FEUERLEITVORRICHTUNG FÜR EINE HANDFEUERWAFFE SOWIE HANDFEUERWAFFE

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feuerleitvorrichtung (1) für eine Handfeuerwaffe, umfassend eine Inertialsensoreinheit (3) für sechs Freiheitsgrade, einen Abstandssensor (4) zum Bestimmen eines Abstands zu einem, über ein Visier, anvisierten Ziel (5), und eine Rechenvorrichtung (6) zum Bestimmen einer Soll-Ausrichtung der Handfeuerwaffe anhand des Abstands, um auf das Ziel einwirken zu können, wobei die Rechenvorrichtung (6) eingerichtet ist, eine Positionsänderung der Handfeuerwaffe anhand der Inertialsensoreinheit (3) zu erkennen, und die Soll-Ausrichtung anhand von Daten der Inertialsensoreinheit (3) zu korrigieren.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feuerleitvorrichtung für eine Handfeuerwaffe. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Handfeuerwaffe, die eine solche Feuerleitvorrichtung umfasst.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Visierhilfen und Feuerleitrechner für Gewehrgranatwerfer sowie für schwere tragbare Unterstützungswaffen bekannt. Solche Visierhilfen und Feuerleitrechner gemäß dem Stand der Technik weisen zur Verbesserung der Treffergenauigkeit Neigungssensoren und ggf. einen Kreisel in der Horizontalebene auf. Mit diesen Sensoren lässt sich die Ausrichtung der Waffe zum Ziel, Überhöhung und insbesondere ein Vorhalt messtechnisch erfassen und eine Information für den Schützen generieren. Weitere Sensoren dienen dazu, die Zielentfernung zu bestimmen oder die Flugbahn der Granate auf Basis der physikalischen Randbedingungen wie Luftdruck, Temperatur, Wind, oder ähnlichem besser prädizieren zu können. Solche Systeme sind beispielsweise in der EP 0 785 406 A2 oder der US 6,499,382 B1 beschrieben.

[0003] Ein Nachteil der vorhandenen tragbaren Systeme besteht darin, dass ein Schütze auch beim Verschuss von ballistischer Munition mit großer Überhöhung nach dem Anvisieren und Vermessen des Ziels sich nicht mehr bewegen oder sich von seiner Position entfernen darf, bis er den Schuss abgegeben hat. Der Schütze muss daher in seiner potenziell exponierten Stellung verbleiben, bis er den Schuss abgegeben hat. Erst danach kann der Schütze wieder eine sichere Position, beispielsweise hinter einer Deckung, einnehmen.

[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feuerleitvorrichtung für eine Handfeuerwaffe bereitzustellen, die bei einfacher und kostengünstiger Fertigung und Montage ein sicheres und zuverlässiges Einwirken auf ein Ziel ermöglicht, wobei gleichzeitig ein die Handfeuerwaffe bedienender Schütze bestmöglichst geschützt ist.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Somit wird die Aufgabe gelöst durch eine Feuerleitvorrichtung für eine Handfeuerwaffe, die eine Inertialsensoreinheit, einen Abstandsensor und eine Rechenvorrichtung umfasst. Die Inertialsensoreinheit ist insbesondere für sechs Freiheitsgrade ausgebildet. Somit lassen sich insbesondere drei translatorische und drei rotatorische Freiheitsgrade durch die Inertialsensoreinheit erfassen. Der Abstandssensor ist insbesondere zum Bestimmen eines Abstands zu einem, über ein Visier anvisiertes, Ziel ausgebildet. Bei dem Visier kann es sich insbesondere um ein Visier der Handfeuerwaffe oder um ein eigenes Visier der Feuerleitvorrichtung handeln. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Abstand zu einem solchen Ziel bestimmbar ist, das von dem Visier anvisiert ist. Somit kann der Abstandssensor auf ein beliebiges Visier synchronisiert sein, sodass die Feuerleitvorrichtung für verschiedene Visieranlagen der Handfeuerwaffe geeignet ist. Die Rechenvorrichtung ist vorteilhafterweise ausgebildet, eine Soll-Ausrichtung der Handfeuerwaffe anhand des Abstands, der von dem Abstandssensor bestimmbar ist, zu berechnen. Die Soll-Ausrichtung ist eine solche Ausrichtung der Handfeuerwaffe, die notwendig ist, um auf das Ziel einwirken zu können. Weiterhin ist die Rechenvorrichtung eingerichtet, eine Positionsänderung der Handfeuerwaffe anhand der Inertialsensoreinheit zu erkennen und die Soll-Ausrichtung anhand von Daten der Inertialsensoreinheit zu korrigieren. Somit ist es dem Schützen ermöglicht, nach dem Anvisieren des Ziels seine Stellung zu wechseln, wobei die Feuerleitvorrichtung den Stellungswechsel in die Soll-Ausrichtung der Handfeuerwaffe mit einbezieht. Der Schütze kann daher einen Schuss aus einer sicheren Stellung abgeben und verfügt weiterhin über die Unterstützung der Feuerleitvorrichtung, die ihm mit der Soll-Ausrichtung einen Vorschlag unterbreitet, wie der Schütze seine Handfeuerwaffe optimalerweise ausrichten soll. Zusammengefasst ermöglicht die Erfindung ein Beseitigen der oben genannten Nachteile, indem dem Schützen ermöglicht wird, nach Vermessung des Ziels einen Positionswechsel auszuführen, bevor der Schütze den Schuss abgibt, sowie weitere Schüsse auf das Ziel ohne neue Vermessung abzugeben.

