CH591066A5 - Firing target with electronic hit assessment system - has equally spaced acoustic transducers provided with pressure sensitive resistors - Google Patents

Firing target with electronic hit assessment system - has equally spaced acoustic transducers provided with pressure sensitive resistors

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CH591066A5
CH591066A5 CH1233974A CH1233974A CH591066A5 CH 591066 A5 CH591066 A5 CH 591066A5 CH 1233974 A CH1233974 A CH 1233974A CH 1233974 A CH1233974 A CH 1233974A CH 591066 A5 CH591066 A5 CH 591066A5
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Fischer Erich
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41JTARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J5/00Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
    • F41J5/06Acoustic hit-indicating systems, i.e. detecting of shock waves

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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

The firing target with electronic hit analyser has target plate and acoustic transducers. The latter are arranged about the target centre and convert sound wave generated by projectile into electrical pulses. The time differences of these pulses is used for hit assessment. Four rod shaped acoustic transducers (3, 4, 5, 6) are equally spaced around the target enclosing square (22). The opposite transducers generate positive and negative pulses for establishing the hit in rectangular coordinate systems with origin on the target centre axis (17). Each transducer has wires projecting over their length. One of these is connected to a fixed support and another one against a diaphragm. Between conductors is placed a resistor whose resistance is varied by pressure.

Description

  

  
 



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schiessziel mit elektronischer Schusslageermittlung mit einem Zielbild und mit um die Zielbildzentrumachse verteilt angeordneten gegen diese gerichteten akutstischen Wandlern, welche die von einem Geschoss erzeugte   Knallwelle    in elektrische Impulse wandelt, deren zeitliche Differenz der Schusslageermittlung dient. Derartige Schiessziele sind bekannt und beispielsweise in der schweiz. Patentschrift 526 763 beschrieben. Bei diesen bekannten Schiesszielen sind die akustischen Wandler auf einem die Zielbildzentrumachse konzentrisch umgebenden Messkreis angeordnet. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die Schusslage in einem Polar-Koordinatensystem ermittelt.

  Sie besitzt den Nachteil, dass sie um eine hohe Genauigkeit in der Bestimmung der Schusslage zu errei   ched,    eine hohe Anzahl von akustischen Wandlern benötigt und hierdurch in der Herstellung kostspielig wird.



   Die vorliegende Erfindung will ein Schiessziel der erwähn ten Art derart verbessern, dass es mit einem geringen konstruktiven Aufwand eine hohe Genauigkeit in der Bestimmung der Schusslage ermöglicht.



   Erfindungsgemäss wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass in Richtung der Zielbildzentrumachse gesehen vier stabförmige akustische Wandler je auf einer der vier Seiten eines das Zielbild umschliessenden Viereckes mit mindestens angenähert   90"    Eckwinkeln angeordnet sind, dass sich jeder akustische Wandler mindestens über den Bereich der Projektion des Zielbildes auf die entsprechende Seite des Vierekkes erstreckt und dass von den einander gegenüberliegenden akustischen Wandlern jeweils einer positive und der andere negative Impulse erzeugt, zum Zwecke, die Schussanlage in einem kartesischen Koordinatensystem festzulegen, dessen Zentrum auf dem Zielbildzentrum liegt und dessen Achsen parallel zu den akustischen Wandlern liegen.



   Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schiessziel mit stabförmigen akustischen Wandlern, Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockschema einer elektronischen Übertragungs- und Auswertungsvorrichtung,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines akustischen Wandlers.



   Das in Fig. 1 gezeigte Schiessziel entspricht einer in 300 m Schiess-Ständen üblichen A-Scheibe auf einem   Holzrah-    men 1. Die Vorderseite des Schiesszieles trägt das Zielbild 2, das, wie üblich, auf eine auf den Holzrahmen 1 aufgezogene Kunststoff-Folie aufgedruckt ist. In Fig. 1 ist die rechte Hälfte der Kunststoff-Folie mit dem Zielbild 2 weggelassen.



