DE3044348A1

DE3044348A1 - Automatisches luft-luft- oder luft-boden-feuer-leitsystem

Info

Publication number: DE3044348A1
Application number: DE19803044348
Authority: DE
Inventors: Jean-Marie 92 Saint-Cloud Vauchy
Original assignee: Societe de Fabrication dInstruments de Mesure SFIM SA
Current assignee: Societe de Fabrication dInstruments de Mesure SFIM SA
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1980-11-25
Publication date: 1981-10-15
Also published as: GB2077400B; GB2077400A; FR2480424B1; FR2480424A1

Description

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Automatisches Luft-Luft- oder Luft-Boden-Feuer-Leitsystem

Die Erfindung betrifft ein automatisches Feuerleitsystem für auf Drehflügelflugzeugen angebrachte Waffen und insbesondere für auf Hubschraubern angebrachte Flachfeuerwaffen.

Ob nun die Besatzung des Hubschraubers oder des Drehflügelflugzeuges auf einen einzigen Mann beschränkt ist, der gleichzeitig Pilot ist und eine Feuerwaffe bedient, oder ob sie einen Pilot und einen besonderen Copilot oder Waffenbedienung aufweist, man trifft immer auf das Problem des schwierigen Schießens mit Präzision infolge der Unstabilität des Drehflügel-Flugzeuges:

Die Sicht und die Erhaltung des Ziels in der Schußachse erweisen sich als sehr schwierig, besonders für einen Hubschrauber, auch wenn es sich um einen ausgezeichneten Pilot handelt oder wenn das Drehflügelflugzeug von der Art mit automatischer Steuerung ist, und zwar wegen der Unstabilität der Gleichgewichts- oder Trimmlage des Drehflügelflugzeuges und der Schwingungen desselben:

Auch bei den meistvervollkommneten , selbstgesteuerten verbleiben eineRestschwingung und Vibrationen (Erschütterungen). Außerdem muß der Hubschraube im Luft-Luft- oder Luft-Bodenkampf (Panzerbekämpfung) fast immer in großer Bodennähe eingesetzt werden und der Pilot muß mit oder ohne automatische Steuerung dauernd seinen Apparat nach Maßgabe der Bewegungen des Zieles, das er zu erreichen sucht, einrichten und lenken, was seine Zielaufgabe erschwert, wenn er selbst der Schütze ist, oder diejenige der besonderen Waffenbedienung, wenn eine solche vorhanden ist.

Es schien daher erwünscht, ein automatisches Feuerleitsystem zu entwickeln, das anstelle des Schützen eine bestimmte Zahl

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von Funktionen übernimmt, die dieser bei jedem. Schuß erfüllen mußte, und die außerdem den Schießvorgang von den !Instabilitäten der Steuerung und den Schwingungen und Erschütterungen des Hubschraubers unabhängig machen.

Die Erfindung schlägt zu diesem Zweck eine Zusammenfassung von Mitteln vor, die zur Aufgabe hat, das Visieren einer vom Hubschrauber mitgeführten Waffe in Blickrichtung eines vom Schützen erfassten Zieles zu übernehmen, wobei der Schütze das Ziel nur einmal erfassen muß und das Feuerleitsystem sich dann auf dieses Ziel festlegt, um ihm selbsttätig zu folgen und infolgedessen bis zum Auslösen des Schusses die Waffe einer Richtung folgen lässt, die ein Auftreffen auf das Ziel ermöglicht, d.h. entweder einer genau das Ziel anpeilenden Richtung oder einer vom Ziel abgelenkten Richtung unter Berücksichtigung der Bahnkorrekturen des von der Waffe abgeschleuderten Geschosses.

Das automatische Feuerleitgerät nach der Erfindung umfasst mindestens:

- eine Fernsehkamera mit dem ihr zugeordneten , optischen System und mechanische oder optische Mittel zum Einrichten ihrer optischen Achse in Bezug auf das Drehflügelflugzeug;

- Steuermittel für diese Einrichtmittel , bestehend aus mindestens einem Stabilisierkreisel und Mitteln zum Ausüben von einem oder zwei Präzessionsmomenten auf jeden Kreisel, wobei der Kreisel mit Peilungsdetektoren ausgestattet ist, welche Steuersignale an die Mittel zum Einrichten der optischen Achse der Kamera abgeben;

- ein automatisches Fernsehfolgeregelungssystem, das eine Signalverarbeitung verwendet, um in Form von mit denen der Kamera synchronisierten Signalen ein im Sichtfeld der Kamera gelegenes Erfassungsfenster zu bilden und um das Fenster in diesem Feld entweder unter der Wirkung eines Steuermittels oder auf Veränderungen der von der Kamera im Innern des Erfassungsfensters wahrgenommenen Bildsignale ansprechend zu verschieben, und um das

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Fenster durch Verschiebungen der optischen Achse der Kamera auf einen gegebenen Bildsektor zentriert zu halten;

- Mittel zur Sichtbarmachung, auf einem Fernsehschirm, des Erfassungsfensters mit seiner veränderlichen Lage, die einem im Sichtfeld der Kamera wahrgenommenen Fernsehbild der Landschaft überlagert sein kann.

