DE2311962A1

DE2311962A1 - Azimuth-ausrichtanlage

Info

Publication number: DE2311962A1
Application number: DE2311962A
Authority: DE
Inventors: John Higgins
Original assignee: CA MINISTER NAT DEFENCE; Minister of National Defence of Canada
Current assignee: CA MINISTER NAT DEFENCE; Minister of National Defence of Canada
Priority date: 1972-03-17
Filing date: 1973-03-08
Publication date: 1973-09-20
Also published as: FR2176784A1; FR2176784B1; CA975157A; AU469003B2; JPS4912698A; US3881824A; GB1420647A; AU5334873A; DE2311962C2; JPS581391B2

Description

HER MAJESTT 03IE 3JJEEN IN RIGHT OF GAFADA AS REPRESENTED

BY THE MINISTER OF NATIONAL DEFENCE , Ottawa, Ontario, Canada.

Azimuth- Ausrichtanlasre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ausrichten von Elementen in Azimuth im allgemeinen und auf Einrichtungen zum Ausrichten von Artilleriegeschützen im besonderen.

Mit dem Aufkommen sich selbst bewegender Artilleriewaffen und anderer neuer Artillerieausrüstung ist das Standardverfahren der Geschützsteuerung nicht mehr ausreichend, wenn die neue Ausrüstung schnell und beweglich in Gefechtstellung gebracht werden soll.

Eins der vordringlichen Probleme ist das Verfahren der Feuerleitung in der Geschützbatterie. Bevor die Geschütze abgefeuert xverden können, müssen diese ausgerichtet werden, d.h. an jedem Geschütz müssen zwei Bezugslinien bestimmt werden. Die erste oder vertikale Bezugslinie ist für die C-eschützhöheneinstellung leicht durch die Schwerkraft zu bestimmen. Die zweite oder Azimuthbezugslinie (gewöhnlich die Nordrichtunpv) ist schwerer festzulegen

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una zn halten.

Wenn eine Artilleriebatterie örtlich, verlegt werden soll, ermittelt gewöhnlich eine Erkundungsgruppe einen neuen Batterieort und markiert die Geschützstellungen, die durch die Geschütze der Batterie eingenommen werden sollen, und stellt auch den Batteriezielkreis oder die Feuerleitung auf. Dieses Instrument ist eine militärische Übertragungsanlage. Der Azimuthmaßstab des Zielkreises ist unter Verwendung eines magnetischen Kompasses oder eines Kreis-Orientators ausgerichtet. Die Geschütz* werden dann in Stellung gebracht und parallel zueinander, gewöhnlich im Mittelpunkt der Bogenrichtung, ausgerichtet, d.h. in eine Richtung, die das normale Überstreichen der Geschütze zum Umfassen des hauptsächlich interessierenden Abschnitts ermöglicht. Die Ausrichtung der Geschütze wird unter Verwendung des ReziprokpeilVerfahrens ausgeführt. Aufeinanderfolgend wird bei Jedem Geschütz die Peilung aus dem Zielkreis gemessen und durch Zuruf, drahtlos oder Boten zum Geschütz gebracht. Die Zieleinstellung des Geschützes ist dann, wenn es zum Zielkreis gerichtet ist, das Ausrichten beim reziproken Eichen. Durch Verwenden der.Eichmarkierung an der Geschützzieleinrichtung, von der eine den Winkel zwischen der optischen Geschützachse und die Zielrichtung des Geschützrohrs anzeigt, kann das Geschützrohr um den erforderlichen errechneten Wert versetzt werden, so daß es auf dem gewählten Bogenmittel_ punkt ausgerichtet ist. Um Fehler zu vermeiden, wird jede Ablesung unabhängig geprüft und alle Daten werden mindestens doppelt durchgegeben, d„h. vom Zielkreis zum Geschütz und vom Geschütz zum Zielkreis. Das ganze Verfahren wird mindestens doppelt wiederholt, da die Lage der Geschützzielvorrichtung, die vom Drehmittelpunkt des Geschützes verschieden ist, sich ändert, wenn es bewegt wird, so daß es in die Bogenmittelpunktrichtung gebracht wird. Dies wird dann für jedes Geschütz der Batterie wiederholt. Wenn dieser Vorgang beendet ist, wird die

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INSt³ECTiO

Batterie ausgerichtet und zur Aufnahme der Feueranforderung vorbereitet.

