EP0218743A1 - Verfahren und Vorrichtung zum kipp- und kantwinkelfreien Richten von indirekt richtbaren Waffen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum kipp- und kantwinkelfreien Richten von indirekt richtbaren Waffen Download PDF

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EP0218743A1
EP0218743A1 EP85113032A EP85113032A EP0218743A1 EP 0218743 A1 EP0218743 A1 EP 0218743A1 EP 85113032 A EP85113032 A EP 85113032A EP 85113032 A EP85113032 A EP 85113032A EP 0218743 A1 EP0218743 A1 EP 0218743A1
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angle
target
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actual position
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Wolfgang Dipl.-Ing. Lipp
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Litef GmbH
Litef Litton Technische Werke Der Hellige GmbH
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/10—Aiming or laying means with means for compensating for canting of the trunnions
    • 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
    • F41G5/24—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns for guns on tanks

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the tilt-free and angle-free aiming of indirectly aimed weapons, in particular of artillery center.
  • a particular problem is the adjustment of the position of the gun and the position of the barrel in three-dimensional space. If the gun is in an inclined position so that the shield pin axis is tilted, then straightening the barrel is only possible in an iterative process, since the movement around the tilted shield pin axis simultaneously causes the weapon to pivot sideways, so that a lateral adjustment is required is, which however causes a shift by a certain elevation angle.
  • the invention is directed to enabling the weapon to be tilted and not inclined at an angle independent of the position of the weapon holder, so that a substantial acceleration in the direction of the weapon can be achieved and the previously necessary iterative process for setting the weapon is eliminated. In addition, a much better and clearer presentation of information should be made possible.
  • a device according to the invention for tilt-free and angle-free straightening of indirectly aimed weapons, in particular artillery means according to the invention has the features listed in claim 2.
  • the method according to the invention can be used for the indirect aiming of conventional artillery guns or rocket launchers for ballistic missiles.
  • An analytical platform in particular a strapdown system (in the following SD system) can be used as the position reference system.
  • the position reference system provides the position of the weapon to be aimed in three-dimensional space with respect to an earth-fixed coordinate system.
  • the target and actual position of the weapon are preferably displayed in a graphical representation, the target position of the weapon being represented in its position relative to one another by a fixed small circle on a screen and the actual position by a crosshair movable on the screen like what you would see a target (circle) through a telescopic sight (crosshair).
  • the tilting and tilting angle-free straightening process takes place in such a way that, regardless of an inclined position of the straightening mechanism, the crosshair only moves laterally when the weapon is pivoted and only moves in height when the weapon alone is raised or lowered.
  • the straightening process is considerably simplified and can be carried out more quickly since the lateral and vertical movement of the weapon are decoupled from the display.
  • the correct position can be set in both directions of movement directly and independently of one another in the correct direction. This provides a significant advantage over the artillery resources previously customary with the usual division of tasks between two directional guns.
  • the tilt-free straightening enables e.g. the adjustment of the height angle with tilted shield pin axis in one go to the correct value, and the influence on the height caused by the subsequent side straightening is already compensated, so that a later correction is no longer necessary.
  • the gunners can concentrate more on their other tasks or the entire straightening process can be carried out by just one gunner.
  • the lower index designates the axis of rotation and the angle as argument the angle of rotation (eg C y (8) rotation about the Y axis by the angle ⁇ ).
  • ⁇ , ⁇ , ⁇ denote the position angle of the body-fixed system and ⁇ i , ⁇ i partial ring and elevation of the weapon in the navigation coordinate system.
  • the calculation ⁇ i should expediently be carried out in a computer program using the function arctangent in such a way that ambiguities in the arctangent function are excluded.
  • the sizes ( ⁇ ' 2 - ⁇ ' 1 ) as the side angle difference and ( ⁇ ' 2 - ⁇ ' 1 ) as the elevation angle difference in each case in the b-coordinate system are graphically displayed on the screen of the display device of FIG. 2.