Ein solcher Fernsehschirm wird entweder in ein sogenanntes hochstehendes Zielgerät oder in ein Helm- oder Kopfzielgerät durch ansich bekannte, optische Mittel eingebaut, so daß das Bild des Erfassungsfensters dem Schützen auf der von ihm beobachteten Landschaft mit Projektion ins Unendliche wahrnehmbar ist. Die Sichtbarmachung des Fernsehbildes, dem reellen Bild der Landschaft überlagert, wird normalerweise nur zwecks Harmonisierung der Richtungen der mechanischen und/oder optischen Bezugsachsen der Fernsehkamera einerseits und des hochstehenden und Kopfzielgerätes andererseits nutzbar gemacht;

- ein Steuerungsmittel zum Verändern der Stellung des Erfassungsfensters im Blickfeld der Kamera und auf dem Fernsehschirm zwecks Einrahmung des gesuchten Zieles, und ein Schaltmittel, um danach das automatische Folgeregelungssystem zu betätigen, das automatisch das Fenster auf dieses Ziel zentriert hält. Dieses Steuermittel kann vonhand bedient werden. Es kann auch ein Kopfziel- oder Suchgerät sein, dessen optische Achse an die Blickrichtung des Schützen gebunden ist. Diese beiden Mittel können gleichzeitig montiert und getrennt sein;

- Richtmittel für eine auf dem Drehflügelflugzeug montierte Waffe;

- ein Datenverarbeitungssystem zur Verwertung der die Richtung der optischen Achse der Kamera kennzeichnenden Signale und der die Richtung des Erfassungsfensters und des Zieles im Blickfeld der Kamera kennzeichnenden Signale und evtl. der Signale, die andere,die Schußrichtung beeinflussende Parameter darstellen, um zwei Gruppen von Steuersignalen zu erzeugen: diejenigen für die Einstellung der optischen Achse der Kamera und die für die Einstellung der Waffe bestimmten.

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Bex der Zielerfassung wird das Handsteuerorgan betätigt, um das Erfassungsfenster um ein Ziel herumzuführen; bei der Folgeregelung wird die optische Achse der Kamera so geschwenkt, daß das auf das Ziel gerichtete Fenster automatisch auf dieses Ziel zentriert bleibt, auch wenn das Ziel sich infolge seiner eigenen Bewegungen oder derjenigen des Drehflügelflugzeuges verrückt wird.

Der Datenverarbeiter richtet auch die Waffe entsprechend der Richtung des Erfassungsfensters und somit der Richtung der optischen Achse der Kamera ein, die mittels der vorerwähnten Winkelmeßfühler bekannt ist, und führt die Korrekturen des Waffenzielgeräts nach anderen Parametern ein, wie uneingeschränkterweise die Geschwindigkeit, den Zielabstand, die Art der Munition und ihrer Temperatur, die den Schußraum betreffenden flugwetterkundlichen Daten usw.

Die Geschwindigkeit des Ziels wird durch die Fernseh-Folgeregelungssignale gemessen, wie sie an die Steuermittel der Peilmittel der optischen Achse der Kamera abgegeben werden. Die Verwendung von Kreiseln mit linearer Präzessionssteuerung ermöglicht es insbesondere, um einen repräsentativen Parameter der genannten Geschwindigkeit zu erzielen, die Messung der Präzessionssteuerströme des (der) Kreisel (s) , die von der Ansprechträgheit des (der) Kreisel (s) auf diese Ströme geglätteten Ströme.

Die Entfernungsmessung erfolgt vorzugsweise durch ein Laseroder Radarfernmeßgerät/ dessen optische Achse mit denselben Mitteln, wie diejenigen der Kamera eingestellt und stabilisiert wird. Im besonderen Fall des Neodym-Laser-Entfernungsmessers können die Laser- und Fernsehkamera-Optiken weitgehend gemeinsam sein.

Das Feuerleitsystem arbeitet folgendermaßen: Der Pilot richtet seinen Hubschrauber nach einem Angriffsziel, so daß dieses Ziel im gegebenen Moment in das Blickfeld der Fernsehkamera gerät.

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Dieses Blickfeld kann vorteilhaft auf dem vorerwähnten Fernsehschirm abgebildet sein, so kann der Pilot oder der Schütze nachprüfen, ob das Ziel in das Blickfeld der Kamera entweder mit Hilfe des vorerwähnten, hochgerichteten oder Kopf/Helm-Zielgerätes geraten ist.