Gewöhnlich werden Bezugspole durch jede Geschützmannschaft aufgestellt, so daß nach dem Abfeuern des Geschützes eine Verschiebung für die ursprüngliche Stellung, die durch den Rückstoß des Geschützes verursacht worden ist, eingestellt werden kann.

Ein großer Nachteil des bestehenden Sj^7-Stems ist die lange zum Ausrichten einer Geschützbatterie erforderliche Zeit. Beispielsweise kann es bei schlechtem ",Vetter etwa 1o bis 3o Minuten dauern, -um das Ausrichten durchzuführen, und bei der modernen.mobilen Kriegführung, wo häufig Waffen bewegt werden müssen, wird diese Verzögerung zu einem wichtigen Faktor. Ein weiterer Nachteil dieses Systems ist der, da das Verfahren die Winkelberechnung enthält, daß Handeinstellungen und das Ablesen der Zielkreise und Zieleinstellungen und wörtliche Informationsdurchsage besonders unter Gefechtsbedingungr aine bezeichnete Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler ist. Außerdem ist die Zahl der Geschützte, die von dem Zielkreis behandelt werden kann, wegen der zum Behandeln eines jeden Geschützes notwendigen Zeit beschränkt.

Die Erfindung gibt eine Azimuthausrichtanlage an mit einem Bezugsgerät, das in einer bekannten Orientierung ausgerichtet werden kann mit einer Dreheinrichtung zum Liefern eines hochkolliminierten Lichtstrahls an das Bezugsgerät, einer Datenübertragungseinrichtung, einer mit der Dreheinrichtung verbundenen Winkeidatenerζeugungseinrichtung, die bewirkt, daß die Datenübertragung die 7/inkelbewegungszunahme der Dreheinrichtung signalisiert und eine gegebene Position durch diese Einrichtung weitergibt; mindestens einem Element, das im Azimuth ausgerichtet werden soll,

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einer Aufnahmeeinrichtung an diesem Element mit einer Einrichtung zum Erfassen des hoch kolliminierten Lichtstrahls und zur Aufnahme und zum Auswerten der Daten aus der Datenübertragungseinrichtung und von dort zum Liefern einer Azimuthinformation, wodurch dieses Element ausgerichtet werden kann.

Die Datenübertragungseinrichtung kann in bequemer Weise eine hodulierte Strahlung, z.B. eine pulsierende Strahlung aussendende Bake und die Datenerzeugungseinrichtung ein Winkelkodiergerät sein.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält die Aufnahmeeinrichtung einen Oszillator, der zusätzlich die Daten verfeinert.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung·enthält die Aufnahmeeinrichtung eine Vergleichseinrichtung zur Aufnahme der Daten als einen ersten Eingang und als einen zweiten Eingang ein Signal der augenblicklichen Ausrichtung des Elements und zum Erzeugen eines resultierenden Fehlersignals als Befehlssignal, und eine Einrichtung, die auf dieses Fehlersignal anspricht, um das Element im Aaimuth auszurichten.

In einer Hinsicht ergibt die Erfindung eine Anlage zum Verwenden beim Ausrichten von Geschützen mit einem .Bezugsgerät, das in eine bekannte Orientierung eingestellt werden kann, wobei eine pulsierte, praktisch omnidirektionale Bake an diesem Bezugsgerät angeordnet ist, auf die ein sich drehender hoch kolliminierter Lichtstrahl einwirkt, mit einer mit diesem Lichtstrahl verbundenen Einrichtung, die bewirkt, daß die Bake den Durchgang der Datenlage durch den Lichtstrahl signalisiert, mit mindestens einem Geschütz, das im Bereich des Bezugsgerätes beliebig auf-

