EP0945697A1 - Identification system - Google Patents

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EP0945697A1
EP0945697A1 EP98111279A EP98111279A EP0945697A1 EP 0945697 A1 EP0945697 A1 EP 0945697A1 EP 98111279 A EP98111279 A EP 98111279A EP 98111279 A EP98111279 A EP 98111279A EP 0945697 A1 EP0945697 A1 EP 0945697A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
laser
soldier
unit
light
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP98111279A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0945697B1 (en
Inventor
Peter Gerber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Oerlikon Contraves AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Contraves AG filed Critical Oerlikon Contraves AG
Publication of EP0945697A1 publication Critical patent/EP0945697A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0945697B1 publication Critical patent/EP0945697B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/26Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
    • F41G3/2622Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
    • F41G3/2666Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile with means for selecting or varying PRF or time coding of the emitted beam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/26Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
    • F41G3/2622Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
    • F41G3/2655Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile in which the light beam is sent from the weapon to the target

Definitions

  • the invention relates to military identification systems, in particular to Identification systems working with lasers.
  • Fig. 1 shows how a detection system unit 1 according to the invention is mounted on a weapon 2 that the center of gravity line 21 of the equipped with the laser device 1 gun intersects the laser device 1 itself.
  • the laser device 1 ( FIG. 1 ) comprises a laser target lighting part 3 , a housing part 4 in which, among other things, batteries necessary for operation are accommodated, and a mounting rail 5 which forms the interface of the weapon.
  • Parts 3 and 4 have partially cylindrical sections that run parallel to one another so that a soldier can aim between them along a line of sight 22 ( FIG. 1 ).
  • An end face of part 3 has a display window 31 in the manner of a miniature screen, which is used to display various pictograms for important information.
  • the housing part 4 is provided with a light spot 41 , a light zone 42 , a mounting aid 43 for an antenna, two coax connections 44 , an operating button 45 , 46 and a switch 47 .
  • the front part of part 3 has laser optics 32 which can emit a laser beam 11 .
  • the mounting rail 5 can be provided with extensions 51 , 52 which facilitate mounting the device 1 on the weapon 2 .
  • a lateral lever 33 can be provided, in order to bring about a change in the laser beam characteristic by inserting a hologram plate in such a way that the beam diameter is expanded in a ring-shaped, area-shaped manner or by points distributed in a ring at the target.
  • FIG. 4 shows a housing part 4 with a pivotable rod antenna 53 and with a snap or fixing device 54 for this antenna 53 .
  • a receiver optics 48 can be present on the front side of the housing part 4 .
  • FIG. 5 shows a belt device 6 intended for the equipment of soldiers for combat purposes with a large number of electrical or electronic components.
  • a belt device of this type is known for example from DE-OS-40 03 960 A1 .
  • the belt device 6 according to FIG. 5 carries sensors 61 , 62 , 63 , 64 , 65 , 66 , 67 , which are preferably equipped with a special electronic circuit.
  • this belt device carries one or more LED transmitters 68 , 70 and a GPS and a control unit 7, optionally with a battery.
  • there is an obstacle for example a bush 12 , between the laser target lighting part 3 in the weapon of a first soldier A and the belt device of a second soldier B.
  • the pulsed CW continuous wave laser 8 is connected to a modulator 81 and comprises, for example, a laser diode 82 , a feedback diode 83 coupled to it, an operational amplifier 84 and a transistor 85 as well as some resistors 86 , 87 and 88 .
  • the anode of the diode 82 and the cathode of the diode 83 are connected together to a voltage source 89 (positive pole), for example a battery of 3 to 5 volts.
  • the cathode of the diode 82 is connected to earth (negative pole) via the series connection of the resistor 86 and the emitter-collector path of the transistor 85 .
  • the amplifier 84 with the resistor 87 connected downstream is inserted between the anode of the diode 83 and the base of the transistor 85 .
  • the base of transistor 85 which forms the modulation input of the circuit, is connected to ground via resistor 88 .
  • a reference potential can of course also serve as earth.
  • the modulator comprises a circuit 81 which not only effects a coding function, but also a chopper function or chopper function in order to include a light signal of the (carrier) frequency ft before coding, which takes place at a bit rate of the frequency fd to chop a chopper frequency fz.
  • the sensors 61 to 67 according to FIG. 5 contain a sensor circuit 9 according to FIG. 7 .
  • the circuit 9 comprises, for example, a detector diode 91 , the cathode of which is connected on the one hand to the input of an amplifier 92 and on the other hand via a coil 93 to the one connection of a capacitor 94 .
  • the output of the amplifier 92 is connected via an integrator filter 95 to a microprocessor 96 , the output signals of which are fed to the control unit 7 via cables.
  • the friend-foe detection system of the present invention operates under two different environmental conditions depending on whether the target soldier is in open terrain or under cover. If, in a scenario with open terrain, a soldier A wants to identify a soldier B who is not in cover (in FIG. 5 , this would be without bush 12 ), he puts his laser-aiming device 1 mounted on the weapon into operation and " shoots "Soldier B with a laser beam 11 from the laser target illumination device 1 . A coded message 13 transported by the laser beam 11 requires soldier B to identify himself. A belt device 6 on soldier B receives the coded message 13 , which is composed of a signal from soldier A comprising, for example, 116 bits.
  • a sensor for example 63 on the belt device 6 from soldier B, recognizes the 116-bit signal, which is composed as follows: soldier number / security code / possibly GPS data / form of the answer.
  • Soldier B will now receive the coordinates of soldier A , and an LED transmitter 68 on the belt device 6 of soldier B will transmit a confirmation code.
  • the confirmation code can be freely selected by the unit using the system. For example, it can consist of the name of Soldier B , the battalion, the location (GPS coordinates) or any other terms.
  • soldier A is not only equipped with a laser transmitter 3 , but also has a laser receiver, optionally accommodated in part 4 , with a receiver optics 48 , which is mounted parallel to the laser transmitter, that is to say part 3 .
  • the laser receiver now receives diffuse light from soldier B emitted by LED transmitter 68 or 70 .
  • Soldier A sends an identification code until he receives Confirmation from Soldier B. If soldier B belongs to his own party, soldier A sees a red alarm signal in red dot 41 and / or in illuminated zone 42 , which prohibits him from fighting soldier B. This alarm signal appears in the system in such a way that it can only be seen by soldier A and not by the enemy.
  • soldier A receives the confirmation signal for example via the receiver optics 48 in the LED-receiver 49 of his device 1, an appropriate target illumination device 3 of the laser device 1 of soldier B is not used as an infrared transmitter to return to the confirmation signal to soldier A, because the laser target illuminator 3 emits a beam of light that is focused too sharply.
  • This narrow beam of light preferably oriented at an angle of approximately 0.5 mrad, could not send the confirmation signal back to soldier A , since soldier B does not necessarily know the position of soldier A. Therefore, a high-performance LED transmitter 68/70 (LED light emitting diode) is used to return the confirmation code, which is also attached to the belt device 6 of soldier B.
  • This LED transmitter 68/70 emits its light output in a much larger solid angle, which is why soldier B's confirmation can be received by soldier A under all circumstances. As long as soldier A can see soldier B, he will be able to receive the confirmation signal.
  • the weapon 1 Since the fighting is increasingly taking place in poor lighting conditions, it is becoming increasingly common to equip soldiers taking part in the fighting with night vision goggles. If this is the case, the weapon 1 is usually guided by the soldier in the hip stop. The observation and aiming process takes place along the laser beam 11 , which is visible through night vision glasses (not shown). As a result of the hip position of the weapon 1 , the red alarm signal ( 41 and / or 42 ) is not visible to the soldier carrying the weapon 1 . However, since the laser target illumination device 3 is controlled by a microprocessor, it is easily possible to alternately switch the laser beam 11 on and off instead of or in addition to the red alarm signal. The soldier equipped with night vision goggles can quickly and easily record the alarm signal via the laser beam and thus identify the illuminated soldier as belonging to his own party.
  • soldier A can only partially see soldier B's body. Soldier A shoots again with laser beam 11 as described above.
  • the belt device 6 from soldier B will nevertheless detect the laser beam from soldier A because the overall system has sufficient sensitivity for this type of application, for example in that the sensors 61, 62, 63, .... are each equipped with special electronics, which can be powered by a common battery or possibly also by a single small battery.
  • the main problem is that soldier B's LED transmitter 68 can be completely shielded by bush 12 and soldier A does not receive soldier B's response. Soldier A can only receive light directly from LED transmitter 68/70 because the light is diffused and not directed.
  • soldier A receives no confirmation within a period of time Ta of, for example, 100 ms after the laser beam has been emitted, but soldier B is obviously able to receive messages from soldier A , soldier B is given a second chance by sending out a pulse sequence via an the belt device 6 attached radio unit 71 , which may include a radio transmitter or radio transceiver, to transmit a confirmation.
  • Radio unit 71 which may include a radio transmitter or radio transceiver, to transmit a confirmation.
  • Soldier A can receive this radio signal under all conceivable circumstances, but because of its vulnerability to enemy countermeasures, it should only be used if other means fail. Enemy forces could also send their own soldiers to be tracked or not identified by sending such radio signals. If soldier B is an enemy, there is no response to the query caused by soldier A's coded laser beam in either of the scenarios described above.
  • the time period Tb can be, for example, between 1 ms and 1 s, but is preferably 100 ms, and Tc can be selected to be approximately equal to or greater than 0.1 ms, preferably approximately 1 ms or greater, for this pulse wave.
  • the radio unit 72 can also comprise a radio transmitter or a radio transceiver. This pulse sequence can be received over a distance of several kilometers under all conceivable circumstances.
  • the system will identify the illuminated target as an enemy object. A total of 200 ms is required for this process. If soldier A wears night vision goggles, he will see through the night vision goggles the continuously emitted laser beam that identifies an illuminated soldier as an enemy.
  • the sensors 61 , 62 , 63 , ... are preferably designed in the form of round disks, with a relatively high thickness such that they are laser beam sensitive not only on the surface but also on the side, that is to say on the periphery of the disk .
  • the detector 91 FIG. 7
  • the laser beam is chopped so that the detector 91 detects intermittent radiation, which it converts into an alternating current of the same frequency fz with the aid of the resonance circuit formed by the coil 93 and the capacitor 94 .
  • the resulting AC voltage at the input of amplifier 92 is amplified very strongly by the latter.
  • the output signal of the amplifier 92 is fed to the integrator filter 95 , which emits the coded signals to the microprocessor 96 for evaluation. Signals evaluated from this are then supplied by the microprocessor 96 to the control unit 7 .
  • the pulse width of the emitted chopped laser pulses is, for example, between 10 ns and 100 ⁇ s and preferably between 0.1 and 10 ⁇ s.
  • the width of an information bit pulse preferably corresponds to the width of a number of 3 to 50 chopped laser pulses.
  • a lever 47 (folded upwards) can also be used instead of one of the control buttons 45 or 46 ( FIG. 2 ) to trigger the laser device.
  • the upper part of the laser device preferably forms two semi-cylindrical parallel ones Chambers, the gap between these chambers unobstructed view the goal allowed. Since this gap is wide enough, the invention can be used in a further embodiment a luminous dot may be accommodated laterally in this gap, preferably in the end region of the gap where the light beam is emitted, such that the Soldier can see the target and this red dot at the same time.
  • the laser device emits Light preferably at a wavelength in the range of 780 to 1000 nm, for example of 820 nm, for example with an output power in the order of magnitude of 50 mW.
  • FIG. 8 shows the inner area of a capsule-shaped housing 610 of a sensor 61 , 62 , 63, ... ( FIG. 5 ) and FIG. 9 shows a section through the line IX-IX in FIG. 8 .
  • the housing 610 has a preferably flat upper part 611 and an annular wall 612 . Inside, the housing 610 has four extensions 613 , 614 , 615 and 616 ( FIG. 8 ) with threaded holes for fastening a board 617 , which can be designed as a printed circuit board.
  • the housing 610 is provided with a peripheral thickening 618 , which acts like a toroidal magnifying glass or converging lens for the incident laser radiation 619 , 620 , because the housing material is transparent or light-conducting for the laser radiation used.
  • a peripheral thickening 618 acts like a toroidal magnifying glass or converging lens for the incident laser radiation 619 , 620 , because the housing material is transparent or light-conducting for the laser radiation used.
  • three fastening elements 621 , 622 , 623 are preferably arranged, which extend relatively far into the inner region of the housing and hold there a printed circuit board 624 , which has a plurality of photosensors 625 , 626 , 627 , 628 and a microprocessor 629 or possibly only wears a discriminator.
  • the fastening elements 621 , 622 , 623 can at the same time serve as electrical connections in order to conduct signals which have already been discriminated against via lines to the control unit 7 ( FIG. 5 ).
  • the battery voltage from the carrying strap 6 ( FIG. 5 ) is preferably supplied via these contacts 621 , 622 , 623 ( FIGS. 8, 9 ).
  • the photosensors 625 , 626 , ... are arranged in the interior of the housing in such a way that their sensitive sides lie flat against the inner, preferably cylindrical, ring-shaped wall parts, which are located between the extensions 613 , 614 , 615 and 616 , to allow the received through to be able to detect the thickening of the laser radiation.
  • the sensitive side of the printed circuit board 624 there is at least one further photosensor 630 , the sensitive side of which is directed against the cover 611 of the housing and is therefore suitable for the detection of laser beams 631 , 632 which are incident with a greater inclination to the surface of the floor 611 than laser beams 620 and 619 , which propagate almost parallel to this floor area.
