EP2508835A1 - Zieleinrichtung - Google Patents

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EP2508835A1
EP2508835A1 EP12002522A EP12002522A EP2508835A1 EP 2508835 A1 EP2508835 A1 EP 2508835A1 EP 12002522 A EP12002522 A EP 12002522A EP 12002522 A EP12002522 A EP 12002522A EP 2508835 A1 EP2508835 A1 EP 2508835A1
Authority
EP
European Patent Office
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target
distance
value
sight
correction
Prior art date
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Granted
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EP12002522A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2508835B1 (de
Inventor
Konrad A. Roider
Andreas Zimmermann
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Swarovski Optik AG and Co KG
Original Assignee
Swarovski Optik AG and Co KG
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Publication date
Application filed by Swarovski Optik AG and Co KG filed Critical Swarovski Optik AG and Co KG
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Publication of EP2508835A1 publication Critical patent/EP2508835A1/de
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Publication of EP2508835B1 publication Critical patent/EP2508835B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/06—Aiming or laying means with rangefinder
    • F41G3/065—Structural association of sighting-devices with laser telemeters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/06—Aiming or laying means with rangefinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/38—Telescopic sights specially adapted for smallarms or ordnance; Supports or mountings therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/44—Spirit-level adjusting means, e.g. for correcting tilt; Means for indicating or correcting tilt or cant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/46—Sighting devices for particular applications
    • F41G1/473—Sighting devices for particular applications for lead-indicating or range-finding, e.g. for use with rifles or shotguns

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining a replacement distance to be considered instead of the target distance for sighting a target with a target device of a firearm according to the preambles of claims 1, 2, 3, 17, 23 and 27.
  • Targeting devices in particular riflescopes, are usually mounted on the weapon and shot in conjunction with this.
  • Weapons are to be understood as weapons which fire a projectile under an extended or slightly curved trajectory directly onto a target. This shooting takes place at a fixed firing range of, for example, 100 m with a horizontally aligned line of sight on a target and using a typical for the weapon ammunition (laboratory).
  • the barrel axis of the firearm is tilted about an attachment angle relative to the sight line of the target barrel. When firing the firearm, this attachment angle is adjusted so that the actual point of impact of the projectile coincides with the desired impact point, that is to the intended target.
  • Influencing factors that cause a change in the ballistics for example, air pressure and temperature, the initial speed and the coefficient of resistance or ballistic coefficient of the projectile, lateral tilting of the firearm or an angle shot up or down.
  • the deviation in an angular shot is due to the changed direction of the projectile movement relative to the direction of the force acting on the projectile gravity.
  • a comparison of the projectile trajectory at the angle shot with the projectile trajectory in a horizontal shot shows that the projectile trajectory is somewhat flatter with an angle shot relative to the sight line. If the line of sight or the breakpoint were to be aimed at the target as in a horizontal shot, a so-called high shot would occur. Such can be prevented by reducing the departure angle (increase), that is, the angle between the travel axis and a horizontal plane. This can be done either by reducing the attachment angle (sighting angle) or the elevation angle (terrain angle) respectively.
  • This correction of the value of the departure angle at which the destination device relative to the destination or the correction with which the sighting line is aligned with the destination is equivalent to the consideration of a substitute distance which is used instead of the actual target distance for the sighting of the destination.
  • This can also be expressed by the concept of equivalent horizontal distance E. This is important, for example, when using a so-called ballistic reticle (reticule), wherein in the reticle different vertical markings are provided, which correspond to different spot-shot distances.
  • reticule ballistic reticle
  • aiming device is set at an angle shot, as if the target would not be in the actual distance D but in a common horizontal plane with the firearm below a target distance with a value corresponding to the equivalent horizontal distance, now also a spot shot is guaranteed .
  • Another way of taking into account the necessary correction of the orientation of the firearm or sighting device for sighting the target is to adjust the reticle (height) of the height according to the equivalent horizontal distance over the height tower of the target device.
  • modern aiming devices are known which have integrated ballistic calculators and display necessary corrections either numerically or in the form of variable breakpoints.
  • the Fig. 1 shows the relative spatial arrangement with an angle shot up from a guard 1 to a target 2.
  • the target 2 is located in a relative to a shooter 1 associated horizontal plane 3 elevated position.
  • a line of sight 4 or sight line between the shooter 1 and the target 2 accordingly includes a so-called elevation angle (terrain angle) ⁇ 5 with the horizontal plane 3.
  • a target distance D 6 is further defined.
  • the Fig. 2 shows the trajectory 7 of a projectile when aiming the target 2 with an aiming device 8 of a firearm 9 at an angle shot upwards at the elevation angle ⁇ 5.
  • a horizontal shot is shown on a target 2 '. It should be assumed for the sake of simplicity that the value of the target distance D 6 to the target 2 'or to the target 2 is equal to the Einschtigdistanz the firearm. 9
  • a running axis 10 of the firearm 9 is arranged relative to the line of sight or line of sight 4 of the aiming device 8 pivoted about an attachment angle 11.
  • This attachment angle 11 is adjusted during insertion of the firearm 9 such that the trajectory 7 'of the projectile intersects the horizontal plane 3 in the Einschtigdistanz.
  • the actual point of impact of the projectile coincides with the desired impact point of the arranged in the Einschnetdistanz target 2 '.
  • the firing of the firearm 9 takes place in a customary manner in that a series of shots is carried out on a target Z located in the shooting distance. That is, the distance between the location of the shooter 1 and the mouth of the firearm 9 and the target Z is selected equal to the Einsch sueddistanz, which also the mouth of the firearm 9 and the target Z are in the common horizontal plane 3. If, after a shot at the target Z, a deviation of the point of impact of the projectile from the target Z is detected, then a change in the relative position between the line of sight 4 and the barrel axis 10 of the firearm 9 is made, with which it is to be achieved that the impact point of the Projectile comes to rest closer to the target Z in the execution of another shot.
  • Such a change in the relative position of the line of sight 4 relative to the barrel axis 10 of the weapon 9 is usually carried out by making an adjustment to a height tower 16 of the sighting device 8 or a riflescope, by the course of the line of sight 4 through the visual beam path Target device 8 is changed through.
  • a height tower 16 of the sighting device 8 or a riflescope By such a change, both deviations of the impact point of the projectile from the target Z in the horizontal and in the vertical direction can be compensated.
  • the attachment angle 11 is changed in such a setting on the height tower 16.
  • the sequence of test shots and readjustments of the relative position of the line of sight 4 relative to the barrel axis 10 of the weapon 9 is continued until a sufficiently high accuracy is achieved.
  • the firing of the firearm 9 takes place under a tilting angle inclined with respect to the horizontal plane 3 with a predefined value.
  • This can be favorable for a firearm 9, which is regularly fired, for example, from a high seat over an otherwise level, horizontal terrain.
  • the firing of the firearm 9 at a preselected shoot-in angle may be done with a negative value.
  • This is in turn carried out by continuing with the firearm 9 a series of trial shots and readjustments of the relative position of the line of sight 4 relative to the barrel axis 10 of the weapon 9 until a sufficiently high accuracy is achieved.
  • the Fig. 3 shows an image when looking through the aiming device 8 when aiming the target 2 according to FIG Fig. 2 ,
  • the target device 8 has a target tag assembly with a crosshair 12 and additional targets 13, 14 and 15.
  • the arrangement of the image of the target 2 relative to the reticle 12 or the target marks 13, 14, 15 corresponds to that situation in which the above-explained correction is already taken into account.
  • the line of sight 4 of the target device 8 - it corresponds to the crossing point of the crosshairs 12 - is aligned at a point below the target 2. Accordingly, the image of the target 2 appears above the reticle 12 - in this case, coincident with the target 13.
  • the picture according to Fig. 3 can also be interpreted in connection with the execution of a horizontal shot in which the target 2 is located with the firearm 9 in the same horizontal plane 3. If, as shown, arranged above the reticle 12 target mark 13 aligned with the target 2, this can only be hit by the projectile, if its distance from the firearm 9 is smaller than the Einschtigdistanz (corresponding crosshairs 12). For horizontal shots can thus target the target 13, the crosshairs 12, the target 14 and the target 15 different values of the target distance D 6 are assigned. Namely, the values of the target distance D 6 are increasing in the same order (target 13, reticle 12, target 14, and target 15). This could be done, for example, as part of a calibration of the target mark arrangement with corresponding target distances D 6.
