DE2339164A1 - Verfahren und einrichtung zur simulation eines schuss- oder wurfvorganges - Google Patents

Description

Krauss-Maffei KMF 27

Aktiengesellschaft
München 50

Verfahren und Einrichtung zur Simulation eines Schußoder Wurfvorganges

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zur Simulation eines Schuß- oder WurfVorganges, mit Verwendung von künstlich erzeugten Flugbahnsignalen zur Darstellung der Flugbahn eines fiktiven Geschosses über einem Gelände. Unter "Gelände" soll hier sowohl ein natürliches Gelände als auch ein Modellgelände verstanden werden. "Geschoß" soll nachstehend als Bezeichnung für alle ballistisch und - im Falle des Vorhandenseins von Nachbeschleunigungstriebwerken - alle teilballistisch fliegenden Projektile gelten, d.h. für Kugeln, Granaten,ungelenkte Raketen und Bomben. Die Erfindung erstreckt sich auf Simulationen sowohl bezüglich ortsfester als auch bezüglich beweglicher, insbesondere fliegender Waffeneysterne.

Der Hauptzweck bein üben jäes Schießens mit ballistischen und teilballistischen Geschossen liegt darin, den Schützen mit der optischen Verfolgung des Geechosees bzw. dessen Leuchtspur und vor allem dessen Aufschlag so vertraut zu machen, daß er durch die richtige Beurteilung dieser Informationen weitere Fehlschüsse nach einem Nachrichten der Waffe möglichst

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vermeiden kann, um durch eine Korrektur bereits mit dem zweiten Schuß zu treffen. Da die Ümweltverhältnisse beim Schießen sehr unterschiedlich sein können, aber auch das vorsorgliche Einstellen der Schußentfernung mittels der in einem Waffensystem installierten Entfernungsmesser mit Fehlern behaftet sein kann, sind eine große Anzahl von Übungsschüssen notwendig, um mit der Technik der Schußkorrektur auf der Grundlage der Schießlehre vertraut zu werden. Bei größerkalihrigen Geschossen ist bekanntlich ein Einzelschuß sehr teuer, überdies sind für Schießbahnen erhebliche Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, so daß es vorteilhaft ist, das praktische Schießen wirklichkeitsnah zu simulieren. Hierdurch werden nicht nur Kosten gespart, es sind darüberhinaus auch einerseits Witterungseinflüsse aueschaltbar, welche durch Beschränkung der Sichtverhältnisse Schießübungen mit den Waffen im natürlichen Gelände erschweren oder unmöglich machen, andererseits können Umwelteinflüsse gezielt zusätzlich simuliert werden.

Simulatoren zum üben des Schießens mit ballistischen Geschossen sind in verschiedenen Ausführungen teilweise als fertige Geräte, aber auch als Vorschläge bereits bekannt geworden. Zur Schaffung wirklichkeitsnaher Verhältnisse werden Schießsimulatoren mit Modellgelände wegen der guten Möglichkeiten zur Vermittlung des räumlichen Eindruckes

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und zur UmweltSimulation bevorzugt. Dabei wird das Modellgelände durch optische Einrichtungen beobachtet, wobei ein wirklichkeitsgetreuer Eindruck entsteht, obwohl das Modell beispielsweise im Maßstab 1:200 ausgeführt ist. Zu diesen Simulatoren gehören auch optische Zieleinrichtungen mit Vorkehrungen zur Einspiegelung von simulierten Geschoßspuren in das Sichtfeld der Schützen, dem auf diese Weise ein naturgetreuer Eindruck von den Vorgängen beim Schießen vermittelt wird. Die Abbildung der Flugbahn wird dabei meist entsprechend der Geschoßwahl und der Waffenausrichtung durch einen Rechner erzeugt, in welchen die Flugbahncharakteristik der möglichen Geschoßarten eingespeichert worden ist. Die zur Vislerlinie verhältnisgerechte Lage der Flugbahn wird durch die vom Schützen eingestellte Entfernung über den Rechner bestimmt. Der Aufschlagpunkt des Geschosse· auf der Geländeoberfläche nuß modellgerecht optisch abgebildet werden. Geometrisch handelt es sich um den Schnittpunkt der Geländeoberfläche mit der künstlich erzeugten Flugbahn. Hierzu ist bereit· ein Vorschlag bekannt geworden, bei dem die Hodellgeländeoberfläche in einen Koordinatengitter mit den Gitterabstand von z.B. 1 cn in ihren x-, y- und z-Koordinaten cu vermessen und geneinsam mit der Flugbahn in den Rechner einzugeben ist. Bei einem Modellgeland· von beispielsweise 15 χ 15 η Grundfläche sind mithin 2 25Ο OOO Punkte zu vermessen, also nahezu 7 0OO 0OO Zahlenwerte la Speicher de· Gerätes festzuhalten. Dies er-

