[0001] Die Erfindung bezieht sich auf militärische Identifikationssysteme, insbesondere
auf mit Lasern arbeitende Identifikationssysteme.
[0002] Nach der vorliegenden Erfindung führen

efreundete" Soldaten ein erfindungsgemässes auf der Waffe montiertes Systemgerät zur
Beleuchtung eines Zieles mit sich und tragen auf ihren Körpern eine im Sinne der Erfindung
dem Systemgerät zugehörige Gurtvorrichtung mit Sensoren, die bei beliebigen Simulations-Szenarien
in Übungen und Gefechten Detektionsaufgaben für verschiedene Anwendungen erfüllen,
wobei ein solches Systemgerät aus Teilen der Gegenstände der Parallel-Patentanmeldungen
EP-97 120818.6, EP-97 202141.4, EP-97 113661.9 und EP-97 109111.1 des Anmelders bestehen kann.
[0003] Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Identifikationssystem zu schaffen,
um eine einfache und besonders zuverlässige Datenübermittlung bei Identifikationsaufgaben
zu erreichen.
[0004] Diese Aufgabe wird in vorteilhafter Weise erfindungsgemäss durch ein Identifikationssystem
nach Patentanspruch
1 gelöst.
[0005] Andere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren abhängigen
Ansprüchen.
[0006] Die Erfindung wird nun im folgenden beispielsweise an Hand von Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein auf einer Waffe montiertes Systemgerät nach der Erfindung,
Fig. 2 die rückseitige Ansicht eines Systemgeräts nach Fig. 1,
Fig. 3 die linksseitige Ansicht des Systemgeräts nach Fig. 1,
Fig. 4 die rechtsseitige Ansicht des Systemgeräts nach Fig. 1,
Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise einer mit Sensoren
ausgerüsteten Gurtvorrichtung des erfindungsgemässen Erkennungssystems, insbesondere
im Fall eines teilweise verdeckten Ziels,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der elektronischen Ansteuerung eines bevorzugten Niederspannungs-CW-Lasers,
insbesondere zur Verwendung in einem Laser-Zielbeleuchtungsteil des erfindungsgemässen
Systemgeräts,
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Sensorschaltung für die Sensoren einer solchen Gurtvorrichtung,
Fig. 8 den inneren Bereich eines kapselförmigen Gehäuses eines Sensors,
Fig. 9 einen Schnitt durch die Linie IX- IX in Fig. 8,
Fig. 10 eine Ausführungsform einer Kontrolleinheit in Vorderansicht,
Fig. 11 eine Ausführungsform der Kontrolleinheit in Seitenansicht,
Fig. 12 ein Blockschema einer steuernden Einheit,
Fig. 13 ein beispielhaftes Datenpaket, welches zwischen den Komponenten des Gurtsytems ausgetauscht
wird,
Fig. 14 ein Gefechts-Simulations oder -Kontrollsystem in schematischer Darstellung,
Fig. 15 einen Querschnitt entlang einer Laserlichtquelle nach der Erfindung,
Fig. 16 ein Blockdiagramm der Elektronik in der Laser-Vorrichtung einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 17 ein den Abfrage-Vorgang beschreibendes Flussdiagramm,
Fig. 18 ein den Antwort-Vorgang beschreibendes Flussdiagramm,
Fig. 19 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des erfindungsgemässen Zielgeräts,
Fig. 20 eine schematische Darstellung eines holographischen Phasengitters, und
Fig. 21 eine Beleuchtung und Markierung eines Ziels mit dem erfindungsgemässen Zielhilfegerät.
[0007] Fig. 1 zeigt, wie ein Erkennungs-Systemgerät
1 nach der Erfindung derart auf einer Waffe
2 montiert ist, dass die Schwerpunktlinie
21 der mit dem Lasergerät
1 ausgerüsteten Waffe das Lasergerät
1 selbst schneidet. Wie aus
Fig. 2 ersichtlich, umfasst das Lasergerät
1 (
Fig. 1) einen Laser-Zielbeleuchtungsteil
3, einen Gehäuseteil
4, in dem unter anderem für den Betrieb notwendige Batterien untergebracht sind, und
eine Montierschiene
5, die das Interface der Waffe bildet. Die Teile
3 und
4 weisen teilweise zylindrische Partien auf, die derart parallel verlaufen, dass ein
Soldat entlang einer Visierlinie
22 (
Fig. 1) zwischen ihnen zielen kann. Eine Stirnseite des Teils
3 weist ein Display-Fenster
31 in der Art eines Miniatur-Bildschirms auf, der zur Wiedergabe verschiedener Piktogramme
für wichtige Informationen dient. Der Gehäuseteil
4 ist mit einem Leuchtpunkt
41, einer Leuchtzone
42, einer Befestigungshilfe
43 für eine Antenne, zwei Koaxanschlüssen
44, je einem Bedienungsknopf
45,
46 und einem Schalter
47 versehen.
[0008] Aus den Figuren
2 und
3 ist ersichtlich, dass die vordere Partie des Teils
3 eine Laser-Optik
32 aufweist, die einen Laser-Strahl
11 abgeben kann. Wie in
Fig. 3 dargestellt, kann die Montierschiene
5 mit Erweiterungen
51,
52 versehen sein, die ein Montieren des Geräts
1 auf die Waffe
2 erleichtern. Im Teil
3 kann ein seitlicher Hebel
33 vorhanden sein, um durch Einfügung eines Hologramm-Plättchens derart eine Änderung
der Laserstrahl-Charakteristik zu bewirken, dass beim Ziel der Strahldurchmesser ringförmig,
flächenförmig oder durch ringförmig verteilte Punkte erweitert wird.
[0009] Fig. 4 zeigt einen Gehäuseteil
4 mit einer schwenkbaren Stabantenne
53 und mit einer Schnapp- oder Fixiereinrichtung
54 für diese Antenne
53. An der vorderen Seite des Gehäuseteils
4 kann eine Empfängeroptik
48 vorhanden sein.
[0010] Fig. 5 zeigt eine für die Ausrüstung von Soldaten vorgesehene Gurtvorrichtung
6 für Gefechtszwecke mit einer Vielzahl elektrischer bzw. elektronischer Komponenten.
Eine Gurtvorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der
DE-OS-40 03 960 A1 bekannt. Die Gurtvorrichtung
6 nach
Fig. 5 trägt jedoch Sensoren
61,
62,
63,
64,
65,
66,
67, die vorzugsweise mit einer speziellen elektronischen Schaltung ausgerüstet sind.
Zusätzlich trägt diese Gurtvorrichtung einen oder mehrere LED-Sender
68,
70 sowie eine GPS- und eine Steuereinheit
7 gegebenenfalls mit einer Batterie. Im Beispiel nach
Fig. 5 befindet sich ein Hindernis, beispielsweise ein Busch
12, zwischen dem Laser-Zielbeleuchtungsteil
3 in der Waffe eines ersten Soldaten
A und der Gurtvorrichtung eines zweiten Soldaten
B.
[0011] Der gepulste CW-Dauerstrichlaser
8 nach
Fig. 6 ist an einen Modulator
81 angeschlossen und umfasst beispielsweise eine Laserdiode
82, eine mit ihr gekoppelten Rückkopplungsdiode
83, einen Operationsverstärker
84 und einen Transistor
85 sowie einige Widerstände
86,
87 und
88. Die Anode der Diode
82 und die Kathode der Diode
83 sind gemeinsam an eine Spannungsquelle
89 (Pluspol), beispielsweise eine Batterie von 3 bis 5 Volt, angeschlossen. Die Kathode
der Diode
82 ist über die Reihenschaltung des Widerstands
86 und der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors
85 mit Erde (Minuspol) verbunden. Zwischen der Anode der Diode
83 und der Basis des Transistors
85 ist der Verstärker
84 mit dem ihm nachgeschalteten Widerstand
87 eingefügt. Die Basis des Transistors
85, die der Modulationseingang der Schaltung bildet, ist über den Widerstand
88 mit Erde verbunden. Als Erde kann selbstverständlich auch ein Referenzpotential dienen.
Der Modulator umfasst eine Schaltung
81, die nicht nur eine Codier-Funktion bewirkt, sondern auch eine Zerhackerfunktion oder
Chopper-Funktion, um ein Lichtsignal der (Träger-) Frequenz ft bereits vor der Codierung,
die mit einer Bitrate der Frequenz fd erfolgt, mit einer Chopper-Frequenz fz zu zerhacken.
[0012] Die Sensoren
61 bis
67 nach
Fig. 5 enthalten eine Sensorschaltung
9 nach
Fig. 7. Die Schaltung
9 umfasst beispielsweise eine Detektor-Diode
91, deren Kathode einerseits mit dem Eingang eines Verstärkers
92 und andererseits über eine Spule
93 mit dem einen Anschluss eines Kondensators
94 verbunden ist. Der Ausgang des Verstärkers
92 ist über ein Integrator-Filter
95 an einen Mikroprozessor
96 angeschlossen, dessen Ausgangssignale über Kabel zur Steuereinheit
7 geführt werden.
[0013] Das Freund-Feind-Erkennungssystem nach der vorliegenden Erfindung arbeitet unter
zwei verschiedenen Umweltbedingungen in Abhängigkeit davon, ob der als Ziel vorgesehene
Soldat sich im offenen Gelände oder in Deckung befindet. Wenn in einem Szenario mit
offenem Gelände ein Soldat
A einen Soldaten
B identifizieren will, der sich nicht in Deckung befindet (in
Fig. 5, wäre dies ohne Busch
12), setzt er sein auf der Waffe montiertes Laser-Zielbeleuchtungsgerät
1 in Betrieb und "beschiesst" Soldat
B mit einem Laserstrahl
11 aus dem Laser-Zielbeleuchtungsgerät
1. Eine durch den Laserstrahl
11 transportierte codierte Nachricht
13 verlangt von Soldat
B, sich zu identifizieren. Eine Gurtvorrichtung
6 auf Soldat
B empfängt die codierte Nachricht
13, welche sich aus einem beispielsweise 116 Bit umfassenden Signal von Soldat
A zusammensetzt. Ein Sensor z.B.