  • the values of the target distance D 6 for horizontal shots assigned to the target marks 13, 14, 15 and the crosshair 12 are now also important for angle shots at an elevation angle ⁇ 5, in which they are referred to as the so-called equivalent horizontal distance E for taking account of the above-described correction of the orientation the firearm 9 or the line of sight 4 of the target device 8 are used on the target 2.
  • the shooter 1 uses a sighting distance for sighting.
  • the target device 8 is now set at an angle shot at an elevation angle ⁇ 5 as if the target 2 were located in the same horizontal plane 3 as the firearm 9 and at the equivalent horizontal distance E, then the meeting of the target 2 (a Spot shot).
  • Equation 1 The calculation of the equivalent horizontal distance E according to Equation 1 can also be interpreted as a modification of the target distance D 6 with a correction factor KF, which in the case of the Rifleman's Rule depends only on the elevation angle ⁇ 5.
  • Ballistic programs eg QuickTARGET, EXBAL, Sierra Infinity
  • target devices or rangefinders with integrated ballistic computer are already known in the prior art in which environmental influences such as temperature, humidity, wind strength, to determine a correction or the correction factor KF, the air pressure, but also in particular data of the laboratory or the ammunition used are taken into account.
  • Such devices allow the correction to be taken into account either by numerically specifying the equivalent horizontal distance E or by displaying a variable breakpoint (ie, variable targets 13, 14, 15).
  • a correction factor KF is used, which depends on several parameters.
  • KF KF D ⁇ ⁇ ⁇ Labottechnik ...
  • a device 21 for determining the equivalent horizontal distance E is provided, which is preferably equipped with a central microprocessor 22 for the automated implementation of the method.
  • This device 21 further comprises a range finder 23 for measuring the target distance D 6 and a tilt sensor 24 for measuring the elevation angle ⁇ 5 at which the target 2 appears to the shooter 1. Based on the values for the target distance D 6 and the elevation angle ⁇ 5, the microprocessor 22 can calculate a corresponding correction without taking into account further data.
  • predefined correction factors KF can also be kept in a memory 25 for simplification and / or acceleration, so that the microprocessor 22 can perform a calculation of the equivalent horizontal distance E by linking the measurement signals obtained from the range finder 23 and the inclination sensor 24. The result of the calculation is displayed on a display 26.
  • the shooter 1 can then align the firearm 9 and the aiming device 8 to the target 2 by selecting the target corresponding to the displayed equivalent horizontal distance E (in this embodiment, the aiming mark 13) or changing the attachment angle by adjusting the elevation tower according to the displayed equivalent horizontal distance E and make a shot.
  • the device 21 for determining the equivalent horizontal distance E can be designed both as a device independent of the firearm 9 and the target device, but can alternatively also form part of the firearm 9 or the target device 8.
  • the display 26 of the device 21 is preferably integrated into the beam path of the target device 8.
  • the display 26 is superimposed in one of the image planes of the optics of the target device 8, so that the value of the calculated equivalent horizontal distance E appears to the shooter 1 in the same field of view represented by the target device 8.
  • Another advantage is an embodiment of the target device 8, in which the rangefinder 23 is at least partially integrated into the optical beam path of the target device 8. This can be realized, for example, in that - e.g. when the range finder 23 is executed by a laser range finder - the laser beam emitted to the target 2 and / or the laser light reflected from the target 2 passes through the objective lens 8 lens.
  • the calculation thereof is based on a correction based on a value pair of a value of the target distance D 6 and a value of the elevation angle ⁇ 5. It has surprisingly been found that with a correction which is determined solely for different values of target distances D 6 and different values of elevation angles ⁇ 5, the advantages of the methods described above (namely simple and accurate) can be linked without their disadvantages (necessity of knowledge about the ballistic data of the laboratory and limitation to short distances and small elevation angles) to have to accept. A sufficiently accurate calculation of the equivalent horizontal distance E for sighting the target 2 is thus possible.
  • Correction Factor Table 1 ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 3 D 1 KF 11 KF 12 Thirteenth D 2 KF 21 KF 22 KF 23 D 3 KF 31 KF 32 KF 33
  • correction factors KF ij to pairs of values (D i , ⁇ j ) can take place, for example, after carrying out appropriate test shots.
  • Fig. 5 shows a flowchart of the method steps in the inventive method for determining the equivalent horizontal distance E for sighting of the target 2 with the target device 8 of the firearm 9.
  • a first step 31 the measurement of the target distance D 6 using the rangefinder 23.
  • the elevation angle ⁇ 5 is determined by means of the tilt sensor 24.
  • the method steps 31 and 32 can also take place simultaneously.
  • the device 21 Fig.
  • the microprocessor 22 can automatically determine the correction in a subsequent method step 33. This is preferably done by the microprocessor 22 determining the correction factor KF corresponding to the measured values from a correction factor table.
  • Equation 4 The evaluation of ballistic calculations with commercial ballistic programs also allows the determination of correction factors for different types of laboratory work or ammunition (see Equation 4). According to this exemplary embodiment of the invention, it is now provided that to determine the values of the correction factors KF (D i , ⁇ j ) of the correction factor table with a ballistic program, values of the correction factor KF are calculated from data from the ammunition measurement and an average value from correction factors KF is formed in each case different laboratory conditions.
  • correction Factor Table 2 10 ° 30 ° D [m] 100 0.986 0.876 200 0.987 0.884 300 0,989 0,893 400 0.990 0.902 500 0.991 0.910
  • equivalent horizontal distances E can be determined using a correction factor table in which the correction factors KF are dependent only on the target distance D 6 and the elevation angle ⁇ 5. This is the case, although the trajectories of the projectile, that is to say the trajectories 7, are relatively strongly dependent on the data of the laboratory of the different ammunition.
  • the assays / ammunition selected in this example include a relatively wide range of assays and provide an average of very different types of ammunition from the determined correction factors KF ij .
  • the .300 WIN MAG has a very flat trajectory 7 and is thus suitable for long shots.
  • the 7x57 R TMR has a relatively strongly curved trajectory 7 and is thus suitable only for short target distances D 6.
  • the Labor ist .308 WIN HMK is finally settled between the first two.
  • the ammunitions or laboratories used in this exemplary embodiment are those with a very flat trajectory or trajectory 7 'of the projectile, as used for direct firing or direct fire. Characteristic of these ammunition is a high number of razors. That is, in the execution of a horizontal shot, high values of the quotient result from the target distance D 6 and the distance between the trajectory peak of the trajectory 7 'and the line of sight 4' (FIG. Fig. 2 ).
  • the method according to the invention is advantageously suitable for ammunition and direct-shot laboratory tests with a number of rasts having a value in the range greater than 100, preferably with a value in the range greater than 300.
  • the presentation of the Fig. 6 shows the sighting of the target 2 with the target device 8 at - after the shooting of the weapon 9 unchanged - relative position of the line of sight 4 through the Visual beam path of the target device 8 relative to the barrel axis 10 of the firearm 9.
  • a change in Trajekotrie 7 of the projectile towards a relative to the line of sight 4 slightly flatter trajectory and the target 2 would be missed above.
  • no shot is fired at the target 2 in this situation, but instead by the shooter 1, the device 21 (FIG. Fig. 4 ) while keeping the reticle 12 aligned with the target 2.
  • microprocessor 22 of device 21 determines the equivalent horizontal distance E, which is finally displayed on display 26.
  • Sagittarius 1 will now select the target corresponding to the displayed equivalent horizontal distance E. This is equivalent to the selection of a different from the line of sight 4, new sighting line 41, which includes a relative to the attachment angle 11 smaller angle 42 with the barrel axis 10 of the weapon 9.
  • the shooter 1 now has the ability to align the sighting line 42 on the target 2 out.
  • the weapon 9 is pivoted so far by the shooter 1 that the sighting line 41 forms the new line of sight on the target 2, whereby the trajectory of the projectile according to the trajectory 7 changes to the target 2 out.
  • the barrel axis 10 of the weapon 9 is thus in Fig. 7 opposite the position in Fig. 6 pivoted at an angle corresponding to the difference between the attachment angle 11 and the new attachment angle 42.
  • the relative position between the line of sight 4 of the target device 8 and the barrel axis 10 of the weapon 9 is thereby achieved a direct change of the attachment angle 11 by means of the height tower 16. That is, for the sighting of the target 2 in both situations, the same reticle 12 (FIG. Fig. 4 ) is aligned with the objective 2.
  • the weapon 9 is rotated by an angle corresponding to the value of the difference between the original attachment angle 11 and the new modified attachment angle 42 by the shooter 1 pivoted to hit the target 2 safely when making a shot.
