrichtungen an Bord eines Fahrzeugs, unter Verwendung von Mitteln zur Messung des irdischen Schwerefelds
EP0502771A1 (de) * 1991-03-07 1992-09-09 Eurocopter France Verfahren und System zum Abgleich der Einrichtungen an Bord eines Fahrzeugs unter Verwendung von Mitteln zur Messung des irdischen Schwere- und Magnetfelds
EP0852326A1 (de) * 1996-12-09 1998-07-08 Oerlikon-Contraves AG Waffenbatterie, insbesondere für Flab-Feuereinheiten
EP0977003A1 (de) * 1998-07-31 2000-02-02 Oerlikon Contraves Ag Verfahren zur Bekämpfung mindestens eines Flugzieles mittels einer Feuergruppe, Feuergruppe aus mindestens zwei Feuereinheiten und Verwendung der Feuergruppe
EP1217324A1 (de) * 2000-12-19 2002-06-26 Oerlikon Contraves Ag Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren von Schiessfehlern
EP1371931A1 (de) * 2002-06-14 2003-12-17 Oerlikon Contraves Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Winkelfehlers und Verwendung der Vorrichtung
EP1340957A3 (de) * 2002-02-28 2005-01-19 Rafael - Armament Development Authority Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur Vorbeugung einer Kardanabriegelung
FR2929700A1 (fr) * 2006-10-23 2009-10-09 Sofresud Sa Dispositif decentralise d'autodefense comprenant un pointeur portable et mobile apte a assurer en urgence la defense rapprochee d'un navire ou d'une plate-forme en mer contre une menace de surface.

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5317319A (en) * 1992-07-17 1994-05-31 Hughes Aircraft Company Automatic global radar/IR/ESM track association based on ranked candidate pairings and measures of their proximity
DE102005014782A1 (de) * 2005-03-31 2006-10-05 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen von Daten auf einer Datenleitung zwischen einem Steuergerät und einem dezentralen Datenverarbeitungsgerät
JP5029612B2 (ja) * 2006-11-02 2012-09-19 日本電気株式会社 パケットリングネットワークシステム、パケット転送方法およびインタリンクノード
US8296053B1 (en) * 2007-10-09 2012-10-23 Lockheed Martin Corporation System and method for determining relative motion between ship combat system elements
US8826575B2 (en) * 2008-02-27 2014-09-09 Robert Ufer Self calibrating weapon shot counter
CN112198787B (zh) * 2020-09-01 2022-07-12 河北汉光重工有限责任公司 一种多型火控自适应转换***
CN113686204B (zh) * 2021-08-02 2022-10-04 中国北方车辆研究所 一种应用于坦克火控***的检测***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1236806B (de) * 1964-04-29 1967-03-16 Plath Fabrik Nautischer Instr Referenzanlage fuer Messgeraete und Waffen auf groesseren Schiffen
DE2125780A1 (de) * 1971-05-25 1972-12-07 Licentia Gmbh Verfahren zum Bestimmen des dynamischen Bettungsfehlers auf einem Schiff
US3803387A (en) * 1972-09-20 1974-04-09 Us Navy Alignment error detection system
EP0082539A1 (de) * 1981-12-22 1983-06-29 Blohm + Voss Ag Kampfschiff mit Funktionseinheitsanlagen
GB2112965A (en) * 1981-12-22 1983-07-27 Blohm Voss Ag A warship with units connected via electronic control apparatuses