Nachdem das Ziel so geortet wurde, betätigt der Schütze das eine der vorerwähnten Steuermittel zum Bewegen des Erfassungsfensters, was in Form von Fernsehsignalen geschieht und auf dem oder den Fernsehschirm(en) sichtbar gemacht wird, bis dieses Fenster das Ziel in seinen Rahmen gestellt hat. Die Erfassung des Ziels ist nun erfolgt und der Bedienungsmann lässt nun das Feuerleitsystem vom Stand der "Erfassung" (wo dies ein äusseres Organ ist, das auf die Stellung des Fensters einwirken kann) in den Stand der "Folgeregelung" übergehen, wo dieses es übernimmt, über den Datenverarbeiter zu wirken, um die optische Achse der Fernsehkamera so zu verschieben, daß das Fenster auf das geortete Ziel zentriert gehalten wird.

Im Stand der "Folgeregelung" erhält der Datenverarbeiter des Folgeregelungssystems die Bildsignale des Ziels. Er erkennt, da er die Fernsehsignale erzeugt, die dem Erfassungsfenster entsprechen, und er kennt somit seine X- und Y-Koordinaten. Er vergleicht nach zwei rechtwinkligen Achsen die Amplitudenänderungen des Fernsehsignals (Helligkeitsschwankungen) Punkte, welche das Ziel im Innern des Erfassungsfensters kennzeichnen, indem er direkt Kontrastamplituden benutzt oder sich der Formen, die sie darstellen, bedient (Bildkorrelation) und bestimmt die Steuersignale der Peilmittel der optischen Achse der Kamera, um diese trotz der Relativbewegungen des Drehflügelflugzeuges auf das Ziel zentriert zu halten.

Andererseits ist es erforderlich, daß die Peilung der vom Drehflügelflugzeug mitgeführten Waffe in jedem Augenblick die Richtung der optischen Achse der Kamera wiedergibt, damit der Bedienungsmann nur den Schuß auszulösen braucht, ohne sich mit der Einstellung der Waffe befassen zu müssen.

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Diese kann dauernd auf das Ziel gerichtet sein oder um ein kleines Maß in Abhängigkeit von bereits erwähnten Parametern abgelenkt sein, wie die relativen Geschwindigkeiten des Drehflügelflugzeuges und des Zieles oder der Raum- und Zeitform der Bahn des abgeschleuderten Geschosses.

Um diese automatische Zielanpeilung der Waffe zu bewirken, sind zwei Lösungen theoretisch möglich, auch wenn die erstere sicherer und praktischer zu sein scheint.

a) Nach einer ersten Lösung unterscheidet der schon erwähnte Steuerungsdatenverarbeiter eine Tendenz des Zieles, somit des Erfassungsfensters, sich von der optischen Achse der Kamera zu entfernen, und er gibt dann sofort Befehle zur Einstellungsänderung der optischen Achse der Kamera, um die Ausrichtung der optischen Achse auf das Ziel wiederherzustellen, indem er auf die bereits angegebenen Mittel, besonders auf den oder die Stabilisierungskreisel einwirkt; die Waffe ihrerseits wird durch wenigstens zwei Steuerungen eingestellt, die vom Datenverarbeiter Steuersignale unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Stellung der optischen Achse der Kamera und der übrigen, oben angegebenen Schießparameter empfangen. Die Waffe folgt dann in ihrer Einstellung (abgesehen von den Schießkorrekturen) der Richtung der optischen Achse der Fernsehkamera.

b) Nach einer zweiten Lösung bewirkt der Datenverarbeiter eine Entfernungsmessung der Richtung des Zieles von der optischen Achse der Kamera, d.h. er ortet nach zwei lotrechten Richtungen, wobei das Blickfeld der Kamera die Koordinaten des Zieles beschreibt.

Ausgehend von dieser Messung und derjenigen der Richtung der optischen Achse der Kamera sowie derjenigen der übrigen Parameter (Scjiießkorrekturen) bestimmt er die Peilrichtung, die der Waffe in bezug auf die optische Achse der Kamera zu erteilen ist. An der Grenze könnte diese Achse unveränderlich sein

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(feste Kamera), wobei der Pilot durch die Steuerung des Drehflügelflugzeuges das Ziel im Blickfeld der Kamera halten ' muss; jedoch im allgemeinen Fall ist die Kamera oder ihr optisches Sichtsystem beweglich und wird durch einen oder zwei Kreisel gesteuert, was die Richtung ihrer Achse zu stabilisieren ermöglicht und sie von den Bewegungen des Drehflügelflugzeuges unabhängig macht; in diesem Fall erhält der Datenverarbeiter dauernd eine Information über die Einstellung der optischen Achse der Kamera und er verbindet diese Informationen mit der Entfernungsmessung der Stellung des Zieles sowie mit den übrigen Parametern, um den Peilmitteln der Waffe eine Anweisung über die Richtung, welche die Waffe einnehmen soll, mitzuteilen. Dieses System nach Maßgabe ihrer Statik kann Vorteile bieten, es ist jedoch meßtechnisch weniger sicher, als dasjenige, das darin besteht, die optische Achse der Kamera auf das Ziel zu lenken und sie durch Steuerung dort zu halten.