  • a logarithmic scale is used in both axes.
  • An alternative possibility for a precise visual representation can be a switchable resolution, such that a rough setting can be made at a first scale display. The weapon is then set up when a scale can be switched over by pressing a key and the grid is extended (magnifying glass). This means that a large angular range can be displayed on the one hand, and on the other hand the resolution increases sharply with small angle differences.
  • the target and actual positions are displayed numerically with respect to the earth-fixed coordinate system.
  • the required computing capacity and the interface to the analytical platform are integrated in the microprocessor-controlled display device.
  • the device is therefore advantageously constructed in digital technology.
  • the angles determining the straightening process ( ⁇ ' 2 - ⁇ ' 1 ) and ( ⁇ ' 2 - ⁇ ' 1 ) are shown graphically, as can be seen from the illustration in FIG. 2.
  • the small circle marked by reference note 10 shows the target position and the movable crosshair 11 shows the actual position.
  • the angle differences between the target and actual position in the b-system are shown on a logarithmic scale.
  • angles of the target and actual position can also be represented numerically in the n-system.
  • a further note is given at the bottom of the screen, for example by the word "DIRECT", which flashes until the angle difference from the target and actual position falls below a predetermined threshold of a tolerance range.

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Abstract

Bei dem Verfahren und der zu seiner Durchführung bestimmten Vorrichtung zum kipp-und kantwinkelfreien Richten von indirekt zu richtenden Waffen wird die Lage der zu richtenden Waffe im dreidimensionalen Raum bezüglich eines erdfesten Koordinatensystems von einem Lagereferenzsystem (SD = Strapdown-System)(1) geliefert. Die Winkelwerte vom SD-System 1 sowie die aus einer Ballistikrechnung (2) vorgegebenen Sollwerte werden getrennt in ein körperfestes Koordinatensystem (b-System) umgerechnet und einer Differenzbildung (5) zugeführt. Damit ist ein kipp-und kantwinketfreier Richtvorgang so ermöglicht, daß unabhängig von einer Schrägstellung des Richtmechanismus der Waffe ein die Ist-Position angebendes Fadenkreuz sich nur in der Seite bewegt, wenn allein die Waffe geschwenkt wird und sich nur in der Höhe bewegt, wenn allein die Waffe erhöht oder gesenkt wird. Seiten-und Höhenbewegung der Waffe bei der Anzeige sind entkoppelt, so daß sich die korrekte Position in beiden Bewegungsachsen direkt und unabhängig voneinander seitenrichtig einstellen läßt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum kipp-und kantwinkelfreien Richten von indirekt richtbaren Waffen, insbesondere von Artillerieeinsatzmittein.
  • Bei der Einstellung von Artillerieeinsatzmitteln auf ein bestimmtes Ziel ist eine Vielzahl von Informationen zu verarbeiten und für die Geschützmannschaft zu beachten. Ein besonderes Problem ist dabei die Einstellung der Position des Geschützes und der Lage des Rohres im dreidimensionalen Raum. Befindet sich nämlich das Geschütz in einer Schrägstellung, so daß die Schildzapfenachse verkantet ist, so ist ein Richten des Rohres nur in einem iterativen Prozeß möglich, da die Bewegung um die verkantete Schildzapfenachse gleichzeitig ein seitliches Schwenken der Waffe bewirkt, so daß eine seitliche Nachrichtung erforderlich ist, die jedoch wieder eine Verschiebung um einen gewissen Höhenwinkel bewirkt.