  • the housing 610 preferably also houses an individual preamplifier 92 and an integrator filter 95 in order to obtain an alternating electrical signal as individual means from a received chopped laser radiation and to supply the already discriminated signals to the control unit 7 via lines.
  • the coil 93 and / or the capacitor 94 can be accommodated or integrated in the printed circuit board 624 , which form the resonance circuit as sensor means.
  • the discriminator and / or the microprocessor can be designed to filter out only signals with an expected coding from the received laser radiation.
  • a sensor according to FIGS. 8 and 9 is consequently designed in the form of round disks with the diameter / thickness ratio resulting from the figure.
  • the incident laser radiation can be reflected in the body of soldier B and can reach the radiation-sensitive side of the photosensor 625 laterally, for example as laser radiation 619 or 620 ( FIG. 9 ), through the peripheral thickening 618 .
  • the housing 610 can be opaque to normal light, for example in color or black.
  • the system device for illuminating the target thus sends a modulated one Beam of light against the sensors of another soldier's belt device.
  • the modulated Beam of light transmits a message or message in the form of a flexible protocol that is in Depending on the information required, for example between 4 and 400 bits long data packet is encoded, but preferably up to 200 bits. For example, that Friend-enemy detection system only on the transmission of preferably 16 bits each based, while a friend-foe detection system with a simulation option 44 bits might need.
  • the code is sent within 5 transmitted up to 70 ms.
  • the sensor interprets the code, which is nominally used in zones Identification of the individual soldier (16 bits), to identify the weapon used (4th bits) as well as for the transmission of the exact position (96 bits for all three by a GPS receiver determined coordinates) is divided.
  • the bit code can then be used for generation a highly encrypted code can be used.
  • the encoded signal can consist of information exist for identification: (a) the individual soldier, (b) a daily changing one Codes, (c) the battalion code and (d) the code of synchronization with a mixture from a time-dependent and a special code.
  • the communication system therefore has a very large information bandwidth and is up to a transmission distance of about 11 km usable.
  • the invention described here can preferably be briefly about distances corresponding to the visibility of a single soldier are applied, in general, however, it also serves to establish connections with soldiers who are beyond the specified distance.
  • the present belt system can also be used as a combat simulation system become.
  • a soldier using the system will also aim his weapon to a goal, d. H. a second soldier wearing a belt system and releases the laser device by a shot from when the light beam hits the detectors on the belt system of the second soldier, the first soldier receives a hit report as confirmation, that he met.
  • control unit 101 which is also equipped with a light detector 105 . It includes a keyboard 121 , a display 114 and a battery 115 . With a clamp 122 , this unit can be attached to a breast pocket, belt or other equipment.
  • the data exchange between the individual components of the belt system takes place via ultrasound signals or via HF radio.
  • the control unit 101 works as a control unit (master).
  • the other components work as controlled units (slaves).
  • FIG. 12 shows a block diagram of a control unit, which can also work as a controlled unit, for example of the helmet or arm belt system, without the elements 132, 133 and 134.
  • the block diagram of other controlled units, such as. B. that of a GPS module, may contain other or additional elements.
  • the controlled unit is controlled by a control circuit or microprocessor 125 which e.g. B. contains a microprocessor, RAM and ROM.
  • the control circuit 125 monitors the signals from the light detector 105 and displays data on an LCD display 114 .
  • the elements of the controlled unit are powered by a battery 115 .
  • a first ultrasonic transducer 126 is provided for data transmission and is e.g. B. a piezoelectric element that can be operated both as a transmitter and as a receiver of ultrasonic waves, preferably at a frequency of 40 kHz. Signals coming from the first ultrasound transducer 126 are processed in an amplifier / demodulator 127 and fed to the control circuit 125 . Signals which are sent out by the controlled unit are led to the transducer 126 via a modulator / driver 128 .
  • Transmitted and received signals can all be familiar to a specialist Types are encoded, preferably by amplitude, frequency or Pulse modulation.
  • Each controlled unit also includes a storage unit 130 to store an ID for each harness.
  • the ID is an individual identification code for each belt system.
  • the belt system ID storage unit 130 may be part of the RAM of the control circuit 125 .
  • the ID can also be changed using the keyboard.
  • control circuit 125 is additionally connected to a radio transmitter / receiver 132 for communication with the outside world, to a second keyboard 133 for data input and to control the function of the belt system and to a contact detector 134 to detect the distance of the control unit 101 from its carrier;
  • this detector can e.g. B. be equipped with sensors that detect moisture, temperature, pulse, human voices or other parameters that indicate the proximity of the body of its wearer, or contain mechanical detectors that open the mechanical devices used to attach to their wearer Show.
  • the data exchange between the individual components of the belt system can, for. B. by using data packets such as that shown in FIG. 13 .
  • Each data packet begins with a data header 136 , followed by a data block 137 and an appropriate checksum 138 .
  • standard messages are sent with a data header 136 , which contains the belt system ID of the present belt system.
  • each component compares this ID with the ID stored in the belt system ID storage unit 130 . If both identification codes match, the subsequent data block 137 is analyzed.
  • the data block 137 contains e.g. B. Information about the state of the detector (s) 105 , messages 114 to be displayed on the LCD display, etc.
  • Such standard messages can be sent from any component of the belt system. These are received and analyzed by all other components.
  • the control unit 101 ( 125 ) can also send control messages. One of these control messages is the initialization message.
  • An initialization message is usually sent out after the user has put on the belt system, entered a belt system identification code to be stored in the belt system ID storage unit 130 ( FIG. 12 ) and actuated an initialization key on the keyboard 133 .
  • the initialization message contains a special initialization code in data header 136 ( Fig. 13 ).
  • data block 137 contains the belt system ID of the control unit. This belt system ID is copied into the belt system ID of the receiving controlled unit. The initialization message is thus used to set the belt system ID of all controlled units within the range of the first ultrasonic transducer 126 ( FIG. 12 ).
  • the soldier After putting on a belt system, the soldier must therefore go to a place that is sufficiently far away from other users of the system and press the initialization button on his control unit 101 ( 125 ) ( FIG. 10 ). As a result, all components of his belt system are initialized and synchronized with the ID code.
  • a second control message sent out by the control unit is the synchronization message. Synchronization messages are sent out at regular time intervals. Each synchronization message contains a special synchronization code in its data header 136 ( FIG. 13 ) as well as the belt system ID of the control unit in its data block. Each controlled unit checks whether at least one synchronization message with the belt system identification code has been received within a given period of time. If not, this unit assumes that it has been removed from its control unit. It then begins to search for any synchronization message and, if such a message is found, retrieves its belt system ID from its data block 137 ( FIG. 13 ) and sets its belt system ID storage unit to this new belt system ID. This enables the replacement of belt system components. If a belt system component is handed over from one soldier to another, the soldier will automatically compare their identification code with that of the belt system components in his immediate vicinity.
  • Normal standard messages are used for data exchange between the components of the belt system. They include e.g. B. Information about: 1.) the laser light signals received by one of the detectors 105 ( FIG. 10 ), 2.) the state of the batteries of the individual components, 3.) those on the LCD display 114 ( FIG. 11 ) displays to be displayed for each component, in a preferred embodiment each display 114 of each component showing the same information, 4.) location information from a worn GPS unit, 5.) friend-foe detection or simulation status displays from the laser device. However, any other information can also be exchanged.
  • control unit 101 ( FIG. 10 ) performs the control function while all other components are controlled. However, it is possible to make any other component the control unit. Likewise, the number of components can be larger or smaller than in the present example.
  • FIG. 14 shows a complete combat or simulation system as it is used to supervise or guide a large number of soldiers 140 from a command center 141 .
  • the control center 141 is equipped with a second radio transmitter / receiver 142 , which ensures data connections to the radio transmitter / receiver 132 ( FIG. 12 ) of the control units 101 ( 125 ) ( FIG. 10 ) of the belt systems of the soldiers.
  • This connection is used by the control units to transmit status information of each soldier (such as his position, emergency calls, hits determined, etc.).
  • the command center can use this connection to transmit commands such as "retreat" or "attack”.
  • each receiver / transmitter 142 includes one or more second ultrasound transducers 143 , which can be used to communicate with the first ultrasound transducers 126 of the belt systems.
  • Second receiver / transmitter 142 can e.g. B. Detect the presence of soldiers in a given area (e.g. in a room) and determine further information for the command center. They can also be used to transmit data from command center 141 to all soldiers in the given area.
  • the second radio receiver / transmitter 142 can also be connected to automatic door openers, room lighting, video surveillance devices, etc. A connection to the control center 141 need not necessarily exist for such functions.
  • the laser light source according to FIG. 15 consists of a semiconductor laser 230 , optics that collimate the light beam and consist of lenses 231-233 , a holographic grating 234 and an exit window 235 .
  • the mass-produced lenses are selected for their ability to produce a light beam with a divergence of 0.2-0.5 mrad.
  • the holographic grating 234 is rotatably mounted about a hinge 235 . The rotation takes place by means of a button, not shown, attached outside the housing. When this grating is moved to its horizontal position 234a , it does not affect the light beam. In its vertical position, the divergence of the light beam is increased to 10 mrad.
  • a beam splitter 239a is mounted between the lenses 232 and 233 to direct light emerging from the laser device into the detector 239b .
  • Another plate 239c which is arranged symmetrically to the beam splitter 239a , compensates for the offset of the light beam caused by the beam splitter 239a .
  • the beam splitter 239a and the detector 239b serve to detect objects in the propagation path of the light beam. This can be dirt on hinge 235 or other obstacles (such as a sheet) in the emerging light beam. Such objects reflect part of the laser light and thereby generate a signal in the detector 239b , whereby the user can be warned.
  • the detector 239b can be used to receive a response signal as described below.
  • the semiconductor laser 230 ( FIG. 15 ) emits light at a wavelength of 820 nm with constant light output (non-pulsating) or at any other wavelength, preferably in the range between 780 and 1000 nm, and has an output power of, for example, 50 mW. If the laser light source is operated together with the holographic grating 234 , as a result of which the emerging light beam has a divergence of 10 mrad, the range is approximately 2 km, but without a holographic grating 234 it is more than 10 km due to the reduced divergence to 0.2 mrad. The aiming process is facilitated at distances of less than 2 km by the inserted holographic grating 234 .
  • a laser emitting in the near infrared ie at a wavelength of less than 1000 nm
  • Semiconductor lasers which emit in these wavelength ranges can be operated in a continuously emitting manner. This allows the emitted light to be modulated precisely in a simple manner (pulse code modulation / chopper), which improves the signal-to-noise ratio in the emerging light beam.
  • B) Overlaps with lasers used in range finders (with an emission wavelength of 1500 nm) are avoided. Devices for detecting the emissions of range finders are not triggered in error.
  • the invention can also be implemented in embodiments with lasers (or other light sources) which emit at any wavelength.
  • FIG. 16 shows a block diagram of the electronics of a first, preferred embodiment integrated in the laser device 1 ( FIG. 4 ).
  • a control circuit 242 is shown in connection with an LCD display 240 , control elements and sensors 243 (including the lever and the detector 239b ), a radio transmitter / receiver 244, 245 , a modulator / amplifier 241 for a laser diode 230 and a local communication interface 246 . All electronic circuits and devices are powered by batteries 228 .
  • the radio transmitter / receiver 244, 245 can send and receive digital signals and contains the appropriate modulation and demodulation circuits according to the prior art.
  • the frequency or the radio channel of the transmitter and the receiver can be set by the control circuit 242 .
  • the transceiver 244, 245 can send and receive data on 32 different channels.
  • the local communication interface 246 ( FIG. 16 ) establishes and maintains the connection with the control unit, the arm harnesses and the helmet harness.
  • the local communication interface 246 is equipped with suitable transmitters and receivers for infrared, ultrasound, induction, cable or radio communication. Similar communication interfaces are found on the individual elements of harnesses and in the control unit.
  • Each belt system component includes a belt, the ends of which are detachable from one another connected, e.g. with a buckle or Velcro fasteners (for clarity half, not shown in detail).
  • the belt carries one or more detectors, which in their sensitivity to the light emitted by the laser device sensitized are, as well as a control circuit.
  • Each control circuit includes a local communication interface, similar to the local communication interface of the laser device.
  • the user also carries a control unit, which is also equipped with a Light detector and a communication interface is equipped.
  • the user wears separate harnesses on his Arms and helmet, the control unit is attached to his clothing.
  • the control unit is attached to his clothing.
  • the present system can be used for friend-foe detection, combat simulation or target practice.
  • the basic mode of operation is the same for friend-foe detection and combat simulation.