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fordert einen hohen Zeitaufwand. Die Darstellung des Aufschlagpunktes geschieht aufgrund rechnerischer Verarbeitung der vom Schützen eingestellten Anfangswerte für die Ausrichtung der Waffe sowie der gespeicherten Flugbahnformen der ebenfalls vom Schützen gewählten Geschoßart und aufgrund des Vergleiches mit den gespeicherten Oberflächenpunkten des Modellgeländes. Am geometrischen, rechnerisch bestimmten Schnittpunkt der Flugbahn mit der Geländeoberfläche wird das Ende der Flugbahn dargestellt. Das kann z.B. durch Aufblitzen oder dadurch simuliert werden, daß es zu einem Festhalten der Abbildung mit einer wirklichkeitsnahen Markierung des Aufschlagpunktes kommt. Durch entsprechende optische Auslegung hat der Schütze dabei den Eindruck,als würde sich der Aufschlagpunkt auf der Modellgeländeoberfläche befinden. Er kann somit durch diese Information die Beziehung zum Ziel, aber auch zur Geländestruktur abschätzen, um seine Korrektur durch Haltepunktsverbesserung oder Veränderung der Entfernungseinstellung erfolgreich durchzuführen. Diese bekannte Lösung zur Darstellung des für die Echußkorrektur besonders wichtigen Aufipchlagpunktes ist jedoch, abgesehen von dem erwähnten Zeitaufwand für die Vermessung des Modellgeländes,, auch dadurch sehr aufwendig, daß ungewollte Verschiebungen des Modellgeländes gegenüber dem Übungsgerät und den Zieleinrichtungen vermieden werden müssen und deshalb der Aufbau

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sehr starr ausgeführt werden muß, um nicht durch Lageveränderungen ein falsches Bild entstehen zu lassen/ bei welchem der Aufschlagpunkt optisch nicht an der richtigen Stelle auf dem Modellgelände erscheint, also der wirkliche Aufschlag falsch abgebildet werden würde. Weiterhin müßte auch bei jeder gewollten Veränderung des Modellgeländes stets wieder eine neue Vermessung und Einspeicherung der Koordinatenwerte vorgenommen werden. Die Festlegung auf diese eingespeicherten Koordinatenwerte und die Schwierigkeiten, irgendeine Veränderung dabei zu berücksichtigen, bedeuten einen erheblichen zusätzlichen Rechneraufwand bei der Simulation des Schießens auf sich bewegende und sogar auf aufgebaute, stehende Ziele.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und Einrichtungen zu seiner Durchführung anzugeben, mit dem die Simulation eines Schuß- oder Wurfvorganges in gegenüber den bekannten Vorschlägen vielseitigerer Weise und insbesondere unter Berücksichtigung von augenblicklichen Änderungen im Gelände und/oder in Bezug auf das Gelände durchgeführt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Meßrichtung eines Entfernungsmessers aufeinanderfolgend auf einzelne Orte der Flugbahn eingesteuert und der hierauf ermittelte