  • the described adjustment to the height tower 16 for changing the relative position between the line of sight 4 passing through the visual beam path of the aiming device 8 and the running axis 10 of the weapon 9 can be done manually by the shooter 1, but advantageously automatically, for example by an electromotive adjustment , executed.
  • the required correction when sighting a target 2 when executing an angle shot is thus feasible by a method for determining a replacement distance between a location of a shooter 1 and a point of impact of a projectile in the horizontal plane 3.
  • the replacement distance is taken into account instead of the target distance D 6 when sighted by the shooter 1.
  • the target distance D 6 between the location and the target 2, which are arranged on the line of sight 4, and the elevation angle ⁇ 5, which is enclosed by the line of sight 4 with the horizontal plane 3, are then determined. Then, based on exclusively on non-ballistic characteristics, such as the determined target distance D 6 and the elevation angle ⁇ 5, a correction function is determined. By applying the correction function to the measured value of the target distance D 6, the value of a replacement distance in a horizontal plane 3 is then determined. This value of the equivalent distance is then used to change the relative position between the line of sight 4 and the barrel axis 10 of the weapon 9 by the difference of the previously determined target distance and the determined replacement distance.
  • the correction function is preferably realized by correction factors KF from a correction factor table, in which a value of the correction factor KF is assigned to a value pair of a value of the target distance D 6 and a value of the weft angle ⁇ 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Ersatzdistanz beim Anvisieren eines Ziels (2) mit einer Zieldistanz D (6) und einem Höhenwinkel ± (5) zwischen einer Sichtlinie (4) zum Ziel (2) und einer Horizontalebene (3) mit einer Waffe (9) zum Abfeuern von Geschossen mit einer annähernd gestreckten Flugbahn. Die Ersatzdistanz wird mittels einer Korrekturfunktion aus der Zieldistanz D (6) bestimmt, wobei die Korrekturfunktion ausschließlich aus nicht ballistischen Kennwerten und zumindest abhängig von der Zieldistanz D (6) und der Winkeldifferenz zwischen dem Höhenwinkel ± (5) und dem Einschießwinkel ermittelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer anstelle der Zieldistanz zu berücksichtigenden Ersatzdistanz zum Anvisieren eines Ziels mit einer Zieleinrichtung einer Schusswaffe entsprechend den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2, 3, 17, 23 und 27.
  • Zieleinrichtungen, insbesondere Zielfernrohre, werden üblicherweise auf der Waffe montiert und in Verbindung mit dieser eingeschossen. Unter Waffen sind solche Waffen zu verstehen, welche ein Projektil unter einer gestreckten bzw. leicht gekrümmten Flugbahn direkt auf ein Ziel abfeuern. Dieses Einschießen erfolgt bei einer festen Schussentfernung von beispielsweise 100 m mit einer horizontal ausgerichteten Visierlinie auf ein Ziel und unter Verwendung einer für die Waffe typischen Munition (Laborierung). Zur Kompensation des Geschoßabfalls auf ihrer Flugbahn zwischen der Schusswaffe und dem Ziel ist die Laufachse der Schusswaffe um einen Aufsatzwinkel relativ zu der Visierlinie der Zielfeinrichtung geneigt. Beim Einschießen der Schusswaffe wird dieser Aufsatzwinkel so eingestellt, dass der tatsächliche Auftreffpunkt des Geschoßes mit dem gewünschten Auftreffpunkt, das heißt dem anvisierten Ziel zusammenfällt. Bei einem realen Schuss in der praktischen Anwendung müssen Abweichungen zu diesen Einschießbedingungen berücksichtigt werden. Einflussfaktoren, die eine Veränderung der Ballistik bewirken, sind beispielsweise Luftdruck und Lufttemperatur, die Anfangsgeschwindigkeit und der Widerstandsbeiwert bzw. ballistische Koeffizient des Geschoßes, seitliches Verkanten der Schusswaffe oder ein Winkelschuss nach oben oder nach unten.
  • Die Abweichung bei einem Winkelschuss entsteht durch die veränderte Richtung der Geschoßbewegung relativ zur Richtung der auf das Geschoß wirkenden Schwerkraft. Ein Vergleich der Geschoßflugbahn beim Winkelschuss mit der Geschoßflugbahn bei einem horizontalen Schuss zeigt, dass die Geschoßflugbahn bei einem Winkelschuss relativ zur Visierlinie etwas flacher verläuft. Bliebe die Visierlinie bzw. der Haltepunkt auf das Ziel wie bei einem horizontalen Schuss gerichtet, würde es zu einem sogenannten Hochschuss kommen. Ein solcher kann verhindert werden, indem der Abgangswinkel (Erhöhung), das heißt der Winkel zwischen der Laufachse und einer horizontalen Ebene verringert wird. Dies kann entweder durch Verringerung des Aufsatzwinkels (Visierwinkel) oder des Höhenwinkels (Geländewinkel) erfolgen. Diese Korrektur des Werts des Abgangswinkels, mit dem die Zieleinrichtung relativ zum Ziel bzw. die Korrektur, mit dem die Visierlinie auf das Ziel ausgerichtet wird, ist gleichbedeutend mit der Berücksichtigung einer Ersatzdistanz, die anstelle der tatsächlichen Zieldistanz für das Anvisieren des Ziels verwendet wird. Dies kann auch ausgedrückt werden durch den Begriff der äquivalenten horizontalen Entfernung E. Diese ist beispielsweise bei Verwendung eines sogenannten ballistischen Absehens (Fadenkreuz) von Bedeutung, wobei in dem Absehen unterschiedliche vertikale Markierungen vorgesehen sind, die unterschiedlichen Fleckschussentfernungen entsprechen. Wird nun bei einem Winkelschuss die Zieleinrichtung so eingestellt, als ob sich das Ziel nicht in der tatsächlichen Entfernung D sondern in einer gemeinsamen Horizontalebene mit der Schusswaffe unter einer Zieldistanz mit einem Wert entsprechend der äquivalenten horizontalen Entfernung befinden würde, so ist nun auch ein Fleckschuss gewährleistet. Eine andere Möglichkeit der Berücksichtigung der erforderlichen Korrektur der Ausrichtung der Schusswaffe bzw. der Zieleinrichtung zum Anvisieren des Ziels besteht darin, über den Höhenturm der Zieleinrichtung das Absehen (Fadenkreuz) der Höhe nach entsprechend der äquivalenten horizontalen Entfernung zu justieren. Andererseits sind auch moderne Zieleinrichtungen bekannt, die integrierte ballistische Rechner aufweisen und notwendige Korrekturen entweder numerisch oder in Form von variablen Haltepunkten anzeigen.
  • Allen diesen Möglichkeiten gemeinsam ist das Erfordernis durch irgendein Verfahren in möglichst zuverlässiger Weise das Ausmaß der erforderlichen Korrektur bei einem Winkelschuss zu bestimmen bzw. zu berechnen. Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung anzugeben, mit dem/der bei Ausführung eines Winkelschusses mit einer Schusswaffe auf vereinfachte Weise eine hohe Treffsicherheit erreicht werden kann.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
    • Fig. 1
    eine relative räumliche Anordnung bei einem Winkelschuss eines Schützten auf ein in erhöhter Lage angeordnetes Ziel;
    Fig. 2
    eine Gegenüberstellung der Trajektorien eines Geschoßes beim Anvisieren des Ziels bei einem Winkelschuss und bei einem horizontaler Schuss;
    Fig. 3
    ein Bild beim Blick durch eine Zieleinrichtung beim Anvisieren des Ziels gemäß Fig. 2;
    Fig. 4
    eine Vorrichtung zur Bestimmung der äquivalenten horizontalen Entfernung E mit dem Blick durch eine Zieleinrichtung gemäß Fig. 3;
    Fig. 5
    ein Flussdiagramm der Verfahrensschritte des Verfahrens zur Bestimmung der äquivalenten horizontalen Entfernung E;
    Fig. 6
    das Anvisieren eines Ziels mit der Zieleinrichtung einer Schusswaffe;
    Fig. 7
    das Anvisieren des Ziels gemäß Fig. 6 unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Korrektur.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfmdungsgemäße Lösungen darstellen.
  • Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
  • Die Fig. 1 zeigt die relative räumliche Anordnung bei einem Winkelschuss nach oben von einem Schützten 1 auf ein Ziel 2. Das Ziel 2 befindet sich dabei in einer relativ zu einer dem Schützen 1 zugeordneten Horizontalebene 3 erhöhten Position. Eine Sichtlinie 4 bzw. Visierlinie zwischen dem Schützen 1 und dem Ziel 2 schließt demnach mit der Horizontalebene 3 einen sogenannten Höhenwinkel (Geländewinkel) α 5 ein. Durch die Länge der Sichtlinie 4 bzw. den Abstand zwischen dem Schützen 1 und dem Ziel 2 ist weiters eine Zieldistanz D 6 definiert. Beim Anvisieren des Ziels 2 mit einer Schusswaffe 9 (Fig. 2) muss der Schütze 1 nun neben der Zieldistanz D 6 auch den Höhenwinkel α 5 mitberücksichtigen. Dies ist aber nicht schon dadurch in ausreichender Weise erfüllt, dass der Schütze die Schusswaffe lediglich um den Höhenwinkel α 5 nach oben verschwenkt und eine Zielmarke (Fig. 3) mit dem Ziel 2 zur Deckung bringt, die gerade dem Wert der Zieldistanz D 6 entspricht. Es muss nämlich außerdem noch eine Korrektur berücksichtigt werden, die darin ihre Ursache hat, dass eine Trajektorie 7 eines Geschoßes bei einem Winkelschuss relativ zur Visierlinie weniger gekrümmt ist als bei einem horizontalen Schuss.
  • Die Fig. 2 zeigt die Trajektorie 7 eines Geschoßes beim Anvisieren des Ziels 2 mit einer Zieleinrichtung 8 einer Schusswaffe 9 bei einem Winkelschuss nach oben unter dem Höhenwinkel α 5. Zur Veranschaulichung des Einflusses des Höhenwinkels α 5 auf die Trajektorie 7 ist in Fig. 2 auch ein horizontaler Schuss auf ein Ziel 2' dargestellt. Dabei soll der Einfachheit halber angenommen werden, dass der Wert der Zieldistanz D 6 zu dem Ziel 2' bzw. zu dem Ziel 2 gleich ist der Einschießdistanz der Schusswaffe 9.
  • Eine Laufachse 10 der Schusswaffe 9 ist relativ zu der Visierlinie bzw. Sichtlinie 4 der Zieleinrichtung 8 um einen Aufsatzwinkel 11 verschwenkt angeordnet. Dieser Aufsatzwinkel 11 ist beim Einschießen der Schusswaffe 9 derart justiert, dass die Trajektorie 7' des Geschoßes die Horizontalebene 3 in der Einschießdistanz schneidet. Damit wird gerade die Einschießbedingung erfüllt, dass der tatsächliche Auftreffpunkt des Geschoßes mit dem gewünschten Auftreffpunkt des in der Einschießdistanz angeordneten Ziels 2' zusammenfällt.
  • Das Einschießen der Schusswaffe 9 erfolgt in üblicher Weise dadurch, dass eine Folge von Schüssen auf ein sich in der Einschießdistanz befindliches Ziel Z ausgeführt wird. Das heißt die Entfernung zwischen dem Standort des Schützen 1 bzw. der Mündung der Schusswaffe 9 und dem Ziel Z wird gleich der Einschießdistanz gewählt, wobei sich außerdem die Mündung der Schusswaffe 9 und das Ziel Z in der gemeinsamen Horizontalebene 3 befinden. Wird nun nach einem Schuss auf das Ziel Z eine Abweichung des Auftreffpunkts des Geschoßes von dem Ziel Z festgestellt, so wird eine Veränderung der Relativstellung zwischen der Sichtlinie 4 und der Laufachse 10 der Schusswaffe 9 vorgenommen, mit der erreicht werden soll, dass der Auftreffpunkt des Geschoßes bei Ausführung eines weiteren Schusses näher an dem Ziel Z zu liegen kommt. Eine solche Veränderung der Relativstellung der Sichtlinie 4 relativ zu der Laufachse 10 der Waffe 9 wird üblicherweise dadurch vorgenommen, dass an einem Höhenturm 16 der Zieleinrichtung 8 bzw. eines Zielfernrohrs eine Verstellung vorgenommen wird, durch die der Verlauf der Sichtlinie 4 durch den visuellen Strahlengang der Zieleinrichtung 8 hindurch verändert wird. Durch eine solche Veränderung können sowohl Abweichungen des Auftreffpunktes des Geschoßes von dem Ziel Z in horizontaler als auch in vertikaler Richtung kompensiert werden. Zur Verringerung einer Abweichung in vertikaler Richtung wird bei einer solchen Einstellung an dem Höhenturm 16 der Aufsatzwinkel 11 verändert. Zum Einschießen der Schusswaffe 9 wird die Folge von Probeschüssen und Neueinstellungen der Relativstellung der Sichtlinie 4 relativ zu der Laufachse 10 der Waffe 9 so lange fortgesetzt bis eine ausreichend hohe Treffsicherheit erreicht wird.
  • Gemäß einer verallgemeinerten Vorgehensweise erfolgt das Einschießen der Schusswaffe 9 unter einem gegenüber der Horizontalebene 3 geneigten Einschießwinkel mit einem vordefinierten Wert. Dies kann für eine Schusswaffe 9 günstig sein, die beispielsweise regelmäßig von einem Hochsitz über einem sonst ebenen, horizontalen Gelände abgefeuert wird. Für eine solche Anwendung kann das Einschießen der Schusswaffe 9 unter einem vorgewählten Einschießwinkel mit einem negativen Wert erfolgen. Dies erfolgt wiederum dadurch, dass mit der Schusswaffe 9 eine Folge von Probeschüssen und Neueinstellungen der Relativstellung der Sichtlinie 4 relativ zu der Laufachse 10 der Waffe 9 solange fortgesetzt wird, bis eine ausreichend hohe Treffsicherheit erreicht ist.
  • Wird nun die Schusswaffe 9 auf das über der Horizontalebene 3 erhöht angeordnete Ziel 2 gerichtet und dazu die Visierlinie bzw. Sichtlinie 4 der Zieleinrichtung 8 auf das Ziel 2 ausgerichtet, so muss eine Veränderung der Flugbahn eines mit der Schusswaffe 9 abgeschossenen Geschoßes berücksichtigt werden, wobei die Trajektorie 7 des Geschoßes nun relativ zur Visierlinie etwas flacher verläuft, das heißt eine geringere Krümmung aufweist als im Fall des Horizontalschuss mit der Trajektorie 7'. Das Ziel 2 wird durch die Trajektorie 7 somit oberhalb verfehlt. Dieser Fehler kann dadurch korrigiert werden, dass die Schusswaffe 9 etwas zur Horizontalebene 3 hin verschwenkt wird, sodass die ursprüngliche Visierlinie bzw. Sichtlinie 4 auf einen unterhalb des Ziels 2 liegenden Punkt ausgerichtet ist und die Sichtlinie 4 einen Winkel mit der Horizontalebene 3 einschließt dessen Wert kleiner ist als der Wert des Höhenwinkels α 5. Eine solche Korrektur wird anhand der nachfolgend beschriebenen Fig. 3 veranschaulicht.
  • Im Falle der Verwendung einer auf einen - gegenüber der Horizontalebene 3 geneigten - Einschießwinkel eingeschossenen Schusswaffe 9 ist für diese Korrektur bzw. Korrekturfunktion anstelle des Höhenwinkels α 5 die Winkeldifferenz zwischen dem Höhenwinkel α 5 und dem Einschießwinkel zu berücksichtigen.
  • Die Fig. 3 zeigt ein Bild beim Blick durch die Zieleinrichtung 8 beim Anvisieren des Ziels 2 gemäß Fig. 2.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Zieleinrichtung 8 eine Zielmarkenanordnung mit einem Fadenkreuz 12 und zusätzlichen Zielmarken 13, 14 und 15 auf. Die Anordnung des Bilds des Ziels 2 relativ zu dem Fadenkreuz 12 bzw. den Zielmarken 13, 14, 15 entspricht jener Situation in der die vorstehend erläuterte Korrektur bereits berücksichtigt ist. Die Sichtlinie 4 der Zieleinrichtung 8 - sie entspricht dem Kreuzungspunkt des Fadenkreuzes 12 - ist auf einen Punkt unterhalb des Ziels 2 ausgerichtet. Demgemäß erscheint das Bild des Ziels 2 oberhalb des Fadenkreuzes 12 - in diesem Fall zur Deckung gebracht mit der Zielmarke 13.