[0006] Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

[0007] Vorteilhafterweise weist die Inertialsensoreinheit drei Beschleunigungssensoren und drei Drehratensensoren auf. Somit ist jede beliebige Bewegung im dreidimensionalen Raum von der Inertialsensoreinheit erfassbar. Bei den Drehratensensoren handelt es sich vorteilhafterweise um Kreiselsensoren.

[0008] Die Rechenvorrichtung ist vorteilhafterweise eingerichtet, anhand des durch den Abstandssensor bestimmbaren Abstands sowie anhand von in einer Speichereinheit vordefinierten Parametern eines von der Handfeuerwaffe zu verschießenden Geschosses einen Soll-Elevationswinkel der Handfeuerwaffe zu bestimmen. Der Soll-Elevationswinkel ist insbesondere ein solcher Winkel, um den der Lauf der Handfeuerwaffe aus der Horizontalen verschwenkt werden muss, damit das von der Handfeuerwaffe verschießbare Geschoss nach einer ballistischen Flugkurve auf das Ziel einwirken kann. Dazu sind physikalische Parameter des Geschosses in der Speichereinheit vordefiniert. Somit lässt sich der Soll-Elevationswinkel sehr einfach anhand des Abstands und der vordefinierten Parameter berechnen. Weiterhin ist vorgesehen, dass der Abstand und damit auch der Soll-Elevationswinkel nach einer Positionsänderung der Handfeuerwaffe anhand von Daten der Inertialsensoreinheit durch die Rechenvorrichtung korrigierbar sind. Somit muss keine erneute Messung des Abstands durch den Abstandssensor erfolgen, wodurch die Positionsänderung auch dazu führen kann, dass der Schütze und damit der Abstandssensor keinen unmittelbaren Sichtkontakt zu dem Ziel haben. Eine erneute Messung des Abstands mit dem Abstandssensor wäre in diesem Fall nicht möglich. Durch die Bestimmung der Abstandsänderung anhand der Daten der Inertialsensoreinheit lässt sich dieses Problem leicht lösen, sodass der Schütze nach einem erstmaligen Anvisieren des Ziels seine Stellung wechseln kann, insbesondere um Deckung zu suchen. Somit wird die Sicherheit des Schützen merklich erhöht.

[0009] Besonders vorteilhaft ist die Rechenvorrichtung eingerichtet, den Soll-Elevationswinkel zusätzlich anhand von Daten eines Luftdrucksensors und/oder eines Luftfeuchtigkeitssensors und/oder eines Temperatursensors zu bestimmen. Der Luftdruck, die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur haben einen Einfluss auf die Flugbahn des Geschosses, sodass eine Bestimmung der aktuellen Werte von Luftdruck, Luftfeuchtigkeit und Temperatur die Soll-Ausrichtung, insbesondere den Soll-Elevationswinkel, verbessern kann.