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gestellt werden kann, mit einer Aufnahmeeinrichtung am Geschütz mit einer Einrichtung zum Aufnehmen und Zählen der Impulse der Bake und zum Betreiben von Anzeigeeinrichtungen, die auf das Signal zum Nullstellen der Zählung ansprechen, und ferner mit einer Einrichtung, die den Lichtstrahl erfassen kann, wenn er die Aufnahmeeinrichtung passiert, und die die Anzeigeeinrichtung an der Aufnahmeeinrichtung für die augenblickliche Zählung sperrt und dadurch eine Anzeige eines Winkels der Geschützstellung zur genannten Angabe darstellt und so das Geschütz ausrichten läßt.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält die Aufnahmeeinrichtung einen Oszillator, der zusätzlich die Anzeigen durch Interpolation zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen der Bake verfeinert.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel befinden sich die Anzeigeeinrichtungen an numerischen Zählern.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält das Aufnahmegerät eine Einrichtung zum algebraischen Addieren eines Wertes eines Winkels einer Zielscheibe zu den Anzeigen, um einen Zielbezugswinkel anzuzeigen, wodurch dieses Geschütz auf diese Zielscheibe eingestellt werden kann.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ber schrieben, wie es bei der Geschützausrichtung verwendet wird, wobei auf die Zeichnungen verwiesen wird. In den Zeichnungen ist:

Figur 1 eine graphische Darstellung einer Geschützstellung zu einem Be zugsgerät;

Figur 2 eine graphische Darstellung des mechanischen Aufbaus des Bezugsgerätes;

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Figur 3 ein Blockdiagramm der Elemente mit dem Bezugsgerät und dem Aufnahmegerät;

Figur 4 eine Darstellung des optischen Teils des Aufnahmegerätes ;

Figur 5 (Seite 1) eine graphische Darstellung einer kleineren Korrektur; und

Figur 6 ein Blockdiagramm eines anderen Merkmals»

Figur 1 zeigt die grundsätzliche Geometrie bei einem Geschützausrichtungsverfahren und gibt die in der" Beschreibung verwendeten Winkel -an. Ein Bezugsgerät 8 befindet sich nahe der Artilleriebefehlsstelle und eine Batterie von Geschützen, von denen eines bei 9 angedeutet ist, befinden sich in einem rohen Halbkreis um die Kommandostelle. Jedes Geschütz besitzt ein Aufnahmegerät 1o zum Empfangen von Signalen aus dem Bezugsgerät 8. Das hier verwendete Winkelmaß ist das beim Militär verwendete, d.h. 1 mil « i/6,4oo Umdrehung.

Das Bezugsgerät 8 (Figur 2) besteht aus zwei Untergeräten 12 und 13, die auf einem (nicht dargestellten) Dreifuß montiert sind. Das Bodenuntergerät 12 ist von zylindrischer Form und befindet sich unmittelbar auf dem Dreifußkopf. Dieser dient zum Nivellieren des Bezugsgerätes. Das obere Untergerät 13 ist durch einen Sperrstift 14 gegen das Untergerät 12 gesperrt. Das Bezugsgerät wird dann so gedreht, daß es im Azimuth in bezug auf ein bevorzugtes Gitterdatum (Süden) mittels eines magnetischen Kompasses oder eines Kreisel-Orientators oder eines anderen entsprechenden Gerätes ausgerichtet ist. Wenn es sich in der richtigen Lage befindet, wird das Untergerät 12 am Dreifußkopf befestigt und das obere Untergerät wird freigegebÄn. Das Boden-Untergerät 12 enthält (nicht dargestellte). Energiequellen, einen Motor 15 und ein Antriebssystem zum

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Drehen des Drehtisches 17 ₅ auf dem das obere TJntergerät sitzt. Der Motor 15 kann ein Wechselstromsynchronmotor sein, der seine Energie aus der durch einen stabilen Oszillator in üblicher Weise geregelten Quelle entnimmt. Es kann aber auch ein Gleichstrommotor des Tachometertyps für Geschwindigkeitsregelung verwendet werden_o Das Antriebssystem weist ein lösbares Antriebsrad 18 auf, das über eine Leerlaufrolle 19 eine angetriebene Platte 2o bewegt. Die Platte 2o ist auf einer Welle 22 befestigt, die wiederum mit dem Drehtisch 17 verkeilt ist« Der Drehtisch 17 ruht auf Drucklagern 25.

