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Title:
SIMULATOR AND METHOD FOR SIMULATING A DEPLOYMENT OF A MISSILE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/215104
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a simulator (10) for simulating a deployment of a missile of an attacking system. The simulator comprises: a memory device (11) for storing a terrain model (GM) of the battle terrain and for storing a number of target-object models (Z1, Z2, Z3) of target objects; a sensing unit (12) associated with the attacking system, for sensing and tracking a defined target object of the target objects in the battle terrain; a transmitting unit (13) associated with the attacking system, for transmitting a coded laser signal (LS) to the defined target object, the coded laser signal comprising at least an identification of the attacking system; a receiving unit (14) associated with the attacking system, for receiving a response signal (AS) transmitted by the defined target object as a response to the laser signal, which response signal comprises at least location information (OI) and type information (TI) of the defined target object; a providing unit (15) for providing a target-object model for the defined target object, which target-object model is stored in the memory device, in accordance with at least the type information of the received response signal; and a vision means (AS) associated with the missile of the attacking system, for outputting a current visual representation of the battle terrain by means of the terrain model, the provided target-object model and the location information of the response signal.

Inventors:
CHRISTIANS ERNST (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/056257
Publication Date:
November 29, 2018
Filing Date:
March 13, 2018
Export Citation:
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Assignee:
RHEINMETALL ELECTRONICS GMBH (DE)
International Classes:
F41G7/00; F41A33/00; F41G3/26; G09B9/00
Domestic Patent References:
WO2002084201A12002-10-24
Foreign References:
EP1167913A12002-01-02
US20110311949A12011-12-22
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
HORN KLEIMANN WAITZHOFER PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Simulator (10) zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkörpers eines an- greifenden Systems (20) in einem Gefechtsgelände (G), mit:

einer Speichervorrichtung (ll) zum Speichern zumindest eines Gelände- Modells (GM) zumindest eines Gefechtsgeländes (G) und einer Anzahl von Zielob¬ jekt-Modellen (ZI - Z3) von Zielobjekten (31 - 33),

einer dem angreifenden System (20) zugeordneten Erfassungs- Einheit (12) zum Erfassen und Verfolgen eines bestimmten Zielobjekts (31) der Zielobjekte (31 - 33) in dem Gefechtsgelände (G),

einer dem angreifenden System (20) zugeordneten Sende-Einheit (13) zum Senden eines codierten Lasersignals (LS) an das bestimmte Zielobjekt (31), wobei das codierte Lasersignal (LS) zumindest eine Identifikation (ID) des angreifen- den Systems (20) umfasst,

einer dem angreifenden System (20) zugeordneten Empfangs- Einheit (14) zum Empfangen eines von dem bestimmten Zielobjekt (31) als Antwort auf das Lasersignal (LS) gesendeten Antwortsignals (AS), welches zumindest eine Ortin¬ formation (Ol) und eine Typinformation (TI) des bestimmten Zielobjekts (31) um- fasst,

einer Bereitstellungs- Einheit (15) zum Bereitstellen eines in der Speicher¬ vorrichtung (ll) gespeicherten Zielobjekt-Modells (Zl) für das bestimmte Zielob¬ jekt (31) in Abhängigkeit zumindest der Typinformation (TI) des empfangenen Antwortsignals (AS), und

einem dem angreifenden System (20) zugeordneten Sichtmittel (16) zur

Ausgabe einer aktuellen Sichtdarstellung des Gefechtsgeländes (G) unter Ver¬ wendung des Gelände-Modells (GM), des bereitgestellten Zielobjekt-Modells (Zl) und der Ortsinformation (Ol) des Antwortsignals (AS). 2. Simulator nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtmittel (16) dazu eingerichtet ist, eine reale Sichtdarstellung des Gefechtsgeländes (G) sowie eine virtuelle Sichtdarstellung des Gefechtsgeländes (G) auszugeben. 3. Simulator nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Sichtmittel (16) dazu eingerichtet ist, im Moment eines Abschießens des Flugkörpers von der realen Sichtdarstellung auf die virtuelle Sichtdarstellung umzuschalten.

4. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass das codierte Lasersignal (LS) die Identifikation (ID) des angreifenden Sys¬ tems (20) und eine Munitionsart (MA) des Flugkörpers des angreifenden Systems (20) umfasst.

5. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Antwortsignal (AS) die Ortsinformation (Ol) des bestimmten Zielobjekts (31), die Typinformation (TI) des bestimmten Zielobjekts (31) und einen Bewe¬ gungsvektor (BV) des bestimmten Zielobjekts (31) umfasst.

6. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

gekennzeichnet durch

eine Einstell- Einheit (17) zum Einstellen einer Ausrichtung des angreifenden Systems (20) in Abhängigkeit der Ortsinformation (Ol) des Antwortsignals (AS).

7. Simulator nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einstell- Einheit (17) dazu eingerichtet ist, die Ausrichtung des angrei¬ fenden Systems (20) in Abhängigkeit von der Ortsinformation (Ol) des Antwort¬ signals (AS) und einem Abgleich von geometrischen dreidimensionalen Daten aus dem Gelände-Modell (GM) mit Informationen zumindest einer dem angrei¬ fenden System (20) zugeordneten bildgebenden Einrichtung einzustellen.

8. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

gekennzeichnet durch

zumindest eine bildgebende Einrichtung zum Aufnehmen zumindest eines Bilds des Gefechtsgeländes (GM).

9. Simulator nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die zumindest eine bildgebende Einrichtung eine Tagsichtkamera, eine Wärmebildkamera und/oder einen Laserscanner umfasst.