  • the soldier leading the interrogation unit first selects his potential target by appropriately aligning the laser device. Thereupon he actuates the lever 47 ( FIG. 2 ) by pressing it into its active on position. This process is detected by the control circuit 242 ( FIG. 16 ) of the laser device 1 , which continuously scans the position of the lever, as shown in step 255 of the flowchart in FIG. 17 .
  • the laser diode 230 FIG. 15
  • a light beam used for the query is emitted (decision step 256 ( FIG. 17 ) in the flowchart).
  • the frequency code specifies the requested channel for sending the return response firm, i.e. the frequency of the radio frequency carrier with which the return response is sent the response unit is expected.
  • the interrogation unit constantly monitors all available frequencies and keeps a list of the currently free channels.
  • the polling unit selects before sending a polling signal one of these free channels as the channel to be monitored for the response.
  • the identification code contains an identification of the interrogator, e.g. a unique identification number assigned to the equipment of the respective soldier and securing information that gives the recipient the positive verification of the identity of the interrogator allowed. Further data can e.g. the position of the querying unit, the type the firearm etc.
  • the light beam used for the query will hit the response unit in which it is detected by one of the detectors (eg 65 in FIG. 5 ).
  • the response unit constantly monitors the detectors connected to it to detect an interrogating light beam, as shown in step 260 of FIG. 18 .
  • the response unit receives an interrogation signal, its identification code is checked and, if the identification is positive (ie, if the interrogating unit has been recognized as authorized to query the response unit), a return response is prepared.
  • the requested channel for sending the return response is obtained from the query signal and the carrier frequency of the radio transmitter 244 ( FIG. 16 ) is set accordingly and the corresponding response signal is transmitted via radio, as shown in step 261 ( FIG. 18 ).
  • the response signal contains the following response data: a) the identification code of the response unit, b) information about the sensor (s) hit by the interrogating light beam (option), c) additional data (option).
  • the identification code is again a verifiable code, which is the responding Unit identified.
  • the information about the sensor (s) that detects the query signal have identified which sensor (s) of the response unit detects the signal has / have. This information is especially useful for combat simulations. Further data can in turn contain information about the position of the response unit or others relevant data that could be useful during the battle or simulation. This can also be information identifying the response unit.
  • the response unit detects a query signal, its user is not alerted, with the exception of combat simulations, in which this signal indicates a Treffers can be used. A soldier who is hit is considered killed or wounded accepted. If the response unit has a plurality of detectors, e.g. on the Chest, arms and head of the soldier, the response unit can also hit those Show detectors to get a more accurate picture of the simulated damage.
  • the query unit monitors the selected channel to determine the response (step 257 ( FIG. 17 )). If the response signal is received within a given period of time after the query signal has been sent, the identity of the answering unit is checked and, if the answering unit has been identified as friendly, proceed to step 258 .
  • the display 240 ( FIG. 15 ) is activated in order to show the queried unit as "friendly”. Otherwise, proceed to step 259 ( FIG. 17 ) and the queried unit is displayed as "hostile".
  • the result of the friend-foe detection can be represented by means of one or more LEDs 41 ( FIG. 2 ) or by means of an acoustic signal.
  • the interrogation unit can send a confirmation signal to the response unit using its laser light beam. This increases the reliability of the system. If the confirmation signal is not received by the response unit, the response signal can be transmitted again. Although the use of such an acknowledgment signal is preferred, it is not necessary for the system to operate correctly, so the steps in this regard are not shown in FIGS. 17 and 18 .
  • the amount of data required for query and response is comparatively small, can be a very short duration query and response signal.
  • the response signal preferably a duration on the order of a few milliseconds. Without special precautions there is, however, a not insignificant probability that there will be response signals overlap multiple hit units.
  • a response unit replies not immediately on an interrogation signal, but leaves a given delay time lapse before using your radio transmitter. This delay time will determined by a random number generator so that each response signal to another Time is sent.
  • the response unit checks before sending out the response signal the assignment of the requested channel. An occupied channel causes another random one Delay in sending the response signal.
  • FIG. 5 shows a soldier carrying a full harness system including an interrogation unit and an answering unit
  • FIG. 5 shows a soldier carrying a full harness system including an interrogation unit and an answering unit
  • some participants in a battle or simulation even have only one answering unit or one interrogation unit can carry with you.
  • Civilians, for example, could only be equipped with a response unit ( Fig. 10, 11 ).
  • the laser device of the system shown here can be used for friend-foe detection, combat simulation and the shooting described above can be used. It can also be used as a targeting aid for aiming a weapon precisely at a target be, the user a night vision aid for the detection of the near-infrared laser illuminated target point.
  • the laser light beam can also be used for distance measurement and communication be used.
  • the control unit can e.g. with a keyboard be provided, which allows the entry of one or more messages, where a microphone, a loudspeaker and / or a video display can also be present.
  • a central, permanently installed radio receiver for monitoring all of the Response units emitted signals and the representation of all events and Losses are used to provide a command and control tool for command and control able to give.
  • each belt system can also be used a headphone to e.g. send out a signal indicating whether a given target turns out to be friendly or hostile following a corresponding query turns out.
  • the belt system When using the friend-foe detection system, one should be in the belt system Mechanism to be provided when removing the system from its original Carrier whose irreversible decommissioning causes.
  • the belt system e.g. be provided with sensors that are in the immediate vicinity of a living of the human body. But mechanical detectors can also be used or so-called 'speech detectors' (detectors reacting by speech display) be provided, the opening of buckles, the attachment of the control unit etc. display. Once these sensors or detectors perceive that Belt system (or parts thereof) have been removed from its original carrier, the functions of the belt system are disabled until a specified access code is exceeded the keyboard of the control unit is entered.
  • the response signal was an electromagnetic signal on radio frequencies.
  • other forms of transmission for the response signal can also be selected.
  • a light-designed receiver and light-emitting transmitter can be used instead of the radio transceiver 244, 245 ( FIG. 16 ) for communication between the interrogation and response unit.
  • a response unit receives the query signal, it sends the response signal via the light-emitting transmitter 245 , for example by means of pulse modulation.
  • the light-emitting transmitters 245 can consist of one or more LEDs or other light-emitting light sources which can be attached anywhere on the response unit, for example on the helmet harness or in any light detector.
  • Receiver 244 designed for light, preferably includes detector 239b (see FIG. 15 ).
  • the lens 233 forms an imaging optical system which images the response unit onto the detector 239b , so that the signals from the transmitters 245 can be received.
  • one or more ultrasound transmitters 245 can be used as well as an ultrasound receiver r 244 for communication between the query and response unit.
  • the ultrasonic transmitter 245 is used to transmit the response signal, for example by pulse modulation at a carrier frequency of 40 kHz.
  • the ultrasound transmitter 245 can be attached anywhere in the response unit.
  • the ultrasound receiver 244 preferably has a direction-dependent sensitivity and can, for example, be mounted on the laser device 4 ( FIG. 4 ) instead of the antenna. It receives and demodulates the response unit signal generated by ultrasound transmitter 245 .
  • the response signal can also be transmitted on a carrier frequency.
  • This carrier frequency can be the frequency of a periodic modulation of the individual pulses from the light-emitting transmitters 245 .
  • the carrier frequency to be requested may be determined by the interrogation unit receiver 244 before the interrogation signal is sent and then sent to the interrogation unit in the interrogation signal frequency code described in the first embodiment.
  • the receiver 24 4 of the interrogation unit is provided with suitable filters for the selective reception of a response signal at the given carrier frequency. This in turn avoids overlapping competitive communication processes.
  • the aiming device 301 has an axis 302 which is adjusted, for example, parallel to the firing axis of a weapon. On the one hand, it generates a bundled light beam 303 that propagates along the axis 302 . At the same time, however, the target device can also generate a divergent light cone 304 . This cone has an opening angle of z. B. about 10 mrad and the axis 302 as an axis of symmetry.
  • the bundled beam 303 creates a light point 306 on a target object 305 , which marks the intersection of the axis 302 with the target plane. If the weapon and the target device 1 ( FIG. 2 ) are correctly adjusted to one another, then the light point 306 essentially corresponds to the bullet point.
  • the light cone 304 forms an illuminated ring 7 around the light point 306 . This allows the observer to align closer targets more easily with the axis 303 , since the spot size of an undeflected light beam is only a few mm after shorter distances.
  • the grating of the present exemplary embodiment is designed in such a way that the phase of the originally plane light wave in the corresponding annular zones increases by 0.73 ⁇ , which means that approximately 20% of the light output remains in the undeflected beam.
  • the degree of the sudden phase change can be adjusted, so that the distribution of the light output between the diffracted and undiffracted light beam can be adjusted continuously and without the use of mechanical means.
  • Another embodiment consists of a holographic grating with variation the optical attenuation instead of the phase of the light field, this using suitable means, e.g. B. liquid crystal cells is to be made.
  • the 21 shows a projection of the undiffracted and diffracted light onto a vertical target plane.
  • the light point 306 has a divergence of 0.5 mrad proportional to the size of the projection, which is 10 mrad for the ring 307 generated by diffraction in the holographic grating.
  • the thickness of the ring corresponds approximately to the wall thickness of the light cone 304 and thus the diameter of the light spot 306 .
  • the position of the center of the circle 307 in the target plane is critical with regard to the vertical incidence of the light beam into the holographic phase grating, but a shift of the grating perpendicular to the optical axis only causes an uneven thickness of the ring 307 .
  • the total light output emitted by the target device should preferably be higher in these positions than in the middle position of the holder.
  • a position sensor can be provided on the holder, which increases the power of the light source 301 when its light is sent through one of the deflecting optics.
  • the target device described is suitable for use of all kinds, but in particular also for combination with other optoelectronic auxiliary systems. So z. B. that of the beam emitted by the light source is modulated in time and with information or. Identification signals are provided, which are then directed and scattered transmitted.
  • the laser device may emit invisible or visible, preferably colored, light and may include means for inserting one or more holographic gratings 234 ( FIG. 15 ) into the, as desired, using an externally actuated switching system, such as buttons and / or levers To be able to switch the laser beam path on and off, such a grating can increase the divergence of the laser beam and result in an illuminated zone in the form of a ring 307 ( FIG. 19 ) or a triangle or a square or of several points or any other desired figure.
  • the laser device can otherwise also comprise means to make an invisible one if desired or emit visible laser radiation.
  • the laser device can also be designed to emit a tightly bundled laser radiation that is only visible through night vision goggles, and to have means for alternately scanning and scanning the laser beam 11 ( FIG. 2 ) as an alarm signal so that a first soldier equipped with night vision goggles, the illuminates a second soldier who can identify him as a friend with this intermittent alarm signal.
  • the identification system can also include code management in order to Identification of aircraft, tanks, civilians, equipment or people of the red To enable cross etc. and / or vice versa.
  • the control unit 101 ( FIG. 10 ) can be programmed such that when a special code is entered, the soldiers of a group can only identify soldiers of their own group, or that no identification is possible at all, or that groups can also be combined.
  • the identification system according to the invention with at least one laser device for identifying at least one target device can also be designed in such a way that the laser device emits coded laser radiation in such a way that the target device has sensor means for detecting this laser radiation and converting it into electrical signals which a discriminator are supplied, as well as transmitter means for sending messages back to receiver means located inside or outside the laser device in accordance with decisions made in the discriminator, and for the laser device to emit invisible or visible, preferably colored, light and comprises means for switching one or more holographic gratings 234 ( FIG.
  • a grating increases the divergence of the laser beam and results in an illuminated zone in the form of a ring 307 ( Fig. 19 ) or a triangle or a square or of several points or any other figure, and / or that the laser device comprises means for, if desired, an invisible or emit visible laser radiation.
  • the laser beam used for identification can preferably be encoded and / or be chopped that the object to be identified is informed in what way and Way or on which channel or in which frequency band sequence a response should be sent. This has the great advantage that the laser path the Spying on the frequencies is impossible because nobody can know on which frequency or which frequency band a response is expected.
  • the laser beam can also be bundled in such a way that the objects of a group can be identified individually. Furthermore, the laser beam can also be used for message communication for speech and video images be used.
  • the same device can be used for both short-range weapons as well as for tanks and planes as well as ballistic weapons are used.