  Die Rückseite des Schiesszieles ist gleichfalls mit einer Kunst stoff-Folie bespannt. Der Holzrahmen 1, die das Zielbild 2 tra gende Kunststoff-Folie und die rückseitige Kunststoff-Folie umschliessen einen Hohlraum. In diesem Hohlraum und innerhalb des Holzrahmens 1 befinden sich vier akustische Wandler 3, 4, 5 und 6, welche mit je zwei Gummizapfen 7 klemmend in den Holzrahmen 1 gesteckt sind. Die vier akustischen Wandler 3, 4, 5 und 6 sind achssymmetrisch um die zZentrumsachse 17 des Zielbildes 2 angeordnet und stabförmig ausgebildet Die akustischen Wandler 3, 4, 5, 6 sind auf die vier Seiten eines Rechteckes 22 angeordnet, das in Richtung der Zielbildzentrumachse 17 das Zielbild 2 umschliesst.



  Die beiden seitlich angeordneten akustischen Wandler 3 und 4 erstrecken sich über die Höhe  D  des Zielbildes 2, wogegen sich die akustischen Wandler 5 und 6 über die Breite  E  des Zielbildes 2 erstrecken. Grundsätzlich erstreckt sich jeder akustische Wandler über den Bereich der Zielbildprojektion auf die entsprechende Rechteckseite, so dass eine von einer Durchschussstelle  S  ausgehende Kopfknallwelle zu jedem akustischen Wandler eine rechtwinklig orientierte Durchmesserlinie besitzt Die Wirkrichtung der vier akustischen Wandler 3, 4, 5, 6 ist gegen die Zentrumsachse 17 des Zielbildes 2 gerichtet. Die Achsen 18 und 19 bilden Ordinate und Abszisse in einem karthesischen Koordinatensystem, dessen Nullpunkt auf der Zielbildzentrumachse 17 liegt.

  Die Ermittlung der Schusslage erfolgt primär mit Bezug auf diese Koordinatenachsen 18 und 19, weshalb die akustischen Wand   ler    3, 4, 5 und 6 zu einer dieser Axen parallel orientiert sind.



  Von jedem Wandler 3 bis 6 führen zwei nicht dargestellte elektrische Leitungen zu je einem ausserhalb des Schiesszieles liegenden Verstärkerkasten. Grundsätzlich ist es ohne Bedeutung, ob die Entfernung A zwischen dem seitlichen Wand   ler    3 und 4 grösser, gleich oder kleiner als die Entfernung B zwischen den Wandlern des anderen Wandlerpaares 5, 6 ist, sofern die voranstehenden Bedingungen eingehalten sind.



  Ebensowenig muss die Zielbildzentrumachse durch den Mittelpunkt des Rechteckes 22 gehen.



   Fig. 2 zeigt einen akustischen Wandler 5 im Schnitt. In einem Grundkörper 8 aus Isoliermaterial, z. B. Phenolharz, ist eine Längsnut 9 eingearbeitet. An beiden Seiten des Grundkörpers 8 ist eine leistenförmige Erhöhung 10 und 11 vorgesehen. Auf diesen Erhöhungen 10 und 11 ist ein dünner Plexiglasstreifen 12 mit einem Zweikomponentenkleber befestigt. In die Längsnut 9 sind zwei im Querschnitt leicht gebogene Metallgewebestreifen 13 und 14 derart eingelegt, dass ihre konvexen Seiten einander zugekehrt sind. Die Metallgewebestreifen 13 und 14 sind an je einem ihrer Enden mit elektrischen Leitern versehen, welche zu einem ausserhalb des Schiesszieles liegenden Verstärkerkasten geführt sind. Zwischen den Metallgewebestreifen 13 und 14 befinden sich zwei Bänder aus Leitvlies 15 und 16.

  Die konvexe Biegung der beiden Metallgewebestreifen 13 und 14 bewirkt eine federnde Auflage auf die Bänder aus Leitvlies 15 und 16. Zum Zwecke der Sicherung gegen Verschieben sind die Teile 13, 14, 15 und 16 an einigen Stellen mit einem Tropfen Klebstoff festgelegt. Die Bänder aus Leitvlies 15 und 16 haben einen kennzeichnenden Widerstand von 600 Ohm. Derartiges Leitvlies wird in der Elektronik als statische Abschirmung verwendet. Wird der Plexiglasstreifen 12 durch einen Schalldruck durchgebogen, so verändert sich der elektrische Übergangswiderstand bedingt durch die Bänder aus Leitvlies 15 und 16 zwischen den beiden Metallgewebestreifen 13 und 14 um den Faktor zehn. Die Wirkungsweise entspricht derjenigen eines stabförmigen Kohlemikrofons, dessen Länge gleich oder grösser als der Zielbilddurchmesser  D  ist.

