ES2200223T3 - Procedimiento de simulacion de tiro y dispositivo para la realizacion del procedimiento. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN METODO OPTICO DE SIMULACION DE DISPARO PARA LA FORMACION DE SOLDADOS EN EL MANEJO DE AL MENOS DOS ARMAS DIFERENTES, EN DONDE CADA ARMA ESTA EQUIPADA COMO SISTEMA DE ATAQUE Y COMO SISTEMA DE PUNTERIA. EL SISTEMA DE ATAQUE DISPONE DE UNA UNIDAD EMISORA DE IMPULSOS LASER Y DE MEDICION ACOPLADA AL ARMA PARA ENVIAR SEÑALES LASER DE AL MENOS DOS LONGITUDES DE ONDA LA 1 Y LA 2 Y MEDIR LOS REFLEJOS DE SEÑAL LUMINOSA CORRESPONDIENTES. EL SISTEMA DE PUNTERIA, QUE ESTA EQUIPADO CON AL MENOS UN RETRORREFLECTOR CON FILTRO SELECTOR DE ECOS FIJOS INTEGRADO, UN RECEPTOR DE SEÑALES LUMINOSAS CON FILTRO SELECTOR DE ECOS FIJOS Y UN COMPONENTE ELECTRONICO DE EVALUACION, SOLO REFLEJA O ACEPTA LOS IMPULSOS LASER DE UNA LONGITUD DE ONDA PREFIJADA. DE ESTA FORMA SE EVITAN FALLOS DEL SISTEMA DEBIDOS A REFLEJOS NO SEPARABLES DE MUCHOS OBJETIVOS ASI COMO FALSIFICACIONES DE LOS RESULTADOS DE MEDICION Y, ADEMAS, EL ATACANTE PUEDE DETECTAR LOS DIFERENTES TIPOS DE OBJETIVO.

Description

Procedimiento de simulación de tiro y dispositivo para la realización del procedimiento.

La presente invención trata de un procedimiento de simulación de tiro y de un dispositivo para la realización del procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1 o bien según el preámbulo de la reivindicación 6.

Un dispositivo de este tipo se conoce por el documento DE-PS 32 34 949. A partir de esta patente se conoce un dispositivo para la simulación de combate de tiro entre los participantes en el combate, los cuales, como portadores de arma, están provistos de un emisor láser asignado al arma para la emisión de un impulso láser que mide un blanco en el disparo simulado, un receptor de medición óptico para los impulsos láser reflejados por el blanco, y un dispositivo de evaluación para conseguir la información sobre si el blanco ha sido alcanzado, la cual se transmite, a continuación, al blanco a través de impulsos láser codificados, y los cuales, como blancos, están provistos de elementos reflectores para los impulsos láser, así como de por lo menos un receptor de información óptico para la recepción de impulsos láser codificados y para la evaluación de la información contenida en ellos de sobre si se ha alcanzado el blanco, en el que los elementos reflectores están conformados separados del receptor de información y están dispuestos a una cierta distancia de éste.

Por el documento DE-PS 22 62 605 se conoce un dispositivo de disparo de entrenamiento similar. En este caso se muestra cómo, a través de la transmisión óptica de luz de los datos de acción del atacante y a través de la consideración por parte del blanco de la protección propia, se origina un escenario realista que permite el tiroteo de las armas que están unidas.

Los ejércitos modernamente equipados utilizan simuladores de disparo de luz para el entrenamiento de tiro y de combate en armas dirigidas directamente. Los simuladores de disparo de luz conocidos trabajan con la ayuda de fuentes de luz pulsadas. Por razones técnicas, y también debido a la compatibilidad entre los simuladores introducidos, casi todos los simuladores de disparo de luz trabajan hoy en día con longitudes de onda de \lambda = aprox. 900 nm. Se prefiere usar los diodos de estado sólido de GaAs. En todos los simuladores de disparo de luz particularmente eficaces, cada participante en el combate es atacante y blanco al mismo tiempo, y está equipado como sistema de punterías, entre otros, con retrorreflectores. La medición de retrorreflectores como referencia para la posición del blanco y la transmisión de datos desde el atacante al blanco se realiza con la ayuda de fuentes de láser pulsadas. Con estas medidas, se permite una medición precisa de la posición del proyectil simulado en el plano de los blancos por el simulador de disparos de luz del sistema de armas atacante, ya que los factores que influyen en que se alcance el blanco, tales como la distancia al blanco y la velocidad del blanco, se pueden medir con pulsos láser seguros para los ojos. Con ello y con los datos de otros sensores, se pueden considerar para el cálculo de la posición del proyectil simulado el contorno del atacante, la balística del proyectil, el tiempo de vuelo del proyectil o del cohete balístico, la predicción y el alza, la calidad de la dirección, etc.