[0010] In einer bevorzugten Ausführungsform der Feuerleitvorrichtung ist die Rechenvorrichtung eingerichtet, einen Soll-Azimutwinkel anhand einer durch Daten der Inertialsensoreinheit bestimmbaren aktuellen Ausrichtung der Handfeuerwaffe zu bestimmen. Insbesondere ist die Rechenvorrichtung eingerichtet, die Inertialsensoreinheit zu initialisieren, wenn der Schütze ein Ziel anvisiert. Der Soll-Azimutwinkel ergibt sich dann vorteilhafterweise aus jeder Abweichung der Handfeuerwaffe in Azimutrichtung von der Initialisierungsposition. Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Soll-Azimutwinkel nach einer Positionsänderung der Handfeuerwaffe oder nach einer Änderung der aktuellen Ausrichtung der Handfeuerwaffe anhand von Daten der Inertialsensoreinheit, und insbesondere der daraus berechneten relativen Positionsänderung zum Ziel, korrigierbar ist. Somit steht dem Schützen stets eine Richtung zu dem Ziel zur Verfügung, sodass der Schütze seine Handfeuerwaffe auch ohne Sichtkontakt auf das Ziel, zumindest in Azimutrichtung, ausrichten kann.

[0011] Besonders vorteilhaft ist die Rechenvorrichtung eingerichtet, eine aktuelle Ausrichtung der Handfeuerwaffe zusätzlich anhand von Daten von zumindest einem Magnetsensor, insbesondere anhand von drei Magnetsensoren, zu bestimmen. Mit den Magnetsensoren ist insbesondere ein Erdmagnetfeld erfassbar, sodass die Magnetsensoren eine Kompassfunktionalität aufweisen. Daher ist eine Änderung der Ausrichtung der Handfeuerwaffe auch anhand der Magnetsensoren erfassbar. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Magnetsensoren gegenüber der Inertialsensoreinheit untergeordnet sind, sodass bei Widersprüchlichkeit von Daten der Inertialsensoreinheit und der Magnetsensoren den Daten der Inertialsensoreinheit Vorrang gewährt ist. Auf diese Weise ist die Feuerleitvorrichtung nicht durch metallische Gegenstände oder magnetische Störgeräte störbar.

[0012] Die Feuerleitvorrichtung weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Benutzereingabevorrichtung auf. Die Benutzereingabevorrichtung ist insbesondere ein Taster. Dazu ist die Rechenvorrichtung vorteilhafterweise eingerichtet, nach einer Benutzereingabe den Abstand zu dem anvisierten Ziel mittels des Abstandssensors zu bestimmen. Weiterhin ist die Rechenvorrichtung eingerichtet, nach einer Benutzereingabe aus einer mittels Daten der Initialsensorvorrichtung ermittelten Bewegung der Handfeuerwaffe eine angenommene Bewegung des Ziels zu bestimmen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Daten der Inertialsensoreinheit so lange erfasst werden, solange der Benutzer den Taster gedrückt hält. Sobald der Schütze den Taster nicht mehr gedrückt hält, berechnet die Rechenvorrichtung aus der ermittelten Bewegung der Handfeuerwaffe eine angenommene Bewegung des Ziels. Sollte sich keine angenommene Bewegung des Ziels bestimmen lassen, so ist insbesondere vorgesehen, dass die Rechenvorrichtung eine Fehlermeldung ausgibt. Durch die Bestimmung der angenommenen Bewegung des Ziels wird es dem Schützen vereinfacht, einen Vorhaltewinkel zu bestimmen. Somit ist die Trefferwahrscheinlichkeit erhöht.

[0013] Der Abstandssensor ist vorteilhafterweise ein Laserabstandsensor. Mit einem Laserabstandssensor lassen sich einfach und schnell sowie zuverlässig Entfernungen bestimmen. Dabei ist ein Laserabstandssensor sehr robust gegenüber Umwelteinflüssen.

[0014] Die Feuerleitvorrichtung weist schließlich vorteilhafterweise eine Anzeigevorrichtung auf. Über die Anzeigevorrichtung ist insbesondere die Soll-Ausrichtung, vorteilhafterweise der Soll-Elevationswinkel und der Soll-Azimutwinkel, und/oder eine aktuelle Abweichung der Handfeuerwaffe von der Soll-Ausrichtung, insbesondere von dem Soll-Azimutwinkel und von dem Soll-Elevationswinkel, darstellbar. Vorteilhafterweise lassen sich weitere Parameter darstellen, wie insbesondere die angenommene Bewegungsrichtung des Ziels. Somit stehen dem Schützen umfassende Informationen zur Verfügung, um sicher und zuverlässig auf das Ziel einwirken zu können.