  Durchfliegt ein Geschoss das Schiessziel nach Fig. 1 im Punkt  S , so trifft die von der Spitze des Geschosses ausgehende Kopfwelle zuerst den akustischen Wandler 6, dann den akustischen Wandler 3, dann den akustischen Wandler 5 und zuletzt den akustischen Wandler 4. Die Hälfte der Zeitdifferenz mit der die Knallwelle die beiden akustischen Wandler 6 und 5 beaufschlagt ist linear proportional der Strecke Y in dem durch die Wirkrichtungsmittelachsen 18 und 19 gebildeten Koordinatensystem, da die Schallgeschwindigkeit innerhalb des Schiesszieles konstant ist. Ebenso ist die Hälfte der Zeitdifferenz, mit der die beiden anderen akustischen Wandler 3 und 4 beaufschlagt werden linear proportional der Strecke X im erwähnten Koordinatensystem. Die auf die akustischen Wandler 3 bis 6 auftreffende Kopfknallwelle wird in diesen in elektrische Impulse umgewandelt.

 

  Die elektronische Weiterverarbeitung der elektrischen Impulse zum Zwecke der Übertragung und Anzeige erfolgt nach bekannten Methoden der Impulstechnik. Die ganze Schiessanlage umfasst das Schiessziel nach Fig. 1, den Verstärkerkasten ausserhalb des Schiesszieles, die Übertragungsleitung und die Rechner mit Anzeigeeinheit beim Schützen.



   Fig. 3 zeigt als Blockschema eine Schiessanlage mit einem erfindungsgemässen Schiessziel. Den vier akustischen Wandlern 3, 4, 5 und 6 ist im Verstärkerkasten je ein Ein  gangsverstärkerblock VE zugeordnet. Den den Verstärkerblöcken VE eines Wandlerpaares 3, 4 bzw. 5, 6 nachgeschalte ten Torschaltungen TX und TY werden aus einem Impulsgenerator IG Impulse zugeführt. Die Impulsfrequenz wird so gewählt dass die Zahl der Impulse, welche die Tore TX bzw.



  TY im Zeitintervall, in dem ein akustisches Wandlerpaar 3, 4 bzw. 5, 6 durch eine Kopfknallwelle beaufschlagt wird, passieren, gleich dem numerischen Wert der Strecken X bzw. Y im Koordinatensystem in Millimetern oder Zentimetern ist.



  Die Impulsfrequenz des Impulsgenerators IG muss daher verstellbar sein, um sie bei Änderungen der Schallgeschwindigkeit im Schiessziel entsprechend verstellen zu können. Die akustischen Wandler 3 und 6 steuern als Erstimpulsgeber ihre Tore positiv, wogegen die akustischen Wandler 4 und 5 als Erstimpulsgeber die Tore TX bzw. TY negativ steuern.



  Damit ist eine Kennzeichnung des Quadranten in welchem der Schuss das Schussziel durchfliegt, gegeben. In Fig. 1 liegt der Punkt S im ersten Quadranten. Die aus den beiden Toren TX und TY kommenden Impulse sind beide positiv und werden in einem Ausgangsverstärker VA verstärkt und an die Leitungen LX und LY übertragen. Für eine 300 m Schiessanlage sind ca. 400 m Übertragungsleitungen notwendig. Sie führen vom Verstärkerkasten VA beim Schiessziel zur Rechner- und Anzeigeeinheit im Schützenstand.



  Dort werden die auf den Leitungen LX und LY ankommenden Impulse in den Leitungsverstärkern LV regeneriert und verstärkt. Die Leitungsverstärker LV sind vorzugsweise gesperrt und werden durch eine wahlweise am Gewehr, am Schützen oder an seiner Liegematte befestigten Beschleunigungsschalter BS über eine der Flugzeit des Geschosses entsprechend eingestelltes Zeitrelais aufgetastet. Diese Massnahme bringt den Vorteil, dass nur Schüsse desjenigen Schützen vermessen und angezeigt werden, dem das Schiessziel zugeordnet ist. Die Impulse aus den Leitungsverstärkern LV werden in Weichen W entsprechend ihrer positiven oder negativen Polarität verzweigt und anschliessend wird im handelsüblichen Rechner R die Koordinatentransformation aus dem karthesischen Koordinatensystem in das Polarkoordinatensystem durchgeführt.