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3737630A (en) * 1972-03-13 1973-06-05 Us Navy Roller path inclination compensator
NL8203445A (nl) * 1982-09-03 1984-04-02 Hollandse Signaalapparaten Bv Wapen-vuurleidingssysteem voor een voer- of vaartuig.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1236806B (de) * 1964-04-29 1967-03-16 Plath Fabrik Nautischer Instr Referenzanlage fuer Messgeraete und Waffen auf groesseren Schiffen
DE2125780A1 (de) * 1971-05-25 1972-12-07 Licentia Gmbh Verfahren zum Bestimmen des dynamischen Bettungsfehlers auf einem Schiff
US3803387A (en) * 1972-09-20 1974-04-09 Us Navy Alignment error detection system
EP0082539A1 (de) * 1981-12-22 1983-06-29 Blohm + Voss Ag Kampfschiff mit Funktionseinheitsanlagen
GB2112965A (en) * 1981-12-22 1983-07-27 Blohm Voss Ag A warship with units connected via electronic control apparatuses

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0502770A1 (de) * 1991-03-07 1992-09-09 Eurocopter France Verfahren und System zum Abgleich der Einrichtungen an Bord eines Fahrzeugs, unter Verwendung von Mitteln zur Messung des irdischen Schwerefelds
EP0502771A1 (de) * 1991-03-07 1992-09-09 Eurocopter France Verfahren und System zum Abgleich der Einrichtungen an Bord eines Fahrzeugs unter Verwendung von Mitteln zur Messung des irdischen Schwere- und Magnetfelds
FR2673711A1 (fr) * 1991-03-07 1992-09-11 Aerospatiale Procede et systeme d'harmonisation autonome d'equipements a bord d'un vehicule, utilisant des moyens de mesure du champ de gravite terrestre.
FR2673712A1 (fr) * 1991-03-07 1992-09-11 Aerospatiale Procede et systeme d'harmonisation autonome d'equipements a bord d'un vehicule, utilisant des moyens de mesure des champs de gravite et magnetique terrestres.
US5305236A (en) * 1991-03-07 1994-04-19 Societe Anonyme Dite: Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Method and self-contained system for harmonizing equipments on board a vehicle, using means of measuring the earth's gravitational field
US5321631A (en) * 1991-03-07 1994-06-14 Societe Nationale Industrielle Et Aerospatiale Method and self-contained system for harmonizing equipments on board a vehicle, using means of measuring the earth's gravitational and magnetic fields
EP0852326A1 (de) * 1996-12-09 1998-07-08 Oerlikon-Contraves AG Waffenbatterie, insbesondere für Flab-Feuereinheiten
EP0977003A1 (de) * 1998-07-31 2000-02-02 Oerlikon Contraves Ag Verfahren zur Bekämpfung mindestens eines Flugzieles mittels einer Feuergruppe, Feuergruppe aus mindestens zwei Feuereinheiten und Verwendung der Feuergruppe
US6467388B1 (en) 1998-07-31 2002-10-22 Oerlikon Contraves Ag Method for engaging at least one aerial target by means of a firing group, firing group of at least two firing units, and utilization of the firing group
EP1217324A1 (de) * 2000-12-19 2002-06-26 Oerlikon Contraves Ag Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren von Schiessfehlern
EP1340957A3 (de) * 2002-02-28 2005-01-19 Rafael - Armament Development Authority Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur Vorbeugung einer Kardanabriegelung
US6853349B1 (en) 2002-02-28 2005-02-08 Rafael-Armament Development Authority Ltd Method and device for prevention of gimbal-locking
EP1371931A1 (de) * 2002-06-14 2003-12-17 Oerlikon Contraves Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Winkelfehlers und Verwendung der Vorrichtung
US7110101B2 (en) 2002-06-14 2006-09-19 Contraves Ag Method and device for determining an angular error and use of the device
FR2929700A1 (fr) * 2006-10-23 2009-10-09 Sofresud Sa Dispositif decentralise d'autodefense comprenant un pointeur portable et mobile apte a assurer en urgence la defense rapprochee d'un navire ou d'une plate-forme en mer contre une menace de surface.

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Publication number Publication date
KR900013416A (ko) 1990-09-05
BR9000697A (pt) 1991-01-22
CA2009662A1 (en) 1990-08-16
US5072389A (en) 1991-12-10

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