Abstract

The system has at least one laser device for identifying at least one target device or object. The laser device transmits an encoded laser beam (11) and the target/object has sensors (61-67) for detecting the laser beam and converting it into electrical signals, a discriminator and a transmitter for sending messages to a receiver inside or outside the laser device depending on decisions made in the discriminator. The laser and target devices each contain a microprocessor, ultrasonic unit and/or radio unit. If the laser device does not receive a return message from the target device within a defined period of transmitting an encoded laser beam it transmits another laser beam with different encoding which causes the ultrasonic unit and/or the radio unit in the target device to transmit an acknowledgement which can be read by the corresponding laser device unit. An Independent claim is also included for a target device for an identification system and method of operating an identification system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf militärische Identifikationssysteme, insbesondere auf mit Lasern arbeitende Identifikationssysteme.The invention relates to military identification systems, in particular to Identification systems working with lasers.

Nach der vorliegenden Erfindung führen

Figure 00010001
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.Lead according to the present invention
Figure 00010001
"Friendly" soldiers have a system device according to the invention mounted on the weapon for illuminating a target with them and carry on their bodies a belt device associated with the system device with sensors which perform detection tasks for various applications in any simulation scenarios in exercises and battles such a system device can consist of parts of the subjects of the parallel patent applications EP-97 120818.6, EP-97 202141.4, EP-97 113661.9 and EP-97 109111.1 of the applicant.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Identifikationssystem zu schaffen, um eine einfache und besonders zuverlässige Datenübermittlung bei Identifikationsaufgaben zu erreichen. It is an object of the invention to provide an improved identification system a simple and particularly reliable data transmission for identification tasks to reach.

Diese Aufgabe wird in vorteilhafter Weise erfindungsgemäss durch ein Identifikationssystem nach Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved in an advantageous manner according to the invention by an identification system according to claim 1 .

Andere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren abhängigen Ansprüchen.Other advantageous embodiments of the invention result from the further dependent ones Claims.

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.
  • The invention will now be explained in more detail below, for example with reference to drawings. It shows:
  • 1 is a system device mounted on a weapon according to the invention,
  • 2 shows the rear view of a system device according to FIG. 1,
  • 3 shows the left-hand view of the system device according to FIG. 1,
  • 4 shows the right-hand view of the system device according to FIG. 1,
  • 5 shows a schematic representation to explain the mode of operation of a belt device equipped with sensors of the detection system according to the invention, in particular in the case of a partially covered target,
  • 6 shows a schematic illustration of the electronic control of a preferred low-voltage CW laser, in particular for use in a laser target illumination part of the system device according to the invention,
  • 7 is a block diagram of a sensor circuit for the sensors of such a belt device,
  • 8 the inner area of a capsule-shaped housing of a sensor,
  • 9 shows a section through the line IX-IX in FIG. 8 ,
  • 10 shows an embodiment of a control unit in front view,
  • 11 shows an embodiment of the control unit in side view,
  • 12 is a block diagram of a control unit,
  • 13 shows an exemplary data packet which is exchanged between the components of the belt system,
  • 14 is a combat simulation or control system in a schematic representation,
  • 15 shows a cross section along a laser light source according to the invention,
  • 16 is a block diagram of the electronics in the laser device of a first embodiment of the present invention.
  • 17 is a flowchart describing the polling process;
  • 18 is a flowchart describing the response process;
  • 19 shows a schematic illustration of the mode of operation of the target device according to the invention,
  • 20 is a schematic representation of a holographic phase grating, and
  • 21 an illumination and marking of a target with the target assist device according to the invention.
  • 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. Fig. 1 shows how a detection system unit 1 according to the invention is mounted on a weapon 2 that the center of gravity line 21 of the equipped with the laser device 1 gun intersects the laser device 1 itself. As can be seen from FIG. 2 , the laser device 1 ( FIG. 1 ) comprises a laser target lighting part 3 , a housing part 4 in which, among other things, batteries necessary for operation are accommodated, and a mounting rail 5 which forms the interface of the weapon. Parts 3 and 4 have partially cylindrical sections that run parallel to one another so that a soldier can aim between them along a line of sight 22 ( FIG. 1 ). An end face of part 3 has a display window 31 in the manner of a miniature screen, which is used to display various pictograms for important information. The housing part 4 is provided with a light spot 41 , a light zone 42 , a mounting aid 43 for an antenna, two coax connections 44 , an operating button 45 , 46 and a switch 47 .

    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.It can be seen from FIGS. 2 and 3 that the front part of part 3 has laser optics 32 which can emit a laser beam 11 . As shown in FIG. 3 , the mounting rail 5 can be provided with extensions 51 , 52 which facilitate mounting the device 1 on the weapon 2 . In part 3 , a lateral lever 33 can be provided, in order to bring about a change in the laser beam characteristic by inserting a hologram plate in such a way that the beam diameter is expanded in a ring-shaped, area-shaped manner or by points distributed in a ring at the target.

    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. 4 shows a housing part 4 with a pivotable rod antenna 53 and with a snap or fixing device 54 for this antenna 53 . A receiver optics 48 can be present on the front side of the housing part 4 .

    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. FIG. 5 shows a belt device 6 intended for the equipment of soldiers for combat purposes with a large number of electrical or electronic components. A belt device of this type is known for example from DE-OS-40 03 960 A1 . The belt device 6 according to FIG. 5 , however, carries sensors 61 , 62 , 63 , 64 , 65 , 66 , 67 , which are preferably equipped with a special electronic circuit. In addition, this belt device carries one or more LED transmitters 68 , 70 and a GPS and a control unit 7, optionally with a battery. In the example according to FIG. 5, there is an obstacle, for example a bush 12 , between the laser target lighting part 3 in the weapon of a first soldier A and the belt device of a second soldier B.

    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.The pulsed CW continuous wave laser 8 according to FIG. 6 is connected to a modulator 81 and comprises, for example, a laser diode 82 , a feedback diode 83 coupled to it, an operational amplifier 84 and a transistor 85 as well as some resistors 86 , 87 and 88 . The anode of the diode 82 and the cathode of the diode 83 are connected together to a voltage source 89 (positive pole), for example a battery of 3 to 5 volts. The cathode of the diode 82 is connected to earth (negative pole) via the series connection of the resistor 86 and the emitter-collector path of the transistor 85 . The amplifier 84 with the resistor 87 connected downstream is inserted between the anode of the diode 83 and the base of the transistor 85 . The base of transistor 85 , which forms the modulation input of the circuit, is connected to ground via resistor 88 . A reference potential can of course also serve as earth. The modulator comprises a circuit 81 which not only effects a coding function, but also a chopper function or chopper function in order to include a light signal of the (carrier) frequency ft before coding, which takes place at a bit rate of the frequency fd to chop a chopper frequency fz.