63 auf der Gurtvorrichtung
6 von Soldat
B erkennt das 116-Bit-Signal, das wie folgt zusammengesetzt ist: Soldat-Nummer / Sicherheitscode
/ gegebenenfalls GPS-Daten / Form der Antwort. Soldat
B wird nun die Koordinaten von Soldat
A erhalten, und ein LED-Sender
68 auf der Gurtvorrichtung
6 von Soldat
B übermittelt einen Bestätigungscode. Der Bestätigungscode kann von der das System
anwendenden Einheit beliebig ausgewählt werden. Er kann beispielsweise aus dem Namen
von Soldat
B, des Bataillons, dem Standort (GPS-Koordinaten) oder beliebigen anderen Begriffen
bestehen.
[0014] Gemäss einer Ausführung der Erfindung ist Soldat
A nicht nur mit einem Lasersender
3 ausgerüstet, sondern verfügt auch über einen gegebenenfalls im Teil
4 untergebrachten Laserempfänger mit einer Empfängeroptik
48, welcher parallel zum Lasersender, das heisst zum Teil
3 montiert ist. Der Laserempfänger empfängt nun diffuses vom LED-Sender
68 oder
70 ausgestrahltes Licht von Soldat
B. Soldat
A sendet einen Identifizierungscode, bis er die Bestätigung von Soldat
B erhält. Sofern Soldat
B der eigenen Partei angehört, sieht Soldat
A ein rotes Alarmsignal im Leuchtpunkt
41 und/oder in der Leuchtzone
42, das ihm die Bekämpfung von Soldat
B untersagt. Dieses Alarmsignal erscheint derart im System, dass es nur von Soldat
A und nicht vom Feind eingesehen werden kann.
[0015] Soldat
A empfängt zwar das Bestätigungssignal beispielsweise über die Empfängeroptik
48 im LED-Empfänger
49 seines Geräts
1, ein entsprechendes Zielbeleuchtungsgerät
3 des Lasergeräts
1 von Soldat
B wird jedoch nicht als Infrarotsender benutzt, um das Bestätigungssignal zu Soldat
A zurückzusenden, weil das Laser-Zielbeleuchtungsgerät
3 einen zu scharf gebündelten Lichtstrahl aussendet. Dieser eng, vorzugsweise in einem
Winkel von etwa 0.5 mrad ausgerichtete Lichtstrahl könnte das Bestätigungssignal nicht
zu Soldat
A zurücksenden, da Soldat
B nicht notwendigerweise die Position von Soldat
A kennt. Daher wird zur Rücksendung des Bestätigungscodes ein Hochleistungs-LED-Sender
68/70 (LED-Light Emitting Diode) verwendet, der auch auf der Gurtvorrichtung
6 von Soldat
B angebracht ist. Dieser LED-Sender
68/70 strahlt seine Lichtleistung in einen viel grösseren Raumwinkel ab, weshalb die Bestätigung
von Soldat
B unter allen Umständen durch Soldat
A empfangen werden kann. Solange Soldat
A den Soldaten
B sehen kann, ist er in der Lage, das Bestätigungssignal zu empfangen.
[0016] Da das Kampfgeschehen zunehmend bei schlechten Lichtverhältnissen stattfindet, wird
es zunehmend üblich, am Kampfgeschehen teilnehmende Soldaten mit Nachtsichtbrillen
auszurüsten. Sofern dies der Fall ist, wird die Waffe
1 üblicherweise vom Soldaten im Hüftanschlag geführt. Der Beobachtungs- und Zielvorgang
geschieht entlang des Laserstrahls
11, der durch Nachtsichtbrillen (nicht dargestellt) sichtbar ist. Infolge der Hüftposition
der Waffe
1 ist das rote Alarmsignal (
41 und/oder
42) für den die Waffe
1 führenden Soldaten nicht sichbar. Da jedoch das Laser-Zielbeleuchtungsgerät
3 durch einen Mikroprozessor gesteuert wird, ist es leicht möglich, den Laserstrahl
11 anstatt oder zusätzlich zum roten Alarmsignal wechselweise ein- und auszutasten.
Der mit einer Nachtsichtbrille ausgerüstete Soldat kann schnell und leicht das Alarmsignal
über den Laserstrahl erfassen und so den beleuchteten Soldaten als der eigenen Partei
angehörend identifizieren.
[0017] Sofern der beleuchtete Soldat sich in Deckung befindet, beispielsweise hinter einem
Busch
12 verborgen, kann der Soldat
A den Körper von Soldat
B nur teilweise sehen. Soldat
A schiesst wieder mit dem Laserstrahl
11 wie oben beschrieben. Die Gurtvorrichtung
6 von Soldat
B wird den Laserstrahl von Soldat
A trotzdem detektieren, weil das Gesamtsystem eine ausreichende Empfindlichkeit für
diese Anwendungsart besitzt, beispielsweise dadurch, dass die Sensoren
61, 62, 63, .... je mit einer speziellen Elektronik ausgerüstet sind, die von einer gemeinsamen Batterie
oder gegebenenfalls auch von je einer einzelnen kleinen Batterie gespeist werden kann.
Das Hauptproblem besteht darin, dass der LED-Sender
68 von Soldat
B durch den Busch
12 vollständig abgeschirmt sein kann und Soldat
A die Antwort von Soldat
B nicht empfängt. Nur direkt vom LED-Sender
68/70 stammendes Licht kann von Soldat
A empfangen werden, weil das Licht diffus und nicht gerichtet abgestrahlt wird. Wenn
Soldat
A innerhalb einer Zeitspanne
Ta von beispielsweise 100 ms nach Aussendung des Laserstrahls keine Bestätigung erhält,
Soldat
B aber offensichtlich in der Lage wäre, Nachrichten von Soldat
A zu empfangen, wird dem Soldaten
B eine zweite Chance eingeräumt durch Aussendung einer Impulsfolge über eine auf der
Gurtvorrichtung
6 angebrachte Funkeinheit
71, die einen Radiosender oder Radio-Sender/Empfänger umfassen kann, eine Bestätigung
zu übermitteln. Dieses Radiosignal kann von Soldat
A unter allen denkbaren Umständen empfangen werden, soll aber wegen seiner Verwundbarkeit
gegenüber feindlichen Abwehrmassnahmen nur im Falle des Versagens anderer Mittel verwendet
werden. Feindliche Kräfte könnten ausserdem durch Aussendung derartiger Radiosignale
bewirken, dass eigene Soldaten verfolgt oder nicht identifiziert werden. Falls es
sich beim Soldaten
B um einen Feind handelt, erfolgt in beiden oben beschriebenen Szenarien keine Antwort
auf die durch den codierten Laserstrahl von Soldat
A bewirkte Abfrage.
[0018] Nach einer Zeitspanne
Tb wird der Lasersender
3 von Soldat
A seinen Betrieb aussetzten, und eine in das System eingebaute mit einer Antenne
53 versehene Funkeinheit
72 wird vorsichtshalber eine beispielsweise
Tc = 1 ms lang dauernde Pulsfolge zur Identifikationsabfrage aussenden. Die Zeitspanne
Tb kann beispielsweise zwischen 1 ms und 1 s liegen, vorzugsweise jedoch 100 ms sein,
und für diese Pulsfoge kann
Tc etwa gleich oder grösser als 0.1 ms, vorzugsweise ca. 1 ms oder grösser, gewählt
werden. Die Funkeinheit
72 kann ebenfalls einen Radiosender oder einen Radio-Sender/Empfänger umfassen. Diese
Pulsfolge kann unter allen denkbaren Umständen über eine Distanz von mehreren Kilometern
empfangen werden. Wenn nach dieser zweiten Übermittlung in einem Funkkanal keine Antwort
erfolgt, wird das System das beleuchtete Ziel als feindliches Objekt identifizieren.
Insgesamt ist für diesen Vorgang eine Zeit von 200 ms erforderlich. Wenn Soldat
A eine Nachtsichtbrille trägt, wird er durch die Nachtsichtbrille den kontinuierlich
ausgesendeten Laserstrahl sehen, der einen beleuchteten Soldaten als Feind kennzeichnet.
[0019] Die Sensoren
61,
62,
63, ... sind vorzugsweise in Form von runden Scheiben ausgebildet, und zwar mit einer
derart relativ hohen Dicke, dass sie nicht nur auf der Oberfläche, sondern auch seitlich,
das heisst an der Peripherie der Scheibe laserstrahlempfindlich sind. Dies bedeutet,
dass der Detektor
91 (
Fig. 7) in einer entsprechenden Form auch über die zylindrische Fläche der Scheiben verteilt
ist (
Fig. 9). Der Laserstrahl ist wie weiter oben erwähnt gechoppt, so dass der Detektor
91 eine intermittierende Strahlung detektiert, die er mit Hilfe des durch die Spule
93 und den Kondensator
94 gebildeten Resonanzkreises in einen Wechselstrom derselben Frequenz fz umwandelt.
Die sich daraus ergebende Wechselspannung am Eingang des Verstärkers
92 wird durch diesen sehr stark verstärkt. Das Ausgangssignal des Verstärkers
92 wird dem Integator-Filter
95 zugeführt, das dem Mikroprozessor
96 die codierten Signale zur Auswertung abgibt. Daraus ausgewertete Signale werden dann
vom Mikroprozessor
96 an die Steuereinheit
7 geliefert. Die Impulsbreite der ausgestrahlten gechoppten Laserimpulse liegt beispielsweise
zwischen 10 ns und 100 µs und vorzugsweise zwischen 0.1 und 10 µs. Die Breite eines
Informations-Bit-Impulses entspricht vorzugsweise der Breite einer Anzahl von 3 bis
50 gechoppten Laserimpulse.
[0020] Gemäss einer anderen Ausführung der Erfindung kann zur Auslösung des Lasergeräts
statt eines der Bedienungsknöpfe
45 oder
46 (
Fig. 2) sonst auch ein Hebel
47 (nach oben geklappt) dienen.