10. Simulator nach Anspruch 8 oder 9,

gekennzeichnet durch

eine Bildverarbeitungs- Einheit (18) zum Detektieren von signifikanten Punkten des bestimmten Zielobjekts (31) in dem von der zumindest einen bildgebenden Einrichtung aufgenommen Bild. 11. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Empfangs- Einheit (12) dazu eingerichtet ist, das Antwortsignal (AS) di¬ rekt von dem bestimmten Zielobjekt (31) zu empfangen. 12. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Empfangs- Einheit (12) dazu eingerichtet ist, das von dem bestimmten Zielobjekt (31) gesendete Antwortsignal (AS) über eine Gefechts-Übungs-Zentrale (40) zu empfangen.

13. Verfahren zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkörpers eines angrei¬ fenden Systems (20) in einem Gefechts gelände (G), mit: a) Speichern (701) zumindest eines Gelände-Modells (GM) zumindest eines Gefechtsgeländes (G) und einer Anzahl von Zielobjekt-Modellen (ZI - Z3) von Zielobjekten (31 - 33) in einer Speichervorrichtung (ll),

b) Erfassen (702) und Verfol gen eines bestimmten Zielobjekts (31) der Ziel- objekte (31 - 33) in dem Gefechtsgelände (G),

c) Senden (703) eines codierten Lasersignals (LS) von einer dem angreifen¬ den System (20) zugeordneten Sende-Einheit (13) an das bestimmte Zielobjekt (31), wobei das codierte Lasersignal (LS) zumindest eine Identifikation (ID) des angreifenden Systems (20) umfasst,

d) Empfangen (704) eines von dem bestimmten Zielobjekt (31) als Antwort auf das Lasersignal (LS) gesendeten Antwortsignals (AS) durch eine dem angrei¬ fenden System (20) zugeordnete Empfangs-Einheit (14), wobei das Antwortsignal (AS) zumindest eine Ortinformation (Ol) und eine Typinformation (TI) des be¬ stimmten Zielobjekts (31) umfasst,

e) Bereitstellen (705) eines in der Speichervorrichtung (ll) gespeicherten

Zielobjekt-Modells (Zl) für das bestimmte Zielobjekt (31) in Abhängigkeit zumin¬ dest der Typinformation (TI) des empfangenen Antwortsignals (AS), und

f) Ausgeben (706) einer aktuellen Sichtdarstellung des Gefechtsgeländes (G) unter Verwendung des Gelände-Modells (GM), des bereitgestellten Zielobjekt- Modells (Zl) und der Ortsinformation (Ol) des Antwortsignals (AS) mittels eines dem angreifenden System (20) zugeordneten Sichtmittels (16).

14. Computerprogrammprodukt, welches auf einer programmgesteuerten Ein¬ richtung die Durchführung eines Verfahrens zur Simulation eines Einsatzes ei- nes Flugkörpers eines angreifenden Systems in einem Gefechtsgelände nach An¬ spruch 13 veranlasst.

Description:
SIMULATOR UND VERFAHREN ZUR SIMULATION EINES EINSATZES

EINES FLUGKÖRPERS

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Simulator zur Simulation eines Einsat- zes eines Flugkörpers eines angreifenden Systems in einem Gefechtsgelände. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren sowie ein Computerpro ¬ grammprodukt zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkörpers eines angrei ¬ fenden Systems in einem Gefechtsgelände. Das technische Gebiet der vorliegenden Erfindung betrifft die Simulation fernge ¬ lenkter Flugkörper in einer realen Ausbildungsumgebung eines Gefechtsgelän ¬ des.

In der Ausbildung von Bedienern ferngelenkter Flugkörper bekannte Verfahren basieren auf einer virtuellen Simulation von Zielobjekten in einem Rechner mit einem bilderzeugenden System sowie auf einer laserbasierten Ausbildung im di ¬ rekten Richten des Flugkörpers. Die virtuelle Simulation findet dabei weitgehend vollständig in einer von dem Rechner vorgegebenen simulierten Umgebung statt, insbesondere ohne unmittelbaren Bezug zu im Realen vorhandenen Zielobjekten, wie beispielsweise Panzern oder Lkws. Die laserbasierte Simulation nutzt im re ¬ alen Geländeumfeld des Bedieners vorhandene, lasersensitiv instrumentierte Zielobjekte, welche in der Zielerfassung und Zielverfolgung durch ein im Lenkge ¬ rät des Bedieners vorhandenes optisches und/oder elektrisches Visier anvisiert und während der Flugphase des Flugkörpers verfolgt werden können.

Moderne Lenksysteme zeichnen sich dadurch aus, dass bildgebende Anteile der im Flugkörper verbauten elektronischen Zielerfassungskomponenten und Ziel ¬ verfolgungskomponenten dem Bediener zumindest während der Flugphase des Lenkflugkörpers in sein Sichtmittel eingeblendet werden können. Unter be- stimmten Voraussetzungen kann der Bediener sogar die Möglichkeit erhalten, in den Zielverfolgungsvorgang steuernd einzugreifen oder eine Bekämpfung ohne anfänglichen Zielkontakt aufzunehmen und die Zielzuweisung erst in der Flug ¬ phase des Lenkflugkörpers vorzunehmen.

Allerdings sind diese letzteren Möglichkeiten mit den oben erwähnten bekannten Verfahren in einer realen Ausbildungsumgebung nicht zu simulieren.