  • Das Bild gemäß Fig. 3 kann andererseits auch interpretiert werden im Zusammenhang mit der Ausführung eines Horizontalschuss bei dem sich das Ziel 2 mit der Schusswaffe 9 in derselben Horizontalebene 3 befindet. Ist, wie dargestellt, die oberhalb des Fadenkreuzes 12 angeordnete Zielmarke 13 auf das Ziel 2 ausgerichtet, so kann dieses nur dann von dem Geschoß getroffen werden, wenn seine Entfernung von der Schusswaffe 9 kleiner ist als die Einschießdistanz (entsprechend Fadenkreuz 12). Für Horizontalschüsse können somit der Zielmarke 13, dem Fadenkreuz 12, der Zielmarke 14 und der Zielmarke 15 unterschiedliche Werte der Zieldistanz D 6 zugeordnet werden. Und zwar sind die Werte der Zieldistanz D 6 in der gleichen Reihenfolge ansteigend (Zielmarke 13, Fadenkreuz 12, Zielmarke 14 und Zielmarke 15). Dies könnte beispielsweise im Rahmen einer Kalibrierung der Zielmarkenanordnung mit entsprechenden Zieldistanzen D 6 erfolgen.
  • Die den Zielmarken 13, 14, 15 und dem Fadenkreuz 12 zugeordneten Werte der Zieldistanz D 6 für Horizontalschüsse sind nun aber auch bei Winkelschüssen unter einem Höhenwinkel α 5 von Bedeutung, in dem sie als sogenannte äquivalente horizontale Entfernung E zur Berücksichtigung der vorbeschriebenen Korrektur der Ausrichtung der Schusswaffe 9 bzw. der Sichtlinie 4 der Zieleinrichtung 8 auf das Ziel 2 verwendet werden. Auf diese Weise wird von dem Schützen 1 anstelle des Werts der tatsächlichen Zieldistanz D 6 eine Ersatzdistanz für das Anvisieren verwendet.
  • Von entscheidender Bedeutung ist nun, die erforderliche Korrektur quantitativ bestimmen zu können. Dazu ist seit langem eine als "Rifleman's Rule" bezeichnete Faustregel bekannt, nach der die Zieldistanz D 6 mit dem Kosinus des Höhenwinkels α 5 zu multiplizieren ist, um den Wert der äquivalenten horizontalen Entfernung E zu erhalten. E = D x cos α
    Figure imgb0001
  • Wird nun bei einem Winkelschuss unter einem Höhenwinkel α 5 die Zieleinrichtung 8 so eingestellt, als ob sich das Ziel 2 in derselben Horizontalebene 3 wie die Schusswaffe 9 und in der äquivalenten horizontalen Entfernung E befinden würde, so ist nun das Treffen des Ziels 2 (ein Fleckschuss) gewährleistet.
  • Die Berechnung der äquivalenten horizontalen Entfernung E nach der Rifleman's Rule entsprechend vorstehend angegebener Gleichung 1 ist jedoch nur eine Näherung, die nur bei relativ kurzen Zieldistanzen D 6 und kleinen Werten des Höhenwinkels α 5 ausreichend genaue Ergebnisse liefert.
  • Die Berechnung der äquivalenten horizontalen Entfernung E nach Gleichung 1 kann auch interpretiert werden als eine Modifikation der Zieldistanz D 6 mit einem Korrekturfaktor KF, der im Falle der Rifleman's Rule nur vom Höhenwinkel α 5 abhängt. E = D × KF
    Figure imgb0002
     KF = KF α = cos α
    Figure imgb0003
  • Im Stand der Technik sind bereits ballistische Programme (z.B. QuickTARGET, EXBAL, Sierra Infinity) als auch Zieleinrichtungen oder Entfernungsmesser mit integriertem ballistischem Rechner bekannt, bei denen zur Bestimmung einer Korrektur bzw. des Korrekturfaktors KF Umwelteinflüsse wie die Temperatur, die Luftfeuchte, die Windstärke, der Luftdruck, aber auch insbesondere Daten der Laborierung bzw. der verwendeten Munition berücksichtig werden. Derartige Geräte erlauben die Berücksichtigung der Korrektur entweder durch numerische Angabe der äquivalenten horizontalen Entfernung E oder die Anzeige eines variablen Haltepunktes (das heißt variabler Zielmarken 13, 14, 15). Somit wird ein Korrekturfaktor KF verwendet, der von mehreren Parametern abhängig ist. KF = KF D ⁢ α ⁢ Labotierung …
    Figure imgb0004
  • Eine Möglichkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer äquivalenten horizontalen Entfernung E zum Anvisieren eines Ziels 2 mit einer Zieleinrichtung 8 einer Schusswaffe 9 wird anhand von Fig. 4 erläutert. Dazu ist eine Vorrichtung 21 zur Bestimmung der äquivalenten horizontalen Entfernung E vorgesehen, die vorzugsweise mit einem zentralen Mikroprozessor 22 zur automatisierten Durchführung des Verfahrens ausgestattet ist. Diese Vorrichtung 21 umfasst weiters einen Entfernungsmesser 23 zum Messen der Zieldistanz D 6 und einen Neigungssensor 24 zum Messen des Höhenwinkels α 5, unter dem das Ziel 2 dem Schützen 1 erscheint. Anhand der Werte zur Zieldistanz D 6 und dem Höhenwinkel α 5 kann der Mikroprozessor 22 ohne Berücksichtigung weiterer Daten eine entsprechende Korrektur berechnen. In einem Speicher 25 können aber auch zur Vereinfachung und/oder Beschleunigung bereits vorbestimmte Korrekturfaktoren KF bereitgehalten werden, sodass der Mikroprozessor 22 durch Verknüpfung der von dem Entfernungsmesser 23 und von dem Neigungssensor 24 erhaltenen Messsignale eine Berechnung der äquivalenten horizontalen Entfernung E durchführen kann. Das Ergebnis der Berechnung wird auf einer Anzeige 26 dargestellt. Der Schütze 1 kann sodann durch Auswahl jener Zielmarke, die der angezeigten äquivalenten horizontalen Entfernung E entspricht (gemäß diesem Ausführungsbeispiel, die Zielmarke 13) die Schusswaffe 9 bzw. die Zieleinrichtung 8 auf das Ziel 2 ausrichten oder eine Änderung des Aufsatzwinkels durch eine Verstellung am Höhenturm entsprechend der angezeigten äquivalenten horizontalen Entfernung E vornehmen und einen Schuss ausführen.
  • Die Vorrichtung 21 zur Bestimmung der äquivalenten horizontalen Entfernung E kann sowohl als ein von der Schusswaffe 9 bzw. der Zieleinrichtung unabhängiges Gerät ausgeführt sein, kann aber alternativ auch einen Bestandteil der Schusswaffe 9 oder der Zieleinrichtung 8 bilden. Im zuletzt genannten Fall ist die Anzeige 26 der Vorrichtung 21 vorzugsweise in den Strahlengang der Zieleinrichtung 8 integriert. Die Anzeige 26 ist dazu in einer der Bildebenen der Optik der Zieleinrichtung 8 eingeblendet, sodass der Wert der berechneten äquivalenten horizontalen Entfernung E dem Schützen 1 in dem gleichen durch die Zieleinrichtung 8 dargestellten Gesichtsfeld erscheint.
  • Gemäß einer alternativen Ausbildung einer Kombination der Vorrichtung 21 mit einer Zieleinrichtung 8 erfolgt anstatt einer numerischen Anzeige der äquivalenten horizontalen Entfernung E auf der Anzeige 26 durch den Mikroprozessor 22 die Berechnung eines variablen Haltepunktes und dessen automatisiertes Einblenden in den Strahlengang der Zieleinrichtung 8, das heißt der Anzeige einer entsprechend positionierten Zielmarke 13, 14, 15. Es ist aber auch denkbar, mittels einer automatischen (motorisierten) mechanischen Verstellung des Höhenturms oder einer Verstellung der Visierlinie durch Verschieben eines optischen Elementes im Strahlengang der Zieleinrichtung die notwendige Korrektor zu berücksichtigen.