[0021] Der obere Teil des Lasergeräts bildet vorzugsweise zwei halbzylindrische parallele
Kammern, wobei der zwischen diesen Kammern vorhandene Spalt ungehindert Sicht auf
das Ziel erlaubt. Da dieser Spalt genug breit ist, kann in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung ein Leuchtpunkt gerade seitlich in diesem Spalt untergebracht sein,
und zwar vorzugsweise im Endbereich des Spalts, wo der Lichtstrahl ausgestrahlt wird,
derart, dass der Soldat gleichzeitig das Ziel und diesen Leuchtpunkt sehen kann. Das
Lasergerät emittiert Licht vorzugsweise bei eine Wellenlänge im Bereich von 780 bis
1000 nm, beispielsweise von 820 nm, und zwar beispielseise mit einer Ausgangsleistung
in der Grössenordnung von 50 mW.
[0022] Fig. 8 zeigt den inneren Bereich eines kapselförmigen Gehäuses
610 eines Sensors
61,
62,
63, ... (
Fig. 5) und
Fig. 9 einen Schnitt durch die Linie
IX - IX in
Fig. 8. Das Gehäuse
610 weist einen vorzugsweise flach ausgebildeten Oberteil
611 und eine ringförmige Wand
612 auf. Im Innern hat das Gehäuse
610 vier Erweiterungen
613,
614,
615 und
616 (
Fig. 8) mit Gewindelöchern für die Befestigung einer Platine
617, die als Printplatte ausgebildet sein kann. Nach aussen ist das Gehäuse
610 mit einer peripherischen Verdickung
618 versehen, die wie eine toroidale Lupe oder Sammellinse für die einfallende Laserstrahlung
619,
620 wirkt, weil das Gehäusematerial transparent bzw. lichtleitend für die verwendete
Laserstrahlung ist. An der Platine
617 sind vorzugsweise drei Befestigungselemente
621,
622,
623 angeordnet, die sich bis relativ weit in den inneren Bereich des Gehäuses erstrecken
und dort eine Printplatte
624 halten, die mehrere Photosensoren
625,
626,
627,
628 und einen Mikroprozessor
629 oder gegebenenfalls nur einen Diskriminator trägt. Die Befestigungselemente
621,
622,
623 können zugleich als elektrische Anschlüsse dienen, um bereits diskriminierte Signale
über Leitungen an die Steuereinheit
7 (
Fig. 5) zu führen. Die Batteriespannung vom Tragriemen
6 (
Fig. 5) wird vorzugsweise über diese Kontakte
621,
622,
623 (
Fig. 8, 9) geliefert.
[0023] Die Photosensoren
625,
626, ... sind derart im Innern des Gehäuses angeordnet, dass ihre empfindlichen Seiten
jeweils flach an den inneren vorzugsweise zylindrischen ringförmigen Wandpartien anliegen,
die sich zwischen den Erweiterungen
613,
614,
615 und
616 befinden, um die empfangene durch die Verdickung geführte Laserstrahlung detektieren
zu können. Im Zentrum der Printplatte
624 befindet sich mindestens ein weiterer Photosensor
630, dessen empfindliche Seite gegen den Deckel
611 des Gehäuses gerichtet ist und sich daher für die Detektierung von Laserstrahlen
631,
632 eignet, die mit einer grösseren Neigung zur Fläche des Boden
s 611 einfallen als die Laserstrahlen
620 und
619, die sich fast parallel zu dieser Bodenfläche fortpflanzen.
[0024] Im Gehäuse
610 sind vorzugsweise nebst dem individuellen Mikroprozessor
629 oder
96 (
Fig. 7) oder Diskriminator auch ein individueller Vorverstärker
92 und ein Integrator-Filter
95 untergebracht, um als individuelle Mittel aus einer empfangenen gechoppten Laser-Strahlung
ein alternierendes elektrisches Signal zu gewinnen und das bereits diskriminierte
Signale über Leitungen an die Steuereinheit
7 zuzuführen. In der Printplatte
624 kann beispielsweise die Spule
93 und/oder der Kondensator
94 untergebracht oder dort integriert sein, die als Sensor-Mittel den Resonanzkreis
bilden. Der Diskriminator und/oder der Mikroprozessor können ausgebildet sein, um
aus der empfangenen Laserstrahlung nur Signale mit einer erwarteten Codierung auszufiltern.
[0025] Ein Sensor nach
Fig. 8 und
9 ist demzufolge in Form von runden Scheiben mit dem sich aus der Figur ergebenden
Durchmesser/Dicke-Verhältnis ausgebildet. Die einfallende Laserstrahlung kann sich
im Körper von Soldat
B reflektieren und seitlich, beispielsweise als Laserstrahlung
619 oder
620 (
Fig. 9), durch die peripherische Verdickung
618 zur strahlungsempfindlichen Seite des Photosensors
625 gelangen. Bei Verwendung einer für das menschliche Auge unsichtbare Infrarot-Laserstrahlung
kann das Gehäuse
610 für normales Licht undurchsichtig sein, und zwar beispielsweise farbig oder schwarz.
[0026] Das Systemgerät zur Beleuchtung des Ziels sendet somit einen modulierten Lichtstrahl
gegen die Sensoren der Gurtvorrichtung eines anderen Soldaten. Der modulierte Lichtstrahl
übermittelt eine Nachricht oder Meldung in Form eines flexiblen Protokolls, das in
Abhängigkeit von der benötigten Information als ein beispielsweise zwischen 4 und
400 bit langes Datenpaket codiert ist, vorzugsweise jedoch bis 200 bit. Beispielsweise
kann das Freund-Feind-Erkennungssystem nur auf der Übermittlung von vorzugsweise jeweils
16 Bits basieren, während ein Freund-Feind-Erkennungssystem mit einer Simulationsoption
44 Bits benötigen könnte. Der Code wird je nach der zu übertragenden Anzahl Bits innerhalb
von 5 bis 70 ms übermittelt. Der Sensor interpretiert den Code, welcher nominell in
Zonen zur Identifizierung des einzelnen Soldaten (16 bits), zur Identifizierung der
verwendeten Waffe (4 bits) sowie zur Übermittlung der genauen Position (96 bits für
alle drei durch einen GPS-Empfänger ermittelten Koordinaten) aufgeteilt ist. Der Bit-Code
kann dann zur Erzeugung eines hochverschlüsselten Codes verwendet werden. Das codierte
Signal kann aus Informationen bestehen zur Identifikation: (a) des einzelnen Soldaten,
(b) eines täglich wechselnden Codes, (c) des Bataillon-Codes und (d) des Codes einer
Synchronisation mit einer Mischung aus einem zeitabhängigen und einem speziellen Code.
Das Kommunikationssy-stem hat folglich eine sehr grosse Informationsbandbreite und
ist bis zu einer Übertragungsstrecke von ca.11 km brauchbar. Die hier beschriebene
Erfindung kann vorzugsweise auf kurzen etwa der Sichtbarkeit eines einzelnen Soldaten
entsprechenden Entfernungen angewendet werden, im algemeinen dient sie jedoch auch
dem Aufbau von Verbindungen mit Soldaten, die sich jenseits der genannten Entfernung
befinden.
[0027] Das vorliegende Gurtsystem kann auch als Gefechts-Simulationssystem verwendet werden.
In diesem Fall richtet ein das System anwendender Soldat ebenfalls seine Waffe auf
ein Ziel, d. h. einen zweiten ein Gurtsystem tragenden Soldaten und löst die Laser-Vorrichtung
durch einen Schuss aus Wenn der Lichtstrahl die Detektoren auf dem Gurtsystem des
zweiten Soldaten trifft, erhält der erste Soldat eine Trefferanzeige, als Rückbestätigung,
dass er getroffen hat.
[0028] Die
Fig. 10 und
11 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Kontrolleinheit
101, die ebenfalls mit einem Licht-Detektor
105 ausgerüstet ist. Sie beinhaltet eine Tastatur
121, ein Display
114 und eine Batterie
115. Mit einem Klemmbügel
122 kann diese Einheit an eine Brusttasche, einen Gürtel oder sonstigen Ausrüstungsgegenstand
befestigt werden.
[0029] Der Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten des Gurtsystems geschieht über
Ultraschallsignale oder über HF-Funk. Zu diesem Zweck arbeitet eine der Komponenten,
die Kontrolleinheit
101, als steuernde Einheit (Master). Die anderen Komponenten arbeiten als gesteuerte
Einheiten (Slave).
[0030] Fig. 12 zeigt ein Blockschema einer steuernden Einheit, die ohne die Elemente 132, 133 und
134 auch als gesteuerte Einheit, beispielsweise des Helm- oder Arm-Gurtsystems arbeiten
kann. Das Blockdiagramm anderer gesteuerter Einheiten, wie z. B. das eines GPS-Moduls,
kann andere oder zusätzliche Elemente enthalten.
[0031] Die gesteuerte Einheit wird durch einen Kontrollschaltkreis oder Mikroprozessor
125 gesteuert, die z. B. einen Mikroprozessor, RAM und ROM enthält. Der Kontrollschaltkreis
125 überwacht die Signale vom Lichtdetektor
105 und zeigt Daten auf einem LCD-Display
114 an. Die Elemente der gesteuerten Einheit werden von einer Batterie
115 mit Strom versorgt. Ein erster Ultraschall-Wandler
126 ist für die Datenübertragung vorgesehen und ist z. B. ein piezoelektrisches Element,
das sowohl als Sender als auch als Empfänger von Ultraschall-Wellen, vorzugsweise
mit einer Frequenz von 40 kHz, betrieben werden kann. Vom ersten Ultraschall-Wandler
126 kommende Signale werden in einem Verstärker/Demodulator
127 verarbeitet und dem Kontrollschaltkreis
125 zugeführt. Signale, welche durch die gesteuerte Einheit ausgesendet werden, werden
über einen Modulator/Treiber
128 zum Transducer
126 geführt.
[0032] Gesendete und empfangene Signale können auf alle einem Fachmann geläufigen Arten
kodiert werden, und zwar vorzugsweise durch Amplituden-, Frequenz-oder Puls-Modulation.