A partir de la técnica de los simuladores de disparo de luz eficientes desarrollados e introducidos hasta ahora, resulta que, si bien en el sistema de simulación por parte del blanco se conocen los datos del sistema de armas atacante (tipo, munición, distancia de combate, etc.) a través de la transmisión óptica de luz durante del proceso de combate, y se puede determinar el efecto del tiro teniendo en cuenta los datos propios del blanco, en el sistema atacante, sin embargo, únicamente está disponible la información sobre la posición de uno o de varios reflectores, representando una desventaja.

Para la instrucción completa de los soldados bajo condiciones de combate son necesarios ejercicios conjuntos con participantes en el combate de las diferentes armas, desde la infantería hasta la división de tanques. Todos los participantes en el combate se han de equipar en este caso con simuladores de disparo de luz. En particular, cuando interviene la infantería en estos ejercicios, debido al gran número de reflectores, se recibe, dado el caso, un número extraordinariamente elevado de reflejos a señales de medida láser, situación que puede impedir una correcta evaluación. Tampoco se puede evitar que a través de un posicionamiento casual o intencionado de algunos miembros de la infantería con sus reflectores sobre o junto a vehículos de combate, los datos determinados por el simulador del sistema atacante sean incorrectos, o bien que a través de estas medidas se impida combatir con algunos blancos. Al participante en el combate se le entrena con esto en un comportamiento específico de la simulación, y con esto se cuestionan los objetivos del entrenamiento.

El objetivo de la presente invención es perfeccionar un procedimiento de simulación de tiro genérico y un dispositivo genérico de tal manera que en el sistema atacante se disponga de los datos que hagan posible una diferenciación de los blancos y de los grupos de punterías.

Este objetivo se consigue con un procedimiento de simulación de tiro genérico con las características de la reivindicación 1 o bien con un dispositivo genérico con las características de la reivindicación 6.

En las reivindicaciones subordinadas 2 a 5 se indican variantes ventajosas del procedimiento de simulación de tiro, y en las reivindicaciones subordinadas 7 a 9 se indican variantes ventajosas del dispositivo.

Gracias al hecho de que se envían y/o se reciben diferentes longitudes de onda seleccionables (\lambda_{1}, \lambda_{2}) de los rayos láser pulsados, es posible una selección entre los participantes o bien entre los grupos de participantes, así como dispositivos especiales (estaciones pirotécnicas, búnkeres, etc). También los sistemas de punterías que originariamente han trabajado sin retrorreflectores se pueden integrar desde el punto de vista de le técnica del sistema.

A parte de los diodos de estado sólido de GaAs empleados actualmente para los simuladores de disparo de luz, se fabrican también para otras labores técnicas diodos láser CW que emiten otras longitudes de onda que \lambda = aprox. 900 nm. El uso de una combinación de láseres de diferentes longitudes de onda (también de frecuencia variable) y filtros selectivos pasivos y activos (de canto, paso banda, adaptativos, por ejemplo controlados de modo piezoeléctrico) para la medición del blanco o bien para la diferenciación del blanco se sugiere según la invención. Los filtros selectivos se pueden tanto instalar delante de los retrorreflectores como integrar en los retrorreflectores. De un modo adecuado, también se pueden emplear determinados filtros selectivos en el emisor de impulsos láser. Hay que tener en cuenta que con retrorreflectores de diferente tipo constructivo (por ejemplo cuerpos macizos o espejos huecos), a través de la elección del material (tipo de cristal, por ejemplo, cuarzo o vidrio coloreado; metal, plástico), a través del revestimiento, a través de filtros frontales y otras medidas es posible una selección de los impulsos láser reflejados en amplios intervalos espectrales.