In der laserbasierten Simulation ist aus Sicherheitsgründen kein reales Abschie ¬ ßen des Flugkörpers zulässig, bei dem sich die bildgebenden Komponenten mit hoher Geschwindigkeit dem realen Zielobjekt nähern und dabei geeignete

Bildsequenzen beim Flug liefern könnten. Zudem wäre dies auch keine wirt ¬ schaftlich sinnvolle Lösung, da ein solcher Flugkörper nach einer einzigen Ver ¬ wendung mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit zerstört wäre. Aufgrund der erfor ¬ derlichen hohen Geschwindigkeiten von über 500 km/h verbietet sich auch die Lösung, hier eine mehrfach verwendbare Miniatur- Drohne einzusetzen.

In der virtuellen Simulation fehlt dagegen der Bezug zur echten Umgebung des Gefechtsgeländes. Dieser Bezug lässt sich grundsätzlich mittels einer kontinuier ¬ lichen Übertragung von Informationen über Position, Geschwindigkeit und Art der Zielobjekte sowie die bedienerseitigen Positions- und Zielrichtungsdaten her- stellen. Hier ist jedoch einerseits zu berücksichtigen, dass sich in einer Ausbil ¬ dungsumgebung, wie z. B. einem Gefechtsübungszentrum, in der Regel bis zu mehrere Hundert unterschiedliche potenzielle Ziele oder Zielobjekte befinden können. Eine quasi-kontinuierliche Übertragung aller relevanten Zieldaten und aller potenziell bekämpfenden Systeme erforderte extrem hohe Bandbreiten und würde damit mindestens die Kosten des Gefechtsübungszentrums der Ausbil ¬ dungssysteme, insbesondere der Simulatoren, signifikant in die Höhe treiben.

Andererseits sind die technischen Möglichkeiten zur milliradian- genauen Ermitt ¬ lung des Azimuts der Visierrichtung des Bedieners begrenzt, insbesondere bei dynamischen Vorgängen. Eine laserbasierte Simulation kann Genauigkeiten bis in den Submilliradianbereich hinein erreichen. Diese Genauigkeit ist jedoch auf ein von der Umgebung unabhängiges, eigenes Koordinatensystem beschränkt. Hieraus ergeben sich die folgenden Probleme bei der Kopplung von laserbasierter und virtueller Simulation.

Zum einen fehlt die Kopplung des präzisen laserbasierenden Simulationsanteils, z. B. zu einem Weltkoordinatensystem, welches von virtuellen Simulationsrech ¬ nern als gemeinsames Bezugssystem verwendet werden könnte.

Zum anderen sind herkömmliche richtungsgebende Komponenten ungenau und zum Teil anfällig gegenüber Störgrößen. Die vermeintliche Richtung des virtuel- len Anteils kann im Gradbereich von der tatsächlichen Ausrichtung des Visiers abhängen, wobei 1° Abweichung bei maximaler Reichweite von beispielsweise 4.000 m bereits 70 m links oder rechts des Zielobjektes bedeuten. Im Vergleich hierzu beträgt die Abweichung für einen Lasersimulator bei 4.000 m etwa 1 m. Außerdem sind bei einem Ubergang von laserbasierter zu virtueller Simulation Sprünge in der Visierlinie zu erwarten, die einen sinnvollen Einsatz in der Aus ¬ bildung tatsächlich herkömmlich sehr schwierig machen.

Wie dem Obigen zu entnehmen ist, lässt sich die Simulation eines Richtvorgangs, bei dem der Flugkörper zunächst ohne Zielbezug in eine grobe Richtung gestartet wird und dann während der Flugphase erst Ziele erfasst und verfolgt, mit vor ¬ handenen technischen Mitteln einigermaßen brauchbar abbilden, da hier vorhe ¬ riger Bezug zur realen Umgebung erforderlich ist und die technischen Abwei ¬ chungen nicht so prägend zur Geltung kommen.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Simulation eines Einsatzes eines Flugkörpers in einem Gefechts gelände zu verbessern. Demgemäß wird ein Simulator zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkörpers eines angreifenden Systems in einem Gefechtsgelände vorgeschlagen. Der Simu ¬ lator umfasst eine Speichervorrichtung zum Speichern eines Gelände-Modells des Gefechtsgeländes und einer Anzahl von Zielobjekt-Modellen von Zielobjekten, eine dem angreifenden System zugeordnete Erfassungs- Einheit zum Erfassen und Verfolgen eines bestimmten Zielobjekts der Zielobjekte in dem Gefechtsge ¬ lände, eine dem angreifenden System zugeordnete Sende- Einheit zum Senden eines codierten Lasersignals an das bestimmte Zielobjekt, wobei das codierte La ¬ sersignal zumindest eine Identifikation des angreifenden Systems umfasst, eine dem angreifenden System zugeordnete Empfangs- Einheit zum Empfangen eines von dem bestimmten Zielobjekt als Antwort auf das Lasersignal gesendeten Antwortsignals, welches zumindest eine Ortinformation und eine Typinformation des bestimmten Zielobjekts umfasst, eine Bereitstellungs- Einheit zum Bereitstel ¬ len eines in der Speichervorrichtung gespeicherten Zielobjekt- Modells für das bestimmte Zielobjekt in Abhängigkeit zumindest der Typinformation des emp ¬ fangenen Antwortsignals, und ein dem Flugkörper des angreifenden Systems zu ¬ geordnetes Sichtmittel zur Ausgabe einer aktuellen Sichtdarstellung des Ge- fechtsgeländes unter Verwendung des Gelände-Modells, des bereitgestellten Ziel ¬ objekt-Modells und der Ortsinformation des Antwortsignals.