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Meßwert der augenblicklichen Entfernung eines Bezugspunktes zu einem in der Meßrichtung befindlichen Gegenstand bzw. Geländepunkt (Meßstrecke) mit dem Meßwert der aufgrund der Flugbahnsignale ermittelten Sollentfernung zwischen augenblicklichem Ort der Flugbahn und dem Bezugspunkt (Sollmeß-

wird

strecke) verglichen/und beide Meßwerte zu einem augenblicklichen Steuersignal für die Feststellung des Schnittpunktes der Flugbahn mit dem Gelände verarbeitet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es grundsätzlich, auf die Einspeicherung der Koordinatenwerte des Geländes zu verzichten, und setzt an die Stelle dieser Funktion beim Simulieren des Schuß- oder Wurfvorganges die fortlaufende Abtastung lediglich eines Teiles des Geländes, und zwar nur desjenigen Teiles, der im Zusammenhang mit der simulierten Flugbahn interessiert. Hierdurch vereinfachen sich die Rechenvorgänge bei der Verarbeitung der Meßwerte erheblich, bzw. lassen sich mit geringerem Rechneraufwand dieselben Genauigkeiten bei der Darstellung der simulierten Vorgänge erreichen. Eine beachtliche Verbesserung gegenüber dem bekannten Simulationaverfahren besteht auch darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich der augenblickliche Zustand des Geländes maßgebend ist. Jegliche Veränderungen, insbesondere die Bewegung von dargestellten Zielen, aber auch Veränderungen in der relativen Lage vom Bezugspunkt, d.h. beispielsweise dem

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können

Waffensystem, zum Gelände,/von der erfindungsgemäßen Einrichtung im richtigen Augenblick zur naturgetreuen Simulation verarbeitet werden,

Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung beeinflußt das Steuersignal des Entfernungsmessers bei Gleichheit der Meßstrecke und der Sollmeßstrecke das Flugbahnsignal dahingehend, daß eine Markierung des dargestellten Schnittpunktes von Flugbahn und augenblicklicher Meßrichtung des Entfernungsmessers ausgelöst wird. Diese Markierung kann beispielsweise naturgetreu einen Geschoßaufschlag im Gelände simulieren.

Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Bezugspunkt und der Ort des Entfernungsmessers und vorzugsweise auch der Anfangspunkt der Flugbahn als möglichst in einem Punkt befindlich angenommen bzw. gewählt werden. Hierdurch wird eine weitere Vereinfachung der dem Simulationsvorgang zugrundeliegenden Rechen- und Steuerungsarbeit erzielt, da sich hierdurch die BestiBBBungsgleichungen vereinfachen und die zu steuernden Schwenkbewegungen der Meßrichtung des Entfernungsmessers in eine Ebene verlegen lassen.

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In Erweiterung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Einsteuerung der Meßrichtung des Entfernungsmessers auf die Orte der Flugbahn in ihrem zeitliehen Ablauf in möglichster Ähnlichkeit zum Zeitablauf des Fluges des Geschosses längs der Flugbahn erfolgt. Hierdurch ist insbesondere gewährleistet, daß bei Veränderungen im Gelände oder im Bezug auf das Gelände die jeweils im richtigen Zeitpunkt geltenden Verhältnisse als Grundlage für die Simulation bestimmend sind.

Eine Verbesserung im Zusammenhang mit dem vorstehend genannten Erfindungegedanken besteht in dem Vorschlag, daß bei Vorhandensein nicht vernachlässigbarer Verzögerungen bei der Ermittlung des Meßwertes der Meßstrecke die Meßrichtung des Entfernungsmessers mit einem den Verzögerungen angemessenen Vorhalt vor den Orten der Flugbahn geführt wird. Diese Maßnahme erlaubt es, vor allem dem bei bestimmten Entfernungsmessern unvermeidlichen Zeitbedarf für die Einzelmessung Rechnung zu tragen.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß eine in einem bestimmten Zeitpunkt auftretende sprungartige Änderung der Meßwerte der Meßstrecke zu einem Diskriminiersignal verarbeitet wird und dieses einerseits bei ggf. in diesem Zeitpunkt bestehender Gleichheit von

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Meßstrecke und Sollmeßstrecke zu einer Beeinflussung des Flugbahnsignales dahingehend führt, daß dieses den Schnittpunkt von Flugbahn und Gelände anzeigt, andererseits bei ggf. in diesem Zeitpunkt bestehender Ungleichheit von Meßstrecke und Sollmeßstrecke zur Anzeige einer Verdeckung der Sicht auf weiter entfernt liegende Orte der Flugbahn führt, letzteres jedoch nur dann, wenn die Sollmeßstrecke größer als die nach der sprungartigen Änderung ermittelte Meßstrecke ist.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß bei Flugbahnen, welche von einer bestimmten Stelle an vom Bezugspunkt aus gesehen hinter Geländeteilen verdeckt verlaufen, kein fälschlicherweise simulierter Geschoßaufschlag oder ein zu irrtümlicher Beurteilung führendes "Durchleuchten" von Zielen oder Geländeerhebungen dargestellt wird.