[0033] Jede gesteuerte Einheit umfasst auch eine Speichereinheit
130, um eine ID für jedes Gurtzeug zu speichern. Die ID ist ein für jedes Gurtsystem
individueller Identifizierungscode. Die Speichereinheit
130 für die Gurtsystem-ID kann ein Teil des RAM des Kontrollschaltkreises
125 sein. Die ID kann auch mit der Tastatur geändert werden.
[0034] Bei der gesteuerten Kontrolleinheit
101 nach
Fig. 10 ist der Kontrollschaltkreis
125 zusätzlich mit einem Funk-Sender/Empfänger
132 zur Kommunikation mit der Aussenwelt, mit einer zweiten Tastatur
133 zur Dateneingabe und zur Kontrolle der Funktion des Gurtsystems und mit einem Kontakt-Detektor
134 verbunden, um die Entfernung der Kontrolleinheit
101 von ihrem Träger zu erfassen; dieser Detektor kann z. B. mit Sensoren ausgerüstet
sein, die Feuchtigkeit, Temperatur, Puls, menschliche Stimmen oder andere Parameter
erfassen, die auf die Nähe des Körpers seines Trägers schliessen lassen, oder aber
mechanische Detektoren enthalten, welche das Öffnen der zur Befestigung an ihrem Träger
verwendeten mechanischen Vorrichtungen anzeigen.
[0035] Der Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten des Gurtsystems kann z. B.
durch den Gebrauch von Datenpaketen wie dem in
Fig. 13 gezeigten durchgeführt werden. Jedes Datenpaket beginnt mit einem Datenkopf
136, gefolgt von einem Datenblock
137 und einer geeigneten Kontrollsumme
138.
[0036] Bei normalem Datenaustausch werden Standard-Botschaften mit einem Datenkopf
136 gesendet, der die Gurtsystem-ID des vorliegenden Gurtsystems enthält. Nach Empfang
der Botschaft vergleicht jede Komponente diese ID mit der in der Gurtsystem ID-Speichereinheit
130 abgelegten ID. Wenn beide Identifizierungscodes zueinander passen, wird der nachfolgende
Datenblock
137 analysiert. Der Datenblock
137 enthält z. B. Informationen über den Zustand des(r) Detektors(ren)
105, auf dem LCD-Display anzuzeigende Meldungen
114 usw.
[0037] Solche Standart-Botschaften können von jeder Komponente des Gurtsystems gesendet
werden. Diese werden von allen anderen Komponenten empfangen und analysiert. Zusätzlich
kann die Kontrolleinheit
101 (
125) auch Kontroll-Botschaften aussenden. Eine dieser Kontroll-Botschaften ist die Initialisierungs-Botschaft.
[0038] Eine Initialisierungs-Botschaft wird üblicherweise ausgesendet, nachdem der Anwender
das Gurtsystem angelegt, einen in der Gurtsystem-ID-Speichereinheit
130 (
Fig. 12) abzulegenden Gurtsystem-Identifizierungscode eingegeben sowie eine Initialisierungs-Taste
auf der Tastatur
133 betätigt hat. Die Initialisierungs-Botschaft enthält einen speziellen Initialisierungscode
im Datenkopf
136 (
Fig. 13). Wenn eine gesteuerte Einheit eine Botschaft mit diesem Initialisierungscode erhält,
durchläuft sie den Datenblock
137, welcher die Gurtsystem-ID der Kontrolleinheit enthält. Diese Gurtsystem-ID wird
in die Gurtsystem-ID der empfangenden gesteuerten Einheit kopiert. Die Initialisierungs-Botschaft
wird also dazu verwendet, die Gurtsystem-ID aller gesteuerten Einheiten innerhalb
der Reichweite des ersten Ultra-schall-Wandlers
126 (
Fig. 12) zu setzen. Nach dem Anlegen eines Gurtsystems muss deshalb der Soldat einen Platz
aufsuchen, der hinreichend weit von anderen Anwendern des Systems entfernt ist und
die Initialisierungstaste auf seiner Kontrolleinheit
101(
125) (
Fig. 10) betätigen. Hierdurch werden alle Komponenten seines Gurtsystems initialisiert und
mit dem ID-Code synchronisiert.
[0039] Eine zweite von der Kontrolleinheit ausgesendete Kontroll-Botschaft ist die Synchronisations-Botschaft.
Synchronisations-Botschaften werden in regelmässigen Zeitintervallen ausgesendet.
Jede Synchronisations-Botschaft enthält einen speziellen Synchronisationscode in seinem
Datenkopf
136 (
Fig. 13) sowie die Gurtsystem-ID der Kontrolleinheit in ihrem Datenblock. Jede gesteuerte
Einheit kontrolliert, ob wenigstens eine Synchronisations-Botschaft mit dem Gurtsystem-Identifizierungscode
innerhalb einer gegebenen Zeitspanne empfangen wurde. Wenn nicht, nimmt diese Einheit
an, von ihrer Kontrolleinheit entfernt worden zu sein. Sie beginnt dann, nach einer
beliebigen Synchronisations-Botschaft zu suchen und holt im Falle des Auffindens einer
solchen Botschaft deren Gurtsystem-ID aus deren Datenblock
137 (
Fig. 13) und setzt seine Gurtsystem-ID-Speichereinheit auf diese neue Gurtsystem-ID. Dies
ermöglicht den Austausch von Gurtsystem-Komponenten. Wenn eine Gurtsystem-Komponente
von einem Soldaten zu einem anderen übergeben wird, so wird diese ihren Identifizierungscode
automatisch mit demjenigen der Gurtsystem-Komponenten in seiner unmittelbaren Nachbarschaft
abgleichen.
[0040] Normale Standard-Botschaften werden für den Datenaustausch zwischen den Komponenten
des Gurtsystems verwendet. Sie umfassen z. B. Informationen über: 1.) die von einem
der Detektoren
105 (
Fig. 10) empfangenen Laserlicht-Signale, 2.) den Zustand der Batterien der einzelnen Komponenten,
3.) die auf dem LCD-Display
114 (
Fig. 11) jeder Komponente darzustellenden Anzeigen, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform
jedes Display
114 jeder Komponente dieselbe Information zeigt, 4.) Ortsangaben von einer getragenen
GPS-Einheit, 5.) Freund-Feind-Erkennungs- oder Simulationsstatus-Anzeigen von der
Laser-Vorrichtung. Es können aber auch beliebige andere Informationen ausgetauscht
werden.
[0041] In einer Ausführungsform übt die Kontrolleinheit
101 (
Fig. 10) die Steuerfunktion aus, während alle übrigen Komponenten gesteuert werden. Es ist
jedoch möglich, jede beliebige andere Komponente zur Kontrolleinheit zu machen. Ebenso
kann die Anzahl der Komponenten grösser oder kleiner als beim vorliegenden Beispiel
sein.
[0042] Fig. 14 zeigt ein vollständiges Gefechts- oder Simulations-System, wie es zur Beaufsichtigung
oder Führung einer Vielzahl von Soldaten
140 aus einer Führungszentrale
141 verwendet wird. Die Führungszentrale
141 ist mit einem zweiten Funk-Sender / Empfänger
142 ausgerüstet, wodurch Datenverbindungen zu den Funk-Sender/Empfängern
132 (
Fig. 12) der Kontrolleinheiten
101 (
125) (
Fig. 10) der Gurtsysteme der Soldaten gewährleistet ist. Diese Verbindung wird von den Kontrolleinheiten
verwendet, um Zustandsinformationen von jedem Soldaten zu übermitteln (wie z. B. seine
Position, Notrufe, ermittelte Treffer usw.). Die Führungszentrale kann diese Verbindung
zur Übermittlung von Befehlen wie "Rückzug" oder "Angriff" verwenden.
[0043] In Ergänzung zum oben Beschriebenen kann eine Vielzahl von festen oder beweglichen
(z. B. auf Fahrzeugen montierten) zweiten Funk-Sendern/Empfängern
142 vorhanden sein, die mit der Führungszentrale
141 über Funk oder Kabel verbunden sind. Jeder Empfänger/Sender
142 beinhaltet einen oder mehrere zweite Ultraschallwandler
143, welche zur Kommunikation mit den ersten Ultraschall-Wandlern
126 der Gurtsysteme verwendet werden können. Zweite Empfänger/Sender
142 können z. B. die Anwesenheit von Soldaten in einem gegebenen Gebiet detektieren (z.
B. in einem Raum) und hierbei weitere Information für die Führungszentrale ermitteln.
Sie können auch dazu verwendet werden, Daten von der Führungszentrale
141 zu allen Soldaten des gegebenen Gebiets zu übermitteln. Die zweiten Funk-Empfänger/Sender
142 können auch mit automatischen Türöffnern, Raumbeleuchtung, Videoüberwachungseinrichtungen
usw. verbunden werden. Für solche Funktionen braucht nicht notwendigerweise eine Verbindung
zur Führungszentrale
141 zu bestehen.
[0044] Derartige Kommunikationsmöglichkeiten unter Soldaten sind sowohl im Training als
auch unter realen Gefechtsbedingungen von herausragender Wichtigkeit. Im Speziellen
ist die Einweg- oder Zweiweg-Kommunikation zwischen jeweils zwei Individuen notwendig
für den Betrieb von Freund-Feind-Erkennungssystemen (IFF) und von Gefechts-Simulationssystemen.
[0045] Die Laser-Lichtquelle nach
Fig. 15 besteht aus einem Halbleiter-Laser
230, einer den Lichtstrahl kollimierenden aus Linsen
231-233 bestehenden Optik, einem holographischen Gitter
234 und einem Austrittsfenster
235. Die aus der Massenfertigung stammenden Linsen sind in Hinblick auf die Eigenschaft,
einen Lichtstrahl mit einer Divergenz von 0.2-0.5 mrad zu erzeugen, selektiert. Das
holographische Gitter
234 ist drehbar um ein Scharnier
235 gelagert. Die Drehung erfolgt mittels eines nicht dargestellten ausserhalb des Gehäuses
angebrachten Knopfes. Wenn dieses Gitter in seine horizontale Stellung
234a bewegt wird, beeinflusst es den Lichtstrahl nicht. In seiner vertikalen Stellung
wird die Divergenz des Lichtstrahls auf 10 mrad erhöht.