  Das Ergebnis wird durch einen mit einem Speicher versehenen, subtrahierenden Zähler Z zur Anzeige gebracht, derart, dass der Schusswert in Zahlen und die Schusslage durch kreisförmig angeordnete Leuchtpunkte dargestellt sind. Die Rückstellung des Zählers Z erfolgt von Hand oder vorzugsweise durch den Beschleunigungsschalter BS. Zwischen den Rechner R und den Zählern Z wird bei Bedarf ein zweiter vorprogrammierter Rechner geschaltet, wenn als Zielbild eine Figurenscheibe verwendet wird. Der zweite Rechner dient dazu, aufgrund der ermittelten Schusslage den auf der Figurenscheibe entsprechenden Wert zu errechnen. Der Zähler Z ist mit einem handelsüblichen Teiler    n n ausgerüstet, damit verschiedene Zielbildteilungen, z. B.   



  Fünfer-, Zehner-, Hunderter-Scheibe etc. angezeigt werden können. Zur Erweiterung hat der Zähler Anschlussmöglichkeiten zum Anschluss eines Druckers und eines Zehnschussspeichers.



   Ein weiteres Beispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend beschrieben. In der Praxis hat sich gezeigt, dass vom Schützen am Rand des Zielbildes nicht die gleich hohe Auflösung mit Bezug auf die Schusslage gefordert wird, wie im Zentrumsbereich. Dadurch besteht die Möglichkeit, die akustischen Wandler einfacher und billiger aufzubauen (Fig.



  4). Auf einem isolierenden Träger 20 sind eine Reihe keramischer Ultraschallwandler K in kurzen gleichen Abständen steckbar angeordnet. Die Abstände sind berechenbar, wenn der zulässige Fehler und die Abmessungen des Schiesszieles bekannt sind. Die keramischen Ultraschallwandler K sind handlesübliche Bauteile, wie sie vorwiegend zur Fernbedienung von Fernsehgeräten verwendet werden. Sie zeigen eine brauchbare Richtcharakteristik und sind wenig empfindlich im unteren akustischen Bereich. Alle auf den isolierenden Träger 20 aufgesteckten keramischen Ultraschallwand   ler    K sind elektrisch durch Leitungen 21 parallel geschaltet, derart, dass sie alle bei einer Druckbeaufschlagung durch die Kopfknallwelle des Geschosses einen Spannungsimpuls abgeben.

  Damit die Flankensteilheit des entstehenden Impulses nicht durch die übrigen keramischen Ultraschallwandler K, die einzelnen Kapazitäten betragen typisch 2300 pF, verflacht wird, sind diese über Schaltdioden DSI mit den Parallelleitungen 21 zusammengeschaltet. Parallel zu jedem keramischen Ultraschallwandler K liegende weitere Dioden DS2 dienen der Ableitung der statischen Ladung; desgleichen der hochohmige Widerstand HR. Der übrige Aufbau des Schiesszieles und die elektronische Auswertung entsprechen dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 3, mit dem Unterschied, dass jeder Eingangsverstärkerblock VE einfacher aufgebaut ist, Es entfällt die für die dort angewandten akustischen Wandler 3 bis 6 notwendige Speisespannungsquelle.



   Ein weiteres Ausführungsbeispiel basiert auf den vorbeschriebenen keramischen Ultraschallwandlern. Wird das Schiessziel ausschliesslich für kreisförmig unterteilte Zielbilder angewendet, so wird die Anzahl der keramischen Ultraschallwandler im akustischen Wandler gem. Fig. 4 verkleinert. Angenähert in der Längsmitte des Isolierträgers wird ein keramischer Ultraschallwandler K angeordnet. Die Abstände zwischen den seitlich anschliessenden Ultraschallwandlern K werden gegen die Enden des keramischen Trägers 20 grösser. Die Bestimmung dieser Abstände erfolgt aufgrund der Grösse des kreisförmigen Zielbilddurchmessers, den Abmessungen des Schiesszieles und dem zulässigen Fehler in der Angabe der Schusslage.



   Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist im Prinzip gleich aufgebaut wie das Schiessziel nach Fig. 1. Im Unterschied zu diesem ist an Stelle der rückseitig am Holzrahmen 1 befestigten Kunststoff-Folie eine harte Platte, z. B. eine Stahlplatte befestigt. Damit ist dieses Ausführungsbeispiel eines Schiesszieles geeignet, für die Auswertung von Schüssen aus Kleinkaliberwaffen, Gewehren und Luftpistolen d. h. zur Auswertung von Geschossen die sich im Unterschallgeschwindigkeitsbereich bewegen. Bewegt sich ein Geschoss im Unterschallgeschwindigkeitsbereich, ist keine Kopfknallwelle vorhanden.



   Durch den Aufprall des Geschosses auf der erwähnten harten Platte auf der Rückseite des Schiesszieles entsteht sekundär eine Stosswelle in der Luft, die stark genug ist, um durch akustische Wandler in auswertbare elektrische Impulse umgesetzt zu werden.



   Ein weiteres nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel ist im Prinzip nach Fig. 1 aufgebaut und für den Beschuss durch kleinkalibrige Waffen geeignet. Im Rahmen 1 wird hierzu parallel zum Zielbild 2 eine harte, homogene Platte, vorzugsweise aus Stahl eingebaut. Die Platte ist rechteckig ausgebildet mit den Seitenabmessungen A und B gemäss Fig. 1. An den Seiten der Platte sind in unmittelbarem Kontakt die akustischen Wandler 3, 4, 5 und 6 bzw. die keramischen Ultraschallwandler nach Fig. 4 befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird den akustischen Wandlern die durch den Aufprall eines Geschosses auf die harte Platte in dieser sich fortpflanzende Longitudinal-Stosswelle zugeleitet, welche sich kreisförmig im Plattenmaterial mit der diesem eigenen Schallgeschwindigkeit ausbreitet.  

  Je nach Lage des Aufprallpunktes erreicht die Stosswelle zu unterschiedlichen Zeitpunkten die Plattenränder und damit die akustischen Wandler. Die zeitliche Differenz zwischen den in den Wandlern erzeugten Impulsen erlaubt, wie vorangehend beschrieben, die Ermittlung der Schusslage.



   Zur Ermittlung der Schusslage ist eine Genauigkeit von   +1 mm erforderlich, wenn Zielbilder mit einer Hunderterteilung verwendet werden. Praktisch dürfte es kaum möglich sein, die akustischen Wandler genau auf den Seiten eines Quadrates oder Rechteckes anzuordnen. Um die erforderliche Messgenauigkeit von +1 mm zu erreichen, genügt es, wenn die Winkel des Viereckes 90   +5     betragen. 



  
 



   The present invention relates to a target with electronic shot position detection with a target image and with acute transducers directed against the target image center axis, which converts the bang generated by a projectile into electrical impulses, the time difference of which is used to determine the shot position. Such targets are known and for example in Switzerland. U.S. Patent 526,763. In the case of these known shooting targets, the acoustic transducers are arranged on a measuring circle concentrically surrounding the target image center axis. In this known device, the shot position is determined in a polar coordinate system.

  It has the disadvantage that it requires a large number of acoustic transducers in order to achieve a high level of accuracy in determining the shot position and is therefore expensive to manufacture.



   The present invention aims to improve a target of the type mentioned in such a way that it enables a high degree of accuracy in the determination of the shooting position with little structural effort.



   According to the invention, this purpose is achieved in that, viewed in the direction of the target image center axis, four rod-shaped acoustic transducers are each arranged on one of the four sides of a square enclosing the target image with at least approximately 90 "corner angles, so that each acoustic transducer is at least over the area of the projection of the target image extends to the corresponding side of the square and that each of the opposing acoustic transducers generates one positive and the other negative impulses, for the purpose of defining the firing system in a Cartesian coordinate system whose center lies on the target image center and whose axes are parallel to the acoustic transducers lie.



   The invention is explained by way of example with the aid of the accompanying schematic drawing. Show it:
1 shows a target with rod-shaped acoustic transducers, FIG. 2 shows a section II-II according to FIG. 1,
3 shows a block diagram of an electronic transmission and evaluation device,
4 shows a second embodiment of an acoustic transducer.