Das obere Untergerät 15 enthält zwei Lichtquellen (der Ausdruck "Lichtquelle" wird hier weit benutzt, da bei diesem Ausführungsbeispiel die ganze vom Bezugsgerät 8 ausgesaadte Strahlung auf das Spektralgebiet über o,7 Mikron, d.h. nahe Infrarot beschränkt ist)» line Quelle, ein pulsierter GaAs-Laser 24, strahlt einen schmalen Lichtstrahl (nachstehend als Lichtstrahl bezeichnet) aus, der sich um die vertikale Achse des Bt. ragsgerätes dreht und bei

gleichbleibender Ge schv,. indigo von z.B. einer Umdrehung

in fünf Sekunden durch den Motor 15 angetrieben wird. Die Strahlung aus dem Laser wird durch ein anamorphes optisches System in einen Strahl mit einer Divergenz von o,5 mil in der horizontalen Ebene und 28o mil in der vertikalen Ebene umgeformt. An derselben Achse befindet sich auch eine übertragungseinrichtung, hier eine Xenon-Blitzlichtröhre 5o, mit einem entsprechend geformten Reflektor 31, der in der horizontalen Ebene eine Strahlung in alle Richtungen mit einer Strahlstreuung von 28o mil in der vertikalen Ebene liefert. (Eine geeignete Blitzlichtlampe ist ein EG&G-Type FX-6A.) Diese wird als Bake bezeichnet. Die Bake erfordert nicht insgesamt die omnidirektionale Strahlung, vorausgesetzt, daß sie eine Streuung be.sitzt, die alle zugehörigen Empfänger umfaßt. Wenn es aus

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Sicherheitsgründen erforderlich sein sollte, kann ein optischer Filter zum Einschließen der Bake verwendet werden, so daß nur infrarote Strahlung emittiert wird.

Zum Zuführen von elektrischer Energie und von Auslösesignalen an das obere Untergerät 13 dient eine Sehleifringanordnung 27» 28. An derselben Welle wie der Drehtisch 17 befindet sich eine Winkeldatenerzeugungseinrichtung, hier eine Kodierplatte 25, ä-ie elektrische Impulse liefert, die eine Drehung des Drehtisches a 1o mil bedeuten, deh. 64o Impulse pro Umdrehung. Vom Kodierer wird auch ein zusätzlicher Bezugsimpuls pro Umdrehung erzeugt, wenn der Lichtstrahl die eine Nullstellung bedeutende Angabe passiert. Dieser Bezugsimpuls wird um 13o Mikrosekunden aus einem der Zugimpulse verzögert. In der Praxis lösen die Zugimpulse von der kodieraehse einen gesteuerten Gleichrichter aus, der wiederum Auslöseimpulse an die Xenon-Blitzlichtlampe über einen (nicht dargestellten) Transformator liefert. Der UuIl-Bezugsimpuls, der alle 13o Mikrosekunden nach einem Zugimpuls auftritt, löst einen zweiten gesteuerten Gleichrichter und somit eine zweite Entladung von der Xenon-Blitzlichtlampe aus. Auf diese Weise wird durch die Bake ein Lichtimpuls emittiert, was jede Zunahme von 1o mil der Lichtstrahlumdrehung markiert. Ein Doppelimpuls wird gegeben, wenn der Lichtstrahl durch die Kullrichtung geht·

Am Geschütz befindet sich ein Aufnahmegerät 35» das im allgemeinen ein optisches Aufnahmeelement 36, ein Zählgerät 37) einen Oszillator 38, einen Computer 39 und ein Anzeiggerät 4o enthält, das in fünf Ziffern eine reziproke Zieleinrichtungspeileinstellung Θ» eine Zielpeilung

und einen Zielbezugswinkel O numerisch anzeigt (Figur 1). Das optische Aufnahmeelement 36 (Figur 4) besitzt einen Infrarotfilter 41 und eine Linse, die die aufge-