    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.The sensors 61 to 67 according to FIG. 5 contain a sensor circuit 9 according to FIG. 7 . The circuit 9 comprises, for example, a detector diode 91 , the cathode of which is connected on the one hand to the input of an amplifier 92 and on the other hand via a coil 93 to the one connection of a capacitor 94 . The output of the amplifier 92 is connected via an integrator filter 95 to a microprocessor 96 , the output signals of which are fed to the control unit 7 via cables.

    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.The friend-foe detection system of the present invention operates under two different environmental conditions depending on whether the target soldier is in open terrain or under cover. If, in a scenario with open terrain, a soldier A wants to identify a soldier B who is not in cover (in FIG. 5 , this would be without bush 12 ), he puts his laser-aiming device 1 mounted on the weapon into operation and " shoots "Soldier B with a laser beam 11 from the laser target illumination device 1 . A coded message 13 transported by the laser beam 11 requires soldier B to identify himself. A belt device 6 on soldier B receives the coded message 13 , which is composed of a signal from soldier A comprising, for example, 116 bits. A sensor, for example 63 on the belt device 6 from soldier B, recognizes the 116-bit signal, which is composed as follows: soldier number / security code / possibly GPS data / form of the answer. Soldier B will now receive the coordinates of soldier A , and an LED transmitter 68 on the belt device 6 of soldier B will transmit a confirmation code. The confirmation code can be freely selected by the unit using the system. For example, it can consist of the name of Soldier B , the battalion, the location (GPS coordinates) or any other terms.

    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.According to one embodiment of the invention, soldier A is not only equipped with a laser transmitter 3 , but also has a laser receiver, optionally accommodated in part 4 , with a receiver optics 48 , which is mounted parallel to the laser transmitter, that is to say part 3 . The laser receiver now receives diffuse light from soldier B emitted by LED transmitter 68 or 70 . Soldier A sends an identification code until he receives Confirmation from Soldier B. If soldier B belongs to his own party, soldier A sees a red alarm signal in red dot 41 and / or in illuminated zone 42 , which prohibits him from fighting soldier B. This alarm signal appears in the system in such a way that it can only be seen by soldier A and not by the enemy.

    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.Although soldier A receives the confirmation signal for example via the receiver optics 48 in the LED-receiver 49 of his device 1, an appropriate target illumination device 3 of the laser device 1 of soldier B is not used as an infrared transmitter to return to the confirmation signal to soldier A, because the laser target illuminator 3 emits a beam of light that is focused too sharply. This narrow beam of light, preferably oriented at an angle of approximately 0.5 mrad, could not send the confirmation signal back to soldier A , since soldier B does not necessarily know the position of soldier A. Therefore, a high-performance LED transmitter 68/70 (LED light emitting diode) is used to return the confirmation code, which is also attached to the belt device 6 of soldier B. This LED transmitter 68/70 emits its light output in a much larger solid angle, which is why soldier B's confirmation can be received by soldier A under all circumstances. As long as soldier A can see soldier B, he will be able to receive the confirmation signal.

    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.Since the fighting is increasingly taking place in poor lighting conditions, it is becoming increasingly common to equip soldiers taking part in the fighting with night vision goggles. If this is the case, the weapon 1 is usually guided by the soldier in the hip stop. The observation and aiming process takes place along the laser beam 11 , which is visible through night vision glasses (not shown). As a result of the hip position of the weapon 1 , the red alarm signal ( 41 and / or 42 ) is not visible to the soldier carrying the weapon 1 . However, since the laser target illumination device 3 is controlled by a microprocessor, it is easily possible to alternately switch the laser beam 11 on and off instead of or in addition to the red alarm signal. The soldier equipped with night vision goggles can quickly and easily record the alarm signal via the laser beam and thus identify the illuminated soldier as belonging to his own party.

    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.If the illuminated soldier is in cover, for example hidden behind a bush 12 , soldier A can only partially see soldier B's body. Soldier A shoots again with laser beam 11 as described above. The belt device 6 from soldier B will nevertheless detect the laser beam from soldier A because the overall system has sufficient sensitivity for this type of application, for example in that the sensors 61, 62, 63, .... are each equipped with special electronics, which can be powered by a common battery or possibly also by a single small battery. The main problem is that soldier B's LED transmitter 68 can be completely shielded by bush 12 and soldier A does not receive soldier B's response. Soldier A can only receive light directly from LED transmitter 68/70 because the light is diffused and not directed. If soldier A receives no confirmation within a period of time Ta of, for example, 100 ms after the laser beam has been emitted, but soldier B is obviously able to receive messages from soldier A , soldier B is given a second chance by sending out a pulse sequence via an the belt device 6 attached radio unit 71 , which may include a radio transmitter or radio transceiver, to transmit a confirmation. Soldier A can receive this radio signal under all conceivable circumstances, but because of its vulnerability to enemy countermeasures, it should only be used if other means fail. Enemy forces could also send their own soldiers to be tracked or not identified by sending such radio signals. If soldier B is an enemy, there is no response to the query caused by soldier A's coded laser beam in either of the scenarios described above.

    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.After a period of time Tb , the laser transmitter 3 from soldier A will cease to operate, and a radio unit 72 built into the system and provided with an antenna 53 will, as a precaution, send out a pulse sequence, for example Tc = 1 ms, for identification inquiry. The time period Tb can be, for example, between 1 ms and 1 s, but is preferably 100 ms, and Tc can be selected to be approximately equal to or greater than 0.1 ms, preferably approximately 1 ms or greater, for this pulse wave. The radio unit 72 can also comprise a radio transmitter or a radio transceiver. This pulse sequence can be received over a distance of several kilometers under all conceivable circumstances. If there is no response in a radio channel after this second transmission, the system will identify the illuminated target as an enemy object. A total of 200 ms is required for this process. If soldier A wears night vision goggles, he will see through the night vision goggles the continuously emitted laser beam that identifies an illuminated soldier as an enemy.

    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. The sensors 61 , 62 , 63 , ... are preferably designed in the form of round disks, with a relatively high thickness such that they are laser beam sensitive not only on the surface but also on the side, that is to say on the periphery of the disk . This means that the detector 91 ( FIG. 7 ) is also distributed in a corresponding form over the cylindrical surface of the disks ( FIG. 9 ). As mentioned above, the laser beam is chopped so that the detector 91 detects intermittent radiation, which it converts into an alternating current of the same frequency fz with the aid of the resonance circuit formed by the coil 93 and the capacitor 94 . The resulting AC voltage at the input of amplifier 92 is amplified very strongly by the latter. The output signal of the amplifier 92 is fed to the integrator filter 95 , which emits the coded signals to the microprocessor 96 for evaluation. Signals evaluated from this are then supplied by the microprocessor 96 to the control unit 7 . The pulse width of the emitted chopped laser pulses is, for example, between 10 ns and 100 μs and preferably between 0.1 and 10 μs. The width of an information bit pulse preferably corresponds to the width of a number of 3 to 50 chopped laser pulses.

    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.According to another embodiment of the invention, a lever 47 (folded upwards) can also be used instead of one of the control buttons 45 or 46 ( FIG. 2 ) to trigger the laser device.

    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.The upper part of the laser device preferably forms two semi-cylindrical parallel ones Chambers, the gap between these chambers unobstructed view the goal allowed. Since this gap is wide enough, the invention can be used in a further embodiment a luminous dot may be accommodated laterally in this gap, preferably in the end region of the gap where the light beam is emitted, such that the Soldier can see the target and this red dot at the same time. The laser device emits Light preferably at a wavelength in the range of 780 to 1000 nm, for example of 820 nm, for example with an output power in the order of magnitude of 50 mW.

    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. FIG. 8 shows the inner area of a capsule-shaped housing 610 of a sensor 61 , 62 , 63, ... ( FIG. 5 ) and FIG. 9 shows a section through the line IX-IX in FIG. 8 . The housing 610 has a preferably flat upper part 611 and an annular wall 612 . Inside, the housing 610 has four extensions 613 , 614 , 615 and 616 ( FIG. 8 ) with threaded holes for fastening a board 617 , which can be designed as a printed circuit board. On the outside, the housing 610 is provided with a peripheral thickening 618 , which acts like a toroidal magnifying glass or converging lens for the incident laser radiation 619 , 620 , because the housing material is transparent or light-conducting for the laser radiation used. On the circuit board 617 , three fastening elements 621 , 622 , 623 are preferably arranged, which extend relatively far into the inner region of the housing and hold there a printed circuit board 624 , which has a plurality of photosensors 625 , 626 , 627 , 628 and a microprocessor 629 or possibly only wears a discriminator. The fastening elements 621 , 622 , 623 can at the same time serve as electrical connections in order to conduct signals which have already been discriminated against via lines to the control unit 7 ( FIG. 5 ). The battery voltage from the carrying strap 6 ( FIG. 5 ) is preferably supplied via these contacts 621 , 622 , 623 ( FIGS. 8, 9 ).

    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 Bodens 611 einfallen als die Laserstrahlen 620 und 619, die sich fast parallel zu dieser Bodenfläche fortpflanzen.The photosensors 625 , 626 , ... are arranged in the interior of the housing in such a way that their sensitive sides lie flat against the inner, preferably cylindrical, ring-shaped wall parts, which are located between the extensions 613 , 614 , 615 and 616 , to allow the received through to be able to detect the thickening of the laser radiation. In the center of the printed circuit board 624 there is at least one further photosensor 630 , the sensitive side of which is directed against the cover 611 of the housing and is therefore suitable for the detection of laser beams 631 , 632 which are incident with a greater inclination to the surface of the floor 611 than laser beams 620 and 619 , which propagate almost parallel to this floor area.

    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.In addition to the individual microprocessor 629 or 96 ( FIG. 7 ) or discriminator, the housing 610 preferably also houses an individual preamplifier 92 and an integrator filter 95 in order to obtain an alternating electrical signal as individual means from a received chopped laser radiation and to supply the already discriminated signals to the control unit 7 via lines. For example, the coil 93 and / or the capacitor 94 can be accommodated or integrated in the printed circuit board 624 , which form the resonance circuit as sensor means. The discriminator and / or the microprocessor can be designed to filter out only signals with an expected coding from the received laser radiation.

    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.A sensor according to FIGS. 8 and 9 is consequently designed in the form of round disks with the diameter / thickness ratio resulting from the figure. The incident laser radiation can be reflected in the body of soldier B and can reach the radiation-sensitive side of the photosensor 625 laterally, for example as laser radiation 619 or 620 ( FIG. 9 ), through the peripheral thickening 618 . When using infrared laser radiation that is invisible to the human eye, the housing 610 can be opaque to normal light, for example in color or black.

