Verfahren zum Ermitteln der Flugbahnen von Geschossen Es ist bekannt, dass für die sachgemässe Ent wicklung, Fertigung und Instandhaltung von Waffen systemen, mit welchen eine Bekämpfung von Zielen mit Geschossen vorgenommen werden soll, die Flug bahnen der Geschosse, das heisst sowohl von Artil leriegeschossen als auch von Raketengeschossen, unter verschiedenen Bedingungen ermittelt werden müssen, damit einerseits die ermittelten und als brauchbar befundenen Flugbahnkurven bei der Durchführung der militärischen Handlungen, nämlich beim Einsatz der betreffenden Waffensysteme,
benützt werden können oder anderseits im Falle der Ermittlung von nicht brauchbaren Flugbahnkurven entsprechende Änderungen an den Geräten und Einrichtungen des Waffensystems veranlasst und durchgeführt werden können.
Die bekannten Verfahren zum Ermitteln der Flugbahnen von Geschossen, das heisst sowohl von Artilleriegeschossen als auch von Raketengeschos sen, sind ungenau und vor allem zeitraubend. Gemäss vorliegender Erfindung ist vorgesehen, dass das ab gefeuerte Geschoss unter Verwendung eines Verfol- gungsradar-Richtgerätes mindestens über einen Teil seiner Flugstrecke kontinuierlich verfolgt wird und dass die im Verfolgungsradar-Richtgerät gewonnenen Polarkoordinatenwerte (R, a, A,) des Geschosses in bezug auf den Aufstellungsort des Richtgerätes unter Berücksichtigung allfälliger Parallaxgrössen zur Flug bahnberechnung des Geschosses benützt werden.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass es möglich ist, selbst Geschosse von nur 20 mm Kaliber mit bekann ten Radarrichtgeräten zu verfolgen. Solche Radar- richtgeräte liefern die Polarkoordinatenwerte (Azi- muth a, Elevation 2, und Schrägdistanz R) des an visierten Zielobjektes als Messgrössen und vermögen dem einmal erfassten Ziel automatisch nachzufolgen.
Sowohl, wenn das Richtgerät in unmittelbarer Nachbarschaft der Abschussstelle des Geschosses auf gestellt wird, um dem Geschoss parallaxfrei nach zusehen , als auch, wenn das Richtgerät in grosser Entfernung aufgestellt wird, um die Geschossflug- bahn von der Seite zu beobachten, ergeben sich keine besonders grossen Winkelgeschwindigkeitswerte für die zu verstellenden Organe des Richtgerätes. Die einzige Schwierigkeit,
nämlich das Einfangen des Geschosses durch das Richtgerät, kann beispielsweise dadurch gemeistert werden, dass das Richtgerät vor dem Abschuss von einem Funktionsgeber aus auf die durch die Richtwerte des Geschützes oder des Rake tenwerfers sowie die Startgeschwindigkeit des Ge schosses einigermassen vorbestimmte Startkurslinie gesteuert wird und beispielsweise der Schuss vom Richtgerät aus dann automatisch ausgelöst wird, wenn das Richtgerät die vorgesehene Richtung und Richtgeschwindigkeit erreicht hat.
Es kann vorgesehen sein, mindestens einzelne von zu je einem Flugbahnpunkt gehörigen Tripeln von Polarkoordinatenwerten zu speichern, um die Errechnung der zugehörigen Flugbahnpunkte später vornehmen zu können.
Unter Verwendung eines Verfolgungsradar-Richt- gerätes mit drei über Skalen spielenden Anzeige organen für die gemessenen Polarkoordinatenwerte kann dabei vorgesehen sein, vom ,Skalenfeld Moment bilder, vorzugsweise in bestimmten Zeitabständen, photographisch zu erzeugen. Aus diesen Bildern lassen sich die je einem Flugbahnpunkt zugehörigen Tripel von Polarkoordinatenwerten ablesen, so dass die Flugbahn punktweise errechnet werden kann.
Es ist auch möglich, von den Nachlaufsystemen des Richtgerätes nicht nur die momentan eingestellten Koordinatengrössen, sondern auch die momentanen Nachlauffehler zu gewinnen, um bei der Flugbahn- Berechnung diese Fehler mit berücksichtigen zu können.
Es ist auch möglich, dem Verfolgungsradar- Richtgerät einen automatischen Rechner mit einem Kurvenschreiber zuzuordnen, welchem Rechner die im Richtgerät fortlaufend ermittelten Polarkoordina- tenwerte sowie allfällige Parallaxgrössen als Analogie grössen zugeführt werden, damit dieser Rechner die zugehörige Flugbahn automatisch errechnet und über den Kurvenschreiber aufzeichnet.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt die geometrischen Be ziehungen zwischen einem Geschossflugbahnpunkt Z und dem Abschusspunkt A sowie dem Vermessungs punkt B.
Fig. 2 der Zeichnung zeigt schematisch eine Einrichtung einfachster Art zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
Gemäss Fig. 1 wird von einem Geschütz A aus ein Geschoss abgeschossen, das auf einer Flugbahn z fliegt. Von einem in der Horizontebene des Ge- schützes aufgestellten Radarrichtgerät B wird das Geschoss dauernd anvisiert. Im Richtgerät werden die Schrägdistanz R, das Azimuth a und die Eleva- tion # des Geschosses Z in Bezug auf den Aufstel lungsort des Richtgerätes B fortlaufend ermittelt.
Bekannt sein können entweder die Distanz D zwi schen den Punkten<I>A</I> und<I>B</I> oder der Winkel ss zwi schen der Flugbahnebene und der Verbindungslinie der beiden Punkte A und B oder auch beide Parallax- werte.