  • Die Erfindung ist darauf gerichtet, unabhängig von der Stellung des Trägers einer Waffe ein kipp-und kantwinkelfreies Richten der Waffe zu ermöglichen, so daß eine wesentliche Beschleunigung beim Richten erreicht werden kann und der bisher erforderliche iterative Prozeß bei der Einstellung der Waffe entfällt. Außerdem soll eine wesentlich bessere und übersichtlichere Informafionsdarstellung ermöglicht werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Darstellung des kipp-und kantwinkelfreien Richtens von indirekt richtbaren Waffen sieht folgende Verfahrensschritte vor:
    • -Vorgabe und Speicherung des Seiten-und des Elevationswinkels der Soll-Position der Waffe, bezogen auf ein erdfestes Navigations-Koordinatensystem,
    • -Ermittlung und Speicherung des Seiten-und des Elevationswinkels der Ist-Position der Waffe im erdfesten Navigations-Koordinatensystem,
    • -Bestimmung und Speicherung des Kant-, Kipp-und des Seitenwinkels in einem trägerfesten Koordinatensystem gegenüber dem erdfesten Navigations-Koordinatensystem,
    • -laufende Berechnung der Seiten-und Elevationswinkel der Waffe jeweils für die Ist-und die Soll-Position im trägerfesten Koordinatensystem,
    • -laufende getrennte Bestimmung der Differenzen zwischen der Soll-und Ist-Position der Seitenwinkel einerseits und der Elevationswinkel andererseits,
    • -unterschiedliche Sichtdarstellung der Soll-und Ist-Position der Waffe auf einem Sichtanzeigeschirm sowie
    • -Ausgabe der Winkeldifferenzwerte zur Steuerung von Richtantrieben der Waffe.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum kipp-und kantwinkelfreien Richten von indirekt richtbaren Waffen, insbesondere von Artillerieeinsatzmitteln gemäß der Erfindung weist die im Patentanspruch 2 aufgeführten Merkmale auf.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in abhängigen Patentansprüchen gekennzeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann Anwendung finden für das indirekte Richten von herkömmlichen Artilleriegeschützen oder Raketenwerfern für ballistische Raketen. Als Lagereferenzsystem kann eine analytische Plattform, insbesondere ein Strapdown-System (im folgenden SD-System) verwendet werden. Das Lagereferenzsystem liefert dabei die Lage der zu richtenden Waffe im dreidimensionalen Raum bezüg lich eines erdfesten Koordinatensystems.
  • Die Darstellung von Soll-und Ist-Lage der Waffe erfolgt vorzugsweise in einer graphischen Darstellung, wobei die Soll-Lage der Waffe durch einen feststehenden kleinen Kreis auf einem Bildschirm und die Ist-Lage durch ein auf dem Bildschirm bewegliches Fadenkreuz in ihrer Lage zueinander dargestellt werden, etwa so, wie man ein Ziel (Kreis) durch ein Zielfernrohr (Fadenkreuz) sehen würde. Der kipp-und kantwinkelfreie Richtvorgang erfolgt erfindungsgemäß so, daß unabhängig von einer Schrägstellung des Richtmechanismus das Fadenkreuz sich nur seitlich verschiebt, wenn die Waffe geschwenkt wird und sich nur in der Höhe bewegt, wenn allein die Waffe erhöht oder gesenkt wird. Dadurch wird der Richtvorgang erheblich vereinfacht und ist schneller durchzuführen, da die Seiten-und Höhenbewegung der Waffe bei der Anzeige entkoppelt sind. Die korrekte Position ist so in beiden Bewegungsachsen direkt und unabhängig voneinander seitenrichtig einstellbar. Dies erbringt gegenüber den bisher üblichen Artillerieeinsatzmitteln mit der üblichen Aufgabenteilung zwischen zwei Richtkanonieren einen wesentlichen Vorteil. Das verkantungsfreie Richten ermöglicht so z.B. das Anrichten des Höhenwinkels bei verkanteter Schildzapfenachse in einem Zug auf den korrekten Wert,und der durch das nachträgliche Seitenrichten bedingte Einfluß auf die Höhe ist bereits kompensiert, so daß eine spätere Korrektur nicht mehr notwendig ist.