    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.The system device for illuminating the target thus sends a modulated one Beam of light against the sensors of another soldier's belt device. The modulated Beam of light transmits a message or message in the form of a flexible protocol that is in Depending on the information required, for example between 4 and 400 bits long data packet is encoded, but preferably up to 200 bits. For example, that Friend-enemy detection system only on the transmission of preferably 16 bits each based, while a friend-foe detection system with a simulation option 44 bits might need. Depending on the number of bits to be transmitted, the code is sent within 5 transmitted up to 70 ms. The sensor interprets the code, which is nominally used in zones Identification of the individual soldier (16 bits), to identify the weapon used (4th bits) as well as for the transmission of the exact position (96 bits for all three by a GPS receiver determined coordinates) is divided. The bit code can then be used for generation a highly encrypted code can be used. The encoded signal can consist of information exist for identification: (a) the individual soldier, (b) a daily changing one Codes, (c) the battalion code and (d) the code of synchronization with a mixture from a time-dependent and a special code. The communication system therefore has a very large information bandwidth and is up to a transmission distance of about 11 km usable. The invention described here can preferably be briefly about distances corresponding to the visibility of a single soldier are applied, in general, however, it also serves to establish connections with soldiers who are beyond the specified distance.

    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.The present belt system can also be used as a combat simulation system become. In this case, a soldier using the system will also aim his weapon to a goal, d. H. a second soldier wearing a belt system and releases the laser device by a shot from when the light beam hits the detectors on the belt system of the second soldier, the first soldier receives a hit report as confirmation, that he met.

    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. 10 and 11 show an embodiment of a control unit 101 , which is also equipped with a light detector 105 . It includes a keyboard 121 , a display 114 and a battery 115 . With a clamp 122 , this unit can be attached to a breast pocket, belt or other equipment.

    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).The data exchange between the individual components of the belt system takes place via ultrasound signals or via HF radio. For this purpose, one of the components, the control unit 101 , works as a control unit (master). The other components work as controlled units (slaves).

    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. FIG. 12 shows a block diagram of a control unit, which can also work as a controlled unit, for example of the helmet or arm belt system, without the elements 132, 133 and 134. The block diagram of other controlled units, such as. B. that of a GPS module, may contain other or additional elements.

    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.The controlled unit is controlled by a control circuit or microprocessor 125 which e.g. B. contains a microprocessor, RAM and ROM. The control circuit 125 monitors the signals from the light detector 105 and displays data on an LCD display 114 . The elements of the controlled unit are powered by a battery 115 . A first ultrasonic transducer 126 is provided for data transmission and is e.g. B. a piezoelectric element that can be operated both as a transmitter and as a receiver of ultrasonic waves, preferably at a frequency of 40 kHz. Signals coming from the first ultrasound transducer 126 are processed in an amplifier / demodulator 127 and fed to the control circuit 125 . Signals which are sent out by the controlled unit are led to the transducer 126 via a modulator / driver 128 .

    Gesendete und empfangene Signale können auf alle einem Fachmann geläufigen Arten kodiert werden, und zwar vorzugsweise durch Amplituden-, Frequenz-oder Puls-Modulation.Transmitted and received signals can all be familiar to a specialist Types are encoded, preferably by amplitude, frequency or Pulse modulation.

    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.Each controlled unit also includes a storage unit 130 to store an ID for each harness. The ID is an individual identification code for each belt system. The belt system ID storage unit 130 may be part of the RAM of the control circuit 125 . The ID can also be changed using the keyboard.

    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.In the controlled control unit 101 according to FIG. 10 , the control circuit 125 is additionally connected to a radio transmitter / receiver 132 for communication with the outside world, to a second keyboard 133 for data input and to control the function of the belt system and to a contact detector 134 to detect the distance of the control unit 101 from its carrier; this detector can e.g. B. be equipped with sensors that detect moisture, temperature, pulse, human voices or other parameters that indicate the proximity of the body of its wearer, or contain mechanical detectors that open the mechanical devices used to attach to their wearer Show.

    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.The data exchange between the individual components of the belt system can, for. B. by using data packets such as that shown in FIG. 13 . Each data packet begins with a data header 136 , followed by a data block 137 and an appropriate checksum 138 .

    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.In normal data exchange, standard messages are sent with a data header 136 , which contains the belt system ID of the present belt system. After receiving the message, each component compares this ID with the ID stored in the belt system ID storage unit 130 . If both identification codes match, the subsequent data block 137 is analyzed. The data block 137 contains e.g. B. Information about the state of the detector (s) 105 , messages 114 to be displayed on the LCD display, etc.

    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.Such standard messages can be sent from any component of the belt system. These are received and analyzed by all other components. In addition, the control unit 101 ( 125 ) can also send control messages. One of these control messages is the initialization message.

    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.An initialization message is usually sent out after the user has put on the belt system, entered a belt system identification code to be stored in the belt system ID storage unit 130 ( FIG. 12 ) and actuated an initialization key on the keyboard 133 . The initialization message contains a special initialization code in data header 136 ( Fig. 13 ). When a controlled unit receives a message with this initialization code, it passes through data block 137 , which contains the belt system ID of the control unit. This belt system ID is copied into the belt system ID of the receiving controlled unit. The initialization message is thus used to set the belt system ID of all controlled units within the range of the first ultrasonic transducer 126 ( FIG. 12 ). After putting on a belt system, the soldier must therefore go to a place that is sufficiently far away from other users of the system and press the initialization button on his control unit 101 ( 125 ) ( FIG. 10 ). As a result, all components of his belt system are initialized and synchronized with the ID code.

    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.A second control message sent out by the control unit is the synchronization message. Synchronization messages are sent out at regular time intervals. Each synchronization message contains a special synchronization code in its data header 136 ( FIG. 13 ) as well as the belt system ID of the control unit in its data block. Each controlled unit checks whether at least one synchronization message with the belt system identification code has been received within a given period of time. If not, this unit assumes that it has been removed from its control unit. It then begins to search for any synchronization message and, if such a message is found, retrieves its belt system ID from its data block 137 ( FIG. 13 ) and sets its belt system ID storage unit to this new belt system ID. This enables the replacement of belt system components. If a belt system component is handed over from one soldier to another, the soldier will automatically compare their identification code with that of the belt system components in his immediate vicinity.

    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.Normal standard messages are used for data exchange between the components of the belt system. They include e.g. B. Information about: 1.) the laser light signals received by one of the detectors 105 ( FIG. 10 ), 2.) the state of the batteries of the individual components, 3.) those on the LCD display 114 ( FIG. 11 ) displays to be displayed for each component, in a preferred embodiment each display 114 of each component showing the same information, 4.) location information from a worn GPS unit, 5.) friend-foe detection or simulation status displays from the laser device. However, any other information can also be exchanged.

    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.In one embodiment, control unit 101 ( FIG. 10 ) performs the control function while all other components are controlled. However, it is possible to make any other component the control unit. Likewise, the number of components can be larger or smaller than in the present example.

    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. FIG. 14 shows a complete combat or simulation system as it is used to supervise or guide a large number of soldiers 140 from a command center 141 . The control center 141 is equipped with a second radio transmitter / receiver 142 , which ensures data connections to the radio transmitter / receiver 132 ( FIG. 12 ) of the control units 101 ( 125 ) ( FIG. 10 ) of the belt systems of the soldiers. This connection is used by the control units to transmit status information of each soldier (such as his position, emergency calls, hits determined, etc.). The command center can use this connection to transmit commands such as "retreat" or "attack".

    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.In addition to what has been described above, there may be a plurality of fixed or movable (for example mounted on vehicles) second radio transmitters / receivers 142 which are connected to the control center 141 via radio or cable. Each receiver / transmitter 142 includes one or more second ultrasound transducers 143 , which can be used to communicate with the first ultrasound transducers 126 of the belt systems. Second receiver / transmitter 142 can e.g. B. Detect the presence of soldiers in a given area (e.g. in a room) and determine further information for the command center. They can also be used to transmit data from command center 141 to all soldiers in the given area. The second radio receiver / transmitter 142 can also be connected to automatic door openers, room lighting, video surveillance devices, etc. A connection to the control center 141 need not necessarily exist for such functions.

    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.Such communication options among soldiers are in training as well of outstanding importance even under real combat conditions. In particular is the one-way or two-way communication between two individuals necessary for the operation of friend-enemy detection systems (IFF) and combat simulation systems.

    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.The laser light source according to FIG. 15 consists of a semiconductor laser 230 , optics that collimate the light beam and consist of lenses 231-233 , a holographic grating 234 and an exit window 235 . The mass-produced lenses are selected for their ability to produce a light beam with a divergence of 0.2-0.5 mrad. The holographic grating 234 is rotatably mounted about a hinge 235 . The rotation takes place by means of a button, not shown, attached outside the housing. When this grating is moved to its horizontal position 234a , it does not affect the light beam. In its vertical position, the divergence of the light beam is increased to 10 mrad.

    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. A beam splitter 239a is mounted between the lenses 232 and 233 to direct light emerging from the laser device into the detector 239b . Another plate 239c , which is arranged symmetrically to the beam splitter 239a , compensates for the offset of the light beam caused by the beam splitter 239a . The beam splitter 239a and the detector 239b serve to detect objects in the propagation path of the light beam. This can be dirt on hinge 235 or other obstacles (such as a sheet) in the emerging light beam. Such objects reflect part of the laser light and thereby generate a signal in the detector 239b , whereby the user can be warned. Furthermore, the detector 239b can be used to receive a response signal as described below.

    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.The semiconductor laser 230 ( FIG. 15 ) emits light at a wavelength of 820 nm with constant light output (non-pulsating) or at any other wavelength, preferably in the range between 780 and 1000 nm, and has an output power of, for example, 50 mW. If the laser light source is operated together with the holographic grating 234 , as a result of which the emerging light beam has a divergence of 10 mrad, the range is approximately 2 km, but without a holographic grating 234 it is more than 10 km due to the reduced divergence to 0.2 mrad. The aiming process is facilitated at distances of less than 2 km by the inserted holographic grating 234 . The use of a laser emitting in the near infrared, ie at a wavelength of less than 1000 nm, has various advantages: a) Semiconductor lasers which emit in these wavelength ranges can be operated in a continuously emitting manner. This allows the emitted light to be modulated precisely in a simple manner (pulse code modulation / chopper), which improves the signal-to-noise ratio in the emerging light beam. B) Overlaps with lasers used in range finders (with an emission wavelength of 1500 nm) are avoided. Devices for detecting the emissions of range finders are not triggered in error. However, it must be noted that the invention can also be implemented in embodiments with lasers (or other light sources) which emit at any wavelength.

    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. 15 , the semiconductor laser 230 can be aligned by alignment screws 236-238 . An LCD display 240 is attached to the rear wall of the top of the housing. FIG. 16 shows a block diagram of the electronics of a first, preferred embodiment integrated in the laser device 1 ( FIG. 4 ). A control circuit 242 is shown in connection with an LCD display 240 , control elements and sensors 243 (including the lever and the detector 239b ), a radio transmitter / receiver 244, 245 , a modulator / amplifier 241 for a laser diode 230 and a local communication interface 246 . All electronic circuits and devices are powered by batteries 228 . The radio transmitter / receiver 244, 245 can send and receive digital signals and contains the appropriate modulation and demodulation circuits according to the prior art. The frequency or the radio channel of the transmitter and the receiver can be set by the control circuit 242 . In the present embodiment, the transceiver 244, 245 can send and receive data on 32 different channels. The local communication interface 246 ( FIG. 16 ) establishes and maintains the connection with the control unit, the arm harnesses and the helmet harness. For this purpose, the local communication interface 246 is equipped with suitable transmitters and receivers for infrared, ultrasound, induction, cable or radio communication. Similar communication interfaces are found on the individual elements of harnesses and in the control unit.