Zur Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere zur Erhöhung der Genauigkeit bei der Darstellung des Schießvorganges, wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, daß die Meßhäufigkeit des Entfernungsmessers in Abhängigkeit vom Differenzwert zwischen Meßstrecke und Sollmeßstrecke bei Annäherung an dessen Nullwert gesteigert wird. Diese Maßnahme bringt die Möglichkeit mit sich, die zur Simulation des Schießvorganges notwendigen Rechen- und

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Steuerungsvorgänge auf den am meisten interessierenden Punkt des Geschoßaufschlages zu konzentrieren und durch dort sich häufende kleine Meßschritte die Genauigkeit zu erhöhen.

Eine Einrichtung zur Simulation eines Schuß- oder Wurfvorganges nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist durch einen Entfernungsmesser gekennzeichnet, der durch ein - vorzugsweise von einem die Flugbahn darstellenden Rechner beeinflußten - Steuergerät auf einzelne Orte der Flugbahn ausrichtbar ist (Meßrichtung) und die augenblickliche Entfernung eines.Bezugspunktes zu einem in Meßrichtung liegenden Gegenstand bzw. Geländepunkt zu ermitteln erlaubt.

Als Entfernungsmesser kommen sowohl Geräte in Frage, die auf dem Triangulationsverfahren zur Entfernungsmessung beruhen, als auch solche Geräte, welche mittels Signallaufzeitmessungen arbeiten. Ferner eignen sich für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens grundsätzlich sowohl auf der Grundlage von Schal!schwingungen arbeitende Geräte als auch elektromagnetische Schwingungen verwendende Einrichtungen. Wegen ihrer Leistungsfähigkeit sind insbesondere die Entfernungemeßeinrichtungen mit Verwendung kohärenter Strahlungen zu bevorzugen.

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Vor allem aus Gründen der Entlastung der erfindungsgemäßen Einrichtung von einem erheblichen Teil an Rechen- und Steuerungsarbeit ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn der Entfernungsmesser an der Stelle des Bezugspunktes angeordnet ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem eine kohärente Strahlung verwendenden Entfernungsmesser und einem Modellgelände ist weiterhin vorgesehen, daß die Oberfläche des Modellgeländes reflexionsverstärkend ausgebildet ist. Dies kann z.B. durch eine Beschichtung mit körnigem Material von hohem Reflexionsvermögen geschehen.

In Erweiterung des Erfindungsgedankens wird hierzu vorge schlagen, die Oberfläche des Modellgeländes mit Stufen, Rillen, Einkerbungen od.dgl. von kleiner Abmessung zu versehen, deren reflexionsverstärkend ausgebildete Flächen auf Grund ihrer Orientierung die Strahlung bevorzugt in Richtung des Empfangsteiles des Entfernungsmessers reflektieren. Hierzu werden im Falle, daß Sende- und Empfangsteil des Entfernungsmessers am gleichen Ort aufgestellt sind, die für die Aufgabe der Reflexion vorgesehenen Wände der Rillen, Stufen, Einkerbungen usw. angenähert parallel zu den Flächen der Kugelschar ausgerichtet, die um den Ort des

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Entfernungsmessers als Mittelpunkt angeordnet zu denken ist. Im Falle der getrennten Aufstellung von Sende- und Lmpfangsteil in zwei Punkten tritt anstelle der Kugelflächenschar die Schar der konfokalen Ellipsoidflachen mit den beiden genannten Punkten als Brennpunkten.

Als Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ferner hervorzuheben, daß sie sich in Verbindung mit allen in Frage kommenden Kaffensystemen sowohl in einem natürlichen Gelände als auch unter dem Schutz vor unvorhersehbaren Umwelteinflüssen bei einem Modellgelände einsetzen läßt.