[0046] Zwischen den Linsen
232 und
233 ist ein Strahlteiler
239a angebracht, um aus der Laser-Vorrichtung austretendes Licht in den Detektor
239b zu leiten. Eine weitere Platte
239c, die symmetrisch zum Strahlteiler
239a angeordnet ist, kompensiert den durch den Strahlteiler
239a bedingten Versatz des Lichtstrahls. Der Strahlteiler
239a und der Detektor
239b dienen zur Erfassung von Objekten im Ausbreitungspfad des Lichtstrahls. Es kann sich
hierbei um Schmutz auf dem Scharnier
235 oder sonstige Hindernisse (wie zum Beispiel ein Blatt) im austretenden Lichtstrahl
handeln. Solche Objekte reflektieren einen Teil des Laserlichts und erzeugen hierdurch
im Detektor
239b ein Signal, wodurch der Nutzer gewarnt werden kann. Weiterhin kann der Detektor
239b zum Empfang eines Antwort-Signals wie im folgenden beschrieben verwendet werden.
[0047] Der Halbleiter-Laser
230 (
Fig. 15) emittiert Licht bei einer Wellenlänge von 820 nm mit konstanter Lichtleistung (nicht
pulsierend) oder bei einer beliebigen anderen Wellenlänge, vorzugsweise im Bereich
zwischen 780 und 1000 nm, und hat eine Ausgangsleistung von z.B. 50 mW. Wird die Laser-Lichtquelle
zusammen mit dem holographischen Gitter
234 betrieben, wodurch der austretende Lichtstrahl eine Divergenz von 10 mrad aufweist,
beträgt die Reichweite ungefähr 2 km, ohne holographisches Gitter
234 aufgrund der reduzierten Divergenz auf 0.2 mrad hingegen mehr als 10 km. Der Zielvorgang
wird bei Distanzen von weniger als 2 km durch das eingefügte holographische Gitter
234 erleichtert. Die Verwendung eines im nahen Infrarot, d.h. bei einer Wellenlänge von
weniger als 1000 nm emittierenden Lasers bedingt verschiedene Vorteile: a) Halbleiter-Laser,
die in diesen Wellenlängenbereichen emittieren, können kontinuierlich emittierend
betrieben werden. Dadurch kann das emittierte Licht auf einfache Weise präzise moduliert
werden (Puls Code Modulation / Chopper), wodurch sich das Signal- zu Rauschleistungsverhältnis
im austretenden Lichtstrahl verbessert, b) Überschneidungen mit in Entfernungsmessern
benutzten Lasern (mit einer Emissionswellenlänge von 1500 nm) werden vermieden. Vorrichtungen
zur Detektion der Emissionen von Entfernungsmessern werden nicht irrtümlich ausgelöst.
Es muss jedoch bemerkt werden, dass die Erfindung auch in Ausführungsformen mit Lasern
(oder anderen Lichtquellen), die auf beliebigen Wellenlängen emittieren, realisiert
werden kann.
[0048] Nach
Fig. 15 kann der Halbleiter-Laser
230 durch Abgleich-Schrauben
236-238 ausgerichtet werden. Ein LCD-Display
240 ist auf der Rückwand des Oberteils des Gehäuses angebracht.
Fig. 16 zeigt ein Blockdiagramm der in die Laser-Vorrichtung
1 (
Fig. 4) integrierten Elektronik einer ersten, bevorzugten Ausführungsform. Dargestellt sind
ein Kontroll-Schaltkreis
242 in Verbindung mit einem LCD-Display
240, Steuerglieder und Sensoren
243 (einschliesslich des Hebels und des Detektors
239b), ein Funk-Sender/Empfänger
244, 245, ein Modulator/Verstärker
241 für eine Laserdiode
230 sowie eine lokale Kommunikationsschnittstelle
246. Alle elektronischen Schaltkreise und Vorrichtungen werden mittels der Batterien
228 betrieben. Der Funk-Sender/Empfänger
244, 245 kann digitale Signale senden und empfangen und beinhaltet die hierzu geeigneten Modulations-
und Demodulations-Schaltungen gemäss dem Stand der Technik. Die Frequenz bzw. der
Funk-Kanal des Senders und des Empfängers kann durch den Kontrollschaltkreis
242 festgesetzt werden. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Sender/Empfänger
244, 245 auf 32 verschiedenen Kanälen Daten senden und empfangen. Die lokale Kommunikationsschnittstelle
246 (
Fig. 16) errichtet und hält die Verbindung mit der Kontrolleinheit, den Arm-Gurtzeugen und
dem Helm-Gurtzeug. Für diesen Zweck ist die lokale Kommunikationsschnittstelle
246 mit geeigneten Sendern und Empfängern für Infrarot-, Ultraschall-, Induktions-, Kabel-
oder Funk-Kommunikation ausgerüstet. Ähnliche Kommunikationsschnittstellen befinden
sich an den einzelnen Elementen von Gurtzeugen und in der Kontrolleinheit.
[0049] Jedes Gurtsystem-Bestandteil umfasst einen Gurt, dessen Enden lösbar miteinander
verbunden sind, z.B. durch eine Schnalle oder Velcro-Verschlüsse (der Übersichtlichkeit
halber, nicht detailliert dargestellt). Der Gurt trägt einen oder mehrere Detektoren,
welche in ihrer Empfindlichkeit auf das durch die Laser-Vorrichtung abgestrahlte Licht
sensibilisiert sind, sowie einen Kontrollschaltkreis. Jeder Kontrollschaltkreis beinhaltet
eine lokale Kommunikationsschnittstelle, ähnlich der lokalen Kommunikationsschnittstelle
der Laser-Vorrichtung. Der Nutzer trägt weiterhin eine Kontrolleinheit, welche ebenfalls
mit einem Lichtdetektor und einer Kommunikationsschnittstelle ausgerüstet wird.
[0050] In der vorliegenden Ausführungsform trägt der Nutzer getrennte Gurtzeuge an seinen
Armen und am Helm, die Kontrolleinheit ist abgesetzt an seiner Kleidung befestigt.
Durch diese Anordnung ist das Aufrüsten und das Ablegen des Gurtsystems auch dann
leicht zu bewerkstelligen, wenn der Soldat einen Rucksack oder sonstige Ausrüstung
mit sich führt. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Arm-Gurtzeuge und die Kontrolleinheit
zu einem einteiligen Gurtsystem zusammenzufassen. Weiterhin können zusätzliche Detektoren
hinzugefügt werden, z.B. durch Anbringung derselben an den Beinen; es kann auch ein
Betrieb mit weniger Detektoren und/oder Gurtsystem-Teilen aufrecht erhalten werden.
[0051] In den folgenden Erörterungen ist die den Laser-Lichtstrahl emittierende Ausrüstung
des Soldaten mit dem Begriff "Abfrage-Einheit" gekennzeichnet; die den Laser-Lichtstrahl
empfangende Ausrüstung des Soldaten trägt die Bezeichnung "Antwort-Einheit". Es soll
jedoch betont werden, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Ausrüstung eines
jeden Soldaten alle Bestandteile sowohl einer Abfrage als auch einer Antwort-Einheit
beinhaltet, d.h., jeder Soldat kann sowohl abfragen als auch abgefragt werden.
[0052] Das vorliegende System kann zur Freund-Feind-Erkennung, Gefechts-Simulation oder
für Zielübungen verwendet werden. Die grundlegende Funktionsweise gleicht sich bei
Freund-Feind-Erkennung und Gefechts-Simulation. Der die Abfrage-Einheit führende Soldat
wählt zunächst sein potentielles Ziel durch entsprechende Ausrichtung der Laser-Vorrichtung.
Daraufhin betätigt er den Hebel
47 (
Fig. 2) indem er ihn in seine aktive Ein-Stellung drückt. Dieser Vorgang wird vom Kontroll-Schaltkreis
242 (
Fig. 16) der Laser-Vorrichtung
1 erfasst, welche die Stellung des Hebels kontinuierlich abtastet, wie in Schritt
255 des Flussdiagrams nach
Fig. 17 dargestellt. Sobald eine Betätigung des Schalthebels erfasst ist, wird die Laserdiode
230 (
Fig. 15) in Betrieb gesetzt und ein zur Abfrage verwendeter Lichtstrahl ausgesendet (Entscheidigungs-Schritt
256 (
Fig. 17) im Flussdiagramm).
[0053] Der zur Abfrage verwendete Lichtstrahl oder das Abfragesignal ist pulscodemoduliert
und enthält ein binär codiertes Datenpaket, das folgende Abfragedaten umfasst:
1.) einen Frequenzcode mit dem angeforderten Kanal zur Aussendung der Rück-Antwort,
2.) einen Identifikationcode der abfragenden Einheit,
3.) eine den einzelnen Soldaten kennzeichnende Nummer (Option),
4.) weitere Daten (Option: Sicherheits- bzw. Kontrollcode).
[0054] Der Frequenzcode legt den angeforderten Kanal zur Aussendung der Rück-Antwort fest,
d.h. die Frequenz des Hochfrequenzträgers, mit welchem die Aussendung der Rück-Antwort
der Antwort-Einheit erwartet wird. Zur Bestimmung einer geeigneten Frequenz überwacht
die Abfrage-Einheit ständig alle verfügbaren Frequenzen und führt eine Liste der momentan
freien Kanäle. Vor der Aussendung eines Abfragesignals wählt die Abfrage-Einheit einen
dieser freien Kanäle als den für die Antwort zu überwachenden Kanal aus.
[0055] Der Identifizierungscode enthält eine Identifikation des Abfragenden, wie z.B. eine
eindeutig der Ausrüstung des jeweiligen Soldaten zugeordnete Identifikationsnummer
sowie sichernde Informationen, die dem Empfänger die positive Überprüfung der Identität
des Abfragenden erlaubt. Weitere Daten können z.B. die Position der abfragenden Einheit,
den Typ der Schusswaffe etc. beinhalten.
[0056] Wenn der von einem Soldaten durchgeführte Zielvorgang hinreichend genau gewesen ist,
wird der zur Abfrage verwendete Lichtstrahl die Antwort-Einheit treffen, in welcher
er von einem der Detektoren (z.B.