    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.Each belt system component includes a belt, the ends of which are detachable from one another connected, e.g. with a buckle or Velcro fasteners (for clarity half, not shown in detail). The belt carries one or more detectors, which in their sensitivity to the light emitted by the laser device sensitized are, as well as a control circuit. Each control circuit includes a local communication interface, similar to the local communication interface of the laser device. The user also carries a control unit, which is also equipped with a Light detector and a communication interface is equipped.

    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.In the present embodiment, the user wears separate harnesses on his Arms and helmet, the control unit is attached to his clothing. By this arrangement makes it easy to upgrade and remove the belt system manage if the soldier carries a backpack or other equipment. However, it is also possible to combine the two arm harnesses and the control unit into one piece Summarize belt system. Additional detectors can also be added e.g. by attaching them to the legs; it can also operate with fewer detectors and / or belt system parts are maintained.

    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.In the following discussions is the equipment emitting the laser light beam of the soldier marked with the term "query unit"; the the laser light beam the soldier's receiving equipment is called the "response unit". However, it should be emphasized that in the present embodiment, everyone's equipment Soldiers all parts of both a query and a response unit includes i.e. every soldier can query as well as be queried.

    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).The present system can be used for friend-foe detection, combat simulation or target practice. The basic mode of operation is the same for friend-foe detection and combat simulation. The soldier leading the interrogation unit first selects his potential target by appropriately aligning the laser device. Thereupon he actuates the lever 47 ( FIG. 2 ) by pressing it into its active on position. This process is detected by the control circuit 242 ( FIG. 16 ) of the laser device 1 , which continuously scans the position of the lever, as shown in step 255 of the flowchart in FIG. 17 . As soon as an actuation of the shift lever is detected, the laser diode 230 ( FIG. 15 ) is put into operation and a light beam used for the query is emitted (decision step 256 ( FIG. 17 ) in the flowchart).

    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).
  • The light beam or the interrogation signal used for the interrogation is pulse code modulated and contains a binary coded data packet that includes the following interrogation data:
  • 1.) a frequency code with the requested channel for sending the return response,
  • 2.) an identification code of the querying unit,
  • 3.) a number identifying the individual soldier (option),
  • 4.) Additional data (option: security or control code).
  • 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.The frequency code specifies the requested channel for sending the return response firm, i.e. the frequency of the radio frequency carrier with which the return response is sent the response unit is expected. To determine a suitable frequency the interrogation unit constantly monitors all available frequencies and keeps a list of the currently free channels. The polling unit selects before sending a polling signal one of these free channels as the channel to be monitored for the response.

    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.The identification code contains an identification of the interrogator, e.g. a unique identification number assigned to the equipment of the respective soldier and securing information that gives the recipient the positive verification of the identity of the interrogator allowed. Further data can e.g. the position of the querying unit, the type the firearm etc.

    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.If the aiming process carried out by a soldier has been sufficiently precise, the light beam used for the query will hit the response unit in which it is detected by one of the detectors (eg 65 in FIG. 5 ).

    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).The response unit constantly monitors the detectors connected to it to detect an interrogating light beam, as shown in step 260 of FIG. 18 . As soon as the response unit receives an interrogation signal, its identification code is checked and, if the identification is positive (ie, if the interrogating unit has been recognized as authorized to query the response unit), a return response is prepared. The requested channel for sending the return response is obtained from the query signal and the carrier frequency of the radio transmitter 244 ( FIG. 16 ) is set accordingly and the corresponding response signal is transmitted via radio, as shown in step 261 ( FIG. 18 ). The response signal contains the following response data: a) the identification code of the response unit, b) information about the sensor (s) hit by the interrogating light beam (option), c) additional data (option).

    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.The identification code is again a verifiable code, which is the responding Unit identified. The information about the sensor (s) that detects the query signal have identified which sensor (s) of the response unit detects the signal has / have. This information is especially useful for combat simulations. Further data can in turn contain information about the position of the response unit or others relevant data that could be useful during the battle or simulation. This can also be information identifying the response unit.

    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.If the response unit detects a query signal, its user is not alerted, with the exception of combat simulations, in which this signal indicates a Treffers can be used. A soldier who is hit is considered killed or wounded accepted. If the response unit has a plurality of detectors, e.g. on the Chest, arms and head of the soldier, the response unit can also hit those Show detectors to get a more accurate picture of the simulated damage.

    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.In the meantime, the query unit monitors the selected channel to determine the response (step 257 ( FIG. 17 )). If the response signal is received within a given period of time after the query signal has been sent, the identity of the answering unit is checked and, if the answering unit has been identified as friendly, proceed to step 258 . The display 240 ( FIG. 15 ) is activated in order to show the queried unit as "friendly". Otherwise, proceed to step 259 ( FIG. 17 ) and the queried unit is displayed as "hostile". In addition to the display 240 or as an alternative to this, the result of the friend-foe detection can be represented by means of one or more LEDs 41 ( FIG. 2 ) or by means of an acoustic signal.

    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.If the interrogation unit receives a friendly response signal, it can send a confirmation signal to the response unit using its laser light beam. This increases the reliability of the system. If the confirmation signal is not received by the response unit, the response signal can be transmitted again. Although the use of such an acknowledgment signal is preferred, it is not necessary for the system to operate correctly, so the steps in this regard are not shown in FIGS. 17 and 18 .

    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.Since the amount of data required for query and response is comparatively small, can be a very short duration query and response signal. Preferably the response signal a duration on the order of a few milliseconds. Without special precautions there is, however, a not insignificant probability that there will be response signals overlap multiple hit units.

    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.To avoid the collision of data packets in this case, a response unit replies not immediately on an interrogation signal, but leaves a given delay time lapse before using your radio transmitter. This delay time will determined by a random number generator so that each response signal to another Time is sent. The response unit checks before sending out the response signal the assignment of the requested channel. An occupied channel causes another random one Delay in sending the response signal.

    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.While FIG. 5 shows a soldier carrying a full harness system including an interrogation unit and an answering unit, it should be added that some participants in a battle or simulation even have only one answering unit or one interrogation unit can carry with you. Civilians, for example, could only be equipped with a response unit ( Fig. 10, 11 ).

    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.The laser device of the system shown here can be used for friend-foe detection, Combat simulation and the shooting described above can be used. It can also be used as a targeting aid for aiming a weapon precisely at a target be, the user a night vision aid for the detection of the near-infrared laser illuminated target point.

    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.The laser light beam can also be used for distance measurement and communication be used. For communication purposes, the control unit can e.g. with a keyboard be provided, which allows the entry of one or more messages, where a microphone, a loudspeaker and / or a video display can also be present. When using the present system, especially during a combat simulation a central, permanently installed radio receiver for monitoring all of the Response units emitted signals and the representation of all events and Losses are used to provide a command and control tool for command and control able to give.

    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.In addition to the components already described, each belt system can also be used a headphone to e.g. send out a signal indicating whether a given target turns out to be friendly or hostile following a corresponding query turns out.

    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.When using the friend-foe detection system, one should be in the belt system Mechanism to be provided when removing the system from its original Carrier whose irreversible decommissioning causes. For this purpose, the belt system e.g. be provided with sensors that are in the immediate vicinity of a living of the human body. But mechanical detectors can also be used or so-called 'speech detectors' (detectors reacting by speech display) be provided, the opening of buckles, the attachment of the control unit etc. display. Once these sensors or detectors perceive that Belt system (or parts thereof) have been removed from its original carrier, the functions of the belt system are disabled until a specified access code is exceeded the keyboard of the control unit is entered.

    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.In the embodiments shown so far, the response signal was an electromagnetic signal on radio frequencies. However, other forms of transmission for the response signal can also be selected. In contrast to the embodiment shown in FIG. 16 , in a further embodiment a light-designed receiver and light-emitting transmitter can be used instead of the radio transceiver 244, 245 ( FIG. 16 ) for communication between the interrogation and response unit. When a response unit receives the query signal, it sends the response signal via the light-emitting transmitter 245 , for example by means of pulse modulation. The light-emitting transmitters 245 can consist of one or more LEDs or other light-emitting light sources which can be attached anywhere on the response unit, for example on the helmet harness or in any light detector. Receiver 244 , designed for light, preferably includes detector 239b (see FIG. 15 ). When the laser device 1 is aimed at the response unit, the lens 233 forms an imaging optical system which images the response unit onto the detector 239b , so that the signals from the transmitters 245 can be received.

    Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können ein oder mehrere Ultraschall-Sender 245 (Fig. 16) verwendet werden sowie ein Ultraschall-Empfänger 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.According to a further embodiment of the invention, one or more ultrasound transmitters 245 ( FIG. 16 ) can be used as well as an ultrasound receiver r 244 for communication between the query and response unit. When a response unit receives an interrogation signal, the ultrasonic transmitter 245 is used to transmit the response signal, for example by pulse modulation at a carrier frequency of 40 kHz. The ultrasound transmitter 245 can be attached anywhere in the response unit. The ultrasound receiver 244 preferably has a direction-dependent sensitivity and can, for example, be mounted on the laser device 4 ( FIG. 4 ) instead of the antenna. It receives and demodulates the response unit signal generated by ultrasound transmitter 245 .

    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.In these embodiments, the response signal can also be transmitted on a carrier frequency. This carrier frequency can be the frequency of a periodic modulation of the individual pulses from the light-emitting transmitters 245 . The carrier frequency to be requested may be determined by the interrogation unit receiver 244 before the interrogation signal is sent and then sent to the interrogation unit in the interrogation signal frequency code described in the first embodiment. The receiver 24 4 of the interrogation unit is provided with suitable filters for the selective reception of a response signal at the given carrier frequency. This in turn avoids overlapping competitive communication processes.

    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.The aiming device 301 according to FIG. 19 has an axis 302 which is adjusted, for example, parallel to the firing axis of a weapon. On the one hand, it generates a bundled light beam 303 that propagates along the axis 302 . At the same time, however, the target device can also generate a divergent light cone 304 . This cone has an opening angle of z. B. about 10 mrad and the axis 302 as an axis of symmetry.

    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. The bundled beam 303 creates a light point 306 on a target object 305 , which marks the intersection of the axis 302 with the target plane. If the weapon and the target device 1 ( FIG. 2 ) are correctly adjusted to one another, then the light point 306 essentially corresponds to the bullet point. The light cone 304 forms an illuminated ring 7 around the light point 306 . This allows the observer to align closer targets more easily with the axis 303 , since the spot size of an undeflected light beam is only a few mm after shorter distances.