Die Erfindung erlaubt es ebenfalls, die Simulation in weitgehend beliebigem Zeitablauf vor sich gehen zu lassen. Beispielsweise kann die Abtastung der Flugbahnorte durch den Meßrichtungsstrahl des Entfernungsmessers gemäß der simulierten wirklichkeitsgetreuen Geschoßbewegung längs der Flugbahn geregelt werden, es ist aber auch ein zeitlich geraffter oder gedehnter Prozeß durchführbar. Besonders bei erfindungsgemäßen Simulatoren für Waffensysteme, welche sich gegenüber dem Gelände bewegen, kommt ein weiterer Vorzug der Erfindung zum Tragen, der darin besteht, daß wegen der Unabhängigkeit dieses Simulationsverfahrens von jeglicher starrer Lagebeziehung zwischen Bezugspunkt und Gelände

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während des Simulationsvorganges beide gegeneinander bewegt werden können, wobei es lediglich auf die Relativbewegung ankommt. Hierdurch ist eine große Freiheit bei der Wahl der Simulationseinflüsse gegeben; d.h., daß beispielsweise der Schütze von ihm in echter Weise empfundenen Beschleunigungen ausgesetzt werden kann, während die Flugbahnsimulation wirklichkeitsgetreu von diesen Beschleunigungen unbeeinflußt abläuft. Es kann aber umgekehrt auch das betreffende Modellgelände in einer den wirklichen Verhältnissen entsprechenden Weise relativ zum Schützen bewegt werden, welcher in solch einem Falle keinen Beschleunigungen ausgesetzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden unter Zuhilfenahme der Figuren in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig.1 die Verhältnisse bei allgemeiner, getrennter Lage

von Bezugspunkt und Entfernungsmesser, Fig.2 die Gegebenheiten im speziellen Fall der Anordnung

des Entfernungsmessers am Ort des Bezugspunktes, Fig.3 eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens im Zusammenhang mit der Vermeidung der Simulation

auszuschließender Übungsergebnisse, Fig.4a die Schaltungsanordnung der einzelnen Elemente einer erfindungsgemäßen Einrichtung, und

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abgewandeltes
Fig.4b ein/Detail der in Fig.4a dargestellten Einrichtung.

Gemäß Fig.1 befindet sich, in einem x-y-z-Koordinatensystem angenommen, ein Celände G gegenüber einem Bezugspunkt B angeordnet, an welchem der auszubildende Schütze zu denken ist, Eine Flugbahn F wird in Form von künstlich, z.B. durch einen Rechner erzeugten Flugbahnsignalen dargestellt, nachdem der Schütze die Wahl der Geschoßart getroffen und die Anfangsrichtung der Flugbahn F mit hilfe eines nicht gezeichneten Zielgerätes eingestellt hat. In jedem Augenblick kann die Entfernung BF. zwischen dem Bezugspunkt B und dem jeweiligen Ort F. der Flugbahn F ermittelt werden. E kennzeichnet einen Entfernungsmesser, dessen Position gegenüber dem Bezugspunkt B festgelegt ist und dessen Meßrichtung durch ein ebenfalls nicht gezeichnetes Steuergerät auf beliebige Orte F. (i » 1,2, ...) der Flugbahn F ausgerichtet wird. Nachdem der Meßrichtungsstrahl des Entfernungsmessers E auf den betreffenden Flugbahnort F eingesteuert und die Entfernung EG, zu einem in dieser Richtung liegenden Gegenstand bzw. Geländepunkt G. gemessen ist, läßt sich eindeutig die Entfernung BG. zwischen dem Bezugspunkt B und diesem Punkt G^ bestimmen. Nunmehr wird Ungleichheit oder Gleichheit zwischen den Strecken BG. und BF. festgestellt und bei Gleichheit (die auf diese Weise nur am Ort des Schnittes der Flugbahn F mit der Oberfläche des Geländes G signalisiert wird) ein besonderes Signal erzeugt, welches eine

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Markierung des dargestellten Schnittpunktes A von Flugbahn F und Oberfläche des Geländes G sowie augenblicklichem Meßrichtungsstrahl des Entfernungsmessers E auslöst.