  • Von Vorteil ist weiters eine Ausführung der Zieleinrichtung 8, bei der der Entfernungsmesser 23 in den optischen Strahlengang der Zieleinrichtung 8 zumindest teilweise integriert ist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass - z.B. bei Ausführung des Entfernungsmessers 23 durch einen Laserentfernungsmesser - der zu dem Ziel 2 ausgesendete Laserstrahl und/oder das von dem Ziel 2 reflektierte Laserlicht durch das Objektiv der Zieleinrichtung 8 hindurch verläuft.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der äquivalenten horizontalen Entfernung E erfolgt deren Berechnung auf der Basis einer Korrektur, welche auf einem Wertepaar eines Werts der Zieldistanz D 6 und eines Werts des Höhenwinkels α 5 basiert. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, dass mit einer Korrektur, die alleine für unterschiedliche Werte von Zieldistanzen D 6 und unterschiedliche Werte von Höhenwinkeln α 5 bestimmt wird, die Vorteile der oben beschriebenen Methoden (nämlich einfach und genau) verknüpft werden können, ohne deren Nachteile (nämlich Notwendigkeit der Kenntnis über die ballistischen Laborierungsdaten und Einschränkung auf kurze Distanzen und kleine Höhenwinkel) in Kauf nehmen zu müssen. Eine ausreichend genaue Berechnung der äquivalenten horizontalen Entfernung E zum Anvisieren des Ziels 2 ist somit möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der äquivalenten horizontalen Entfernung E basiert daher auf Korrekturfaktoren KF für die gilt: KF = KF D ⁢ α
    Figure imgb0005
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird folgende Korrekturfaktor-Tabelle verwendet. Korrekturfaktor-Tabelle 1:
    α1 α2 α3
    D1 KF11 KF12 KF13
    D2 KF21 KF22 KF23
    D3 KF31 KF32 KF33
  • Die Zuordnung von Korrekturfaktoren KFij zu Wertpaaren (Di, αj) kann beispielsweise nach Durchführung entsprechender Probeschüsse erfolgen.
  • Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm der Verfahrensschritte beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der äquivalenten horizontalen Entfernung E zum Anvisieren des Ziels 2 mit der Zieleinrichtung 8 der Schusswaffe 9. In einem ersten Schritt 31 erfolgt die Messung der Zieldistanz D 6 mit Hilfe des Entfernungsmessers 23. In einem weiteren Verfahrensschritt 32 wird der Höhenwinkel α 5 mit Hilfe des Neigungssensors 24 bestimmt. Die Verfahrensschritte 31 und 32 können aber auch gleichzeitig erfolgen. Im Falle, dass die Vorrichtung 21 (Fig. 4) mit der Zieleinrichtung 8 bzw. der Schusswaffe 9 baulich verbunden bzw. darin integriert ist, erfolgen diese Messungen dadurch, dass die Zieleinrichtung 8 mit dem Fadenkreuz 12 auf das Ziel 2 ausgerichtet wird und der Schütze 1 den Messvorgang gemäß den Verfahrensschritten 31 und 32 auslöst. Somit kann durch den Mikroprozessor 22 aufgrund der erhaltenen Messwerte der Zieldistanz D 6 und des Höhenwinkels α 5 selbsttätig die Bestimmung der Korrektur in einem anschließenden Verfahrensschritt 33 erfolgen. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass der Mikroprozessor 22 aus einer Korrekturfaktor-Tabelle den den Messwerten entsprechenden Korrekturfaktor KF bestimmt. Zur Vereinfachung bzw. zum Kleinhalten der Korrekturfaktor-Tabelle ist es denkbar, eine Interpolation auf Grundlage der Zuordnungen der Korrekturfaktoren KF(Di, αj) vorzunehmen und so den tatsächlichen bei der Messung erhaltenen Werten der Zieldistanz D 6 und des Höhenwinkels α 5 einen entsprechenden Wert des Korrekturfaktors KF(D, α) zuzuordnen. In einem anschließenden Verfahrensschritt 34 wird sodann von dem Mikroprozessor 22 die Berechnung der äquivalenten horizontalen Entfernung E durch Multiplikation der Zieldistanz D 6 mit dem vorhergehend bestimmten Wert des Korrekturfaktors KF(D, α) durchgeführt, sodass schließlich im anschließenden Verfahrensschritt 35 die Anzeige dieses Werts der äquivalenten horizontalen Entfernung E auf der Anzeige 26 der Vorrichtung 21 erfolgen kann. Dem Schützen 1 ist es sodann in einem weiteren Verfahrensschritt 36 möglich, das Ziel 2 unter Berücksichtigung dieses Werts der äquivalenten horizontalen Entfernung E anzuvisieren und einen Schuss auf das Ziel 2 aufzulösen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, zur Bestimmung der Korrekturfaktor-Tabelle handelsübliche ballistische Programme zu verwenden. Mittels handelsüblicher Ballistiksoftware ist es möglich, für auswählbare bzw. einstellbare Munitionen bzw. Laborierungen sowohl für den horizontalen als auch für den Winkelschuss Parameter der entsprechenden Trajektorien 7 und somit Bedingungen für einen Fleckschuss, wie den Aufsatzwinkel oder die notwendige Verstellung des Höhenturms der Zieleinrichtung 8 zu berechnen. Ein Ergebnis einer solchen Berechnung ist auch die Bestimmung der äquivalenten horizontalen Entfernung E. Beispiele für solche handelsübliche ballistische Programme sind QuickTARGET von H. Brömel - DE, EXBAL von Perry Systems - USA oder Sierra Bullets Infinity Exterior Ballistics Software von Sierra - USA.
  • Die Auswertung von ballistischen Berechnungen mit handelsüblichen ballistischen Programmen erlaubt auch die Ermittlung von Korrekturfaktoren für unterschiedliche Laborierungen bzw. Munitionen (siehe Gleichung 4). Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nun vorgesehen, dass zur Bestimmung der Werte der Korrekturfaktoren KF(Di, αj) der Korrekturfaktor-Tabelle mit einem Ballistikprogramm Werte des Korrekturfaktors KF aus Daten der Laborierung einer Munition berechnet werden und ein Mittelwert aus Werten von Korrekturfaktoren KF zu jeweils unterschiedlichen Laborierungen gebildet wird. Die Elemente KFij der Korrekturfaktor-Tabelle bilden somit eine zweidimensionale Matrix, wobei sich diese Korrekturfaktoren KFij = KF(Di, αj) berechnen zu: KF ij = 1 n ∑ i = 1 n KF D i ⁢ α j ⁢ Laborierung i
    Figure imgb0006
  • In dem nun beschriebenen Beispiel zur Bestimmung einer Korrekturfaktor-Tabelle wurde die Ballistiksoftware QuickTARGET verwendet und wurden die Trajektorien 7 für drei unterschiedliche Munitionen bzw. Laborierungen jeweils unter Höhenwinkeln α 5 mit Werten von 15° und 35° und damit Korrekturfaktoren KFij zur Bestimmung der äquivalenten horizontalen Entfernung E berechnet. Die Berechnungen erfolgten jeweils unter Zugrundelegung der drei Munitionen bzw. Laborierungen wie in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Dabei ist in der Spalte BC der ballistische Koeffizient und in der Spalte v0 die Mündungsgeschwindigkeit (Austrittsgeschwindigkeit) des Geschoßes in m/s (Meter / Sekunde) angegeben.
    Bezeichnung BC v0 [m/s]
    .308 WIN HMK 0,356 780
    .300 WIN MAG 0,421 935
    7x57 R TMR 0,255 780
  • Nach Bestimmung der Werte der Korrekturfaktoren KF (Di, αj, Laborierungl) wurden nach Anwendung der Gleichung 6, das heißt durch Mittelwertbildung, die Elemente KFij der Korrekturfaktor-Tabelle bestimmt, wie in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Korrekturfaktor-Tabelle 2:
    10° 30°
    D [m]
    100 0,986 0,876
    200 0,987 0,884
    300 0,989 0,893
    400 0,990 0,902
    500 0,991 0,910
  • Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ausreichend, die so erhaltene Korrekturfaktor-Tabelle in dem Speicher 25 der Vorrichtung 21 (Fig. 4) abzuspeichern bzw. für die Bestimmung der äquivalenten horizontalen Entfernung E bereit zu halten. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, dass äquivalente horizontale Entfernungen E unter Verwendung einer Korrekturfaktor-Tabelle bestimmt werden können, bei der die Korrekturfaktoren KF nur von der Zieldistanz D 6 und dem Höhenwinkel α 5 abhängig sind. Dies ist der Fall, obwohl die absoluten Flugbahnen des Geschoßes, das heißt die Trajektorien 7 relativ stark von den Daten der Laborierung der verschiedenen Munitionen abhängig sind. Die in diesem Beispiel gewählten Laborierungen/Munitionen schließen einen relativ weiten Bereich von Laborierungen ein und liefern aus den ermittelten Korrekturfaktoren KFij einen Mittelwert über sehr unterschiedliche Typen von Munitionen. So weist die Laborierung .300 WIN MAG eine sehr flache Trajektorie 7 auf und ist somit für weite Schüsse geeignet. Im Gegensatz dazu hat die 7x57 R TMR eine relativ stark gekrümmte Trajektorie 7 und ist somit nur für kurze Zieldistanzen D 6 geeignet. Die Laborierung .308 WIN HMK ist schließlich zwischen den beiden erstgenannten angesiedelt.