[0015] Die Erfindung betrifft schließlich eine Handfeuerwaffe. Die Handfeuerwaffe ist insbesondere ein Sturmgewehr mit Unterbaugranatwerfer oder ein tragbarer Granatwerfer oder eine Granatpistole. Vorteilhafterweise weist die Handfeuerwaffe, insbesondere das Sturmgewehr, eine Feuerleitvorrichtung, wie zuvor beschrieben, auf. Somit ist der Kampfwert der Handfeuerwaffe deutlich erhöht, da dem Schützen der Handfeuerwaffe ermöglicht ist, nach Erfassung eines Ziels seine Stellung zu wechseln, um anschließend auf das Ziel einwirken zu können. Auch ermöglicht die erfindungsgemäße Feuerleitvorrichtung ein Nachladen der Waffe und erneutes Einwirken auf das Ziel, ohne dass das Ziel erneut erfasst werden muss.

[0016] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Berücksichtigung der beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:

Figur 1

eine schematische Abbildung einer Handfeuerwaffe mit einer Feuerleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht,

Figur 2

eine schematische Darstellung der Handfeuerwaffe mit der Feuerleitvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Aufsicht,

Figur 3

eine schematische Abbildung der Feuerleitvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Figur 4

eine schematische Abbildung eines Ablaufs eines Einwirkens auf ein Ziel unter Verwendung der Feuerleitvorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung.

[0017] Figur 1 zeigt schematisch eine Handfeuerwaffe 2 mit einer Feuerleitvorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist in Figur 1 eine Seitendarstellung gewählt. In Figur 2 ist die in Figur 1 gezeigte Szenerie in einer Aufsicht dargestellt.

[0018] Die Handfeuerwaffe 2 wird von einem Schützen 22 bedient, der auf ein Ziel 5 einwirken möchte. Über ein Visier 28 kann der Schütze das Ziel 5 anvisieren, sodass sich das Ziel 5 in einer Visierlinie 25 des Visiers 28 befindet. In dem in Figur 1 gezeigten Beispiel ist das Visier 28 ein Visier der Feuerleitvorrichtung 1. Alternativ kann das Visier 28 auch ein Visier der Handfeuerwaffe 2 sein. In jedem Fall ist ein Abstandssensor 4 der Feuerleitvorrichtung 1 ausgebildet, einen Abstand 27 zu dem Ziel 5 zu bestimmen, wenn sich das Ziel 5 innerhalb der Visierlinie 25 befindet. Die Handfeuerwaffe ist insbesondere ein Sturmgewehr mit Unterbaugranatwerfer oder ein tragbarer Granatwerfer oder eine Granatpistole.

[0019] Um auf das Ziel 5 einwirken zu können, muss der Schütze 22 die Handfeuerwaffe 2 derart ausrichten, dass ein positiver Elevationswinkel 24 vorhanden ist. Der Elevationswinkel 24 erstreckt sich zwischen der direkten Verbindung zwischen Handfeuerwaffe 2 und Ziel 5 sowie der Laufachse 26, die mittig durch einen Lauf der Handfeuerwaffe 2 führt. Bei korrekt eingestelltem Elevationswinkel 24 vollführt ein von der Handfeuerwaffe 2 abgefeuertes Geschoss eine ballistische Flugbahn 23 und wirkt am Ende der Flugbahn 23 auf das Ziel 5 ein.

[0020] Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass anhand des Abstands 27 ein zugehöriger Elevationswinkel 24 berechenbar ist. Ebenso ist gegenüber der Richtung nach Norden 50 ein Azimutwinkel 30, 31 bestimmbar. Wie jedoch in Figur 2 gezeigt, kann sich der Abstand 27 ändern, wenn der Schütze 22 eine Positionsänderung 7 ausführt. Auch kann sich durch die Positionsänderung 7 ein erster Azimutwinkel 31 vor der Positionsänderung 7 von einem zweiten Azimutwinkel 30 nach der Positionsänderung 7 unterscheiden. Bei Feuerleitvorrichtungen aus dem Stand der Technik muss der Schütze 22 an einer exponierten Stelle bleiben, in der sowohl der Schütze 22 als auch die Feuerleitvorrichtung 1 visuellen Kontakt zu dem Ziel 5 hat. Die erfindungsgemäße Feuerleitvorrichtung 1 ermöglicht dem Schützen 22 die Positionsänderung 7, sodass der Schütze 22 Schutz hinter einer Deckung 21 suchen kann. Dabei wird eine Soll-Ausrichtung der Handfeuerwaffe 2 in Azimut und Elevation an den sich aufgrund der Positionsänderung 7 geänderten Abstand 27 angepasst.