Vor allem zu beginn des Simulationsvorganges kann es vorkommen, daß für den Entfernungsmesser E wegen seiner das Gelände G noch nicht erfassenden Meßrichtung überhaupt kein Gegenstand in dieser Richtung liegt und daher weder eine Entfernung EG. gemessen noch eine Meßstrecke BG. ermittelt und mit der Sollmeßstrecke BF. verglichen werden kann. Dieser Fall ist in Fig.1 durch das gestrichelte Ende der zu dem Punkt G₁ führenden Strecke angedeutet. Es ist ohne Schwierigkeiten möglich, solche Fälle ausbleibender eindeutiger Signale in der entsprechenden Rechen- und Steuerungseinrichtung so zu verarbeiten, daß nur ein Nachschwenken bis zu den Bereichen echter Reflektion erfolgt. Es können auch Vorkehrungen getroffen werden, durch die der Meßrichtungsbereich des Entfernungsmessers E in Elevation von vorneherein auf den durch den Geländehorizont oder durch die Scheitelhöhe der Flugbahn bestimmten Winkelbereich begrenzt bleibt.

Rechnerisch und steuerungsmäßig wird das erfindungsgemäße Verfahren vereinfacht, wenn der Bezugspunkt B und der Ort des Entfernungsmessers E sowie vorzugsweise auch der

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Anfangspunkt S der Flugbahn F zusammenfallen oder zumindest der Entfernungsmesser E in möglichster Nähe des am Bezugspunkt B befindlichen Schützen angeordnet ist. Die entsprechenden Verhältnisse zeigt Fig.2. Der Meßrichtungsstrahl des Entfernungsmessers E braucht jetzt lediglich in einer die Flugbahn F enthaltenden Vertikalebene, hier in der y-z-Ebene, geschwenkt zu werden und tastet in Richtung der vom Anfangspunkt S der Flugbahn F ausgehenden Sehnen BF. das Gelände G längs der Spur T ab.

Fig.3 zeigt die erfindungsgemäße Besonderheit, durch die bei eventuell vorhandenen Geländeerhebungen U, welche den Blick des Schützen auf den letzten Teil der Flugbahn F vor dem Aufschlag verdecken, erreicht werden soll, daß die Einrichtung keine falschen Eindrücke vermittelt, insbesondere daß sie nicht eine eichtverdeckte Fortsetzung der Flugbahn darstellt oder einen hinter der Geländeerhebung U erfolgenden Aufschlag des Geschosses so abbildet, als läge er in derselben Blickrichtung vor der Geländeerhebung U. Um dies zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß die Tatsache auegenutzt, daß der Entfernungsmesser E in den Augenblick, wo sein Meßrichtungsstrahl, welcher mit der Blickrichtung des Schützen zusammenfällt, sozusagen auf der Geländeerhebung U aufsetzt, einen Meßsprung D feststellt, d.h. den unstetigen übergang von der Entfernung des Spurpunktes T₁ sum Spur-

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punkt !'2· Liegt eine solche Unterbrechung der Spur T weiter entfernt als ein sich ergebender Aufschlagpunkt A, so wird über eine besondere Operation im Rechner die Signalisierung dieses Ereignisses unterdrückt und der Simulationsvorgang, insbesondere die Entfernungsmessung/ fortgesetzt. Ist die

nach einem solchen Meßsprung ermittelte Entfernung jedoch kleiner als die zugehörige Sollmeßstrecke BF,, so wird ein Abbruch der Flugbahndarstellung ausgelöst, so daß sich für den Schützen der wirklichkeitsgetreue Eindruck eines Verschwindens des Geschosses hinter der Geländeerhebung ü ergibt.

