DEVICE AND METHOD FOR IMPACT POINT DETERMINATION

Abstract: 1. A method for evaluating the impact point of a simulated projectile trajectory or of a simulated laser beam, respectively, on a simulated target movable within a simulated terrain, whereat the terrain, the target, a sight and a tracer trajectory of the projectile or the trajectory of the laser beam, respectively, are digitally stored image point-by-image point, and a composed image is generated on a TV-monitor in the field of view of the optics of a person to be trained and whereat at conformity of the simulated projectile trajectory or laser beam, respectively, with image points of the target a hit or a laser echo, respectively, is indicated, characterized in that a hit with a target is only indicated in the event where at range conformity between the projectile and the target the image points of the tracer trajectory coincide with image points of the visible target silhouette or a laser echo is only indicated where the image points correlated to the simulated laser beam coincide with the image points of the visible target, respectively.

Description: Verfahren und Vorrichtung zur Treffpunktermittlung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Treffpunktermittlung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Aus der DE-PS 1 951 622 ist eine Anordnung zur simulierten Darstellung von Schuss bahnen in Trainingsgeräten für das Bedienungspersonal von ballistischen Waffen oder Flugkörpern bekannt, bei der die Schussbahn aus von der Bedienungsperson eingestellten Richtsignalen sowie aus gespeicherten, die Geländekoordinaten und die Munitionsart berücksichtigenden Signalen fortlaufend selbsttätig ermittelt und optisch der von der Bedienungsperson durch die Richtoptik beobachteten Umwelt mit dem darin befindlichen Ziel überlagert wird. Das Ziel ist dort in einer nattr- lichen Umwelt oder in einer dreidimensionalen Modellumwelt angeordnet, und es ist ein Rechner vorgesehen, der fortlaufend die einzelnen Punkte der Projektion der Schussbahn auf den Ausblick der Richtoptik der Bedienungsperson ermittelt. An den Rechner ist eine Kathodenstrahlröhre angeschlossen, auf deren gegenüber der Richtoptik unbeweglichem Bildschirm die vom Rechner ermittelte Projektion der Schussbahn darstellbar ist. Die Richtoptik ist mit einer Einrichtung versehen, durch die die auf dem Bildschirm befindliche Darstellung der Schussbahn dem von der Bedienungsperson gesehenen Bild der Umwelt optisch überlagert wird. Zur Ermittlung des Durchstosspunktes von Schuss bahn und Gelände vergleicht der Rechner fortlaufend die Schussbahnkoordinaten mit den Koordinaten des unter der Schussbahn liegenden Geländesektors. Ebenso können die Koordinaten der Ziele im Gelände gespeichert sein, und diese können ebenfalls ueber den Rechner zeitsynchron mit den Schussbahnkoordinaten verglichen werden, um einen Treffer bzw. eine Schussablage zu ermitteln. Es ist andererseits aus der DE-PS 3 133 866 bereits bekannt, ein Visier, Ziele und ein Gelände digital abzuspeichern und auf einem Bildschirm zusammengesetzt darzustellen. Hierbei wird bei der Zieldarstellung im Gelände eine wechselseitige Verdeckung des Zieles und des Geländes berücksichtigt. Ublicherweise wird nun die treffbare ZielsiLhouette durch ein Rechteck anaenähert. Eine Trefferanzege darf aber nur erfolgen, wenn die Geschossflugbahn durch den slchtbareich der Bereich der Zielslhouette hin- durch tritt. Bislang wurde diesem Umstand im Stand der Technik keine Rechnung getragen, so dass auch Treffer angezeigt wurden, die gar keine sind. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das eine realistische Treffpunktermittlung gestattet. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar. Anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung sei im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1- ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Bilderzeugung nach dem bekannten CSI-Verfahren (CSI = Computer Synthesized Imagery); Fig. 2 die Darstellung eines Zieles; Fig. 3 die Darstellung eines teilweise verdeckten Zieles; und Fig. 4 einen Bildmultiplexer gemäss der Erfindung in näheren Einzelheiten. Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild zur Realisierung des bekannten CSI-Verfahrens. Die normalerweise in einem Visier bzw. einer Richtoptik sichtbaren Eindrücke eines Geländes, eines Zieles, einer Geschossleuchtspur und einer Visier marke sind in Schnellzugriffspeichern 10, 12, 14 und 16 geladen und werden über einen von einem Rechner 18 gesteuerten Bildmultiplexer 20 im Fernsehtakt Bildpunkt für Bildpunkt zusannengesetzt. Die zusammengesetzte digitale Bildinformation wird über einen Digital/Video-Wandler 22 einem TV-Monitor 24 zugeführt, auf welchem ein zusammen esetztes Bild dargestellt wird, wobei insbesondere eine teilweise Verdickung der Ziele durch Geländeteile wie Henrücken, Büsche, Häuser usw. möglich ist. Ublicherweise wird die treffbare Fläche eines Zieles Z durch ein Rechteck R anaenähert, das optimal in die Zielsilhouette eingepasst ist, wie in Figur 2 dargestellt. Gemäss Figur 3 kann das durch das Rechteck R angenäherte Ziel Z beispielsweise durch einen Hügel im Hintergrund H abgedeckt sein. In diesem Fall ergeben sich nur wirkliche Treffer des Zieles,wenn die Geschossflugbahn und damit die leucht- spur durch den Teil --s Zieles Z hindurch tritt, der rhalb der durch den HinterqnLnc H vorsegebenen Zielverdeckungslinie ZV liegt. Unterhalb dieser Zielerdeckungslinie ist das Ziel Z durch das Gelände H geschützt, und es darf daher kein Treffer angezeigt werden. Figur 4 zeigt in näheren Einzelheiten das Blockschaltbild gemäss Figur 1. Der Rechner 18 lädt in Abhängigkeit von Adressen, die über mit einem Richtgriff 26 gekoppelte, nicht dargestellte Adressgeber erzeugt werden, den Schnellzugriffs- Geländes bzw. Hintergrundspeicher 10 mit einem der rnctentanen Blickrichtung entsprechenden Bildausschnitt. Dieser Bildausschnitt kann beispielsweise aus einem Massenspeicher 42 entnommen werden. Ebenso wird der Zielspeicher 12 mit einem bestimmten Ziel aus einer Zielprogrammbibliotek 28 geladen. Der Rechner kann hierzu in Abhängigkeit von der Zielbewegung die jeweilige Ansicht des Zieles berechnen. Ferner können über einen Munitionswahlschalter 30 verschiedene Munitionssorten vorgegeben werden und dementsprechend von dem Rechner 18 unterschiedliche in dem Leuchtspurspeicher 14 abzuspeichernde Leuchtspuren errechnet werden. Die Inhalte aller Speicher 10-16 werden synchron im Takt des TV-Taktgebers 40 bildpunktweise ausgelesen, und die jeweilige Information wird in einem ODER-Gatter 32 kombiniert und gelangt nach Digital/Analog-andlung in dem Digital/Analog-Wandler 22 auf dem TV-Monitor 24 zur Darstellung. Eine Steuerung 34 stellt hierbei für jeden Bildpunkt fest, ob dieser Bildpunkt ein Ziel- oder Geländebildpunkt sein soll. Bei der Entscheidung für einen Zielbildpunkt muss dessen Grauwert zunächst von Null abweichen (GZ > 0) . Ist dies der Fall, so w-ird weiterhin von der Steuerung 34 überprüft, ob die Zielentfernung qerinaer als die Hinter grurfentfernung ist (Ezv EH). Sind beide Bedingungen erfüllt, so schaltet die Steuerung 34 einen Schalter 36 so, dass ein Bildpunkt aus dem Zielspeicher 12 zur Darstellunq gelangt. Hieraus ist zu erkennen, dass aus der Steuerung 34 eine Information abgeleitet werden kann, ob der gerade über den Schalter 36 gehende Bildpunkt-ein Zielbildpunkt ist. Verknüpft man diese Information in einem WD-Glied 38 mit den