Außerdem ist in beiden Fällen die Waffe richtungsstabilisiert, da sie in der Richtung durch eine Kreiselvorrichtung gesteuert

Es werden nun die verschiedenen Bauteile des Feuerleitsystems nach der Erfindung beschrieben.

Die Fernsehkamera ist eine Aufnahmekamera mit elektronischer und/oder mechanischer Bildabtastung, die entweder in sichtbarem oder unsichtbarem Licht arbeitet (besonders auch im sehr fernen Infrarotband). Sie ist mit einem optischen Zielsystem versehen, das sehr kompliziert sein kann und dioptrische oder katadioptrische oder gemischte Vergrößerungsoptiken mit festen oder stetig oder nichtstetig veränderlichen Brennweiten aufweisen kann, um die Ausdehnung des Blickfeldes verändern zu können, wenn die Bedingungen es erfordern.Das Sichtsystem kann unabhängig von der Kamera montiert werden, und wenn in der vorliegenden Beschreibung von einer Einstellung der Kamera oder ihrer optischen Achse die Rede ist, ist dies so zu verstehen, daß man die optische Achse der Kamera einzustellen sucht, und daß man infolgedessen entweder die Kamera selbst oder ein optisches System oder einen Teil des optischen Systems vor dem Objektiv der Kamera

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einstellen kann, wobei dieses System nicht zwangsläufig eine optische Ausgangsachse aufweist, die mit der optischen Achse der eigentlichen Kamera zusammenfällt.

Insbesondere kann man in zahlreichen Fällen einen Satz Spiegel, Prismen und Linsen vorsehen, welche die aufgenommen oder ausgesandten Lichtstrahlen nach einer bestimmten, optischen Achse ablenken können, um sie zur Kamera nach einer verschiedenen, optischen Achse zu lenken.

Unter diesen Bedingungen, ist es durchaus möglich, für die Stabilisierung und Einstellung der Zielachse der Kamera drei Lösungen vorzusehen:

- Die Kamera und ihr optisches Zielsystem werden durch eine gemeinsame Stütze gehalten, die mechanisch oder zur Einstellung durch Motoren gesteuert an ein oder mehrere Kreisel gekoppelt ist, die elektrische Steuersignale zum Einschwenken aufnehmen können, besonders wenn es sich darum handelt, die optische Achse der Kamera so einzustellen, daß sie ständig auf das Ziel gerichtet ist.

Im zweiten Fall kann das optische System vorteilhaft ein oder mehrere Spiegel und/oder ein oder mehrere bewegliche Diasporameter aufweisen . Die beweglichen Teile, seien es nun die Gesamtheit der Kamera und des Zielsystems oder das Zielsystem allein, sindraLt Winkel- oder Schwenkfühlerη versehen, welche Informationen über die Einstellung dieser Teile vermitteln, also von der aus dem Gestellrahmen des Drehflügelflugzeuges austretenden optischen Achse, wobei diese Informationen als Steuerungsumkehr und für die zuvor definierten Schußberechnungen dienen.

Der erwähnte Datenverarbeiter ist in der Praxis ein programmierbarer Mikroprozessor zur Erfüllung einer bestimmten Anzahl Meß- , Rechen- und Überwachungsfunktionen, die insbesondere Erzeugungsfunktionen in Form von Symbolfernsehsignalen, wie das Symbol des Erfassungsfensters beinhalten, das auf einem Fernsehschirm

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in veränderlicher, regel- und meßbarer Stellung sichtbar gemacht werden muss, oder andere Symbole zur Schießhilfe oder Flugzeuglenkung: beispielsweise ein Symbol, das die Richtung anzeigt, in welche die Waffe zielt (eine Richtung, die allgemein von derjenigen verschieden ist, die durch die Stellung des Bffassungsfensters dargestellt wird); ein oder mehrere Symbole, welche die maximalen Aktionsbereiche (maximale Bewegungen für das Zielgerät oder für die Feuerwaffe) im Blickfeld der Kamera begrenzen; ein Symbol, das den "künftigen Zielpunkt" des Schusses, d.h. den theoretischen Aufschlagpunkt bezeichnet, der den räumlichen Konvergenzpunkt des Geschosses und des Ziels bezeichnet; ein oder mehrere Symbole für die Lenkung des Drehflügelflugzeuges , wie: verfügbare Leistung, Stellung im Raum, Bahn; ein oder mehrere Symbole des Lenksystems, wie:

- im oder außer Betrieb

- Schußbereitschaft

- Alarm (e)

- Entfernung, Geschwindigkeit des Ziels usw.