   The target shown in FIG. 1 corresponds to an A-target, customary in 300 m shooting ranges, on a wooden frame 1. The front of the target has the target image 2, which, as usual, is attached to a plastic film attached to the wooden frame 1 is printed. In Fig. 1, the right half of the plastic film with the target image 2 is omitted.



  The back of the target is also covered with a plastic film. The wooden frame 1, the target image 2 carrying plastic film and the rear plastic film enclose a cavity. In this cavity and within the wooden frame 1 there are four acoustic transducers 3, 4, 5 and 6 which are each plugged into the wooden frame 1 with two rubber pins 7. The four acoustic transducers 3, 4, 5 and 6 are arranged axially symmetrically around the z-center axis 17 of the target image 2 and are rod-shaped.The acoustic transducers 3, 4, 5, 6 are arranged on the four sides of a rectangle 22, which runs in the direction of the target image center axis 17 the target image 2 encloses.



  The two laterally arranged acoustic transducers 3 and 4 extend over the height D of the target image 2, whereas the acoustic converters 5 and 6 extend over the width E of the target image 2. In principle, each acoustic transducer extends over the area of the target image projection onto the corresponding side of the rectangle, so that a head-bang wave emanating from a penetration point S has a diameter line oriented at right angles to each acoustic transducer. The direction of action of the four acoustic transducers 3, 4, 5, 6 is against the Center axis 17 of the target image 2 directed. The axes 18 and 19 form the ordinate and abscissa in a Cartesian coordinate system, the zero point of which lies on the target image center axis 17.

  The shot position is determined primarily with reference to these coordinate axes 18 and 19, which is why the acoustic transducers 3, 4, 5 and 6 are oriented parallel to one of these axes.



  From each transducer 3 to 6, two electrical lines (not shown) lead each to an amplifier box located outside the target. In principle, it is irrelevant whether the distance A between the lateral transducers 3 and 4 is greater, equal to or smaller than the distance B between the transducers of the other transducer pair 5, 6, provided the above conditions are met.



  The target image center axis does not have to go through the center of the rectangle 22 either.



   Fig. 2 shows an acoustic transducer 5 in section. In a base body 8 made of insulating material, for. B. phenolic resin, a longitudinal groove 9 is incorporated. A strip-shaped elevation 10 and 11 is provided on both sides of the base body 8. A thin Plexiglas strip 12 is attached to these elevations 10 and 11 with a two-component adhesive. Two metal fabric strips 13 and 14, which are slightly bent in cross section, are inserted into the longitudinal groove 9 in such a way that their convex sides face one another. The metal fabric strips 13 and 14 are each provided with electrical conductors at one of their ends, which are led to an amplifier box located outside the target. Two strips of conductive fleece 15 and 16 are located between the metal fabric strips 13 and 14.

  The convex bending of the two metal fabric strips 13 and 14 causes a resilient support on the strips of conductive fleece 15 and 16. For the purpose of securing against displacement, the parts 13, 14, 15 and 16 are fixed in some places with a drop of adhesive. The strips of conductive fleece 15 and 16 have a characteristic resistance of 600 ohms. Such a conductive fleece is used in electronics as a static shield. If the Plexiglas strip 12 is bent by a sound pressure, the electrical contact resistance changes due to the strips of conductive fleece 15 and 16 between the two metal fabric strips 13 and 14 by a factor of ten. The mode of action corresponds to that of a rod-shaped carbon microphone, the length of which is equal to or greater than the target image diameter D.

  If a projectile flies through the target according to FIG. 1 at point S, the head wave emanating from the tip of the projectile first hits the acoustic transducer 6, then the acoustic transducer 3, then the acoustic transducer 5 and finally the acoustic transducer 4. Half of the The time difference with which the bang is applied to the two acoustic transducers 6 and 5 is linearly proportional to the distance Y in the coordinate system formed by the effective direction center axes 18 and 19, since the speed of sound within the target is constant. Likewise, half of the time difference with which the other two acoustic transducers 3 and 4 are acted upon is linearly proportional to the distance X in the coordinate system mentioned. The head bang wave that hits the acoustic transducers 3 to 6 is converted into electrical impulses.

 

  The electronic further processing of the electrical impulses for the purpose of transmission and display takes place according to known methods of impulse technology. The entire shooting range comprises the target according to FIG. 1, the amplifier box outside the target, the transmission line and the computer with a display unit for the shooter.