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nomniene Strahlung an zwei Photodioden 4-6, 4-7 fokussiert. Das dichroitisch^ Diagonalfilter 42 dient zum Reflektieren eines schraalen 3trahlungsbandes bei o,9 M aus dem Lichtstrahl der Photodiode 46. Die Breitbandstrahlung der Bake-wird zur Spalt-Photodiode 47 übertragen. Die Diode 4-7 ist etwas aus der Fokal ebene gebracht, so daß, wenn das Geschützzielgerät beim Bezugsgerät 8 gerichtet ist, die pulsierte Strahlung von der Bake auf ein rundes Gebiet seiner Oberfläche einfällt. Durch Gleichmachen der Ausgänge von beiden Seiten der Photodiode 47 kann eine genaue Zieleinstellung durch Überqueren des Geschützes erfolgen oder es können auch die Ausgänge zum Steuern einer Aufschaltung benutzt werden»

Im Betrieb zeigt die Geschützeinstelleinrichtung mit dem optischen Aufnahmegerät 36 an das Bezugsgerät. Eine Impulsreihe wird von der Bake an der Photodiode 4-7 empfangen. Der Doppelimpuls, der beim Strahldurchgang durch die Null-( Süd-)Richtung empfangen wird, dient zum Zurückstellen auf Null und zum Anlassen einer Drei-Ziffern-Zählanzeige 37a eines Zählers 37» der dann die Zahl der aufgenommenen Bakenimpulse zählt und speichert und diese drei Ziffern des Winkels θ an der Anzeige 4-o anzeigt. Außerdem dient Jeder Bakenimpuls zum Anhalten, Zurückstellen und Anlassen eines Zwei-Ziffern-Zählers in der Zähleinrichtung, der an der Anzeige 37b rechts von der Drei-Ziffern-Zählanzeige an der Anzeige 4-o anzeigt. Die Zwei-Ziffern-Zähler registrieren die abgelaufenen Zyklen eines Lokaloszillators 38, dessen Ecequenz f » 64·οοο χ Hz, worin die Umlaufgeschwindigkeit des Lichtstrahls in Umdrehungen pro Sekunde ist. Jeder Zyklus des Oszillators 38 entspricht somit einer Interpolationsfigur von o,1 mil Umdrehung des Lichtstrahls. Wenn dieser Zwei-Ziffern-Zähler die Zahl 99 erreicht, wird diese Zahl im Zähler gehalten, bis der nächste Bakenimpuls aufgenommen wird und den Zähler auf Null zurückstellt und wieder anläßt. Bei

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64οοο χ Hz wird ein Fehler nicht akkumulativ, aber er wird alle 1o mil korrigiert. Der Oszillator 38 kann auch so geregelt werden, daß seine Frequenz variiert werden kann und eine genaue Zahl von Impulsen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bakenimpulsen erzeugt.

Der Zähler 37 liefert somit mittels der Anzeigen 37a und 37ΐ> am Anzeigegerät 4o ein Ablesen des Winkels, durch den der Lichtstrahl aus der gegebenen Richtung (Süden) gekommen ist. Bei Durchgang des Lichtstrahls durch den ¹NlH-kel θ wird er vom Geschützaufnahmegerät 36 empfangen und zur Photodiode 46 reflektiert. Der resultierende Impuls dient zum Anhalten sowohl der Zählanzeigen als auch der erhaltenen Ablesung, θ ist ein Maß des Winkels zwischen der optischen Achse der Geschützzieleinrichtung und der Nordrichtung mit einer Auflösung von o,1 mil.

In einem einfachen handbetriebenen System würde die·Zieleinrichtung TOn der Rohrmittellinie um diesen Winkel abweichen, so daß bei. Drehung des Geschützes zum Einstellen der Zieleinrichtung am Bezugsgerät 8 das Geschützrohr in die Nordrichtung gerichtet sein würde. Der Zieleinstellwinkel kann beispielsweise durch Zuruf vom Batteriebefehlshaber zur Geschützbedienung gegeben werden, die durch Hand eine Fünf-Ziffern-Anzeige dieses Winkels auf einem Anzeigegerät 4o anzeigt und außerdem kann in dem einfachen Zusatz-Computer 39 der Winkel zum Winkel addiert werden und ergibt so den Winkel Θ, der ebenfalls an einer Fünf-Ziffem-Anzeige am Anzeigegerät 4o angezeigt werden kann. Nachdem die Geschützbedienung in die Zieleinrichtung den Winkel θ eingestellt hat, zeigt sie seine Geschützzieleinstellung am Bezugsgerät 8 und wartet, bis der Zielbezugswinkel θ am Anzeigegerät 4o erschienen ist. Sie stellt dann ihren Geschützeinstellmaßstab auf diese Ablesung, und verstellt somit ihre Geschützeinstelleinrichtung um