  • Aufgrund der wesentlichen Vereinfachung des Richtvorgangs können sich die Richtkanoniere stärker auf ihre anderen Aufgaben konzentrieren oder der gesamte Richtvorgang kann von nur einem Kanonier durchgeführt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Durchführung bestimmte Vorrichtung und Baugruppenanordnung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 den Systemaufbau gemäß der Erfindung, mit dem sich das erwünschte kipp-und kantwinkelfreie Richten einer Waffe durchführen läßt;
    • Fig. 2 ein Beispiel für eine Sichtdarstellung des Richtvorgangs auf einem Bildschirm und
    • Fig. 3 verschiedene Zeigerdiagramme zur Erläuterung der Transformationen bei der laufenden Berechnung der Seiten-und Elevationswinkel der Waffe im Verlauf eines Richtvorgangs.
  • Für eine klare Darstellung des Verfahrens sind die folgenden Begriffe von Bedeutung:
    • Ein üblicherweise verwendetes erdfestes Navigations-Koordinatensystem (n-System) zeigt mit der xn-Achse nach Norden (Gitter-Nord), mit der y n-Achse nach Osten und demgemäß mit der zn-Achse nach unten. Die Lage des körperfesten Koordinatensystems (b-System, "body-system") ist so gewählt, daß die xbyb-Ebene dieses Koordinatensystems senkrecht zur Drehachse für den Seitenrichtantrieb verläuft. Die Lage des xb Systems in dieser Ebene ist im Prinzip frei wählbar, muß aber im Einklang mit dem Lagereferenzsystem getroffen werden. Ist die xb-Achse festgelegt, dann zeigt die yb-Achse in der xbYb-Ebene bezüglich der xb -Achse nach rechts, und die zb-Achse fällt mit der Drehachse des Seitenrichtantriebs zusammen, so daß ein Rechtssystem entsteht (zb-Achse nach "unten").
  • Für das kipp-und kantwinkelfreie Richten stehen die folgenden Größen zur Verfügung:
    • a) Durch Vorgabe aus der Feuerleitrechnung sind bekannt
      • β2 Teilring (Seitenwinkel der Soll-Position im n-System)
      • a2 Erhöhung (Elevationswinkel der Soll-Position im n-System)
    • b) Das SD-System liefert:
      • β1 Teilring (Seitenwinkel Ist-Position im n-System)
      • α1 Erhöhung (Elevationswinkel Ist-Position im n-System)
      • φ Kantwinkel der Waffe (körperfestes Koordinatensystem, b-System gegenüber dem n-System)
      • 6 Kippwinkel des b-Systems gegenüber dem n-System
      • Ψ Seitenwinkel des b-Systems gegenüber dem n-System
  • Für kipp-und kantwinkelfreies Richten werden die folgenden Größen benötigt:
    • β'1, β'2 Seitenwinkel der Waffe jeweils für Ist-und Soll-Position im b-System
    • α'1, a' Erhöhung der Waffe jeweils für Ist-und Soll-Position im b-System.
  • Eine Transformation vom Navigations-in das körperfeste Koordinatensystem läßt sich mit Hilfe einer Matrix beschreiben:
    Figure imgb0001
    • b = körperfestes System
    • n = Navigationssystem mit
      Figure imgb0002
  • Dabei bezeichnet der untere Index die Drehachse und der Winkel als Argument den Drehwinkel (z.B. C y(8) Drehung um die Y-Achse um den Winkel θ).
    Figure imgb0003
    gilt
    Figure imgb0004
  • Die Rohrrichtung wird im folgenden durch einen Einheitsvektor e1(I = 1,2) dargestellt mit
    • e aktuelle Rohrrichtung (Ist)
    • e 2: gewünschte Rohrrichtung (Soll)
  • Ein Index oben rechts bezeichnet das jeweilige Koordinatensystem. Man erhält also:
    Figure imgb0005
    mit
    Figure imgb0006
    αiErhöhung, βi Teilring, x-Achse nach Gitter-Nord, z-Achse nach unten (siehe Fig. 3a).