Bildpunkten der Leuchtspur aus dem Leuchtspurspeicher 16, so steht am Ausgang des UND-Gliedes 38 dann und nur dann ein Signal, wenn Geschossleuchtspur-Bildpunkte und sichtbare Zielbildpunkte gleichzeitig auftreten, was aber nur der Fall ist, wenn die Geschossflugbahn und damit die Leuchtspur auf dem Bildschirm überlappen. Wertet man nun das Signal am Ausgang des UND-Gliedes 38 nur zu dem Zeitpunkt im Prozessrechner 18 aus, zu dem die Geschossflugbahn das Ziel erreicht hat, so kann man sicherstellen, dass auf Treffer nur erkannt wird, wenn erstens das Geschoss die Zielebene erreicht hat und zweitens das Geschoss die sichtbare Zielfläche berührt hat. Für alle anderen Fälle fehlt da Signal am Ausgang des UND-Gliedes, so dass eine Trefferanzeige urterbleibt. Das erfindungsgemässe Verfahren sowie die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens sind nicht nur anwendbar bei einer realistischen Treffpunktanzeige für eine Leuchtspur. Die gleiche Problemstellung ergibt sich bei der Simulation eines Laser-Entfernungsmessers, bei dem eineZie1entfernun*s- anzeige auch nur erfolgen soll, wenn der Laserstrahl das Ziel und nicht das Gelände trifft. In diese Fall kann man davon ausgehen, dass der Laserstrahl mit einer gewisser Dilrergenz mit der Visierkreuz zusammenfällt. Es wird dann geprüft, in welchem TlaBe sich die sichtbaren Zielpartien und die Divergenz figur des simulierten Laserstrahls überdecken, wozu rran in gleicher Weise die Divergenzpunkte des Laserstrahls aus einem Speicher 44 mit den Zielbildpunkten in eie UND-Gatter 46 zur Koinzidenz bringt. Aus der Lage der Koinzidenz gegenüber dem Ziel lässt sich darüber hinaus ableiten, ob Zweitechos entstehen und ob diese Zweitechos eine kleinere oder grössere Entfernung als das Zielecho haben.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Ermittlung des Auftreffpunktes einer Geschoss- bahn oder eines Laserstrahles auf einem in einem Gelände beweglichen Ziel, wobei das Gelände, das Ziel, ein Visier und eine Leuchtspur des Geschosses bzw. der Verlauf des Laserstrahls jeweils bildpunktweise digital abgespeichert sind und ein zusammengesetztes Bild auf einem TV-Monitor im Sehfeld der Optik einer auszubildenden Person erzeugt wird und wobei bei Übereinstimmung von Geschoss flugbahn bzw. Laserstrahl mit Zielbildpunkten ein Treffer bzw. ein Laserecho angezeigt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Treffer bzw. ein Laserecho im Ziel nur dann angezeigt wird, wenn bei übereinstimmender Entfernung zwischen Geschoss und Ziel die Leuchtspurbild punkte mit den Bildpunkten der sichtbaren Zielsilhouette zusammenfallen bzw., wenn Bildpunkte, die einem simulier ten Laserstrahl zugeordnet sind, mit den sichtbaren Bild punkten eines Zieles zusammenfallen. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit Digitalspeichern zur Speicherung von Gelände, Ziel, Leuchtspur und Visier und mit einem Bildmultiplexer zur Überlagerung der Speicherinhalte, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , dass der Bildmultiplexer (20) einen Schalter (36) aufweist, der wahlweise das Bild des Geländes (H) bzw. Zieles (Z) bei der Speicherabtastung auk- wählt, wobei der Schalter von einer Steuerung (34) betätict wird, die bei vorhandenem Ziel die Entfernung des Zieles mit der des Geländes vergleicht. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein einer Trefferanzeige vorgeschalte tes UND-Gatter (38), welchem der Inhalt des Leuchtspur speichers (14) zugeführt wird und welches von der Steuerung (34) freigegeben wird, wenn gleichzeitig ein Bildpunkt des Zieles dargestellt wird.

Inventors: HOHMANN, THOMAS, STICKEL, ROBERT, DR.
Applicants: HONEYWELL REGELSYSTEME GMBH
Application year: 1984
Main classification: F41J5
IPC codes: F41G3, F41J5