[0021] In Figur 3 ist die Feuerleitvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die Feuerleitvorrichtung 1 umfasst eine Inertialsensoreinheit 3, wobei die Inertialsensoreinheit 3 drei Beschleunigungssensoren 8 und drei Drehratensensoren 9, insbesondere drei Kreisel, aufweist. Von der Inertialsensoreinheit 3 sind Daten an eine Rechenvorrichtung 6 übertragbar, wobei die Rechenvorrichtung 6 insbesondere einen Navigationsrechner 29 aufweist. Weiterhin mit der Rechenvorrichtung 6 verbunden ist eine Speichervorrichtung 10, in der insbesondere physikalische Parameter von Geschossen gespeichert sind, wobei die Geschosse mit der Handfeuerwaffe 2 abfeuerbar sind. Über eine Benutzereingabevorrichtung 15, die ebenfalls mit der Rechenvorrichtung 6 verbunden ist, kann der Schütze 22 Eingaben an die Feuerleitvorrichtung 1 tätigen. Insbesondere ist die Benutzereingabevorrichtung ein Taster. Weiterhin sind eine Anzeigevorrichtung 16 sowie eine Datenschnittstelle 20 mit der Rechenvorrichtung 6 verbunden.

[0022] Über eine Energieversorgung 18 ist die Feuerleitvorrichtung 1 mit elektrischer Energie versorgbar. Dazu ist vorteilhafterweise ein Batteriepack 19 vorhanden, über das elektrische Energie abgebbar ist.

[0023] Die Feuerleitvorrichtung 1 weist außerdem einen Helligkeitssensor 17 sowie einen Luftdrucksensor 11, einen Luftfeuchtigkeitssensor 12 und einen Temperatursensor 13 auf. Schließlich weist die Feuerleitvorrichtung 1 drei Magnetfeldsensoren 14 auf. Alle diese Sensoren sind mit der Rechenvorrichtung 6 verbunden, sodass Daten von allen diesen Sensoren der Rechenvorrichtung 6 zur Verfügung stehen.

[0024] Es ist vorgesehen, dass bei der Anvisierung des Ziels 5 die Position des Schützen 22, die als die Position der Handfeuerwaffe 2 angenommen wird, sowie die Lage der Handfeuerwaffe 2 im Navigationsrechner 29 initialisiert sowie die relative Position des Ziels 5 zu dem Schützen 22 gespeichert wird. Gleichzeitig wird die Navigationsrechnung des Navigationsrechners 29 gestartet. Bei dieser kann insbesondere ein "Strap-Down"- Algorithmus zur Anwendung kommen, bei dem die gemessenen Winkelinkremente aus den Drehratensensoren 9 integriert werden, um somit die aktuelle Lage der Handfeuerwaffe 2 und damit des Schützen 22 zu aktualisieren. Die Geschwindigkeitsinkremente der Beschleunigungssensoren werden vorteilhafterweise dazu genutzt, die Positionsänderung 7 zu berechnen. Die Messdaten der Magnetfeldsensoren 14 können optional zur Bestimmung der Ausrichtung zusätzlich herangezogen werden. Vorteilhafterweise werden die Daten der Magnetfeldsensoren 14 ignoriert, falls diese den Daten der Inertialsensoreinheit 3 widersprechen. Somit kann die Feuerleitvorrichtung 1 nicht magnetisch gestört werden.

[0025] Der Navigationsrechner 29 kennt somit die aktuelle Position sowie die aktuelle Lage der Handfeuerwaffe 2, auch wenn der Schütze 22 die Positionsveränderung 7 vornimmt. Die aktuelle Position und Lage stehen somit auch der Rechenvorrichtung 6 zur Verfügung. Dem Schützen 22 ist es daher ermöglicht, hinter einer Deckung 21 Schutz zu suchen, wobei die dafür notwendige Positionsänderung 7 von der Feuerleitvorrichtung 1 erfassbar ist.

[0026] Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Navigationsrechner 29 die eigene Position in kurzen Intervallen neu berechnet, sodass auch immer eine aktuelle Richtung zum Ziel 5 und eine aktuelle Entfernung 27 zum Ziel 5 berechenbar ist. Somit lassen sich aktuelle Soll-Elevationswinkel und Soll-Azimutwinkel bestimmen, an denen der Schütze 22 die Handfeuerwaffe 2 auszurichten hat, um optimal auf das Ziel 5 einwirken zu können.

[0027] Der Helligkeitssensor 17 dient der Steuerung der Helligkeit der Anzeigevorrichtung 16 in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit, damit zum einen der Schütze 22 nicht geblendet wird und zum zweiten möglichst wenig Licht erzeugt wird, das die Position des Schützen 22 verraten könnte.