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den geforderten Wert und überquert das Geschütz, "bis ihre Einstellung wieder auf das Gerät 8 zentriert ist. Hun wird eine geringe abweichende Ablesung für den Zielbezugswinkel θ angezeigt. Die Winkeländerung mit Überqueren des Geschützes erfolgt, weil das Geschützzielgerät nicht üblich auf der Drehachse des Geschützes eingestellt ist, sondern von dieser Achse abweicht. Die Geometrie dieses Effekts wird in Figur 5 gezeigt. Wenn θ die ursprüngliche reziproke Zieleinstellung aus dem Gerät 8 ist, dann ist nach Verstellung des Geschützes in die durch gestrichelte Linien angezeigte Stellung der wirkliche reziproke Zieleinstellung θ + = θ, und dies ist somit der Winkel, der jetzt angezeigt wird. Das Ausrichten des Geschützes ist ein iterativer Vorgang, wobei die Zahl der notwendigen Wiederholungen von der endgültig gewünschten Genauigkeit abhängt. Die Fehlergröße θ hängt ab: a) vom Abstand des Geräts 8 vom Geschütz 9j von R, b) vom Abstand, um den die Geschützeinstellung won der Geschützdrehachse abweicht und c) von der Anfangsorientierung des Geschützen.

Der größte Fehlerwert θ (η) nach η Wiederholungen ist etwa gegeben durch

θ (η) - 2 (|5 ⁿ sin §,

worin r der Abstand ist, durch den die Geschützeinstelleinrichtung von der Drehachse abweicht, und O der Winkel, durch den das Geschütz verstellt ist« Eine Wiederholung ist alles, was in den meisten praktischen Fällen verlangt wird β

Wenn die Geschützeinstellung automatisiert sein soll, wird in dem Gerät 35 eine Vergleichseinrichtung vorgesehen, die den V/inkel 0 aus dem Computer 39 aufnimmt und ihn mit dem tatsächlichen Abweichungswinkel der Geschützrichtung vergleicht, die von einem Signalgenerator 5^>

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ζ.Β« einer Achsenkodierscheibe an der Geschützrichtungsachse, erhalten wird. Das resultierende Fehlersignal aus der Vergleichseinrichtung dient dann als Befehlssignal zum Steuern der automatischen Einstellung des richtigen Winkels durch Antreiben des Verstellmechanismus 52 des Geschützes (Azimuth-Ausricht-Einrichtung). Die Einrichtung dient dazu, eine Geschützzieleinrichtung selbst im Bezugsgerät 8 während der Drehung des Geschützrohres zu sperren. Ein bequemes Verfahren zum Ausführen dieses ist eine Bi-Photozellendiode 4-7, deren Ausgang ein Richtungsfehlersignal zum Antrieb des Geschützzieleinstellgerätes und zum Halten deren optischer Achse in Linie mit dem Bezugsgerät ergeben kann.

Da es die Vorderkante des Lichtstrahles ist, auf die das Aufnahmegerät anspricht, soll die automatische Steuerung im Aufnahmegerät die erforderliche Genauigkeit über übliche Arbeitsentfernungen von 5o bis 5oo Metern einhalten. Eine wahlweise zusätzliche, handgesteuerte veränderbare öffnung begrenzt die Forderungen des dynamischen Bereichs in den Verstärkern des Gerätes und verringert Ungenauigkeiten an kurzen Entfernungen (wegen der endlichen Durchmesser der Aufnahmeobjektivlinsen).