Vorteilhafterweise wird vorliegend die Genauigkeit des codierten Lasersignals genutzt, um dem Sichtmittel und damit der aktuellen Sichtdarstellung, insbe- sondere der aktuellen virtuellen Sichtdarstellung, möglichst präzise Daten zur Position des anvisierten, hier bestimmten Zielobjekts bereitstellen zu können. Der Kommunikationsaufwand und damit die notwendige zu übertragende Da ¬ tenmenge ist vorteilhafterweise durch die Nutzung nur des gerichteten codierten Lasersignals und dessen Antwortsignals des bestimmten Zielobjekts sehr be- grenzt. Dabei ist das Sichtmittel vorzugsweise dazu eingerichtet, auf Basis der zugesandten Daten des Antwortsignals eine virtuelle Simulation des Zielobjekts mit dem laserbasiert identifizierten Ziel zu synchronisieren.

Vorliegend kann der Simulator auch als Simulations- Einrichtung, als Simulati- onsvorrichtung oder als Flugkörpersimulator bezeichnet werden. Das Gefechtsge ¬ lände kann auch als Gefechtsübungs-Gelände oder Trainingsgelände bezeichnet werden. Die Speichervorrichtung umfasst insbesondere einen RAM-Speicher, ei- nen ROM-Speicher und/oder einen EEPROM-Speicher. Das Gelände-Modell ist insbesondere ein virtuelles dreidimensionales Modell des vorliegenden Gefechts ¬ geländes. Das jeweilige Zielobjekt-Modell ist insbesondere ein dreidimensionales virtuelles Modell des jeweiligen Zielobjektes. Das Zielobjekt ist beispielsweise ein Panzer oder ein Lkw.

Die Sende- Einheit umfasst insbesondere einen laserbasierenden Anteil des Simu ¬ lators oder Flugkörpersimulators. Die Zielobjekte sind vorzugsweise für die la ¬ serbasierende Simulation ausgerüstete Ziele.

Das Antwortsignal wird insbesondere über Funk übertragen. Das Antwortsignal umfasst vorzugsweise neben der Ortsinformation und der Typinformation des bestimmten Zielobjekts weitere, für die räumliche und zeitliche Synchronisation hilfreiche Informationen. Die Ortsinformation umfasst insbesondere eine Positi- on in einem vorbestimmten Koordinatensystem, beispielsweise dem Weltkoordi ¬ natensystem. Die Ortsinformation umfasst damit insbesondere die Position des bestimmten Zielobjektes. Die Typinformation gibt insbesondere den Typ des be ¬ stimmten Zielobjekts an, beispielsweise den Typ eines bestimmten Panzers. Das folgende Beispiel für eine Gefechtsübung kann die Wirkungsweise des vor ¬ liegenden Simulators illustrieren. Alle an der Gefechtsübung teilnehmenden Sys ¬ teme, vorliegend das angreifende System sowie die Zielobjekte, verfügen mittels eines Ortungssystems, beispielsweise GPS, über ihre eigene Position in einem gemeinsamen Koordinatensystem. Die Sende- Einheit des Simulators, beispiels- weise ausgebildet als der laserbasierende Anteil des Flugkörpersimulators, sen ¬ det während Zielerfassung und Zielverfolgung, insbesondere vor simuliertem Start des Flugkörpers, Lasercodes aus, die vom ebenfalls instrumentierten anvi ¬ sierten Zielobjekt oder Zielsystem erfasst und ausgewertet werden. Diese Daten beinhalten insbesondere Informationen über die Identität, beispielsweise eine ID-Nummer, und die Waffenart des zielerfassenden, angreifenden Systems. Die ¬ se Daten können direkt oder in einem Gefechtsübungszentrum auch mit Vorrang per Datenfunk über eine Gefechts-Übungs-Zentrale übermittelt werden, welche über Angaben zu Typ und vorzugsweise aktueller Position und Bewegungsvekto ¬ ren aller Übungsteilnehmer verfügt.

Anhand der Position des angreifenden Systems, das über seine ID-Nummer fest- steht, und der des anvisierten Zielobjekts verfügt die Gefechts-Übungs-Zentrale über alle Daten, um potenzielle weitere Ziele entlang der Bezugslinie zwischen dem angreifenden System und dem bestimmten Zielobjekt zu ermitteln und de ¬ ren Daten zusammen mit Angaben zum anvisierten Zielobjekt direkt an das an ¬ greifende System per Datenfunk als das Antwortsignal zu übermitteln.

Hierdurch wird deutlich, dass sich vorliegend die zu übertragende Datenmenge in erheblicher Weise reduziert. Zudem kann automatisch der Bezug zwischen dem relativen laserbasierenden Koordinatensystem und einem Weltkoordinaten ¬ system hergestellt werden. Mit Abfeuerung des Flugkörpers kann das Sichtmit- tel auf eine virtuelle Sichtdarstellung umschalten, wobei auf Basis der zugesand ¬ ten Daten des Antwortsignals die virtuelle Simulationsdarstellung mit dem la ¬ serbasiert identifizierten Ziel synchronisierbar ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Sichtmittel dazu eingerichtet, eine reale Sichtdarstellung des Gefechtsgeländes sowie eine virtuelle Sichtdarstellung des Gefechtsgeländes auszugeben.