  • Im körperfesten Koordinatensystem stellt sich die Rohrrichtung
    Figure imgb0007
    dar als:
    Figure imgb0008
     Bezeichnungsweise
    • Figure imgb0009
      c cos
    • s
      Figure imgb0010
      sin
  • Damit ergibt sich einerseits für die Erhöhung im körperfesten System und mit Bezug auf Fig. 3b sowie mit dem Einheitsvektor
    Figure imgb0011
    die Beziehung:
    Figure imgb0012
  • Benutzt man die Darstellung von e i nach Gleichung (3), erhält man so:
    Figure imgb0013
  • Dabei bezeichnen φ, θ, ψ die Lagewinkel des körperfesten Systems und βi, αi Teilring und Erhöhung der Waffe im Navigationskoordinatensystem.
  • Für den Teilring im körperfesten Koordinatensystem andererseits gilt nach Fig. 3c:
    Figure imgb0014
    mit
    Figure imgb0015
    Figure imgb0016
  • Die Berechnung βi sollte dabei in einem Rechnerprogramm zweckmäßigerweise mit Hilfe der Funktion Arcustangens in der Weise erfolgen, daß Doppeldeutigkeiten der Arcustangensfunktion ausgeschlossen werden.
  • Bei dem für das Ausführungsbeispiel eingesetzten SD-System wird das körperfeste Koordinatensystem definiert durch ψ = ß,. Das bedeutet, daß die xb-Achse gegen die xn-Achse um den Winkel ß, verdreht ist. Mit dieser Festlegung des Referenzkoordinatensystems erhält man nach einfachem Umformen aus den Gleichungen (4) und - (5):
    Figure imgb0017
    Figure imgb0018
  • Durch die Beziehung ψ = β1 lassen sich die obigen Gleichungen für β 2́ und α 2́ nicht weiter vereinfachen und bleiben daher in ihrer Form ungeändert erhalten. Ist für einzelne Anwendungen nur ein eingeschränkter Winkelbereich für Lage und Schwenkwinkel zu berücksichtigen, lassen sich in Abhängigkeit von der gewünschten Genauigkeit auch Näherungsformeln für die Berechnung von β'1, β'2 und a', , α'2 verwenden.
  • Die Anwendung des Verfahrens sei an einem Beispiel dargestellt:
    • Die Ist-Position des Rohres, dargestellt durch Richtungswinkel β1 und Erhöhung a, im erdfesten Koordinatensystem (n-System) und die Lagewinkel φ, θ, ψ = β1 des körperfesten Koordinatensystems (b-System) werden von einer analytischen Plattform geliefert. Die Soll-Position des Rohres wird nun zum Beispiel in einem Feuerkommando durch Teilring β2 und Erhöhung α2 vorgegeben. Die entsprechenden Seitenwinkel β'1 und β'2 und die Erhöhungswinkel a', und α'2 im b-Koordinatensystem sind jetzt gemäß Gleichung (4), (5) und (6) laufend zu berechnen, da sich beim Schwenken des Turmes oder eines anderen relativ zum Chassis des Trägersystems bewegbaren Waffenhafters das b-Koordinatensystem gegen das erdfeste Koordinatensystem (n-System) bewegt. Nur die Winkel β2 und a2 bleiben während des gesamten Schwenkvorgangs ungeändert.
  • Die Größen (β'2-β'1) als Seitenwinkeldifferenz und (α'2-α'1) als Erhöhungswinkeldifferenz jeweils im b-Koordinatensystem werden graphisch auf dem Bildschirm des Anzeigegerätes nach Fig. 2 zur Anzeige gebracht. Um gleichzeitig eine übersichtliche und genaue Darstellung zu erhalten, wird dabei ein logarithmischer Maßstab in beiden Achsen verwendet. Eine alternative Möglichkeit zur genauen Sichtdarstellung kann in einer umschaltbaren Auflösung bestehen, derart, daß bei einer ersten Skaleneinblendung eine Grobeinstellung vorgenommen werden kann. Bei einer durch Druck auf eine Taste umschaltbaren Einblendung einer Skala mit gedehnter Rasterteilung (Lupe) wird dann die Feinrichtung der Waffe vorgenommen. Dadurch kann zum einen ein großer Winkelbereich angezeigt werden und zum anderen nimmt die Auflösung bei kleinen Winkeldifferenzen stark zu. Zur zusätzlichen Kontrolle werden Soll-und Ist-Position bezüglich des erdfesten Koordinatensystems numerisch angezeigt.