65 in
Fig. 5) erfasst wird.
[0057] Die Antwort-Einheit überwacht ständig die an ihr angeschlossenen Detektoren, um einen
abfragenden Lichtstrahl zu erfassen, wie im Schritt
260 nach
Fig. 18 gezeigt. Sobald die Antwort-Einheit ein Abfragesignal empfängt, wird dessen Identifikationscode
überprüft und, sofern die Identifikation positiv ist (d.h., wenn die abfragende Einheit
als zur Abfrage der Antwort-Einheit berechtigt erkannt wurde), eine Rück-Antwort vorbereitet.
Der angeforderte Kanal zur Aussendung der Rück-Antwort wird aus dem Abfrage-Signal
gewonnen und die Trägerfrequenz des Funk-Senders
244 (
Fig. 16) entsprechend gestellt und über Funk das entsprechende Antwortsignal ausgesendet,
wie im Schritt
261 (
Fig. 18) dargestellt. Das Antwortsignal enthält die folgenden Antwort-Daten: a) den Identifikationscode
der Antwort-Einheit, b) Informationen über den/die vom abfragenden Lichtstrahl getroffenen
Sensor(en) (Option), c) zusätzliche Daten (Option).
[0058] Der Identifikationscode ist wieder ein verifizierbarer Code, welcher die antwortende
Einheit identifiziert. Die Information über den/die Sensor(en), welche das Abfragesignal
detektiert haben, identifiziert, welche Sensor(en) der Antwort-Einheit das Signal
detektiert hat/haben. Diese Information ist speziell bei Gefechts-Simulationen nützlich.
Weitere Daten können wiederum Informationen über die Position der Antwort-Einheit
beinhalten oder andere sachdienliche Daten, die während des Gefechts oder der Simulation
nützlich sein könnten. Dies kann auch eine die Antwort-Einheit identifizierende Information
sein.
[0059] Wenn die Antwort-Einheit ein Abfragesignal erfasst, wird dessen Nutzer nicht alarmiert,
mit Ausnahme von Gefechts-Simulationen, in denen dieses Signal zur Anzeige eines Treffers
genutzt werden kann. Ein Soldat, der getroffen ist, wird als getötet oder verwundet
angenommen. Wenn die Antwort-Einheit eine Vielzahl von Detektoren aufweist, z.B. auf
der Brust, den Armen und dem Kopf des Soldaten, kann die Antwort-Einheit auch die
getroffenen Detektoren anzeigen, um ein genaueres Bild des simulierten Schadens zu
vermitteln.
[0060] Mittlerweile überwacht die Abfrage-Einheit den ausgewählten Kanal zur Ermittlung
der Antwort (Schritt
257 (
Fig. 17)). Bei Empfang des Antwortsignals innerhalb eines gegebenen Zeitraums nach Aussendung
des Abfragesignals wird die Identität der antwortenden Einheit überprüft, und, sofern
die antwortende Einheit als freundlich identifiziert wurde, mit Schritt
258 fortgefahren. Das Display
240 (
Fig. 15) wird angesteuert, um die abgefragte Einheit als "freundlich" anzuzeigen. Andernfalls
wird mit Schritt
259 (
Fig. 17) fortgefahren und die abgefragte Einheit als "feindlich" angezeigt. Zusätzlich zum
Display
240 oder als Alternative hierzu kann das Ergebnis der Freund-Feind-Erkennung mittels
einer oder mehrerer LEDs
41 (
Fig. 2) oder mittels eines akustischen Signals dargestellt werden.
[0061] Wenn die Abfrage-Einheit ein freundliches Antwortsignal empfängt, kann sie mittels
ihres Laser-Lichtstrahles ein Bestätigunssignal zur Antwort-Einheit schicken. Hierdurch
wird die Zuverlässigkeit des Systems erhöht. Wird nämlich das Bestätigungssignal von
der Antwort-Einheit nicht empfangen, kann das Antwortsignal nochmals ausgesendet werden.
Wenn auch der Gebrauch eines solchen Bestätigungssignals bevorzugt wird, ist es nicht
erforderlich für die korrekte Arbeitsweise des Systems, daher sind die diesbezüglichen
Schritte in den Figuren
17 und
18 nicht gezeigt.
[0062] Da die zur Abfrage und Antwort erforderliche Datenmenge vergleichsweise gering ist,
können Abfrage- und Antwortsignal von sehr kurzer Dauer sein. Vorzugsweise hat das
Antwortsignal eine Dauer in der Grössenordnung einiger Millisekunden. Ohne besondere
Vorkehrungen gäbe es allerdings eine nicht unwesentliche Wahrscheinlichkeit, dass
sich Antwortsignale mehrerer getroffener Antwort-Einheiten überschneiden.
[0063] Um in diesem Fall die Kollison von Datenpaketen zu vermeiden, antwortet eine Antwort-Einheit
nicht unmittelbar auf ein Abfragesignal, sondern lässt eine gegebene Verzögerungszeit
vor Inbetriebnahme ihres Funk-Senders verstreichen. Diese Verzögerungszeit wird durch
einen Zufallszahlengenerator ermittelt, so dass jedes Antwortsignal zu einem anderen
Zeitpunkt gesendet wird. Vor Aussendung des Antwortsignals überprüft die Antwort-Einheit
die Belegung des angeforderten Kanals. Ein belegter Kanal bewirkt eine weitere zufällige
Verzögerung der Aussendung des Antwortsignals.
[0064] Während
Fig. 5 einen Soldaten zeigt, der ein komplettes Gurtsystem einschliesslich einer Abfrage-Einheit
und einer Antwort-Einheit mit sich führt, ist jedoch hinzuzufügen, dass einige Teilnehmer
an einem Gefecht oder einer Simulation auch nur eine Antwort-Einheit oder eine Abfrage-Einheit
mit sich führen können. Zivilisten könnten z.B. lediglich mit einer Antwort-Einheit
(
Fig. 10, 11) ausgerüstet werden.
[0065] Die Laser-Vorrichtung des hier gezeigten Systems kann zur Freund-Feind-Erkennung,
Gefechts-Simulation und zum oben beschriebenen Schiessen verwendet werden. Zusätzlich
kann sie als Zielhilfe zum genauen Ausrichten einer Waffe auf ein Ziel verwendet werden,
wobei der Nutzer eine Nachtsichthilfe zwecks Erkennung des vom Nahinfrarot-Laser beleuchteten
Zielpunktes tragen muss.
[0066] Der Laser-Lichtstrahl kann ebenso zur Entfernungsmessung und Kommunikation verwendet
werden. Für Kommunikationszwecke kann die Kontrolleinheit z.B. mit einer Tastatur
versehen werden, welche die Eingabe einer oder mehrerer Nachrichten erlaubt, wobei
auch ein Mikrophon, ein Lautsprecher und/oder eine Video-Anzeige vorhanden sein kann.
Bei der Anwendung des vorliegenden Systems kann speziell während einer Gefechts-Simulation
ein zentraler fest installierter Funk-Empfänger zur Überwachung aller von den Antwort-Einheiten
abgestrahlten Signale sowie der Darstellung aller Geschehnisse und Verluste verwendet
werden, um dadurch der Gefechtsführung ein Instrument zur Beurteilung der Lage zu
geben.
[0067] Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Bestandteilen kann jedes Gurtsystem mit einem
Kopfhörer ausgerüstet werden, um z.B. ein Signal auszusenden, das anzeigt, ob ein
vorgegebenes Ziel sich infolge einer entsprechenden Abfrage als freundlich oder feindlich
erweist.
[0068] Bei Gebrauch des Systems zur Freund-Feind-Erkennung sollte im Gurtsystem ein Mechanismus
vorgesehen sein, der bei Entfernung des Systems von seinem ursprünglichen Träger dessen
irreversible Ausserbetriebsetzung bewirkt. Zu diesem Zweck kann das Gurtsystem z.B.
mit Sensoren versehen werden, die die unmittelbare Nähe eines lebenden menschlichen
Körpers anzeigende Werte erfassen. Es können aber auch mechanische Detektoren oder
sogenannte 'Sprachdetektoren' (durch Sprachanzeige reagierende Detektoren) vorgesehen
werden, die ein Öffnen von Gurtverschlüssen, der Befestigung der Kontrolleinheit etc.
anzeigen. Sobald diese Sensoren oder Detektoren wahrnehmen, dass das Gurtsystem (oder
Teile hiervon) von seinem ursprünglichen Träger entfernt worden sind, werden die Funktionen
des Gurtsystems lahmgelegt, bis ein festgelegter Zugangscode über die Tastatur der
Kontrolleinheit eingegeben wird.
[0069] In den bisher gezeigten Ausführungsformen war das Antwortsignal ein elektromagnetisches
Signal auf Funk-Frequenzen. Es können jedoch auch andere Übertragungsformen für das
Antwortsignal gewählt werden. Im Gegensatz zur in
Fig. 16 gezeigten Ausführungsform können in einer weiteren Ausführungsform ein für Licht
ausgelegter Empfänger und Licht emittierende Sender anstatt des Funk-Sender/Empfängers
244, 245 (
Fig. 16) zur Kommunikation zwischen Abfrage- und Antwort-Einheit verwendet. Wenn eine Antwort-Einheit
das Abfragesignal empfängt, sendet sie über den Licht emittierenden Sender
245 das Antwortsignal, z.B. mittels Pulsmodulation. Die Licht emittierenden Sender
245 können aus einer oder mehreren LEDs oder anderen im weiten Winkel emittierenden Lichtquelllen
bestehen, die überall auf der Antwort-Einheit angebracht sein können, z.B. am Helm-Gurtzeug
oder in jedem Licht-Detektor. Der auf Licht ausgelegte Empfänger
244 beinhaltet vorzugsweise den Detektor
239b (siehe
Fig. 15). Wenn die Laser-Vorrichtung
1 auf die Antwort-Einheit gerichtet ist, bildet die Linse
233 eine abbildende Optik, welche die Antwort-Einheit auf den Detektor
239b abbildet, so dass der Empfang der Signale der Sender
245 ermöglicht wird.