Damit ist das Sichtmittel vorteilhafterweise zur Kopplung von Live- Gefechtssimulation und virtueller Gefechtssimulation geeignet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Sichtmittel dazu eingerichtet, im Moment eines Abschießens des Flugkörpers von der realen Sichtdarstellung auf die virtuelle Sichtdarstellung umzuschalten. Da bei einer Gefechtssimulation der Flugkörper tatsächlich nicht abgeschossen wird, wird vorliegend zum Zeitpunkt des Abschießens des Flugkörpers von der realen Sichtdarstellung auf die virtuelle Sichtdarstellung durch das Sichtmittel umgeschaltet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das codierte Lasersignal die Identifikation des angreifenden Systems und eine Munitionsart des Flugkörpers des angreifenden Systems.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Antwortsignal die Ortsin ¬ formation des bestimmten Zielobjekts, die Typinformation des bestimmten Ziel- objekts und einen Bewegungsvektor des bestimmten Zielobjekts.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Simulator eine Einstell- Einheit zum Einstellen einer Ausrichtung des angreifenden Systems in Abhän ¬ gigkeit der Ortsinformation des Antwortsignals.

Damit kann das angreifende System, insbesondere der Flugkörper, auf das be ¬ stimmte Zielobjekt ausgerichtet werden. Folglich ist das bestimmte Zielobjekt genau in der Visierlinie des Flugkörpers. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einstell- Einheit dazu eingerich ¬ tet, die Ausrichtung des angreifenden Systems in Abhängigkeit von der Ortsin ¬ formation des Antwortsignals und einem Abgleich von geometrischen dreidimen ¬ sionalen Daten aus dem Gelände-Modell mit Informationen zumindest einer dem angreifenden System zugeordneten bildgebenden Einrichtung einzustellen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Simulator zumindest eine bildgebende Einrichtung zum Aufnehmen zumindest eines Bilds des Gefechtsge ¬ ländes. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die zumindest eine bildgebende Einrichtung eine Tagsichtkamera, eine Wärmebildkamera und/oder einen La ¬ serscanner. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Simulator eine Bildverar- beitungs- Einheit zum Detektieren von signifikanten Punkten des bestimmten Zielobjekts in dem von der zumindest einen bildgebenden Einrichtung aufge- nommen Bild.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Empfangs- Einheit dazu einge ¬ richtet, das Antwortsignal direkt von dem bestimmten Zielobjekt zu empfangen. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Antwortsignal beispielsweise per Funk direkt von dem bestimmten Zielobjekt an die Empfangs- Einheit und damit das angreifende System übertragen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Empfangs- Einheit dazu einge- richtet, das von dem bestimmten Zielobjekt gesendete Antwortsignal über eine Gefechts-Übungs-Zentrale zu empfangen.

Die Gefechts-Übungs-Zentrale verfügt insbesondere über Angaben zu Typ, aktu ¬ eller Position und Bewegungsvektoren aller an der Gefechtsübung teilnehmen- den Systeme. Die Gefechts-Übungs-Zentrale ist vorzugsweise dazu eingerichtet, anhand der Position des angreifenden Systems und der des anvisierten bestimm ¬ ten Zielobjekts auch potenzielle weitere Zielobjekte entlang der Bezugslinie zwi ¬ schen dem angreifenden System und dem bestimmten Zielobjekt zu ermitteln und deren Daten zusammen mit den Angaben zum anvisierten Zielobjekt an das angreifende System per Funk zu übermitteln.

Vorzugsweise werden dem angreifenden System zusätzliche Informationen über potenzielle Zielobjekte entlang der ermittelten Visierlinie zugesandt und dort in der virtuellen Simulation durch das Sichtmittel dargestellt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden Ergebnisse einer virtuellen Be ¬ kämpfung des bestimmten Zielobjekts per Datenfunk auf das reale Zielobjekt zurück übertragen. Die jeweilige Einheit, zum Beispiel die Bereitstellungs- Einheit, kann hardware ¬ technisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hard ¬ waretechnischen Implementierung kann die Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor, ausgebil ¬ det sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.

Des Weiteren wird ein Verfahren zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkör ¬ pers eines angreifenden Systems in einem Gefechtsgelände vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte a) bis f):

a) Speichern eines Gelände-Modells des Gefechtsgeländes und einer Anzahl von Zielobjekt-Modellen von Zielobjekten in einer Speichervorrichtung,

b) Erfassen und Verfolgen eines bestimmten Zielobjekts der Zielobjekte in dem Gefechtsgelände,

c) Senden eines codierten Lasersignals von einer dem angreifenden System zugeordneten Sende-Einheit an das bestimmte Zielobjekt, wobei das codierte La ¬ sersignal zumindest eine Identifikation des angreifenden Systems umfasst,

d) Empfangen eines von dem bestimmten Zielobjekt als Antwort auf das La ¬ sersignal gesendeten Antwortsignals durch eine dem angreifenden System zuge- ordnete Empfangs- Einheit, wobei das Antwortsignal zumindest eine Ortinforma ¬ tion und eine Typinformation des bestimmten Zielobjekts umfasst,

e) Bereitstellen eines in der Speichervorrichtung gespeicherten Zielobjekt- Modells für das bestimmte Zielobjekt in Abhängigkeit zumindest der Typinfor ¬ mation des empfangenen Antwortsignals, und

f) Ausgeben einer aktuellen Sichtdarstellung des Gefechtsgeländes unter

Verwendung des Gelände-Modells, des bereitgestellten Zielobjekt-Modells und der Ortsinformation des Antwortsignals mittels eines dem Flugkörper des an ¬ greifenden Systems zugeordneten Sichtmittels.

Die für den vorgeschlagenen Simulator beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.

Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst.

Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in ei ¬ nem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer ent ¬ sprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerpro ¬ gramm-Mittel erfolgen.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht expli- zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausfüh ¬ rungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegen ¬ stand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs ¬ beispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzug ¬ ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei ¬ spiels eines Simulators zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkör ¬ pers eines angreifenden Systems in einem Gefechtsgelände;

Fig. 2 zeigt schematisch ein erstes Beispiel eines Gefechtsgeländes mit einem

Simulator nach Fig. l;

Fig. 3 zeigt schematisch ein Beispiel eines von einer Sende- Einheit des Simu ¬ lators nach Fig. 1 gesendeten codierten Lasersignals;

Fig. 4 zeigt schematisch ein Beispiel eines von einer Empfangs- Einheit des

Simulators nach Fig. 1 empfangen Antwortsignals auf das codierte La ¬ sersignal;

Fig. 5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbei ¬ spiels eines Simulators zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkör ¬ pers eines angreifenden Systems in einem Gefechtsgelände;

Fig. 6 zeigt schematisch ein zweites Beispiel eines Gefechtsgeländes mit ei ¬ nem Simulator nach Fig. 1 oder nach Fig. 5; und

Fig. 7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkörpers ei ¬ nes angreifenden Systems in einem Gefechtsgelände.

In den Figuren sind gleiche oder funktions gleiche Elemente mit denselben Be ¬ zugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.

In Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines Simulators 10 (Fig. 2) zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkörpers eines angreifenden Systems 20 in einem Gefechtsgelände G dargestellt. Das erste Ausführungsbeispiel des Simulators 10 der Fig. 1 wird unter Bezug ¬ nahme auf die Fig. 2 - 5 näher erläutert. Dabei zeigt die Fig. 2 ein erstes Beispiel des Gefechtsgeländes G mit dem Simulator 10 nach Fig. 1. Der Simulator 10 ist gemäß Fig. 2 mit einem angreifenden System 20 gekoppelt oder verbunden. Das angreifende System 20 umfasst insbesondere einen Flug ¬ körper, vorzugweise einen Lenk- Flugkörper, beispielsweise zur Panzer- oder Flugabwehr. In dem Gefechtsgelände G befinden sich beispielhaft drei Zielobjek ¬ te 31 - 33. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit sind in dem Gefechtsgelände G nur drei Zielobjekte 31 - 33 dargestellt. Das jeweilige Zielobjekt 31 - 33 kann beispielsweise ein gegnerischer Panzer, ein gegnerischer Lkw, ein Helikopter o- der dergleichen sein.

Der Simulator 10 der Fig. 1 umfasst eine Speichervorrichtung 11, eine Erfas- sungs-Einheit 12, eine Sende-Einheit 13, eine Empfangs- Einheit 14, eine Bereit ¬ stellungs-Einheit 15 sowie ein Sichtmittel 16.

Die Speichervorrichtung 11 ist dazu eingerichtet, ein Gelände-Modell GM des Gefechtsgeländes G, beispielsweise nach Fig. 2, und eine Anzahl von Zielobjek- ten-Modellen ZI - Z3 der Zielobjekte 31 - 33 zu speichern. Insbesondere ist das jeweilige Zielobjekt- Modell ZI— Z3 ein dreidimensionales virtuelles Zielobjekt- Modell, welches als elektronische Datei in der Speichervorrichtung 11 ablegbar ist und als virtuelle Darstellung in dem Sichtmittel 16 darstellbar ist. Die Spei ¬ chervorrichtung 11 umfasst beispielsweise einen RAM-Speicher, einen ROM- Speicher und/oder einen EEPROM- Speicher.

Die Erfassungs- Einheit 12 ist insbesondere dem angreifenden System 20 zuge ¬ ordnet und dazu eingerichtet, ein bestimmtes Zielobjekt, beispielsweise das Ziel ¬ objekt 31, der Zielobjekte 31 - 33, die sich in dem Gefechtsgelände G befinden, zu erfassen und zu verfolgen. Hierzu umfasst die Erfassungs- Einheit 12 insbesonde ¬ re eine Tracking- Einheit (nicht dargestellt). Die Sende- Einheit 13 ist insbesondere dem angreifenden System 20 zugeordnet und dazu eingerichtet, ein codiertes Lasersignal LS (siehe Fig. 1 und Fig. 2) an das bestimmte Zielobjekt 31 zu senden. Hierzu umfasst die Sende-Einheit 13 insbesondere einen Laser, der auf das bestimmte Zielobjekt 31 ausgerichtet wer- den kann und mittels dem das codierte Lasersignal LS direkt an das bestimmte Zielobjekt 31 übermittelt wird. Das jeweilige Zielobjekt 31— 33 ist derart instru ¬ mentiert, um den codierten Laserstrahl zu erfassen und auswerten zu können.

Der Simulator 10 ist insbesondere zur Simulation einer Gefechtsübung in dem Gefechtsgelände G eingerichtet. Alle an der Gefechtsübung teilnehmenden Sys ¬ teme, mit Bezug zu Fig. 2 das angreifende System 20 sowie die Zielobjekte 31 - 33, verfügen insbesondere mittels eines Ortungssystems, beispielsweise GPS, über ihre eigene Ortsinformation bzw. Position in einem gemeinsamen Koordina ¬ tensystem.

Das codierte Lasersignal LS umfasst zumindest eine Identifikation ID des an ¬ greifenden Systems 20. Mit Bezug zu Fig. 3 umfasst das codierte Lasersignal LS neben der Identifikation ID des angreifenden Systems 20 auch eine Information zur Munitionsart MA des Flugkörpers des angreifenden Systems 20.