Alle diese Symbole, können feste oder Blinksymbole sein, eine veränderliche Frequenz aufweisen, und verschiedene Farben können benutzt werden. Man kann jetzt Datenverarbeiter programmieren, um alle diese Symbole zu erzeugen und sie in einen Fernseh-Schaltkreis einfuhren. Der Fernsehschirm, der sie anzeigt, kann 'zur Harmonisierung direkt von der Kamera ausgehende Fernsehbildsignale aufnehmen, um den Symbolen (und besonders dem Erfassungsfenster) ein Bild der äusseren Landschaft zu überlagern, das von der Kamera aufgenommen und in ein Fernsehbild umgewandelt wird.

Für den normalen Betrieb der Anlage ist der Schütze mit einem Kopf- oder Helmzielgerät versehen oder er benutzt ein "hochgestelltes" Zielgerät, wobei das eine und das andere im Fernsehschirm eingeschlossen ist und das ihm die äusere Landschaft direkt zu sehen ermöglicht, somit das Ziel durch ein halbreflektierendes Glas in Überlagerung das Fernsehbild der verschiedenen Symbole projiziert, welche durch den Datenverarbeiter erzeugt

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werden, und unter Berücksichtigung der tatsächlichen Richtung das Erfassungsfenster. Die Helmzielgeräte, die mit einem integrierten oder durch optische Fasern fortgepflanzten Fernsehschirm ausgestattet sind, verwirklichen diese Bildüberlagerung über ein Monokularobjektiv, in dem die Symbole unter überblendung auf die Landschaft ins Unendliche projiziert erscheinen.

Die Peilung des Helmzielgeräts wird in jedem Augenblick gemessen, um eine Beziehung zwischen der Stellung der Symbole und der Stellung der Fernsehkamera herzustellen, d.h. in der Praxis eine Koinzidenz unter Vorbehalt einer Harmonisierung, wie schon angedeutet, zwischen dem Blickfeld des Helmzielgeräts und demjenigen der Kamera. Man kann tatsächlich die Orientierung der optischen Achse des Objektivs des Helmzielgeräts messen, somit auch dieBlickrichtung eines Beobachters, der ein solches Helmzielgerät trägt. Dieses Maß wird in der Erfindung dazu benutzt, um besonders das Erfassungsfenster im Kamerafeld zu bewegen oder um die optische Achse der Kamera auf ein Ziel zwecks Erfassung desselben zu richten, und zwar durch einfache Drehung des Kopfes des Bedienungsmannes, der seinen Blick auf das Ziel richtet.

In dem Fall, wo ein "hochgestelltes" Zielgerät benutzt wird, das am Drehflügelflugzeug festsitzt, ermöglicht seine halbreflektierende Scheibe die Landschaft und somit auch das Ziel direkt zu sehen , und außerdem unter Überlagerung darauf die synthetischen Bilder des Erfassungsfensters und andere Symbole sowie das Fernsehbild der Landschaft zum Zweck der Harmonisierung zu projizieren. Die Verwendung eines Helmzielgeräts mit der Möglichkeit der Drehung mit dem Kopf des Schützen ist vorteilhafter, denn die "hochgestellten" Zielgeräte haben ein Blickfeld und eine Projektion synthetischer Bilder, die auf zwanzig Grad begrenzt sind.

Die Fernsehfolgeregelungsstromkreise , die an die Kamera oder den Datenverarbeiter gekoppelt sind, oder einen Teil desselben ausmachen, eignen sich sehr gut zur Durchführung einer Folgeregelung eines Ziels durch ein Erfassungsfenster, das sich im

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Blickfeld der Kamera bewegt, indem es auf das ihm bezeichnete Ziel zentriert bleibt. Nach einem Verfahren wird dieses Ziel dutch die Analyse der es kennzeichnenden Leuchtdioden geortet.