[0028] Mit Bezug auf Figur 4 wird beispielhaft dargestellt, wie die erfindungsgemäße Feuerleitvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel verwendet werden kann. Dabei gliedert sich der funktionale Ablauf in fünf Phasen. Eine erste Phase 100 entspricht einer Zielerfassung. Anschließend erfolgt die zweite Phase 200 der internen Datenverarbeitung und Flugbahnberechnung. Als dritte Phase 300 wird die Handfeuerwaffe 2 optimal ausgerichtet. In der vierten Phase 400 findet ein Bewegen des Schützen 22 statt, insbesondere führt der Schütze 22 die Positionsänderung 7 aus. Als fünfte Phase 500 wird der Schuss ausgelöst, wobei der Schütze 22 die Handfeuerwaffe 2 nachladen kann, um einen weiteren Schuss auf das Ziel 5 abzugeben.

[0029] In der ersten Phase 100 erfolgt eine Zielerfassung 101 durch ein Visier 28. Der Schütze 22 kann dazu entweder ein verfügbares Visier der Handfeuerwaffe 2 verwenden, oder ein spezielles Visier 28 der Feuerleitvorrichtung 1. Der Schütze 22 richtet die Handfeuerwaffe 2 klassisch auf das Ziel 5 und betätigt die Benutzereingabevorrichtung 15, die insbesondere eine Taste ist. Diese Taste ist vorteilhafterweise über ein Kabel mit der Rechenvorrichtung 6 verbunden. Durch Betätigen der Benutzereingabevorrichtung 15 wird die Zielvermessung 102 durch den Schützen gestartet.

[0030] Nachdem die erste Phase 100 durchlaufen wurde, folgt die zweite Phase 200. In der zweiten Phase erfolgt die Bestimmung der Entfernung 27 zu dem Ziel 5 mittels des Abstandssensors 4. Mittels der Inertialsensoreinheit 3 ist eine Ausrichtung zu dem Ziel 5 erfassbar. Vorteilhafterweise wird diese Ausrichtung zusätzlich von den Magnetfeldsensoren 14 berechnet. Anschließend erfolgt ein Auslesen 201 der gemessenen Werte von der Rechenvorrichtung 6. Die Rechenvorrichtung 6 kann daher anhand der ausgelesenen Daten einen Abschusswinkel bestimmen, unter dem die Handfeuerwaffe 2 einen Schuss abfeuern muss. Dazu erfolgt die Bestimmung 202 der Zielentfernung, der relativen Richtung zu dem Ziel, sowie der Höhenunterschied zu dem Ziel. Aus diesen Daten lassen sich die Flugbahn 23 und damit der Abschusswinkel bestimmen. Der Abschusswinkel ist somit eine Basis für die Bestimmung des Elevationswinkels 24 und Azimutwinkels 30, 31, den die Handfeuerwaffe 2 einnehmen muss, um auf das Ziel 5 einwirken zu können. In einem weiteren Schritt erfolgt das Starten 203 der Navigation im Navigationsrechner. Basierend auf der Navigation erfolgt die Berechnung 204 der Flugbahn zum Ziel und die Bestimmung des optimalen Abschusswinkels. Dabei ist vorgesehen, dass, solange der Schütze 22 die Taste der Benutzereingabevorrichtung 15 gedrückt hält und das Ziel verfolgt, die Änderungen in Elevation, Azimut und Entfernung von der Rechenvorrichtung 6 erfasst werden. Somit kann die Rechenvorrichtung 6 anhand dieser Änderungen eine angenommene Bewegung des Ziels 5 ermitteln.

[0031] Außerdem werden aktuelle Werte für Lufttemperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit aus dem Luftdrucksensor 11, dem Luftfeuchtigkeitssensor 12 und dem Temperatursensor 13 ausgelesen. Zusammen mit den in der Speichervorrichtung 10 gespeicherten Parametern des Geschosses der Handfeuerwaffe 2 ist somit von der Rechenvorrichtung 6 der Soll-Elevationswinkel berechenbar. Der Soll-Azimutwinkel wird initial aus der Messung übernommen.

[0032] In der Anzeigevorrichtung 16 ist somit der Abstand 27 zu dem Ziel 5 anzeigbar. Ebenso ist in der Anzeigevorrichtung 16 die angenommene Bewegung des Ziels 5 darstellbar. Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass in der Anzeigevorrichtung 16 der Soll-Azimutwinkel sowie der Soll-Elevationswinkel darstellbar sind.