Die Empfangs- Einheit 14 des Simulators 10 ist insbesondere dem angreifenden System 20 zugeordnet und dazu eingerichtet, ein von dem bestimmten Zielobjekt 31 als Antwort auf das Laser signal LS gesendetes Antwortsignals AS zu empfan ¬ gen. In dem Beispiel der Fig. 2 ist die Empfangs- Einheit 14 dazu eingerichtet, das Antwortsignal AS direkt von dem bestimmten Zielobjekt 31 zu empfangen. Zur Übertragung des Antwortsignals AS wird vorzugsweise eine Funkübertra ¬ gung eingesetzt.

Das von dem bestimmten Zielobjekt 31 übertragene Antwortsignal AS umfasst zumindest eine Ortsinformation Ol (oder Position) des bestimmten Zielobjekts 31 sowie eine Typinformation TI des bestimmten Zielobjekts 31. Mit Bezug zu Fig. 4 umfasst das Antwortsignal AS neben der Ortsinformation Ol des bestimmten Zielobjekts 31 und der Typinformation TI des bestimmten Zielobjekts 31 einen Bewegungsvektor BV des bestimmten Zielobjekts 31. Die Ortsinformation Ol um ¬ fasst beispielsweise GPS-Koordinaten des bestimmten Zielobjekts 31, welches beispielsweise als gegnerischer Panzer ausgebildet ist. Die Typinformation TI des bestimmten Zielobjekts 31 bezeichnet den Typ des Zielobjekts 31 und damit vor ¬ liegend beispielhaft einen bestimmten Panzertyp. Der Bewegungsvektor BV des bestimmten Zielobjekts 31 gibt Bewegungen und vorzugsweise Geschwindigkei ¬ ten des bestimmten Zielobjekts 31 in dem Gefechtsgelände G wieder. Die Bereitstellungs- Einheit 15 des Simulators 10 ist dazu eingerichtet, ein in der Speichervorrichtung 11 gespeichertes Zielobjekt- Modell ZI für das bestimmte Zielobjekt 31 in Abhängigkeit von zumindest der Typinformation TI des empfan ¬ genen Antwortsignals AS bereitzustellen. Mit anderen Worten nutzt die Bereit ¬ stellungs-Einheit 15 die empfangene Typinformation TI des Antwortsignals AS dazu, das Zielobjekt- Modell ZI, welches dem bestimmten Zielobjekt 31 zugeord ¬ net ist und in der Speichervorrichtung 11 abgelegt ist, mittels einer Anfrage R aus der Speichervorrichtung 11 zu laden und dem Sichtmittel 16 zur Ausgabe bereitzustellen. Das Sichtmittel 16 umfasst insbesondere eine Anzahl von Bildschirmen und/oder Monitoren und ist zur Ausgabe einer aktuellen Sichtdarstellung des Gefechtsge ¬ ländes G unter Verwendung des Gelände-Modells GM, des bereitgestellten Ziel ¬ objekt-Modells ZI und der Ortsinformation Ol aus dem Antwortsignal AS einge ¬ richtet. Insbesondere ist die aktuelle Sichtdarstellung, die von dem Sichtmittel 16 ausgegeben wird, eine virtuelle dreidimensionale Darstellung des Gefechtsge ¬ ländes G mit einem dreidimensionalen virtuellen Modell des bestimmten Zielob ¬ jekts 31 und der relevanten Ortsinformationen bzw. Positionen zumindest des angreifenden Systems 20 und des bestimmten Zielobjekts 31, und vorzugsweise der weiteren Zielobjekte 32 und 33.

Vorzugsweise ist das Sichtmittel 16 dazu eingerichtet, sowohl eine reale Sicht ¬ darstellung des Gefechtsgeländes G als auch eine virtuelle Sichtdarstellung des Gefechtsgeländes G auszugeben. Insbesondere schaltet das Sichtmittel 16 im Moment eines virtuellen Abschießens des Flugkörpers von der realen Sichtdar ¬ stellung auf die virtuelle Sichtdarstellung um. Ein Grund für dieses Umschalten zwischen realer Sichtdarstellung und virtueller Sichtdarstellung im Moment des Abschießens liegt darin, dass in der realen Gefechtsübung der Flugkörper tat ¬ sächlich nicht abgeschossen wird, sondern dieses Abschießen nur simuliert wird. Alle weiteren Daten des Flugkörpers, insbesondere nach dem Abschießen des Flugkörpers, werden simuliert. Insbesondere umfasst ein Flugkörper eine Anzahl von Kameras, beispielsweise eine Tagsichtkamera, eine Wärmebildkamera und/oder einen Laserscanner. Die Daten dieser Kameras werden vor dem Ab ¬ schießen real durch das Sichtmittel 16 dargestellt, wohingegen diese Daten nach dem Abschießen auf der Basis des Geländemodells GM, der Zielobjekt- Modelle ZI - Z3, des codierten Lasersignals LS und des Antwortsignals AS simuliert werden. Fig. 5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbei ¬ spiels eines Simulators 10 zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkörpers ei ¬ nes angreifenden Systems 20 in einem Gefechtsgelände G.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Fig. 5 umfasst alle Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels des Simulators 10 nach Fig. 1. Darüber hinaus umfasst der Simulator 10 der Fig. 5 eine Einstell- Einheit 17 zum Einstellen einer Ausrich ¬ tung des angreifenden Systems 20 in Abhängigkeit der Ortsinformation Ol des Antwortsignals AS. Insbesondere kann die Einstell- Einheit 17 die Visierlinie des Flugkörpers des angreifenden Systems 20 mittels der Ortsinformation Ol auf das bestimmte Zielobjekt 31 ausrichten.