  • Die erforderliche Rechenkapazität und die Schnittstelle zur analytischen Plattform sind im mikroprozessorgesteuerten Anzeigegerät integriert. Das Gerät wird daher vorteilhaft in Digitaltechnik aufgebaut. Die den Richtvorgang bestimmenden Winkel (β'2-β'1) und (α'2-α'1) werden graphisch dargestellt, wie sich aus der Abbildung der Fig. 2 ersehen läßt.
  • Der durch Bezugshinweis 10 markierte kleine Kreis zeigt dabei die Soll-Position an und das bewegliche Fadenkreuz 11 die Ist-Position. Zur besseren Übersichtlichkeit werden die Winkeldifferenzen von Soll-und Ist-Position im b-System auf einer logarithmischen Skala dargestellt.
  • Zur Kontrolle können die Winkel von Soll-und Ist-Position im n-System auch zusätzlich numerisch dargestellt werden. Ein weiterer Hinweis wird am unteren Bildschirmrand gegeben, beispielsweise durch das Wort "RICHTEN", das solange blinkt, bis die Winkeldifferenz aus Soll-und Ist-Position eine vorgegebene Schwelle eines Toleranzbereichs unterschreitet.
  • Das Blockschaltbild der Fig. 1 verdeutlicht den prinzipiellen Anordnungsaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung:
    • Das Lagereferenz system 1 (Strapdown-System) liefert die Ist-Werte für das erdfeste Koordinatensystem (n-System), nämlich die Winkelwerte β1, a" e, 9 und ¢. Die Sollwerte für den Richtvorgang werden durch die Feuerleitrechnung - (Ballistikrechnung) 2 vorgegeben als Seitenwinkel β2 im n-System und Elevationswinkel a2 im n-System. In zwei getrennten Transformationen 3, 4 werden für die Seitenwinkel β1́, β 2́ der Waffe jeweils für die Ist-bzw. Soll-Position im b-System und der Elevationswinkel α1́, α 2́ der Waffe ebenfalls jeweils für Ist-und Soll-Position im b-System gemäß den oben angegebenen Gleichungen errechnet. Aus der Differenzbildung 5 erhält man dann die gewünschten Differenzwinkel (β
      Figure imgb0019
      - β1́) und (α2́ -α 1́), die einerseits auf dem Bildschirm 6 in der oben unter Bezug auf die Fig. 2 erläuterten Weise angezeigt werden bzw. an Schnittstellen 7 für die Richtantriebe der Waffe gegeben werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum kipp-und kantwinkelfreien Richten von indirekt richtbaren Waffen, insbesondere von Artillerieeinsatzmitteln,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
-Vorgabe und Speicherung des Seiten-und des Elevationswinkels (β2, a2) der Soll-Position der Waffe, bezogen auf ein erdfestes Navigations-Koordinatensystem (n-System);
-Ermittlung und Speicherung des Seiten-und des Elevationswinkels (β1,α1) der Ist-Position der Waffe im erdfesten Navigations-Koordinatensystem;
-Bestimmung und Speicherung des Kant-, Kipp-und des Seitenwinkels, (φ, 6, ψ) in einem trägerfesten Koordinatensystem (b-System)gegenüber dem erdfesten Navigations-Koordinatensystem;
-laufende Berechnung der Seiten-und Elevationswinkel (β'1, β'2 bzw. α'1, a',) der Waffe jeweils für die Ist-und die Soll-Position im trägerfesten Koordinatensystem (b-System); und
-laufende getrennte Bestimmung der Differenzen zwischen der Soll-und Ist-Position der Seitenwinkel (β'2 -ß',) einerseits und der Elevationswinkel (α'2 - α'1) andererseits;
-unterschiedliche Sichtdarstellung der Soll-und Ist-Position der Waffe auf einem Sichtanzeigeschirm - (6) sowie
-Ausgabe der Winkeldifferenzwerte zur Steuerung der Richtantriebe der Waffe.