   3 shows, as a block diagram, a shooting system with a target according to the invention. The four acoustic transducers 3, 4, 5 and 6 are each assigned an input amplifier block VE in the amplifier box. The amplifier blocks VE of a transducer pair 3, 4 or 5, 6 downstream gate circuits TX and TY are supplied from a pulse generator IG pulses. The pulse frequency is chosen so that the number of pulses that the gates TX resp.



  TY in the time interval in which an acoustic transducer pair 3, 4 or 5, 6 is acted upon by a head bang, is equal to the numerical value of the distances X or Y in the coordinate system in millimeters or centimeters.



  The pulse frequency of the pulse generator IG must therefore be adjustable so that it can be adjusted accordingly in the event of changes in the speed of sound in the target. The acoustic transducers 3 and 6 control their gates positively as first impulse generators, whereas the acoustic transducers 4 and 5 as first impulse generators control the gates TX and TY negatively.



  The quadrant in which the shot flies through the target is thus identified. In Fig. 1, the point S lies in the first quadrant. The pulses coming from the two ports TX and TY are both positive and are amplified in an output amplifier VA and transmitted to the lines LX and LY. Approx. 400 m of transmission lines are required for a 300 m shooting range. They lead from the amplifier box VA at the target to the computer and display unit in the shooting range.



  There the pulses arriving on the lines LX and LY are regenerated and amplified in the line amplifiers LV. The line amplifiers LV are preferably blocked and are activated by an acceleration switch BS optionally attached to the rifle, to the shooter or to his mattress, via a time relay set according to the flight time of the projectile. This measure has the advantage that only shots of the shooter to whom the target is assigned are measured and displayed. The pulses from the line amplifiers LV are branched in switches W according to their positive or negative polarity, and then the coordinate transformation from the Cartesian coordinate system into the polar coordinate system is carried out in the commercially available computer R.

  The result is displayed by a subtracting counter Z provided with a memory in such a way that the shot value is represented in numbers and the shot position is represented by luminous dots arranged in a circle. The resetting of the counter Z is done manually or preferably by the acceleration switch BS. If necessary, a second preprogrammed computer is connected between the computer R and the counters Z if a figure disc is used as the target image. The second computer is used to calculate the corresponding value on the figure target based on the determined shot position. The counter Z is equipped with a commercially available divider n n so that different target image divisions, z. B.



  Fives, tens, hundreds, etc. can be displayed. As an extension, the meter can be connected to a printer and a ten-shot memory.



   Another example of the subject invention is described below. In practice it has been shown that the shooter at the edge of the target image does not require the same high resolution with regard to the shot position as in the center area. This makes it possible to build the acoustic transducers more easily and cheaply (Fig.



  4). A row of ceramic ultrasonic transducers K are arranged so that they can be plugged in at short equal intervals on an insulating carrier 20. The distances can be calculated if the permissible error and the dimensions of the target are known. The ceramic ultrasonic transducers K are commercially available components, such as those used primarily for remote control of television sets. They show a useful directional characteristic and are not very sensitive in the lower acoustic range. All of the ceramic ultrasound transducers K plugged onto the insulating carrier 20 are electrically connected in parallel by lines 21 in such a way that they all emit a voltage pulse when pressure is applied by the bullet's head bang.

  So that the edge steepness of the resulting pulse is not flattened by the other ceramic ultrasonic transducers K, the individual capacitances are typically 2300 pF, they are connected to the parallel lines 21 via switching diodes DSI. Further diodes DS2 lying parallel to each ceramic ultrasonic transducer K serve to dissipate the static charge; likewise the high resistance HR. The rest of the structure of the target and the electronic evaluation correspond to the embodiment according to FIGS. 1 and 3, with the difference that each input amplifier block VE has a simpler structure. The supply voltage source required for the acoustic transducers 3 to 6 used there is omitted.



   Another embodiment is based on the ceramic ultrasonic transducers described above. If the target is used exclusively for circularly divided target images, the number of ceramic ultrasonic transducers in the acoustic transducer is determined in accordance with Fig. 4 reduced in size. A ceramic ultrasonic transducer K is arranged approximately in the longitudinal center of the insulating support. The distances between the laterally adjoining ultrasonic transducers K become larger towards the ends of the ceramic carrier 20. These distances are determined on the basis of the size of the circular target image diameter, the dimensions of the target and the permissible error in the specification of the shooting position.