Die durchschnittlichen Leuchtdioden in der Nähe des Zielpunktes, beiderseits desselben und in zwei oder mehreren, lotrechten Richtungen werden von der Erfassung des Zieles an gemessen, und das Erfassungsfenster wird nach diesen beiden Richtungen hin bewegt, um diese Leuchtdioden (oder wenigstens ihre Verhältnisse) auf den gemessenen Werten zu halten, und diese trotz den Bewegungen des Ziels im Blickfeld. In Wirklichkeit ist das Fenster eine Folge von zeitlichen, elektrischen Rechteckimpulsen, die jeweils einer pro Zeile auf bestimmten Fernsehabtastzeilen durch einen mit der Abtastung der Kamera synchronisieren Generator erzeugt werden, wobei die Lage dieses Rechteckimpulses längs der Abtastzeile liegt, d.h. daß seine Phasenverschiebung in bezug auf den Beginn der Abtastung sowie die Lage der einen Rechteckimpuls bezeichnenden Zeilen von aussen her in Form des Erfassungsfensters oder automatisch in Form einer Folgeregelung dank den Regelungsschleifen, die den Rechteckimpuls der Höhe (Zeilenlage) und auch der Länge nach bewegen, regelbar sind, indem sie ihn immer auf einen Bereich zentriert halten, der einen gegebenen Leuchtdichtenkontrast darstellt.

Nach einem anderen Verfahren bestimmt man durch die Grundleuchtdichten die Figur des Zieles. Diese Figur (Zeichnung,Muster) wird gespeichert, danach mit der neuen Figur verglichen, und schließlich gibt eine Korrelationsrechnung die für die Folgeregelung benötigten Entfernungssignale aus.

Die Rechenfunktion der Waffenpeilrichtung in jedem Augenblick der Folgeregelung erfolgt insbesondere in der Weise, daß eine Information des Abstandes zwischen dem Drehflügelflugzeug und dem Ziel und der Geschwindigkeit des Zieles in bezug auf das Drehflügelflugzeug benutzt wird, um die Waffe in bezug auf das Ziel um ein solches Maß abzulenken, daß das durch die Waffe abgeschossene Geschoß das Ziel trotz dessen Bewegungen erreicht.

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Um das Prinzip der Erfindung schematisch darzustellen, wurde in der Figur ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben. Dieses Beispiel ist schematisch und so gezeichnet, daß die von dem Feuerleitsystem erfüllten Funktionen verständlich werden. Es ist dabei die Kompliziertheit eines jeden der verwendeten Untergruppen berücksichtigt, und da diese Untergruppen an sich bekannt sind, wurde die Erfindung nicht weiter im einzelnen dargestellt. Die die Blöcke der Schemata verbindenden Striche stellen funktioneile Verbindungen und keineswegs wirkliche Schaltverbindungen zwischen Untergruppen dar. Außerdem wurden gewisse Bauteile aus freien Stücken zwecks Klarheit der Darstellung der Funktionen getrennt, was so zu verstehen ist, daß diese Untergruppen in der Praxis umgruppiert werden können: Beispielsweise können die Fernsehfolgeregelungskreise einen Teil des Datenverarbeiters ausmachen, und die Entwickler der auf den Fernsehschirm zu bringenden Symbole sowie der Bildner des Erfassungsfensters können einen Teil derselben Anordnung bilden und eng mit dem Datenverarbeiter gekoppelt sein oder von ihm einen Teil bilden usw..

Da schließlich bisher, ebenso wie auf der Zeichnung, nur von zwei Fernsehschirmen die Rede war, die in das Helmzielgerät und in das "hochgestellt" integriert sind, kann man auch einen oder mehrere andere Fernsehschirme vorsehen, z..B. e±en Fernsehschirm in der Führerkabine des Drehflügelflugzeuges zur Verfügung eines zweiten Bedienungsmannes oder auch mehrerer.

Man kann auch ein oder mehrere Mittel für Magnetbandaufzeichnung oder anderes vorsehen.

Es werden nun Beispiele für die Durchführung der Erfindung sowohl mit einem Schützen und dem Piloten, oder mit einem Pilot und einem oder mehreren anderen Bedienungsleuten oder Schützen beschrieben.

Das ins Werk gesetzte Verfahren umfasst eine Zielerfassungsphase und eine Folgeregelungsphase vor Auslösung des Schusses.

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Phase O - Den Schuß vorbereiten, indem die Dauerdaten oder die vorher eingestellten, halbdauernden Daten eingegeben werden.

Durchführung der Harmonisierung, indem man das Bild eines charakteristischen Kennzeichens der Landschaft erscheinen lässt und auf die Harmonisierungsregelmittel gewirkt wird, um dieses Kennzeichen und das Erfassungsfenster ineinander übergehen zu lassen, oder die festgestellten Entfernungen aufzeichnen und speichern.

Phase 1 - Erfassung

Erster Fall: Verwendung eines hochgestellten Zielgerätes, das vor dem Kopf des Piloten angebracht wird.