Los rayos láser enviados son registrados en el lado del blanco. Cuando se realiza allí adicionalmente un análisis de la longitud de onda, entonces, para elcontrol de las medidas con la ayuda de elementos activos (por ejemplo filtros de interferencia de frecuencia variable), o en realizaciones sencillas a través de dispositivos mecánicos, se puede dejar pasar a los rayos láser a través del filtro o del bloqueo o bloquearlos dependiendo de la longitud de onda, y de este modo, hacer posible mediciones selectivas.

Una medida que muestra de un modo sencillo las ventajas especiales del procedimiento sugerido conforme a la invención, es el equipamiento de los equipamientos de los blancos de infantería con reflectores con filtros selectivos conectados previamente que sólo dejen pasar la longitud de onda \lambda_{1}. Todos los simuladores para armas que representan una amenaza directa para la infantería, es decir fusiles, ametralladoras, armas automáticas, están equipados de tal manera que realizan con láseres de la longitud de onda \lambda_{1} la medición del blanco y la evaluación del impacto. Otros simuladores de disparo de luz, por ejemplo para cañones de tanque, no reconocen a la infantería, ya que estos sistemas, según la invención, usan la longitud de onda \lambda_{2}. Según esto, se descartan interferencias recíprocas y manipulaciones de estos sistemas.

Según la invención, a través del sistema selectivo y a través de la combinación de láseres es posible una asignación de los participantes o de los grupos de participantes o también de otros dispositivos, y en concreto, en el sistema de medición del láser y en el blanco.

Adicionalmente, en una acumulación de los participantes también es posible enviar una información dirigida únicamente a uno de los participantes o a un grupo de los participantes o únicamente a dispositivos especiales, y en concreto también sólo cuando no es posible una separación óptica y/o geográfica de todos los participantes.

Las notificaciones especiales que, por ejemplo, sólo van dirigidas a un grupo de los participantes se envían con una longitud de onda específica.

Un intercambio de datos general entre los sistemas participantes se lleva a cabo independientemente de la longitud de onda específica usada para la medición con la ayuda de una longitud de onda común de, por ejemplo, aproximadamente 900 nm.

A continuación, se explica la invención con más detalle a partir de un dibujo. Se muestra en la

Figura 1 esquemáticamente un retrorreflector con un filtro selectivo, en la

Figura 2 un retrorreflector con una capa selectiva, en la

Figura 3 un retrorreflector con dos capas selectivas, y en la

Figura 4 un retrorreflector con un receptor conectado a continuación.

La Figura 1 muestra un retrorreflector 2 conocido per se, que está conformado como retroespejo o bien como material macizo o hueco. Delante del retrorreflector 2, se dispone un filtro selectivo 1. Este filtro selectivo 1 deja pasar, como filtro de canto, un intervalo de longitudes de onda, o como filtro paso banda una longitud de onda escogida.

La Figura 2 muestra en otra realización al retrorreflector 2, que presenta una capa selectiva 3 en uno de sus lados, en el que la capa selectiva 3 puede ser activa o pasiva, es decir, deja pasar los rayos de una determinada longitud de onda o los refleja. En este caso, el cuerpo del retrorreflector 2 puede estar hecho de material macizo o ser hueco.

La Figura 3 muestra un retrorreflector 2 hecho de material macizo que presenta en dos lados una capa selectiva 3.

La Figura 4 muestra un retrorreflector 2 que está unido con un cuerpo de desenclavamiento 5, por ejemplo un prisma rectangular. Este cuerpo de desenclavamiento 5 presenta una capa selectiva 4. También se pueden emplear varias superficies con diferentes capas selectivas. A través del cuerpo de desenclavamiento 5 penetran únicamente rayos con una longitud de onda seleccionada, los cuales son analizados en un receptor 6 posterior. Los rayos desacoplados también pueden ser registrados por detectores que, dado el caso, también reaccionen de modo selectivo.