Wenn sich das Bezugsgerät 8 nahe am Geschützaufnahmegerät 1o befindet, werden mehrere GaAs-lmpulse an das Aufnahmegerät 1o gerichtet, während der Lichtstrahl dort einfällt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dient der erste Impuls der vom Geschützaufnahmegerät 36 aufgenommenen und zur Photodiose 46 reflektierten. Strahlung zum Anhalten des örtlichen Oszillators 38 zum Zähler oder Speicher 37* Alle folgenden Impulse·, die während des Lichtstrahleinfalls an der öffnung empfangen worden sind, werden an die Zähleinrichtung 37 gegeben, bevor die dort gespeicherten Zahlen an den Anzeigen 37a

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und 37b erscheinen. Da der GaAs-Laser bei einer Erequenz pulsiert wird, die einem Impuls von ge ο,2 mil Umdrehung des Drehtisches entspricht, liefert der örtliche Oszillator Interpolationsimpulse, die ge o,1 mil Drehung des Drehtisches 17 entsprechen. Der angezeigte Winkel wird automatisch nach dem Winkel korrigiert, der der Mitte des an der Mitte der Aufnahmeeinrichtung einfallenden Lichtstrahls entspricht. Es können Zähl- und Teilschaltungen verwendet werden, wo die Impulswiederholungsgeschwindigkeit des Lasers nicht die Hälfte der Geschwindigkeit des örtlichen Oszillators 38 ist.

Bei einem bevorzugten Aufbau einer Bi-Photozellendiode wird im Xenon-Aufnahmekanal vorgesehen. Eine entsprechende Anzeigeeinrichtung ermöglicht die Verwendung des Systems zur Nachtzeit ohne Verwendung sichtbarer Zieleinstellbeleuchtung am Bezugsgerät.

Im "Bezugsgerät 8 kann sich ein Ga-As-Impulsempfänger 35 befinden. Dieser kann, verwendet mit Zeitmeßschaltungen und einem einfachen Retroreflektor an gedem Geschütz, die Bezugsgerät-Geschütz-Bereiche bestimmen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der GaAs-Sender am Bezugsgerät durch ein rechtwinkeliges Prisma ersetzt, das mit seiner Spitze in der horizontalen Ebene angeordnet ist. Ein GaAs-Sender wird jedem Geschützaufnahmegerät zugefügt und mit ihm loch-ausgerichtet. Dieses System arbeitet in ähnlicher Weise wie die vorher erwähnte Ausführung. Wenn das rechtwinkelige Prisma am Bezugsgeröt sich über die Winkelstellung dreht, in der die Eingangsseite des Prismas senkrecht zur Verbindungslinie von Bezugsgerät und Geschütz liegt, werden die Ga-As-Impulse, die vom Geschütz kommen, zum Aufnahmegerät zurückübertra^en werden und das resultierende Signal wird wie vorher verwendet. Die Verwendung eines Prismas ergibt

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ein Surückreflektieren über einen weiten Bereich des vertikalen Kinkels. . .

Bs kann eine übliche Schaltung hinzugegeben und dieses System als Bereichssucher entweder als Teil der Geschützsteueranlage oder zu allgemeiner Prüfung verwendet werden. Dieses lusführungsbeispiel ist ferner als Kurzbereichs-Sicherungs-übertragungsanlage zweckmäßig.

Obwohl sich die Beschreibung auf die Anwendung der Erfindung auf die Geschützausrichtung beschränkt, ist zu erkennen, daß die Erfindung in gleicher 7/eise auch bei der Ausrichtung im Azimuth anderer Elemente, z.B. von Kreiselkompassen auf Schiffen angewendet werden kann. In diesem Fall würde das Bezugsgerät ein Küstengrundgerät sein, das z.B. in einer Hafeneinfahrt aufgestellt ist»

Zusammenfassung

EineAzimuthausrichtanlage ist besonders zum Ausrichten von Artilleriegeschützen von Nutzen. Ein bei Ausrichteinrichtungen auftretendes Problem ist die geringe Geschwindigkeit, mit der eine Information zwischen einer Steuerstelle und dem oder den auszurichtenden Elementen übertragen werden kann. Die Anlage enthält ein Bezugsgerät, das sich in einer bekannten Orientierung befindet; und mit einer omnidirektionalen Bake versehen ist, die eine pulsierte Strahlung aussendet. Am Gerät befindet sich auch eine Dreheinrichtung, die einen hoch kollimx— nierten Strahl liefert. "Mit dieser ist eine Einrichtung verbunden, die bewirkt, daß die Bake das Passieren einer Lageangabe signalisiert. Das Geschütz oder andere EIe-