* Umstellung des Feuerleitsystems, soweit erforderlich, auf eine Stellung des "hochstehenden" Zielgerätes;

* Erteilen des passenden Befehls zum Einstellen der optischen Achse der Kamera in die Achse des Drehflügelflugzeuges;

* Sichtbarmachen eines Zieles;

* Lenken des Flugzeuges so, daß das Ziel in das Blickfeld des hochstehenden Zielgerätes gelangt (im allgemeinen ist der Erfassungsbereich des Kamerazielgerätes größer als das Blickfeld des genannten, hochstehenden Zielgerätes;

* Beobachten des sogenannten "Fenster"-Symbols,

das im "hochstehenden" Zielgerät sichtbar gemacht wurde (eventuell auch die passenden Betriebs- und Lenksymbole);

* Verschieben des Symbols "Fenster" zum Ziel, indem auf das entsprechende Befehlsmittel "Zweiachsen-Druckschlauch oder - Knopf) gewirkt wird, wobei die Ausrichtung (Fluchtlinie) des Drehflügelflugzeuges aufrechterhalten wird;

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* Einrahmen des Zieles mit dem Fenster, indem erforderlichenfalls von Hand seine Maße entsprechend der Reaktion des Zieles und seiner Umgebung wieder nachgestellt werden oder eine automatische Nachstellvorrichtung des genannten Fensters betätigt wird;

* Befehl zur Ingangsetzung der automatischen Fernsehfolgeregelung;

% Überprüfen dieser Ingangsetzung durch Beobachten des Zusammenziehens der optischen Achse der Kamera, der Folgeregelung, oder eines Bildfensters, oder eines entsprechenden Betriebssymbols im hochstehenden Zielgerät.

Die Erfassung ist hiermit beendet.

Zweiter Fall: Verwendung eines Helmzielgeräts:

* Umschalten der Feuerleitung auf das "Helmzielgerät",wodurch besonders bei der Anpeilung die optische Achse der Kamera auf die optische Achse des Helmzielgeräts in Blickrichtung des Bedienungsmannes gesteuert wird;

% Sichtbarmachen eines Zieles durch Kopfbewegung;

% erforderlichenfalls solche Lenkung des Flugzeuges, daß das Ziel im Blickfeld des Kamerazielgerätes bleibt;

* Beobachten des als "Fenster" bezeichneten Symbols im Helmzielgerät (Fernsehschirm ins Auge des Bedienungsmannes projiziert);

* Danach wie zuvor weiterverfahren, um das Erfassungsfenster bis zum Ziel zu bewegen, letzteres im Fenster umschließend und das System auf die Ingangsetzung der automatischen Folgeregelung umschalten.

Die Erfassung ist hiermit beendet.

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-18-Phase 2 - Vorbereitung des Schusses und Schußabgabe

# Beobachtung des Auftretens des Symbols "künftiges Ziel" vom Moment an, in dem die Schußberechnungen beendet sind;

# Solche Lenkung des Drehflügelflugzeuges zur Herbeiführung, soweit erforderlich, und zur Aufrechterhaltung des Symbols "künftiger Zielpunkt" im Schußfeld der Waffe, wobei dieses Feld entweder im hochstehenden Zielgerät oder im Helmzielgerät sichtbar gemacht wird;

# auf den Abzug der Waffe drücken. Der Schuß setzt ein nach automatischer Überprüfung durch den Prozeß, daß alle Schießbedingungen in einwandfreier Weise erfüllt wurden. Man kann auch im dringenden Fall eine Schaltung zur Aufhebung dieser provisorischen Sperrung benutzen.

Folgende Phasen -

% _Beobachtung der Schußergebnisse mit bloßem Auge oder Erscheinenlassen des Fernsehbildes entweder im hochstehenden Zielgerät oder im Helmzielgerät oder auf einem Fernsehschirm; * Neubeginn der Erfassungsphasen und der Schußvorbereitung, soweit erwünscht.

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Claims

PATENTANWÄLTE' -

DR.-ING. G. RIEBLING DR.-ING. P. RIEBLING

Dipl.-Ing.. Ing. (grad.) Dipl.-Ing. 3 O A 4 3 4 8

Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt

Professional Representatives before European Patent OH ice

Mandataires agrees pres !'Office european des brevets

Mein Zeichen

S 533-ku

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L- J

Ihr Zeichen Ihre Nachricht vom D-8990 Lindau (Bodensee)

Rennerle 10 ■ Postfach 3160

21. November 198o

Betreff:

Anmelder: Societe de Fabrication d¹ Instruments de Mesure S.F.I.M. 13, Avenue Ramolfo Garnier, 913ol Massy/Frankreich