In der Fig.4 ist schematisch in der Art eines Blockschaltbildes eine erfindungsgemäße Einrichtung ohne Gelände darge stellt. Entsprechend ihrer Anordnung haben die einzelnen Vorrichtungen folgende Funktionen: mit Hilfe einer Zieleinrichtung 1, welche eine Entfernungsmeßvorrichtung, eine Visiervorrichtung und eine Einstellvorrichtung für die Geschoßauswahl und die Ausrichtung der Waffe in Elevation und Azimut enthält, kann der nicht dargestellte Schütze das Gelände bzw. Modellgelände beobachten und den ganzen SimulationsVorgang auslösen, woraufhin zunächst die Einstellwerte für Geschoßart und Waffenrichtung über die

Leitung 2 dem Rechner 3 zugeführt werden. Der Rechner 3 verarbeitet diese Einstellwerte mit den gewählten Geschossen entsprechenden Speicherwerten zu Programmen für die

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Flugbahnsignale, welche einem Flugbahnabbildungsgerät 4 über eine Leitung 5, einem SollmeßStrecken-Rechner 6 über eine Leitung 7 und außerdem einem Steuergerät 8 über eine Leitung 9 zugeleitet werden. Der Sollmeßstrecken-Rechner 6 ermittelt aus den Flugbahnsignalen die oben erläμterten Sollmeßstrecken BF., das Steuergerät 8 setzt die ihm zugeleiteten Flugbahnsignale in Steuerimpulse für den Entfernungsmesser E um, durch die dieser auf die zu den simulierten Sollmeßstrecken BF gehörenden tatsächlichen Raumrichtungen ausgerichtet wird, woraufhin der Entfernungsmesser E jeweils die Entfernung zu in diesen Meßrichtungen liegenden Gegenständen mißt (im allgemeinen zu den Geländepunkten G. längs der Spur T, vgl. Fig.1 bis 3). Diese Entfernungswerte wiederum werden über eine Leitung 10 einem Meßstrecken-Rechner 11 übermittelt, der die Meßstrecken BG. errechnet. Ein Differenzsensor 12 vergleicht die ihm über die Leitungen 13 und 14 zugehenden Signale für die Meß- und die Sollmeßstrecken und gibt entsprechende Impulse über die Leitung 15 an einen Diskriminator 16 weiter. Dem Diskriminator 16 gehen über eine Leitung 17 weiterhin die Werte für die Meßstrecken BG. zu, aufgrund deren er im Falle des Auftretens von Meßsprüngen D (vgl. Fig.3) infolge von Geländeerhebungen U die richtige Auswahl für die mittels Leitung 18 über den Rechner 3 an das Flugbahnabbildungsgerät 4 weiterzuleitenden Signale treffen kann. Das Gelände oder Modellgelände wird in geeigneter Weise durch die Zieleinrichtung 1

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beobachtet, in deren Blickfeld mittels eines halbdurchlässigen Spiegels 19 auch die vom Flugbahnabbildungsgerät 4 herstammende Abbildung der Flugbahn bzw. der Markierung des Aufschlages eingespiegelt wird.

In Fig.4b findet sich das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Simulationseinrichtung dargestellt, die der in Fig.4a abgebildeten Einrichtung im wesentlichen gleicht. Anstelle des Flugbahnabbildungsgerätes 4 und der Zieleinrichtung 1 finden sich bei dieser Variante ein Sichtgerät 20 und ein Bildwandler 21 sowie ein zwischen beide eingeschalteter Integrator 22 eingesetzt. Diesem Integrator 22 gehen sowohl die vom Bildwandler 21 kommenden Bildimpulse für die Wiedergabe der für den Schützen gegebenen Ansicht des Geländes zu, als auch über die Leitung 5 die vom Rechner 3 ankommenden Impulse zur Flugbahnsimulation und die über die Leitung 18 übermittelten Signale für die Anzeige des Geschoßaufschlages bzw. für die oben erläuterte Simulation einer Verdeckung der Sicht auf den hinter Geländeerhebungen U liegenden Abschnitt der simulierten Flugbahn F.