Es könnte auch vorgesehen sein, in unmittelbarer Nachbarschaft des Abschussortes A, also parallaxfrei, ein Verfolgungsradar-Richtgerät aufzustellen, welches die Schrägdistanz O und die Elevation r der Flug bahnpunkte Z in Bezug auf den Abschussort A fort laufend liefern würde.
Aus beiden Ergebnissen las sen sich die kartesischen Flugbahnkoordinaten x (Horizontaldistanz) und y (Höhe) der Flugbahn punkte in der Flugbahnebene nach folgenden Bezie hungen errechnen:
EMI0002.0037
In Fig. 2 sind ein Geschütz A und ein Verfol- gungsradar-Richtgerät B schematisch eingezeichnet. Das Richtgerät ist mit einem Skalenfeld versehen, auf dem über drei Skalen Anzeigeorgane für die mo mentanen Richtkoordinatenwerte <I>a,</I> n, und R spielen.
Von einem Blitzlichtgerät C1 aus, das von einem Impulsgenerator C2 gesteuert ist, wird das Skalen feld des Richtgerätes B in vorbestimmten Zeitabstän den, beispielsweise 30mal pro sek, durch Lichtblitze beleuchtet, so dass durch ein Filmgerät F mit laufen dem Film und offener Blende entsprechend viele Bil der des Skalenfeldes aufgenommen werden, auf denen je zusammengehörige Tripel von Koordinatenwerten a, 2, und R ablesbar sind. Damit ist es möglich, die Geschossflugbahn punktweise zu errechnen.
Method for determining the trajectories of projectiles It is known that for the proper development, manufacture and maintenance of weapons systems with which a combat target with projectiles is to be made, the trajectories of the projectiles, that is, both artillery projectiles also of rocket projectiles, must be determined under different conditions so that on the one hand the trajectory curves determined and found to be useful when carrying out military actions, namely when using the weapon systems concerned,
can be used or, on the other hand, in the case of the determination of unusable trajectory curves, corresponding changes to the devices and facilities of the weapon system can be initiated and carried out.
The known methods for determining the trajectories of projectiles, that is, both artillery projectiles and rocket projectiles, are inaccurate and, above all, time-consuming. According to the present invention, it is provided that the fired projectile is continuously tracked using a tracking radar aiming device over at least part of its flight path and that the polar coordinate values (R, a, A,) of the projectile obtained in the tracking radar aiming device with reference to the installation site of the straightening device can be used to calculate the flight path of the projectile, taking into account any parallax variables.
It has been shown that it is possible to track even projectiles of only 20 mm caliber with known radar aiming devices. Such radar aligning devices supply the polar coordinate values (azimuth a, elevation 2, and inclined distance R) of the target object being sighted as measurement variables and are able to automatically follow the target once it has been detected.
Both when the aiming device is set up in the immediate vicinity of the projectile's launch site in order to watch the projectile free of parallax, and when the aiming device is set up at a great distance in order to observe the projectile trajectory from the side, there are no particular results large angular velocity values for the organs of the straightening device to be adjusted. The only difficulty
namely the capture of the projectile by the aiming device can be mastered, for example, that the aiming device is controlled by a function generator to the starting course line somewhat predetermined by the target values of the gun or rocket launcher and the starting speed of the projectile before it is fired and, for example, the Shot from the aiming device is then automatically triggered when the aiming device has reached the intended direction and speed.
Provision can be made to store at least individual triples of polar coordinate values associated with each flight path point in order to be able to calculate the associated flight path points later.
Using a tracking radar device with three display organs for the measured polar coordinate values that play over scales, it can be provided that images of the scale field can be produced photographically, preferably at certain time intervals. The triples of polar coordinate values associated with each trajectory point can be read from these images, so that the trajectory can be calculated point by point.
It is also possible to obtain not only the currently set coordinate values from the tracking systems of the straightening device, but also the current tracking errors, in order to be able to take these errors into account when calculating the flight path.
It is also possible to assign an automatic computer with a curve recorder to the tracking radar aiming device, to which computer the polar coordinate values continuously determined in the aiming device and any parallax values are fed as analogies so that this computer automatically calculates the associated trajectory and records it using the curve recorder.
Fig. 1 of the drawing shows the geometric relationships between a bullet trajectory point Z and the launch point A and the measurement point B.
Fig. 2 of the drawing shows schematically a device of the simplest type for carrying out the method according to the invention.
According to FIG. 1, a projectile that flies on a trajectory z is shot from a gun A. The projectile is constantly sighted by a radar aiming device B set up in the plane of the gun's horizon. In the straightening device, the inclined distance R, the azimuth a and the elevation # of the projectile Z in relation to the location of the straightening device B are continuously determined.
Either the distance D between the points <I> A </I> and <I> B </I> or the angle ss between the trajectory plane and the line connecting the two points A and B or both parallax values.
Provision could also be made for a tracking radar device to be set up in the immediate vicinity of the launch site A, i.e. free from parallax, which would continuously supply the inclined distance O and the elevation r of the trajectory points Z in relation to the launch site A.
The Cartesian trajectory coordinates x (horizontal distance) and y (height) of the trajectory points in the trajectory plane can be calculated from both results using the following relationships:
EMI0002.0037
A gun A and a tracking radar aiming device B are shown schematically in FIG. The straightening device is provided with a scale field on which display elements for the current directional coordinate values <I> a, </I> n, and R play on three scales.
From a flash unit C1, which is controlled by a pulse generator C2, the scale field of the straightening device B is illuminated by flashes of light at predetermined time intervals, for example 30 times per second, so that a film device F with the film and open aperture accordingly many Images of the scale field are recorded on which triples of coordinate values a, 2 and R belonging together can be read. This makes it possible to calculate the bullet trajectory point by point.