  • Bei den in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Munitionen bzw. Laborierungen handelt es sich ganz allgemein um solche mit einer sehr flachen Flugbahn bzw. Trajektorie 7' des Geschoßes, wie sie für direkte Schüsse bzw. direktes Feuer zum Einsatz kommen. Charakteristisch für diese Munitionen ist eine hohe Rasanzzahl. Das heißt bei der Ausführung eines waagrechten Schusses ergeben sich hohe Werte des Quotienten aus der Zieldistanz D 6 und der Distanz zwischen dem Bahngipfel der Trajektorie 7' und der Sichtlinie 4' (Fig. 2). Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in vorteilhafter Weise für Munitionen und Laborierungen für einen direkten Schuss mit einer Rasanzzahl mit einem Wert im Bereich größer als 100, vorzugsweise mit einem Wert im Bereich größer als 300.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, im Unterschied zur Mittelwertbildung gemäß Gleichung 6 eine gewichtete Mittelwertbildung anzuwenden. Dazu werden bevorzugt Beiträge von Laborierungen mit einer flacheren Trajektorie 7 für größere Schussweiten, bzw. Beiträge von Laborierungen mit einer hohen Ransanzzahl höher gewichtet und Beiträge von Laborierungen mit einer stärker gekrümmten Trajektorie 7, bzw. mit einer kleineren Ransanzzahl geringer gewichtet.
  • Anhand der Darstellungen in den Fig. 6 und 7 wird die Ausführung eines Winkelschusses unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben.
  • Die Darstellung der Fig. 6 zeigt das Anvisieren des Ziels 2 mit der Zieleinrichtung 8 bei - nach dem Einschießen der Waffe 9 unveränderter - Relativstellung der Sichtlinie 4 durch den visuellen Strahlengang der Zieleinrichtung 8 relativ zu der Laufachse 10 der Schusswaffe 9. Wie vorstehend bei der Beschreibung der Fig. 2 bereits ausgeführt worden ist, ergibt sich in dieser Situation eine Veränderung der Trajekotrie 7 des Geschoßes hin zu einer relativ zu der Sichtlinie 4 etwas flacher verlaufenden Flugbahn und würde das Ziel 2 oberhalb verfehlt werden. Verfahrensgemäß wird in dieser Situation kein Schuss auf das Ziel 2 abgefeuert, sondern wird stattdessen durch den Schützen 1 die Vorrichtung 21 (Fig. 4) aktiviert während er das Fadenkreuz 12 auf das Ziel 2 ausgerichtet hält. Damit wird die Messung der Zieldistanz D 6 durch den Entfernungsmesser 23 und die Messung des Höhenwinkels α 5 durch den Neigungssensor 24 auslöst. Auf der Basis der dabei erhaltenen Messwerte erfolgt sodann im Mikroprozessor 22 der Vorrichtung 21 die Ermittlung der äquivalenten horizontalen Entfernung E, die schließlich auf der Anzeige 26 zur Darstellung gebracht wird. Im Falle der Verwendung eines Visiers mit mehreren Zielmarken 13, 14, 15 wie in Fig. 4 beschrieben, wird nun der Schütze 1 jene Zielmarke auswählen, die der angezeigten, äquivalenten horizontalen Entfernung E entspricht. Dies ist gleichbedeutend mit der Auswahl einer von der Sichtlinie 4 unterschiedlichen, neuen Visierlinie 41, die mit der Laufachse 10 der Waffe 9 einen relativ zu dem Aufsatzwinkel 11 kleineren Winkel 42 einschließt.
  • Der Schütze 1 hat nun die Möglichkeit die Visierlinie 42 auf das Ziel 2 hin auszurichten. Dazu wird die Waffe 9 von dem Schützen 1 soweit verschwenkt, dass die Visierlinie 41 die neue Sichtlinie auf das Ziel 2 bildet, wodurch sich auch die Flugbahn des Geschoßes gemäß der Trajektorie 7 auf das Ziel 2 hin verändert. Die Laufachse 10 der Waffe 9 ist somit in Fig. 7 gegenüber der Stellung in Fig. 6 um einen Winkel entsprechend der Differenz zwischen dem Aufsatzwinkel 11 und dem neuen Aufsatzwinkel 42 verschwenkt angeordnet.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante erfolgt das Korrigieren der Ausrichtung der Schusswaffe 9 auf das Ziel 2 hin durch eine Anpassung mit Hilfe einer Verstellung des Höhenturms 16 der Zieleinrichtung 8. Die Relativstellung zwischen der Sichtlinie 4 der Zieleinrichtung 8 und der Laufachse 10 der Waffe 9 wird dabei durch eine direkte Veränderung des Aufsatzwinkels 11 mit Hilfe des Höhenturms 16 erreicht. Das heißt, dass für das Anvisieren des Ziels 2 in beiden Situationen das gleiche Fadenkreuz 12 (Fig. 4) mit dem Ziel 2 zur Deckung gebracht wird. Als Konsequenz daraus wird auch in dieser Variante des Verfahrens die Waffe 9 um einen Winkel entsprechend dem Wert der Differenz zwischen dem ursprünglichen Aufsatzwinkel 11 und dem neuen veränderten Aufsatzwinkel 42 durch den Schützen 1 verschwenkt, um beim Ausführen eines Schusses das Ziel 2 sicher zu treffen. Die beschriebene Verstellung an dem Höhenturm 16 zur Veränderung der Relativstellung zwischen der durch den visuellen Strahlengang der Zieleinrichtung 8 hindurchverlaufenden Sichtlinie 4 und der Laufachse 10 der Waffe 9 kann durch den Schützen 1 händisch vorgenommen werden, wird aber vorteilhafterweise automatisch, zum Beispiel durch eine elektromotorische Verstellung, ausgeführt.
  • Die erforderliche Korrektur beim Anvisieren eines Zieles 2 bei Ausführung eines Winkelschusses ist somit durch ein Verfahren zum Ermitteln einer Ersatzdistanz zwischen einem Standort eines Schützen 1 und einem Auftreffpunkt eines Geschoßes in der Horizontalebene 3 durchführbar. Die Ersatzdistanz wird dabei anstelle der Zieldistanz D 6 beim Anvisieren durch den Schützen 1 berücksichtigt. Dies setzt zunächst ein Einschießen der Waffe 9 voraus, wobei die Relativstellung der Sichtlinie 4 durch den visuellen Strahlengang der Zieleinrichtung 8 bzw. des Zielfernrohrs relativ zu der Laufachse 10 der Waffe 9 so eingestellt wird, dass für ein vorbestimmbares Geschoß und eine vorbestimmbare Einschießdistanz für Horizontalschüsse eine gewünschte hohe Treffsicherheit erreicht wird. Bei der Durchführung eines Winkelschusses wird sodann die Zieldistanz D 6 zwischen dem Standort und dem Ziel 2, die auf der Sichtlinie 4 angeordnet sind, als auch der Höhenwinkel α 5, der von der Sichtlinie 4 mit der Horizontalebene 3 eingeschlossen wird, ermittelt. Daraufhin wird, basierend ausschließlich auf nicht ballistischen Kennwerten, wie der ermittelten Zieldistanz D 6 und dem Höhenwinkel α 5, eine Korrekturfunktion bestimmt. Durch Anwendung der Korrekturfunktion auf den gemessenen Wert der Zieldistanz D 6 wird sodann der Wert einer Ersatzdistanz in einer Horizontalebene 3 bestimmt. Dieser Wert der Ersatzdistanz wird sodann dazu herangezogen, die Relativstellung zwischen der Sichtlinie 4 und der Laufachse 10 der Waffe 9 um die Differenz der vorher ermittelten Zieldistanz und auf die ermittelte Ersatzdistanz zu verändern. Die Korrekturfunktion wird vorzugsweise durch Korrekturfaktoren KF aus einer Korrekturfaktortabelle realisiert, in der jeweils einem Wertepaar eines Wert der Zieldistanz D 6 und eines Werts des Schusswinkels α 5 ein Wert des Korrekturfaktors KF zugeordnet ist.
  • Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Verfahrens bzw. der Vorrichtung zur Bestimmung einer äquivalenten horizontalen Entfernung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
  • Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Vorrichtung zur Bestimmung einer äquivalenten horizontalen Entfernung diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
  • Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
  • Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
    • Bezugszeichenaufstellung
    • 1
    Schütze
    2
    Ziel
    3
    Horizontalebene
    4
    Sichtlinie
    5
    Höhenwinkel □
    6
    Zieldistanz D
    7
    Trajektorie
    8
    Zieleinrichtung
    9
    Schusswaffe
    10
    Laufachse
    11
    Aufsatzwinkel
    12
    Fadenkreuz
    13
    Zielmarke
    14
    Zielmarke
    15
    Zielmarke
    16
    Höhenturm
    17
    18
    19
    20
    21
    Vorrichtung
    22
    Mikroprozessor
    23
    Entfernungsmesser
    24
    Neigungssensor
    25
    Speicher
    26
    Anzeige
    27
    28
    29
    30
    31
    Verfahrensschritt
    32
    Verfahrensschritt
    33
    Verfahrensschritt
    34
    Verfahrensschritt
    35
    Verfahrensschritt
    36
    Verfahrensschritt
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    41
    Visierlinie
    42
    Winkel

Claims (16)

  1. Verfahren zur Ermittlung einer anstelle der Zieldistanz D (6) zu berücksichtigenden Ersatzdistanz beim Anvisieren eines Ziels (2) mit einer Zieldistanz D (6) und einem Höhenwinkel α (5) zwischen einer Sichtlinie (4) zum Ziel (2) und einer Horizontalebene (3) mit einer unter einem vom Höhenwinkel α (5) abweichenden Einschießwinkel eingeschossenen Waffe (9) zum Abfeuern von Geschossen mit einer annähernd gestreckten Flugbahn, dadurch gekennzeichnet, dass die Ersatzdistanz mittels einer ausschließlich aus nicht ballistischen Kennwerten und zumindest von der Zieldistanz D (6) und der Winkeldifferenz zwischen dem Höhenwinkel α (5) und dem Einschießwinkel abhängigen Korrekturfunktion aus der Zieldistanz D (6) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einer in der Horizontalen eingeschossenen Waffe (9).
  3. Verfahren zur Ermittlung einer Ersatzdistanz zwischen einem Standort und einem Auftreffpunkt eines Geschoßes in einer mit dem Standort gemeinsamen Horizontalebene (3), bei dem eine Zieldistanz D (6) zwischen dem Standort und einem Ziel (2), die auf einer Sichtlinie (4) angeordnet sind, ermittelt wird, und bei dem ein Höhenwinkel α (5), der von der Sichtlinie (4) mit der Horizontalebene (3) eingeschlossen wird, ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Korrekturfunktion ausschließlich aus nicht ballistischen Kennwerten, wie zumindest der Zieldistanz D (6) und dem Höhenwinkel α (5), ermittelt und damit die Zieldistanz D (6) zur Festlegung der Ersatzdistanz in der Horizontalebene (3) verändert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rasanzzahl des Geschoßes einen Wert größer als 100 aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Ersatzdistanz eine äquivalente horizontale Entfernung E durch Anwendung der Korrekturfunktion auf die Zieldistanz D (6) bestimmt wird, wobei jeweils einem Wertepaar (Di, αj) eines Werts der Zieldistanz D (6) und eines Werts des Höhenwinkels α (5) ein Wert für das Ausmaß der Korrektur zugeordnet ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Korrekturfunktion ein Korrekturfaktor KF verwendet wird, wobei die äquivalente horizontale Entfernung E durch Multiplikation der Zieldistanz D (6) mit dem Korrekturfaktor KF berechnet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert eines Korrekturfaktors KF(D, α) zu einem Wertepaar (D, α) eines Werts der Zieldistanz D (6) und eines Werts des Höhenwinkels α (5) durch Interpolation auf Grundlage der Korrekturfaktoren KFij der Korrekturfaktor-Tabelle berechnet wird, wobei in der Korrekturfaktor-Tabelle jeweils einem Wertepaar (Di, αj) eines Werts der Zieldistanz D (6) und eines Werts des Höhenwinkels α (5) ein Wert für das Ausmaß der Korrektur zugeordnet ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Werte des Korrekturfaktors KFij der Korrekturfaktor-Tabelle mit einem Ballistik-Programm Werte des Korrekturfaktors KF aus Daten der Laborierung einer Munition berechnet werden und ein Mittelwert aus Werten von Korrekturfaktoren KF zu jeweils unterschiedlichen Laborierungen gebildet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gewichtete Mittelwertbildung angewendet wird und die Gewichtung von der Zieldistanz D (6) abhängt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gewichtete Mittelwertbildung angewendet wird und die Gewichtung von der Rasanzzahl des Projektils abhängt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur gewichteten Mittelwertbildung Beiträge von Laborierungen mit einer hohen Rasanzzahl höher gewichtet werden und Beiträge von Laborierungen mit einer relativ kleinen Rasanzzahl geringer gewichtet werden.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Korrektur auch Umweltparameter, insbesondere Luftdruck, Luftfeuchte oder Temperatur, berücksichtigt werden.
  13. Vorrichtung (21) zur Ermittlung einer Ersatzdistanz zwischen einem Standort und einem Auftreffpunkt eines Geschoßes in einer mit dem Standort gemeinsamen Horizontalebene (3) zum Anvisieren eines Ziels (2) für einen Winkelschuß mit einem Höhenwinkel α (5) mit einer Anzeige (26) für einen Wert der Ersatzdistanz, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (21) einen Entfernungsmesser (23) zum Messen einer Zieldistanz D (6) und einen Neigungssensor (24) zum Messen des Höhenwinkels α (5) zwischen einer Sichtlinie (4) zu dem Ziel (2) und der Horizontalebene (3) umfasst, und dass diese einen Mikroprozessor (22) umfasst, der dazu ausgebildet ist, die Ersatzdistanz durch Anwendung einer Korrekturfunktion auf die Zieldistanz D (6) zu berechnen, wobei der Mikroprozessor (22) einen Wert für das Ausmaß der Korrekturfunktion aus einem Speicher (25) entnimmt, wobei jeweils einem Wertepaar (Di, αj) eines Werts der Zieldistanz Di (6) und eines Werts des Höhenwinkels αj (5) ein Wert für das Ausmaß der Korrekturfunktion zugeordnet ist.
  14. Vorrichtung (21) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfernungsmesser (23) einen Laser-Entfernungsmesser umfasst.
  15. Zieleinrichtung (8), insbesondere Zielfernrohr, mit einer Vorrichtung (21) zur Bestimmung einer anstelle der Zieldistanz D (6) zu berücksichtigenden Ersatzdistanz zum Anvisieren eines Ziels (2) mit der Zieleinrichtung (8) einer Schusswaffe (9) nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeige (26) der Vorrichtung (21) für einen Wert der Ersatzdistanz beim Anvisieren für einen Schützen (1) sichtbar ist.
  16. Verfahren zum Ermitteln einer Ersatzdistanz zwischen einem Standort und einem Auftreffpunkt eines Geschoßes in einer Horizontalebene (3) nach Anspruch 2 mit einem auf der Waffe (9) montierten Zielfernrohr (8), dadurch gekennzeichnet, dass eine Relativstellung einer Sichtlinie (4) durch den visuellen Strahlengang des Zielfernrohres (8) relativ zu einer Laufachse (10) der Waffe (9) bei einem vorbestimmbaren Geschoß auf eine vorbestimmbare Einschießdistanz zwischen dem Standort und dem Auftreffpunkt des Geschoßes in der Horizontalebene (3) eingeschossen wird, worauf die ermittelte Relativstellung zwischen der Sichtlinie (4) und der Laufachse (10) erfasst wird und die Zieldistanz D (6) zwischen dem Standort und dem Ziel (2), die auf der Sichtlinie (4) angeordnet sind, ermittelt wird und der Höhenwinkel α (5), der von der Sichtlinie (4) mit der Horizontalebene (3) eingeschlossen wird, ermittelt wird, und mit der Korrekturfunktion die Zieldistanz D (6) zur Festlegung der Ersatzdistanz in der Horizontalebene (3) verändert wird und die Relativstellung zwischen der Sichtlinie (4) und der Laufachse (10) um die Differenz der vorermittelten Zieldistanz D (6) und auf die ermittelte Ersatzdistanz verstellt wird.
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