2. Vorrichtung zum kipp-und kantwinkelfreien Richten von indirekt richtbaren Waffen, insbesondere von Artillerieeinsatzmitteln, gekennzeichnet durch
-ein an einer höhenrichtbaren Masse der auf einem Trägergerät gelagerten Waffe befestigtes Lagereferenzsystem (1);
-ein mit Bildschirm (6) und einer Recheneinheit (3, 4, 5) versehenes und mit dem Lagereferenzsystem (1) verbundenes Kommunikationsgerät, das die von einem Feuerleitrechner gelieferten Werte der SollPositionen des Seiten-und des Elevationswinkels (β2, a2) der Waffe in einem erdfesten Koordinatensystem (n-System) speichert und mit Hilfe von fünf vom Lagereferenzsystem gelieferten, die Ist-Position der Waffe angebenden Größen, nämlich
-des Seitenwinkels (ß,) der Ist-Position der Waffe im n-System,
-des Elevationswinkels (a,) der Ist-Position der Waffe im n-System,
-des Kantwinkels (0) der Waffe in einem trägerseitigen Koordinatensystem (b-System) gegenüber dem erdfesten Koordinatensystem,
-des Kippwinkels (8) des b-Systems gegenüber dem n-System und
-des Seitenwinkels (ψ) des b-Systems gegenüber dem n-System
zwei den Richtvorgang bestimm ende, voneinander entkoppelte Winkeldifferenzwerte für die momentane Seitenwinkeldifferenz (β'2 -β'1) und die momentane Elevationswinkeldifferenz (α'2 -a',) zwischen Soll-und Ist-Position im trägerfesten Koordinatensystem liefert und durch
Mittel zur getrennten Sichtdarstellung der Ist-Position und der Soll-Position der Waffe auf dem Bildschirm (6) sowie mit
-Schnittstellen (7) zur Steuerung der Richtantriebe der Waffe.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kommunikationsgerät Mittel zur Einblendung einer zweiachsigen Skala mit logarithmischer Skalenteilung auf dem Bildschirm (6) aufweist, und daß die Soll-und die Ist-Position der Waffe durch unterschiedliche Sichtelemente wie Kreis (10) und Fadenkreuz (11) darstellbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kommunikationsgerät Mittel zur Einblendung einer zweiachsigen Skala mit umschaltbarer Auflösung für Grob-und Feinrichtung (Lupe) aufweist, und daß die Soll-und die Ist-Position der Waffe durch unterschiedliche Sichtelemente wie Kreis (10) und Fadenkreuz (11) darstellbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-und die Ist-Position der Waffe in beiden Drehachsen durch unterschiedliche Markierungselemente deutlich unterscheidbar auf dem Bildschirm (6) darstellbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch Mittel zur Einblendung einer Hinweisanzeige (RICHTEN) auf dem Bildschirm (6), solange die Soll-und die Ist-Position der Waffe in wenigstens einer Achse noch um mehr als einen vorgegebenen Toleranzbereich auseinanderliegen.
.7. Vorrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durchMittel zur Winkeldifferenz-Berechnung zwischen Soll-und Ist-Position im trägerfesten Koordinatensystem zur entkoppelten Steuerung der Richtantriebe für die Waffe in Seite und Elevation.
EP85113032A 1985-10-14 1985-10-14 Verfahren und Vorrichtung zum kipp- und kantwinkelfreien Richten von indirekt richtbaren Waffen Expired EP0218743B1 (de)

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