[0070] Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können ein oder mehrere Ultraschall-Sender
245 (
Fig. 16) verwendet werden sowie ein Ultraschall-Empfänge
r 244 zur Kommunikation zwischen Abfrage- und Antwort-Einheit. Wenn eine Antwort-Einheit
ein Abfragesignal empfängt, wird der Ultraschallsender
245 zur Aussendung des Antwort-Signals, z.B. durch Pulsmodulation bei einer Trägerfrequenz
von 40kHz verwendet. Der Ultraschallsender
245 kann an beliebiger Stelle der Antwort-Einheit angebracht sein. Der Ultraschallempfänger
244 hat vorzugsweise eine richtungsabhängige Empfindlichkeit und kann z.B. anstatt der
Antenne auf der Laservorrichtung
4 (
Fig. 4) angebracht sein. Er empfängt und demoduliert das durch den Ultraschallsender
245 erzeugte Signal der Antwort-Einheit.
[0071] In diesen Ausführungsformen kann das Antwortsignal auch auf einer Trägerfrequenz
übermittelt werden. Dabei kann diese Trägerfrequenz die Frequenz einer periodischen
Modulation der einzelnen Pulse aus den Licht emittierenden Sendern
245 sein. Die anzufordernde Trägerfrequenz kann durch den Empfänger
244 der Abfrage-Einheit bestimmt werden, bevor das Abfrage-Signal gesendet wird, und
dann zur Antwort-Einheit in dem Frequenz-Code des Abfrage-Signals gesendet werden,
der in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Zum selektiven Empfang eines
Antwort-Signals bei der gegebenen Trägerfrequenz ist der Empfänger
244 der Abfrage-Einheit mit geeigneten Filtern versehen. Dadurch wiederum werden Überschneidungen
konkurrenzierender Kommunikationsprozesse vermieden.
[0072] Das Zielgerät
301 nach
Fig. 19 hat eine Achse
302, die zum Beispiel parallel zur Schussachse einer Waffe justiert ist. Es erzeugt einerseits
einen gebündelten Lichtstrahl
303, der sich entlang der Achse
302 ausbreitet. Gleichzeitig kann das Zielgerät jedoch auch einen divergenten Lichtkegel
304 erzeugen. Dieser Kegel hat einen Öffnungswinkel von z. B. etwa 10 mrad und die Achse
302 als Symmetrieachse.
[0073] Auf einem Zielobjekt
305 erzeugt der gebündelte Strahl
303 einen Lichtpunkt
306, der den Schnittpunkt der Achse
302 mit der Zielebene markiert. Sind die Waffe und das Zielgerät
1 (
Fig. 2) richtig zueinander justiert, so entspricht der Lichtpunkt
306 im wesentlichen dem Einschusspunkt. Um den Lichtpunkt
306 herum bildet der Lichtkegel
304 einen erhellten Ring
7. Dieser erlaubt es dem Beobachter, nähere Ziele leichter mit der Achse
303 in Deckung zu bringen, da die Fleckgrösse eines ungebeugten Lichtstrahls nach kürzeren
Entfernungen nur wenige mm beträgt.
[0074] Wie aus
Fig. 20 ersichtlich, ist das Gitter des vorliegenden Ausführungsbeispiels derart gestaltet,
dass die Phase der ursprünglich ebenen Lichtwelle in den entsprechenden ringförmigen
Zonen sprunghaft um 0.73 π zunimmt, wodurch etwa 20% der Lichtleistung im ungebeugten
Strahl verbleiben. Durch die Beeinflussung des elektrischen Feldes in einem entsprechenden
Gitter wird das Mass der sprunghaften Phasenänderung einstellbar, womit auch die Aufteilung
der Lichtleistung zwischen gebeugtem und ungebeugtem Lichtstrahl stufenlos und ohne
Einsatz mechanischer Mittel regelbar ist.
[0075] Eine weitere Ausführungsform besteht in einem holographischen Gitter mit Variation
der optischen Dämpfung anstatt der Phase des Lichtfeldes, wobei diese mit geeigneten
Mitteln, z. B. Flüssigkristallzellen vorzunehmen ist.
[0076] In
Fig. 21 wird eine Projektion des ungebeugten und gebeugten Lichts auf eine senkrechte Zielebene
dargestellt. Der Lichtpunkt
306 weist hierbei eine zur Grösse der Projektion proportionale Divergenz von 0.5 mrad
auf, die beim durch Beugung im holographischen Gitter erzeugten Ring
307 10 mrad beträgt. Die Stärke des Rings entspricht hierbei ungefähr der besagten Wandstärke
des Lichtkegels
304 und somit dem Durchmesser des Lichtpunktes
306. Durch entsprechende Ausführung des holographischen Phasengitters ist je nach Einsatzzweck
zusätzlich eine gleichmässige Beleuchtung eines Gebietes zwischen dem Ring
307 und dem Lichtpunkt
306 vorgesehen, welches sich je nach Erfordernis auch ausserhalb des Rings
307 erstreckt. Die Lage des Mittelpunktes des Kreises
307 in der Zielebene ist kritisch bezüglich des senkrechten Einfalls des Lichtstrahls
in das holographische Phasengitter, eine Verschiebung des Gitters senkrecht zur optischen
Achse hingegen bewirkt lediglich eine ungleichmässige Stärke des Rings
307.
[0077] Da in den seitlich ausgeschwenkten Stellungen des Halters der Lichtquelle ein Teil
der Lichtleistung zur Erzeugung des Beleuchtungskegels
304 (
Fig. 19) benötigt wird, sollte in diesen Stellungen die vom Zielgerät ausgestrahlte totale
Licht-Leistung vorzugsweise höher als in der mittleren Stellung des Halters sein.
Hierzu kann z. B. ein Stellungssensor am Halter vorgesehen sein, der die Leistung
der Lichtquelle
301 erhöht, wenn deren Licht durch eine der Ablenkoptiken geschickt wird.
[0078] Das beschriebene Zielgerät eignet sich für Einsätze aller Art, insbesondere aber
auch zur Kombination mit anderen optoelektronischen Hilfssystemen. So kann z. B. der
von der Lichtquelle ausgesandte Strahl zeitlich moduliert und mit Informations-bzw.
Identifikationssignalen versehen werden, die dann gerichtet und gestreut übertragen
werden.
[0079] Das Lasergerät kann unsichtbares oder sichtbares, vorzugsweise farbiges Licht, ausstrahlen
und Mittel umfassen, um nach Wunsch mit Hilfe eines von aussen betätigbaren Schalt-Systems,
beispielsweise von Knöpfen und/oder Hebeln, ein oder mehrere holographische Gitter
234 (
Fig. 15) in den Laserstrahlgang ein- und ausschalten zu können, wobei ein solches Gitter
die Divergenz des Laserstrahles erhöhen und eine beleuchtete Zone in Form eines Ringes
307 (
Fig. 19) oder eines Dreiecks oder eines Quadrats oder von mehreren Punkten oder einer anderen
beliebigen Figur ergeben kann.
[0080] Das Lasergerät kann sonst auch Mittel umfassen, um nach Wunsch eine unsichtbare oder
eine sichtbare Laserstrahlung auszustrahlen.
[0081] Das Lasergerät kann ebenfalls ausgestaltet sein, um eine eng gebündelte nur durch
eine Nachtsichtbrille sichtbare Laserstrahlung auszusenden, und Mittel aufweisem,
um als Alarmzeichen den Laserstrahl
11 (
Fig. 2) abwechslungsweise ein- und auszutasten, damit ein erster mit einer Nachtsichtbrille
ausgerüsteter Soldat, der einen zweiten Soldaten beleuchtet, ihn durch dieses intermittierende
Alarmzeichen als Freund identifizieren kann.
[0082] Das Identifizierungssystem kann auch ein Code-Management umfassen, um eine Identifizierung
von Flugzeugen, Panzern, Zivilisten, Ausrüstungen bzw. Personen des Roten Kreuzes
usw. und/oder umgekehrt zu ermöglichen.
[0083] Die Kontrolleinheit
101 (
Fig. 10) kann derart programmiert sein, dass bei Eingabe eines speziellen Codes die Soldaten
einer Gruppe nur Soldaten der eigenen Gruppe identifizieren können, oder dass überhaupt
keine Identifizierung möglich ist, oder dass auch Gruppen zusammengefasst werden können.
[0084] Das erfindungsgemässe Identifikationssystem mit mindestens einem Lasergerät zur Identifizierung
von wenigstens einer Zielvorrichtung kann auch derart ausgebildet sein, dass das Lasergerät
eine codierte Laserstrahlung aussendet, dass die Zielvorrichtung Sensor-Mittel zur
Detektierung dieser Laser-Strahlung und Umwandlung derselben in elektrische Signale
aufweist, die einem Diskriminator zugeführt werden, sowie Sender-Mittel umfasst, um
nach Massgabe von im Diskriminator getroffenen Entscheidungen Meldungen an Empfänger-Mittel,
die sich innerhalb oder ausserhalb des Lasergeräts befinden, zurückzusenden, und dass
das Lasergerät zur Ausstrahlung von unsichtbarem oder sichtbarem, vorzugsweise farbigem
Licht, ausgebildet ist und Mittel umfasst, um mit Hilfe eines von aussen betätigbaren
Schalt-Systems, beispielsweise von Knöpfen und/oder Hebeln, nach Wunsch ein oder mehrere
holographische Gitter
234 (
Fig. 15) in den Laserstrahlgang ein- und auszuschalten, wobei ein solches Gitter die Divergenz
des Laserstrahles erhöht und eine beleuchtete Zone in Form eines Ringes
307 (
Fig. 19) oder eines Dreiecks oder eines Quadrats oder von mehreren Punkten oder einer anderen
beliebigen Figur ergibt, und/oder dass das Lasergerät Mittel umfasst, um nach Wunsch
eine unsichtbare oder eine sichtbare Laserstrahlung auszustrahlen.