Patentansprüche

11 1. Automatisches Feuerleitgerät für auf einem Drehflügelflugzeug fs montierte Waffen, dadurch gekennzeichnet, 11 daß es zusammengesetzt ist aus

| Keiner Fernsehkamera mit ihrem Zielsystem und Mitteln zum Einsteller

I der optischen Achse dieses Zielsystems in Bezug auf das Flugzeug,

° *Antriebsmittel für diese Peilmittel, bestehend aus einem oder mehreren Kreiseln und Mitteln zum Ausüben zweier Präzessionsmomente auf den oder jeden Kreisel, wobei die Kreiselvorrichtung mit Richtungsanzeigegeräten versehen ist, die Befehlssignale an die Einstellmittel der optischen Achse der Kamera abgeben, deinem automatischen Fernsehfolgeregelungssystem mit Verwendung eines Signalverarbeiters zur Bildung von mit denjenigen der Kamera synchronisierten Fernsehsignalen, wobei ein Erfassungsfenster im Blickfeld der Kamera angeordnet ist:

a/ entweder um das Fenster in diesem Feld unter der Wirkung eines äusseren Antriebsmittels oder als Reaktion auf Veränderungen von durch die Kamera ins Innere des Erfassungsfensters gelieferte

-2-

Fernsprecher: Fernschreiber Telegramm-Adresse Bankkonten Postscheckkonto

Lindau (08382) 054374(pat-dl pam hndau Bayer Veremsnank Lindau (B) Nr. 1208578 IBL2 73520074) München 29525-809

6917 und 5025 Hy|io-Bank Lindau (B) Nr. 6670-278920 (BLZ 735206421

Volksbank Lindau -Bl Nr 51 720000 (BLZ 73590120)

* * η rw. 'Wnfcfcß ORIGINAL INSPECTED

Videosignale zu bewegen, um das Fenster trotz den Bewegungen der optischen Achse der Kamera auf einen Bildsektor zentriert zu halten,

b) oder um die optische Achse der Kamera so zu bewegen, daß letztere in die Richtung gesteuert wird, in der ein Ziel wahrgenommen wird,

* einem Mittel zur Sichtbarmachung in reeller Richtung des Erfassungsfensters, das einem natürlichen Bild der Landschaft entsprechend dem Blickfeld der Kamera überlagert ist (Harmonisierung) ,

* einem äusseren Steuermittel zur manuellen Veränderung des Erfassungsfensters oder der optischen Achse der Kamera, um diese auf ein sichtbares Ziel im natürlichen Bild der Landschaft zu lenken, und einem Umschaltmittel zur Ingangsetzung des automatischen Folgeregelungssystems, um automatisch das Fenster oder die optische Achse auf dieses Ziel zentriert zu halten,

* einem Peilmittel· für eine auf das Drehflügelflugzeug montierte Waffe,

* einem Datenverarbeiter zur Behandlung der Signale, welche die Richtung der optischen Achse der Fernsehkamera zur Einste^ung der Kameraachse kennzeichnen, und der Signaie, welche weitere, die Schußrichtung beeinflussende Parameter darste^enjum BefetuLssignale für die Mittel zum Einstellen der Waffe zu erzeugen.
2. Automatisches Feuerleitgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenvetarbeiter eine Entfernungsmessung der Stellung des Fensters im Kamerafeld ausführt.
3. Automatisches Feuerleitgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Datenverarbeiter Signale zum Ausüben von zwei Präzessionsmomenten auf den oder die Heisel nach Maßgabe der Entfernung der Stellung des Erfassungsfensters in Bezug auf eine mittlere Stellung in einer Richtung erzeugt,

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die sich dazu eignet, die optische Achse der Kamera, die durch den Kreisel gelenkt wird, auf eine Einstellung zurückzuführen, wo das Erfassungsfenster sich in seiner axialen Lage befindet.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein optischer Entfernungsmesser vorgesehen ist, der mit der Kamera auf einer gemeinsamen Unterlage montiert ist und ein (Licht)-Bündel nach der an den Datenverarbeiter gekuppelten Achse empfängt, um ihm einen Schußkorrekturparameter zu liefern.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Umlaufgeschwindigkeiten der optischen Achse der Kamera, die durch die Präzessionsströme des oder der Kreisel ausgewertet wurden, in den Datenverarbeiter gegeben werden, um einen Schußkorrekturparameter zu liefern.
6. Gerät nach Anspruch 5, abhängig vom Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenverarbeiter auf dem Schirm ein besonderes sichtbares Symbol erzeugen kann, das den künftigen Aufschlagpunkt in jedem Moment darstellt.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Kamera oder ihr optisches Zielsystem oder beide zugleich auf einer Plattform montiert sind, die an die Kardanwelle angelenkt ist, welche mit Stellmotoraifür mindestens zwei Achsen versehen ist, die durch die Peilsuchgeräte der Kreiselvorrichtung gesteuert werden.

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