[0033] Das Anzeigen 301 der genannten Werte erfolgt im Rahmen der dritten Phase 300. Dabei stellt die dritte Phase 300 eine Rückfallposition dar, in die aus der vierten Phase 400 sowie aus der fünften Phase 500 zurückgefallen werden kann, da die Anzeige der genannten Werte zu aktualisieren ist, wenn sich der Abstand 27 ändert.

[0034] In der vierten Phase 400 führt der Schütze 22 eine Bewegungsänderung 401 aus. Somit erfolgt anschließend ein Auslesen 402 der Inertialsensoreinheit 3 durch die Rechenvorrichtung 6, insbesondere durch den Navigationsrechner 29. Der Navigationsrechner 29 kann daher eine neue Zielentfernung und eine neue Zielrichtung bestimmen. Anschließend erfolgt eine Neuberechnung 403 der Flugbahn 23, sowie des Soll-Azimutwinkels und des Soll-Elevationswinkels. Danach erfolgt ein Rückfall in die dritte Phase 300, sodass eine Anzeige 301 der neuberechneten Werte in der Anzeigevorrichtung 16 erfolgt.

[0035] Der Schütze 22 kann eine Positionsänderung 7 insbesondere deshalb vornehmen, um in eine besser geschützte Stellung zu wechseln. Der Navigationsrechner 29 integriert dabei alle Bewegungen, die nach Ende der zweiten Phase 200 ausgeführt wurden, um so kontinuierlich die Position der Handfeuerwaffe 2 und damit des Schützen 22 zu aktualisieren. Die neue Position des Schützen 22 und der Handfeuerwaffe 2 dient somit als Grundlage für die neu zu berechnende Schussbahn 23.

[0036] In der fünften Phase 500 erfolgt das Auslösen 501 des Schusses. Optional kann der Schütze 22 die Handfeuerwaffe 2 nachladen 502, wobei erneut auf das Ziel 5 eingewirkt werden kann. Dazu erfolgt wiederum ein Rückfall in die dritte Phase 300, sodass eine Anzeige 301 der für das Einwirken auf das Ziel 5 relevanten Werte in der Anzeigevorrichtung 16 erfolgt.

[0037] Bevorzugt findet außerdem eine Fehlerabschätzung statt. Dazu wird von der Rechenvorrichtung 6, basierend auf der Genauigkeitsklasse der verwendeten Inertialsensoren und der von diesen Sensoren gemessenen Bewegungen, regelmäßig eine aktuelle Ungenauigkeits-Abschätzung durchgeführt. Wenn die Ungenauigkeit einen intern vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Schütze über die Anzeigevorrichtung 16 entsprechend informiert.

[0038] Die Anzeigevorrichtung 16 stellt dem Schützen somit zumindest eine aktuelle Entfernung zu dem Ziel 5 und/oder einen Soll-Azimutwinkel und/oder einen Soll-Elevationswinkel und/oder einen Soll-Vorhaltewinkel basierend auf der angenommenen Bewegung des Ziels 5 dar. Somit stehen dem Schützen umfassende Informationen zur Verfügung, die der Schütze 22 auch dann erhält, wenn er seine Position wechselt. Somit ist einerseits sichergestellt, dass zuverlässig auf das Ziel 5 eingewirkt werden kann, während gleichzeitig dem Schützen 22 ermöglicht ist, eine sichere Stellung aufzusuchen.

Bezugszeichenliste

[0039] 