[0085] Der zur Identifizierung verwendete Laserstrahl kann vorzugsweise derart codiert und/oder
gechoppt werden, dass dem zu identifizierenden Objekt mitgeteilt wird, auf welche
Art und Weise oder auf welchem Kanal oder in welcher Frequenzbandsequenz eine Rückantwort
gesendet werden soll. Dies bringt den grossen Vorteil mit sich, dass der Laser-Weg
die Spionage der Frequenzen verunmöglicht, da niemand wissen kann, auf welcher Frequenz
oder welchem Frequenzband eine Rückantwort erwartet wird. Der Laserstrahl kann zudem
derart gebündelt sein, dass die Objekte einer Gruppe einzeln identifiziert werden
können. Ferner kann der Laserstrahl auch zur Nachrichtenmitteilung für Sprache und
Videobilder verwendet werden.
[0086] Durch die Erfindung wird ein multifunktionelles System für eine Vielzahl von verschiedenen
Anwendungen angegeben:
- Simulationsgefecht auf Gegenseitigkeit,
- Identifizierung in der Simulation mit zusätzlicher Protokollierung, damit am Ende
einer Übung genau festgelegt werden kann, ob Freunde oder nur Feinde mit dem Laser
abgeschossen worden sind,
- Ziellaser mit und ohne Nachtsichtbrille,
- Combat-Identifikation, wobei die Protokollierung der Ereignisse ebenfalls gespeichert
werden kann, damit Rechtfragen am Schluss einer Intervention abgeklärt werden können,
- Ziellaser mit variabler Leistungseinstellung,
- Positionserfassung von Menschen oder auch Gegenständen in Räumen und auch im Freien,
und zwar in Räumen mit Ultraschall und im Freien mit Ultraschall und GPS,
- Ereignis-Reportierung on line mit Funk und den räumlichen Positionsdaten,
- Verwendung des Lasers zur Fernauslösung von Explosionskörpern und Sicherheitsintallationen,
- Schiessen mit dem Laser auf Videobilder mit anschliessender Erfassung der Positionsdaten
des Lichtpunktes mit einer LCD-Kamera oder mit einem Positionssensor,
- Schiessen zu Übungszwecken auf eine elektronische Zielscheibe mit on line Auswertung
und Protokoll auf einem beliebigen PC,
- Simulieren eines richtigen Schusses mit einem Laser, der eine sehr genaue und fast
identische Strahlcharakteristik wie eine Kugel aufweist mit oder ohne Berücksichtigung
der parabolischen Flugbahn,
- Trainieren wie man kämpft und kämpfen wie man trainiert.
[0087] Das gleiche Gerät kann für sowohl für Kurzdistanzwaffen als auch für Panzer und Flugzeuge
sowie ballistische Waffen verwendet werden.
1. Identifikationssystem mit mindestens einem Lasergerät zur Identifizierung von wenigstens
einer Zielvorrichtung oder eines Gegenstandes, wobei das Lasergerät ausgebildet ist,
um eine codierte Laserstrahlung auszusenden, und wobei die Zielvorrichtung oder der
Gegenstand Sensor-Mittel zur Detektierung dieser Laser-Strahlung und Umwandlung derselben
in elektrische Signale aufweist, die einem Diskriminator zugeführt werden, sowie Sender-Mittel
umfasst, um nach Massgabe von im Diskriminator getroffenen Entscheidungen Meldungen
an Empfänger-Mittel, die sich innerhalb oder ausserhalb des Lasergeräts befinden,
zurückzusenden,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Lasergerät und der Gegenstand oder die Zielvorrichtung je einen Mikroprozessor
sowie eine Ultraschalleinheit und/oder eine Funkeinheit (72, 71) aufweisen, derart, dass das Lasergerät, wenn es innerhalb einer Zeitspanne Ta nach Aussendung eines gebündelten codierten Laserstrahls keine Rückmeldung von der
Zielvorrichtung erhält, einen weiteren Laserstrahl mit einer anderen Codierung sendet,
die veranlasst, dass die Ultraschalleinheit und/oder die Funkeinheit des Gegenstands
oder der Zielvorrichtung eine Bestätigung übermittelt, die von der Ultraschalleinheit
und/oder der Funkeinheit des Lasergeräts empfangen werden kann.
2. Identifikationssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Lasergerät zur Ausstrahlung von unsichtbarem oder sichtbarem, vorzugsweise
farbigem Licht, ausgebildet ist und Mittel umfasst, um mit Hilfe eines von aussen
betätigbaren Schalt-Systems, beispielsweise von Knöpfen und/oder Heben, nach Wunsch
ein oder mehrere holographische Gitter (234) in den Laserstrahlgang ein- und auszuschalten, wobei ein solches Gitter die Divergenz
des Laserstrahles vergrössert und eine beleuchtete Zone in Form eines Ringes (307) oder eines Dreiecks oder eines Quadrats oder von mehreren Punkten oder einer anderen
beliebigen Figur ergibt, und/oder dass das Lasergerät Mittel umfasst, um nach Wunsch
eine unsichtbare oder eine sichtbare Laserstrahlung auszustrahlen.
3. Identifikationssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Lasergerät ausgestaltet ist bzw. eingeschaltet werden kann, um eine eng gebündelte
nur durch eine Nachtsichtbrille sichtbare Laserstrahlung auszusenden, und Mittel aufweist,
um als Alarmzeichen den Laserstrahl (11) wechselweise ein- und auszutasten, damit ein erster mit einer Nachtsichtbrille ausgerüsteter
Soldat, der einen zweiten Soldaten beleuchtet, ihn durch dieses intermittierende Alarmzeichen
als Freund identifizieren kann.
4. Identifikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Lasergerät (1) einen Laser-Zielbeleuchtungsteil (3), einen Gehäuseteil (4), in dem unter anderem für den Betrieb notwendige Batterien untergebracht sind, und
eine Montierschiene (5) umfasst, um diese Teile (3, 4) miteinander zu verbinden, die parallel verlaufende teilweise zylindrische Partien
aufweisen, derart, dass ein Soldat entlang einem als Visierlinie (22) dienenden Spalt zwischen ihnen zielen kann, und dass seitlich in dem Spalt zwischen
den zwei Partien ein Alarm-Leuchtpunkt vorhanden ist.
5. Identifikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass es ein Code-Management umfasst, um eine Identifizierung von Flugzeugen, Panzern,
Zivilisten, Ausrüstungen bzw. Personen des Roten Kreuzes usw. und/oder umgekehrt zu
ermöglichen.
6. Zielvorrichtung für ein Identifikationssystem nach einem der Ansprüche
1 bis
5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zielvorrichtung (6) eine tragbare Gurtvorrichtung mit einer Vielzahl miteinander Daten austauschender
elektrischer Komponenten, insbesondere Lasersender, Lichtdetektoren und Kontroll-
und/oder Steuereinheiten ist,
dass eine der besagten Komponenten eine Kontrolleinheit (101) ist und weitere Komponenten gesteuerte Einheiten sind, und
dass die Kontrolleinheit (101) einen Speicher (130) zur Speicherung eines Gurtsystemsidentifikationscodes und einen Kontrollschaltkreis
(125) zur Aussendung des Identifikationscodes zu den gesteuerten Einheiten mittels Datensignalen
aufweist.
7. Zielvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die gesteuerten Einheiten eine Speichereinheit (130) zur Speicherung des Identifikationscodes von der Kontrolleinheit (101) sowie einen Kontrollschaltkreis zum Vergleich einlaufender Botschaften mit dem in
der Speichereinheirt (130) abgelegten identifikationscode aufweist.
8. Zielvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrolleinheit (101) eine Tastatur (121), ein Display (114), eine Batterie (115) und gegebenenfalls einen Licht-Detektor (105) umfasst, und dass der Datenaustauch zwischen den einzelnen Komponenten des Gurtsystems
über Kabel und/oder durch Ultraschallsignale und/oder durch HF-Funksignale und/oder
gegebenenfalls durch Lichtsignale geschieht.
9. Zielvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um den Laser-Lichtstrahl zur Entfernungsmessung und/oder
zur Kommunikation zu verwenden, wobei für Kommunikationszwecke die Kontrolleinheit
(101) mit einer Tastatur (121) versehen ist, die die Eingabe einer oder mehrerer Nachrichten erlaubt.
10. Zielvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (101) derart programmiert ist, dass die Soldaten einer Gruppe nur Soldaten der eigenen
Gruppe identifizieren können, oder dass Soldaten mindestens einer vorbestimmten Gruppe
nur Soldaten wenigsten einer anderen vorbestimmten Gruppe identifizieren können.
11. Zielvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um die Entfernung der Kontrolleinheit (101) von ihrem Träger zu erfassen, die mit Sensoren ausgerüstet sind, die Parameter wie
Feuchtigkeit, Temperatur, Puls, menschliche Stimmen oder andere Parameter erfassen,
die auf die Nähe des Körpers seines Trägers schliessen lassen, oder aber mechanische
Detektoren enthalten, welche das Öffnen der zur Befestigung an ihrem Träger verwendeten
mechanischen Vorrichtungen anzeigen.
12. Zielvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Anwendung in einem Identifikationssystem mit einem mit Zerhacker-Mittel
(11) versehenen Lasergerät, das ausgestaltet ist bzw. eingeschaltet werden kann, um eine
eng gebündelte, codierte und mit einer vorgegebenen Frequenz gechoppten Laser-Strahlung
(11) auszusenden, die Sensor-Mittel (61, ... 67) der Zielvorrichtung (6) Mittel umfassen, um aus der empfangenen gechoppten Laser-Strahlung ein alternierendes
elektrisches Signal zu gewinnen, das einem Vorverstärker (92) zugeführt wird, der dem Diskriminator (96) vorgeschaltet ist.
13. Verfahren zum Betrieb eines Identifikationssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Laserstrahl der zur Identifizierung verwendet wird, derart codiert und/oder
gechoppt wird, dass dem zu identifizierenden Gegenstand mitgeteilt wird, auf welche
Art und Weise oder auf welchem Kanal oder in welcher Frequenzbandsequenz eine Rückantwort
gesendet werden soll.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Simulieren eines richtigen Schusses, ein Laser verwendet wird, der eine
kugelförmige Strahlcharakteristik aufweist.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Programmierung ausgestaltet ist, um zu trainieren wie man kämpft und um
zu kämpfen wie man trainiert.