    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.As can be seen from FIG. 20 , the grating of the present exemplary embodiment is designed in such a way that the phase of the originally plane light wave in the corresponding annular zones increases by 0.73 π, which means that approximately 20% of the light output remains in the undeflected beam. By influencing the electrical field in a corresponding grating, the degree of the sudden phase change can be adjusted, so that the distribution of the light output between the diffracted and undiffracted light beam can be adjusted continuously and without the use of mechanical means.

    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.Another embodiment consists of a holographic grating with variation the optical attenuation instead of the phase of the light field, this using suitable means, e.g. B. liquid crystal cells is to be made.

    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. 21 shows a projection of the undiffracted and diffracted light onto a vertical target plane. The light point 306 has a divergence of 0.5 mrad proportional to the size of the projection, which is 10 mrad for the ring 307 generated by diffraction in the holographic grating. The thickness of the ring corresponds approximately to the wall thickness of the light cone 304 and thus the diameter of the light spot 306 . By appropriate design of the holographic phase grating, depending on the application, uniform illumination of an area between the ring 307 and the light point 306 is additionally provided, which also extends outside the ring 307 as required. The position of the center of the circle 307 in the target plane is critical with regard to the vertical incidence of the light beam into the holographic phase grating, but a shift of the grating perpendicular to the optical axis only causes an uneven thickness of the ring 307 .

    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.Since in the laterally swiveled-out positions of the holder of the light source, part of the light output is required to produce the illumination cone 304 ( FIG. 19 ), the total light output emitted by the target device should preferably be higher in these positions than in the middle position of the holder. For this, e.g. For example, a position sensor can be provided on the holder, which increases the power of the light source 301 when its light is sent through one of the deflecting optics.

    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.The target device described is suitable for use of all kinds, but in particular also for combination with other optoelectronic auxiliary systems. So z. B. that of the beam emitted by the light source is modulated in time and with information or. Identification signals are provided, which are then directed and scattered transmitted.

    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.The laser device may emit invisible or visible, preferably colored, light and may include means for inserting one or more holographic gratings 234 ( FIG. 15 ) into the, as desired, using an externally actuated switching system, such as buttons and / or levers To be able to switch the laser beam path on and off, such a grating can increase the divergence of the laser beam and result in an illuminated zone in the form of a ring 307 ( FIG. 19 ) or a triangle or a square or of several points or any other desired figure.

    Das Lasergerät kann sonst auch Mittel umfassen, um nach Wunsch eine unsichtbare oder eine sichtbare Laserstrahlung auszustrahlen.The laser device can otherwise also comprise means to make an invisible one if desired or emit visible laser radiation.

    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.The laser device can also be designed to emit a tightly bundled laser radiation that is only visible through night vision goggles, and to have means for alternately scanning and scanning the laser beam 11 ( FIG. 2 ) as an alarm signal so that a first soldier equipped with night vision goggles, the illuminates a second soldier who can identify him as a friend with this intermittent alarm signal.

    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.The identification system can also include code management in order to Identification of aircraft, tanks, civilians, equipment or people of the red To enable cross etc. and / or vice versa.

    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.The control unit 101 ( FIG. 10 ) can be programmed such that when a special code is entered, the soldiers of a group can only identify soldiers of their own group, or that no identification is possible at all, or that groups can also be combined.

    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.The identification system according to the invention with at least one laser device for identifying at least one target device can also be designed in such a way that the laser device emits coded laser radiation in such a way that the target device has sensor means for detecting this laser radiation and converting it into electrical signals which a discriminator are supplied, as well as transmitter means for sending messages back to receiver means located inside or outside the laser device in accordance with decisions made in the discriminator, and for the laser device to emit invisible or visible, preferably colored, light and comprises means for switching one or more holographic gratings 234 ( FIG. 15 ) on and off in the laser beam path, if desired, with the aid of an externally actuated switching system, for example buttons and / or levers, such a grating increases the divergence of the laser beam and results in an illuminated zone in the form of a ring 307 ( Fig. 19 ) or a triangle or a square or of several points or any other figure, and / or that the laser device comprises means for, if desired, an invisible or emit visible laser radiation.

    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.The laser beam used for identification can preferably be encoded and / or be chopped that the object to be identified is informed in what way and Way or on which channel or in which frequency band sequence a response should be sent. This has the great advantage that the laser path the Spying on the frequencies is impossible because nobody can know on which frequency or which frequency band a response is expected. The laser beam can also be bundled in such a way that the objects of a group can be identified individually. Furthermore, the laser beam can also be used for message communication for speech and video images be used.

    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.
    The invention provides a multifunctional system for a variety of different applications:
    • Mutual simulation battle,
    • Identification in the simulation with additional logging, so that at the end of an exercise it can be precisely determined whether friends or just enemies were shot down with the laser,
    • Target laser with and without night vision goggles,
    • Combat identification, whereby the logging of events can also be saved so that legal issues can be clarified at the end of an intervention.
    • Target laser with variable power setting,
    • Position detection of people or objects in rooms and also outdoors, namely in rooms with ultrasound and outdoors with ultrasound and GPS,
    • Event reporting online with radio and the spatial position data,
    • Use of the laser for remote triggering of explosives and safety installations,
    • Shooting with laser on video images with subsequent acquisition of the position data of the light point with an LCD camera or with a position sensor,
    • Shooting for practice purposes on an electronic target with on-line evaluation and protocol on any PC,
    • Simulating a correct shot with a laser that has a very precise and almost identical beam characteristic as a ball with or without taking into account the parabolic trajectory,
    • Train how to fight and fight how to train.

    Das gleiche Gerät kann für sowohl für Kurzdistanzwaffen als auch für Panzer und Flugzeuge sowie ballistische Waffen verwendet werden.The same device can be used for both short-range weapons as well as for tanks and planes as well as ballistic weapons are used.

    Claims (15)

    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.
    Identification system with at least one laser device for identifying at least one target device or an object, the laser device being designed to emit a coded laser radiation, and wherein the target device or the object has sensor means for detecting this laser radiation and converting it into electrical signals , which are fed to a discriminator, and comprises transmitter means for sending messages back to receiver means, which are located inside or outside the laser device, in accordance with decisions made in the discriminator,
    characterized by
    that the laser device and the object or the target device each have a microprocessor and an ultrasound unit and / or a radio unit ( 72, 71 ), such that the laser device does not provide any feedback from the target device within a period of time Ta after the transmission of a bundled coded laser beam receives, sends another laser beam with a different coding, which causes the ultrasound unit and / or the radio unit of the object or the target device to transmit a confirmation that can be received by the ultrasound unit and / or the radio unit of the laser device.
    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.
    Identification system according to claim 1 ,
    characterized by
    that the laser device is designed to emit invisible or visible, preferably colored, light and comprises means for using one or more holographic gratings ( 234 ) in, as desired, with the aid of a switching system that can be operated from the outside, for example buttons and / or lifting switching the laser beam path on and off, such a grating increasing the divergence of the laser beam and giving an illuminated zone in the form of a ring ( 307 ) or a triangle or a square or of several points or any other figure, and / or that the laser device Means includes, if desired, to emit invisible or visible laser radiation.
    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.
    Identification system according to claim 1 or 2 ,
    characterized by
    that the laser device is designed or can be switched on in order to emit a tightly bundled laser radiation that is only visible through night vision goggles, and has means for alternately scanning and scanning the laser beam ( 11 ) as an alarm signal so that a first soldier equipped with night vision goggles, who illuminates a second soldier, can identify him as a friend with this intermittent alarm signal.
    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.
    Identification system according to one of claims 1 to 3 ,
    characterized by
    that the laser device ( 1 ) comprises a laser target illumination part ( 3 ), a housing part ( 4 ) in which, among other things, batteries necessary for operation are accommodated, and a mounting rail ( 5 ) in order to connect these parts ( 3, 4 ) to one another connect, which have parallel, partially cylindrical parts, such that a soldier can aim along a gap serving as a line of sight ( 22 ) between them, and that there is an alarm light point laterally in the gap between the two parts.
    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.
    Identification system according to one of claims 1 to 4 ,
    characterized by
    that it includes code management to enable identification of aircraft, tanks, civilians, equipment or persons of the Red Cross etc. and / or vice versa.
    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.
    Target device for an identification system according to one of claims 1 to 5 ,
    characterized in that the target device ( 6 ) is a portable belt device with a large number of electrical components that exchange data with one another, in particular laser transmitters, light detectors and control and / or control units, that one of said components is a control unit ( 101 ) and further components are controlled units, and that the control unit ( 101 ) has a memory ( 130 ) for storing a belt system identification code and a control circuit ( 125 ) for sending the identification code to the controlled units by means of data signals.
    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.
    Aiming device according to claim 6 ,
    characterized in that the controlled units have a storage unit ( 130 ) for storing the identification code from the control unit ( 101 ) and a control circuit for comparing incoming messages with the identification code stored in the storage unit ( 130 ).
    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.
    Aiming device according to claim 6 or 7 ,
    characterized in that a control unit ( 101 ) comprises a keyboard ( 121 ), a display ( 114 ), a battery ( 115 ) and optionally a light detector ( 105 ), and that the data exchange between the individual components of the belt system via cables and / or by ultrasonic signals and / or by RF radio signals and / or optionally by light signals.
    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.
    Aiming device according to claim 8 ,
    characterized in that means are provided for using the laser light beam for distance measurement and / or for communication, the control unit ( 101 ) being provided with a keyboard ( 121 ) for communication purposes which permits the input of one or more messages.
    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.
    Aiming device according to one of claims 6 to 9 ,
    characterized in that the control unit ( 101 ) is programmed such that the soldiers of a group can only identify soldiers of their own group, or that soldiers of at least one predetermined group can only identify soldiers of at least one other predetermined group.
    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.
    Aiming device according to one of claims 6 to 10 ,
    characterized in that means are provided to detect the distance of the control unit ( 101 ) from its wearer, which are equipped with sensors which detect parameters such as humidity, temperature, pulse, human voices or other parameters related to the proximity of the body have its carrier closed, or contain mechanical detectors which indicate the opening of the mechanical devices used for fastening to its carrier.
    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.
    Aiming device according to one of claims 6 to 11 ,
    characterized in that for use in an identification system with a laser device provided with chopper means ( 11 ), which is configured or can be switched on in order to emit a tightly bundled, coded laser radiation ( 11 ) chopped with a predetermined frequency, the sensor means ( 61,... 67 ) of the target device ( 6 ) comprise means for obtaining an alternating electrical signal from the received chopped laser radiation, which is fed to a preamplifier ( 92 ) which is sent to the discriminator ( 96 ) is connected upstream.
    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.
    Method for operating an identification system according to one of claims 1 to 5 , characterized in that
    that the laser beam used for identification is coded and / or chopped in such a way that the object to be identified is informed in which way or on which channel or in which frequency band sequence a response should be sent.
    Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass zum Simulieren eines richtigen Schusses, ein Laser verwendet wird, der eine kugelförmige Strahlcharakteristik aufweist.
    A method according to claim 13,
    characterized in that to simulate a correct shot, a laser is used which has a spherical beam characteristic.
    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.
    The method of claim 13 or 14,
    characterized in that the programming is designed to train how to fight and to fight how to train.
    EP98111279A 1998-03-09 1998-06-18 Identification system Expired - Lifetime EP0945697B1 (en)

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    CH55398 1998-03-09
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