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Claims

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HER MAJESTY THE CTOEEN IN RIGHT OF CANADA AS REPRESENTED BY THE MINISTER OP NATIONAL DEFENCE

Patentansprüche

1 Λ Azimuth-Ausrichtanlage, gekennzeichnet durch ein Bezugsgerät (8), das in bekannter Orientierung ausgerichtet werden kann, eine Drehvorrichtung (17) zum Liefern eines hoch kolunlinierten Lichtstrahls am Bezugsgerät, eine Datenübertragungseinrichtung, ein Winkeldatenerζeugungsgerät, das mit der Dreheinrichtung "verbunden ist und bewirkt, daß die Datenübertragung die Winkelzunahmebewegung der Dreheinrichtung signalisiert, die durch diese eine Datenlage hindurchgehen läßt, mindestens ein im Azimuth auszurichtendes Element (9), eine Aufnahmeeinrichtung (1o) am Element mit einer Einrichtung zum Erfassen des hoch kolliminierten Lichtstrahls und zur Aufnahme und Auswertung der Daten aus der Datenübertragungseinrichtung und von dort zum Liefern einer Azimuthinfärmation, durch die das Element ausgerichtet werden kann.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ' Datenübertragungseinrichtung eine eine modulierte Strahlung aussendende Bake ist.
3· Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungseinrichtung eine Bake für das Aussenden pulsierter Strahlen und die Datenerzeugungseinrichtung ein Winkelkodierer ist.
4·. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung ferner einen Oszillator enthält,

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der die Daten zusätzlich, verfeinert.
5. Anlage nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung eine Yergleichseinrichtung zur Aufnahme der Daten als einen ersten Eingang und als einen zweiten Eingang ein Signal der augenblicklichen Ausrichtung des Elementes ist und ein resultierendes Ifehlersignal als Befehls signal erzeugt, und daß eine Einrichtung auf das Befehlssignal zum Ausrichten der Elemente im Azimuth anspricht.
6. Anlage nach Anspruch Λ, gekennzeichnet durch eine pulsierte Strahlung aussendende Bake an dem Bezugsgerät (8), eine Einrichtung an der Dreheinrichtung (17), die die Bake den Durchgang einer gegebenen Stellung von der Dreheinrichtung anzeigen läßt, mindestens ein Element (9)j das im Bereich des Bezugsgerätes liegen kann, eine Aufnahmeeinrichtung am Element mit einer Einrichtung zur Aufnahme und zum Zählen der Impulse der Bake und zum Betreiben einer Anzeige und zum Ansprechen auf das Signal zur Nullstellung der Zahl, und ferner durch-eine Einrichtung zum Erfassen des lichtstrahls beim Passieren der Aufnahmeeinrichtung und zum Sperren der Anzeige an die Aufnahmeeinrichtung, wodurch eine Winkelanzeige der Elementstellung zum Datum dargestellt wird, durch die das Element ausgerichtet werden kann.
7· Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die pulsierende Strahlung aussendende Bake in praktisch alle Richtungen weist und das Element ein Geschütz (9) ist.
8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung ferner einän Oszillator enthält, der die Anzeige durch Interpolation zwischen zwei

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aufeinanderfolgenden Impulsen, die von der Bake aufgenommen werden, die Anzeige verfeinern.
9. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige an numerischen Zählern erfolgt.
10. Anlage nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierte Strahlung in oder nahe dem visuellen Spektrum liegt und der Lichtstrahl ein Laserstrahl ist. - ' '
11. Anlage nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung eine Einrichtung zum algebraischen Addieren eines Winkelwertes einer Zieleinstellung an die Anzeige enthält, die den Zielbezugswinkel anzeigt, wodurch das Geschütz auf das Ziel eingestellt ist.
12. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung, die einen hoch kolliminierten Strahl liefert, ein Übertrager für hoch kolliminiertes Licht ist.
13. Gerät nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung zum Liefern eines hoch kolliminierten Strahls ein Reflektor ist un«#daß der Übertrager des Strahls sich am Element be finde j/ßpid a^F d^e Bezugseinrichtung weist.

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