1

Feuerleitvorrichtung

2

Handfeuerwaffe

3

Inertialsensoreinheit

4

Abstandssensor

5

Ziel

6

Rechenvorrichtung

7

Positionsänderung

8

Beschleunigungssensor

9

Drehratensensor

10

Speichervorrichtung

11

Luftdrucksensor

12

Luftfeuchtigkeitssensor

13

Temperatursensor

14

Magnetfeldsensoren

15

Benutzereingabevorrichtung

16

Anzeigevorrichtung

17

Helligkeitssensor

18

Energieversorgung

19

Batteriepack

20

Datenschnittstelle

21

Deckung

22

Schütze

23

Flugbahn

24

Elevationswinkel der Laufachse

25

Visierlinie

26

Laufachse

27

Entfernung, Projektion der Flugbahn auf die Erdoberfläche

28

Visier

29

Navigationsrechner

30

zweiter Azimutwinkel nach Positionswechsel

31

erster Azimutwinkel vor Positionswechsel

50

Richtung nach Norden

100

Erste Phase

101

Zielerfassung

102

Zielvermessung

200

Zweite Phase

201

Auslesen der Sensoren durch Rechenvorrichtung

202

Bestimmung Zielentfernung und Zielrichtung

203

Start der Navigation

204

Bestimmung des optimalen Abschusswinkels

300

Dritte Phase

301

Anzeige des Soll-Azimutwinkel und des Soll-Elevationswinkel

400

Vierte Phase

401

Positionsveränderung des Schützen

402

Update der Navigation

403

Neuberechnung von Soll-Azimutwinkel und Soll-Elevationswinkel

500

Fünfte Phase

501

Schussauslösung

502

Nachladen

Ansprüche

1. Feuerleitvorrichtung (1) für eine Handfeuerwaffe (2), umfassend:

- eine Inertialsensoreinheit (3) für sechs Freiheitsgrade,

- einen Abstandssensor (4) zum Bestimmen eines Abstands zu einem, über ein Visier, anvisierten Ziel (5), und

- eine Rechenvorrichtung (6) zum Bestimmen einer Soll-Ausrichtung der Handfeuerwaffe (2) anhand des Abstands, um auf das Ziel einwirken zu können, wobei die Rechenvorrichtung (6) eingerichtet ist, eine Positionsänderung (7) der Handfeuerwaffe (2) anhand der Inertialsensoreinheit (3) zu erkennen, und die Soll-Ausrichtung anhand von Daten der Inertialsensoreinheit (3) zu korrigieren.

2. Feuerleitvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Inertialsensoreinheit (3) drei Beschleunigungssensoren (8) und drei Drehratensensoren (9) aufweist.

3. Feuerleitvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenvorrichtung (6) eingerichtet ist, anhand des Abstands sowie anhand von in einer Speichereinheit (10) vordefinierten Parametern eines von der Handfeuerwaffe (2) zu verschießenden Geschosses einen Soll-Elevationswinkel der Handfeuerwaffe (2) zu bestimmen, wobei der Abstand und damit der Soll-Elevationswinkel nach einer Positionsänderung (7) der Handfeuerwaffe (2) anhand der Daten der Inertialsensoreinheit (3) von der Rechenvorrichtung (6) korrigierbar sind.

4. Feuerleitvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenvorrichtung (6) eingerichtet ist, den Soll-Elevationswinkel zusätzlich anhand von Daten eines Luftdrucksensors (11) und/oder eines Luftfeuchtigkeitssensors (12) und/oder eines Temperatursensors (13) zu bestimmen.

5. Feuerleitvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenvorrichtung (6) eingerichtet ist, einen Soll-Azimutwinkel anhand einer durch Daten der Inertialsensoreinheit (3) bestimmbaren aktuellen Ausrichtung der Handfeuerwaffe (2) zu bestimmen, wobei der Soll-Azimutwinkel nach einer Positionsänderung (7) oder einer Änderung der aktuellen Ausrichtung der Handfeuerwaffe (2) anhand von Daten der Inertialsensoreinheit (3) korrigierbar ist.

6. Feuerleitvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenvorrichtung (6) eingerichtet ist, eine aktuelle Ausrichtung der Handfeuerwaffe (2) zusätzlich anhand von Daten von zumindest einem Magnetfeldsensor (14), insbesondere anhand von drei Magnetfeldsensoren (14), zu bestimmen.

7. Feuerleitvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Benutzereingabevorrichtung (15), insbesondere einen Taster, wobei die Rechenvorrichtung (6) eingerichtet ist, nach einer Benutzereingabe mittels des Abstandssensors den Abstand zu dem anvisierten Ziel (5) zu bestimmen und aus einer mittels Daten der Inertialsensoreinheit (3) ermittelten Bewegung der Handfeuerwaffe (2) eine angenommene Bewegung des Ziels (5) zu bestimmen.

8. Feuerleitvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (4) ein Lasersensor ist.

9. Feuerleitvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung (16), wobei über die Anzeigevorrichtung (16) die Soll-Ausrichtung, insbesondere der Soll-Elevationswinkel und der Soll-Azimutwinkel, und/oder eine aktuelle Abweichung der Handfeuerwaffe (2) von der Soll-Ausrichtung, insbesondere von dem Soll-Elevationswinkel und dem Soll-Azimutwinkel, darstellbar ist.

10. Handfeuerwaffe (2), insbesondere Sturmgewehr mit Unterbaugranatwerfer oder tragbarer Granatwerfer oder Granatpistole, umfassend eine Feuerleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Zeichnung