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Claims (11)

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Simulation eines Schuß- oder WurfVorganges, mit Verwendung von künstlich erzeugten Flugbahnsignalen zur Darstellung der Flugbahn eines fiktiven Geschosses über einem Gelände, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßrichtung eines Entfernungsmessers (E) aufeinanderfolgend auf einzelne Orte (F., i = 1,2, ...) der Flugbahn eingesteuert und der hierauf ermittelte Meßwert der augenblicklichen Entfernung eines Bezugspunktes (B) zu einem in Meßrichtung befindlichen Gegenstand bzw. Geländepunkt (G₁) (Meßstrecke BG.) mit dem Meßwert der aufgrund der Flugbahnsignale ermittelten Sollentfernung zwischen augenblicklichem Ort (F.) der Flugbahn und dem Bezugspunkt (B)

¹ wird
(Sollmeßstrecke BF.) verglichen/un3 beide Meßwerte zu einem augenblicklichen Steuersignal für die Feststellung des Schnittpunktes (A) der Flugbahn mit dem Gelände verarbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal des Entfernungsmessers (£) bei Gleichheit der Meßstrecke (BG.) und der Sollneßstrecke (BF₁) das Flugbahnsignal dahingehend beeinflußt, daß eine Markierung des dargestellten Schnittpunktes (A) von Flugbahn und

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augenblicklicher Meßrichtung des Entfernungsmessers (L) ausgelöst wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugspunkt (B) und der Ort des Entfernungsmessers

(E) und vorzugsweise auch der Anfangspunkt (S) der Flugbahn, als möglichst in einem Punkt befindlich angenommen bzw. gewählt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsteuerung der Meßrichtung des Entfernungsmessers (E) auf die Orte (F.) der Flugbahn (F) in ihrem zeitlichen Ablauf in möglichster Ähnlichkeit zum Zeitablauf des Fluges des Geschosses längs der Flugbahn (F) erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein nicht vernachläesigbarer Verzögerungen bei der Ermittlung des Meßwertes der Meßstrecke (BG.) die Meßrichtung des Entfernungsmessers (E) mit einem den Verzögerungen angemessenen Vorhalt vor den Orten (F.) der Flugbahn (F) geführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine in einem bestimmten Zeitpunkt

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auftretende sprungartige Änderung der Meßwerte der Meßstrecke (BG ) zu einem Diskriminiersignal verarbeitet wird und dieses einerseits bei ggf. in diesem Zeitpunkt bestehender Gleichheit von Meßstrecke (BG.) und Sollmeßstrecke (BF.) zu einer Beeinflussung des Flugbahnsignales dahingehend führt, daß dieses den Schnittpunkt (A) von Flugbahn und Gelände anzeigt, andererseits bei ggf. in diesem Zeitpunkt bestehender Ungleichheit von Meßstrecke (BG.) und Sollmeßstrecke (BF.) zur Anzeige einer Verdeckung der Sicht auf weiter entfernt liegende Orte der Flugbahn führt, letzteres jedoch nur dann, wenn die Sollmeßstrecke (BF.) größer als die nach der sprungartigen Änderung ermittelte Meßstrecke (BGj) ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßhäufigkeit des Entfernungsmessers (£) in Abhängigkeit vom Differenzwert zwischen Meßstrecke (BG.) und Sollmeßstrecke (BF.) bei Annäherung an dessen Nullwert gesteigert wird.

8. Einrichtung zur Simulation eines Schuß- oder WurfVorganges gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Entfernungsmesser (E), der durch ein - vorzugsweise von einem die Flugbahn (F) darstellenden Rechner (3) beeinflußten - Steuergerät (8) auf einzelne Orte (F,, i - 1,2, ...) der Flugbahn (F)

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ausrichtbar ist (Meßrichtung) und die augenblickliche Entfernung (BG.) eines Bezugspunktes (B) zu einem in Meßrichtung liegenden Gegenstand bzw. Geländepunkt (G., i *= 1,2,. .\ zu ermitteln erlaubt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfernungsmesser (E) an der Stelle des Bezugspunktes (B) angeordnet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, mit einem eine kohärente Strahlung verwendenden Entfernungsmesser und einem Modellgelände, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Modellgeländes (G) reflexionsverstärkend ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Modellgeländes (G) mit Stufen, Rillen, Einkerbungen od.dgl. von kleiner Abmessung versehen ist, deren reflexionsverstärkend ausgebildete Flächen aufgrund ihrer Orientierung die Strahlung bevorzugt in Richtung des Empfangsteiles des Entfernungsmessers (E) reflektieren.

vC/Z

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