Für die Ausrichtung des angreifenden Systems 20 auf das bestimmte Zielobjekt 31 nutzt die Einstell- Einheit 17 vorzugsweise neben der Ortsinformation Ol des Antwortsignals AS auch einen Abgleich von geometrischen dreidimensionalen Daten aus dem Gelände-Modell GM mit Informationen zumindest einer dem an ¬ greifenden System 20 zugeordneten bildgebenden Einrichtung. Wie oben bereits ausgeführt, kann der Flugkörper verschiedene bildgebende Einrichtungen, wie Tagsichtkamera, Wärmebildkamera und/oder Laserscanner, umfassen.

Des Weiteren umfasst der Simulator 10 der Fig. 5 eine Bildverarbeitungs- Einheit 18. Die Bildverarbeitungs- Einheit 18 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, signifi ¬ kante Punkte des bestimmten Zielobjekts 31 in dem von der zumindest einen bildgebenden Einrichtung aufgenommenen Bild oder einer Abfolge von Bildern zu detektieren. In Fig. 6 ist schematisch ein zweites Beispiel eines Gefechtsgeländes G mit einem Simulator 10 dargestellt. Der Simulator 10 ist beispielsweise gemäß Fig. 1 oder gemäß Fig. 5 ausgebildet. In dem Beispiel der Fig. 6 ist in dem Gefechtsgelände G eine Gefechts-Übungs-Zentrale 40 angeordnet. Alternativ kann die Gefechts- Übungs-Zentrale 40 auch außerhalb des Gefechtsgeländes G angeordnet sein. In dem Beispiel der Fig. 6 wird das Antwortsignal AS nicht direkt von dem antwor ¬ tenden bestimmten Zielobjekt 31, welches das codierte Lasersignal LS von dem angreifenden System 20 empfangen und ausgewertet hat, zurück an das angrei ¬ fende System 20 übertragen. In dem Beispiel der Fig. 6 wird das Antwortsignal AS über eine erste Funkstrecke an die Gefechts-Übungs-Zentrale 40 übertragen. Über eine zweite Funkstrecke überträgt dann die Gefechts-Übungs-Zentrale 40 das Antwortsignal AS an das angreifende System 20.

Fig. 7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Simulation eines Einsatzes eines Flugkörpers eines angreifenden Systems 20 in einem Gefechtsgelände G. Beispiele für das Gefechtsgelände G sind in den Fig. 2 und 6 dargestellt.

Das Verfahren der Fig. 7 umfasst die folgenden Schritt 701 - 706^ In Schritt 701 werden ein Gelände-Modell GM des Gefechtsgeländes G und eine Anzahl von Zielobjekt-Modellen ZI - Z3 von Zielobjekten 31 - 33 in einer Spei ¬ chervorrichtung 11 gespeichert (siehe Fig. l). In Schritt 702 wird ein bestimmtes Zielobjekt, beispielsweise das Zielobjekt 31 (siehe Fig. 2), der Zielobjekte 31 - 33 in dem Gefechtsgelände G erfasst und ver ¬ folgt.

In Schritt 703 wird ein codiertes Lasersignal LS von einer dem angreifenden Sys ¬ tem 20 zugeordneten Sende-Einheit 13 (siehe Fig. l) an das bestimmte Zielobjekt 31 gesendet. Das codierte Lasersignal LS umfasst zumindest eine Identifikation ID des angreifenden Systems 20.

In Schritt 704 wird ein von dem bestimmten Zielobjekt 31 als Antwort auf das Lasersignal LS gesendetes Antwortsignal AS durch eine dem angreifenden Sys ¬ tem 20 zugeordnete Empfangs- Einheit 14 empfangen. Das Antwortsignal AS um ¬ fasst zumindest eine Ortsinformation Ol oder Position des bestimmten Zielob- jekts 31 und eine Typinformation TI des bestimmten Zielobjekts 31.

In Schritt 705 wird ein in der Speichervorrichtung 11 gespeichertes Zielobjekt- Modell ZI für das bestimmte Zielobjekt 31 in Abhängigkeit von zumindest der Typinformation TI des empfangenen Antwortsignals AS bereitgestellt.

In Schritt 706 wird eine aktuelle Sichtdarstellung des Gefechtsgeländes GM für den Benutzer, beispielsweise einen übenden Soldaten, unter Verwendung des Gelände-Modells GM, des bereitgestellten Zielobjekt-Modells ZI und der Ortsin ¬ formation Ol des Antwortsignals AS mittels eines dem angreifenden System 20 zugeordneten Sichtmittels 16 (siehe Fig. l) ausgegeben. Die Ausgabe umfasst insbesondere eine visuelle und zusätzlich eine Audio- Ausgabe.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrie ¬ ben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar. BEZUGSZEICHENLISTE

10 Simulator

20 angreifendes System

31 - 33 Zielobjekt

11 Speichervorrichtung

12 Erfassungs- Einheit

13 Sende- Einheit

14 Empfangs- Einheit

15 Bereitstellungs- Einheit

16 Sichtmittel

17 Einstell- Einheit

18 Bildverarbeitungs- Einheit

31 - 33 Zielobjekt

40 Gefechts-Übungs-Zentrale

50 Ortungssystem

701 - 706 Verfahrensschritte AS Antwortsignal

BV Bewegungsvektor

G Gefechtsgelände

GM Gelände-Modell

ID Identifikation

LS Lasersignal

MA Munitionsart

Ol Ortsinformation

R Anfrage

TI Typinformation

ZI - Z3 Zielobjekt-Modell