Claims (9)

1. Procedimiento de simulación de tiro para entrenamiento de por lo menos dos participantes en armas que se adjuntan directamente, con rayos láser pulsados, en el que cada participante comprende un sistema de ataque y de puntería, en el que el sistema de ataque presenta el arma y un emisor de impulsos láser acoplado a ella, con el que los rayos láser pulsados son enviados por lo menos a un retrorreflector unido con el sistema de puntería, y por lo menos una parte de los rayos láser pulsados es reflejada por el retrorreflector a un receptor de impulsos láser unida con el sistema de ataque, y con los rayos láser pulsados se determina la distancia entre los sistemas de ataque y de puntería, su posición y velocidad y su dirección, y se transfieren informaciones, caracterizado porque se envían y/o reciben diferentes longitudes de onda seleccionables (\lambda_{1}, \lambda_{2}) de los rayos láser pulsados.

2. Procedimiento de simulación de tiro según la reivindicación 1, caracterizado porque los rayos láser pulsados de diferentes longitudes de onda (\lambda_{1}, \lambda_{2}) son enviados al mismo tiempo o uno después del otro o entremezclados.

3. Procedimiento de simulación de tiro según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque únicamente longitudes de onda seleccionadas son reflejadas y/o recibidas por el receptor de impulsos láser.

4. Procedimiento de simulación de tiro según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los rayos láser pulsados recibidos son analizados espectralmente.

5. Procedimiento de simulación de tiro según la reivindicación 4, caracterizado porque con los rayos láser analizados espectralmente se controla el bloqueo o el paso de longitudes de onda seleccionables.

6. Dispositivo para la realización del procedimiento de simulación de tiro según la reivindicación 1 ó 2, en el que éste presenta un emisor de impulsos láser acoplado con el arma del sistema de ataque, un receptor de impulsos láser y una instalación para la evaluación de los rayos láser pulsados recibidos por el receptor de impulsos láser para la comprobación de la dirección en la que apunta el arma, en el que el sistema de puntería presenta por lo menos un retrorreflector (2), caracterizado porque el emisor de impulsos láser comprende por lo menos dos emisores de impulsos láser para la emisión opcional de diferentes longitudes de onda (\lambda_{1}, \lambda_{2}) y porque el por lo menos un retrorreflector (2) presenta un filtro selectivo (1) activo o pasivo conectado previamente, o un revestimiento selectivo (3) activo o pasivo en por lo menos una de sus superficies reflectantes, o porque el receptor de la señal de luz presenta un filtro selectivo (1) activo o pasivo conectado en serie.

7. Dispositivo para la realización del procedimiento de simulación de tiro según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que éste presenta un emisor de impulsos láser acoplado con el arma del sistema de ataque, un receptor de impulsos láser y una instalación para la evaluación de los rayos láser pulsados recibidos por el receptor de impulsos láser para la comprobación de la dirección en la que apunta el arma, en el que el sistema de puntería presenta por lo menos un retrorreflector (2), caracterizado porque el emisor de impulsos láser se puede acoplar opcionalmente con un filtro selectivo (1) conectado previamente que deja pasar por lo menos una de dos longitudes de onda (\lambda_{1}, \lambda_{2}) o un intervalo de longitudes de onda, y porque el por lo menos un retrorreflector (2) presenta un filtro selectivo (1) activo o pasivo conectado previamente o un revestimiento selectivo (3) activo o pasivo en por lo menos una de sus superficies reflectantes, o porque el receptor de la señal de luz presenta un filtro selectivo (1) activo o pasivo conectado previamente.

8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el filtro selectivo (1) es un filtro de borde o un filtro paso banda o un filtro controlado de modo piezoeléctrico.

9. Dispositivo según las reivindicaciones 6 a 8 para la realización del procedimiento según la reivindicación 1 a 5, caracterizado porque en el uso de un filtro selectivo (1) con un revestimiento selectivo pasivo (4) se encuentra en por lo menos una de sus superficies un cuerpo de acoplamiento (5) que deja pasar a los rayos láser pulsados seleccionados, y un receptor (6) conectado a continuación de éste, el cual analiza y registra los rayos láser y controla el bloqueo o el paso de longitudes de onda seleccionadas.