   Another embodiment of the subject invention is constructed in principle the same as the target according to FIG. 1. In contrast to this, instead of the plastic film attached to the back of the wooden frame 1, a hard plate, for. B. attached a steel plate. This embodiment of a target is therefore suitable for evaluating shots from small-caliber weapons, rifles and air pistols d. H. for evaluating projectiles that move in the subsonic speed range. If a projectile moves in the subsonic speed range, there is no head bang wave.



   The impact of the bullet on the aforementioned hard plate on the back of the target creates a secondary shock wave in the air that is strong enough to be converted into evaluable electrical impulses by acoustic transducers.



   Another exemplary embodiment, not shown, is constructed in principle according to FIG. 1 and is suitable for bombardment with small-caliber weapons. For this purpose, a hard, homogeneous plate, preferably made of steel, is installed in frame 1 parallel to target image 2. The plate is rectangular with the side dimensions A and B according to FIG. 1. The acoustic transducers 3, 4, 5 and 6 or the ceramic ultrasonic transducers according to FIG. 4 are fastened to the sides of the plate in direct contact. In this exemplary embodiment, the longitudinal shock wave propagating in the hard plate as a result of the impact of a projectile on the hard plate is fed to the acoustic transducers, which propagates circularly in the plate material at its own sound speed.

  Depending on the location of the point of impact, the shock wave reaches the plate edges and thus the acoustic transducers at different times. As described above, the time difference between the pulses generated in the transducers allows the shot position to be determined.



   To determine the shot position, an accuracy of +1 mm is required if target images with a hundred division are used. In practice it should hardly be possible to arrange the acoustic transducers exactly on the sides of a square or rectangle. In order to achieve the required measuring accuracy of +1 mm, it is sufficient if the angles of the square are 90 +5.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM Schiessziel mit elektronischer Schusslageermittlung mit einem Zielbild und mit um die Zielbildzentrumachse verteilt angeordneten und gegen diese gerichteten, akustischen Wandlern, welche die von einem Geschoss erzeugte Knallwelle in elektrische Impulse wandelt, deren zeitliche Diffe renzwder Schusslageermittlung dient, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Zielbildzentrumachse (17) gesehen, vier stabförmige akustische Wandler (3, 4, 5, 6) je auf einer der vier Seiten eines das Zielbild umschliessenden Viereckes (22) mit mindestens angenähert 90 Eckwinkeln angeordnet sind, dass sich jeder akustische Wandler mindestens über den Bereich der Projektion des Zielbildes (2) auf die entsprechende Seite des Viereckes (22) erstreckt und dass von den einander gegenüberliegenden akustischen Wandlern (3, 4, 5, Shooting target with electronic shot position determination with a target image and with acoustic transducers distributed around the target image center axis and directed towards it, which converts the bang wave generated by a projectile into electrical impulses whose temporal differences are used to determine the shot position, characterized in that in the direction of the target image center axis ( 17), four rod-shaped acoustic transducers (3, 4, 5, 6) are each arranged on one of the four sides of a rectangle (22) enclosing the target image with at least approximately 90 corner angles, so that each acoustic transducer extends at least over the area of the projection of the target image (2) extends to the corresponding side of the square (22) and that of the opposing acoustic transducers (3, 4, 5, 6) jeweils einer positive und der andere negative Impulse erzeugt, zum Zwecke, die Schusslage in einem karthesischen Koordinatensystem festzulegen, dessen Zentrum auf der Zielbildzentrumachse (17) liegt und dessen Achsen (19, 18) parallel zu den akustischen Wandlern (3, 4, 5, 6) liegen. 6) one generates positive and the other negative pulses, for the purpose of determining the shot position in a Cartesian coordinate system, the center of which lies on the target image center axis (17) and whose axes (19, 18) are parallel to the acoustic transducers (3, 4, 5, 6). UNTERANSPRÜCHE 1) Schiessziel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der akustischen Wandler zwei sich über seine Länge erstreckende Leiter (13, 14) aufweist, von denen einer (14) gegen ein ortsfestes Widerlager und der andere (13) gegen eine Membrane (12) anliegt, und dass zwischen den Leitern eine diese berührende elektrische Widerstandsschicht (15,16) angeordnet ist, welche unter Druck ihren Widerstand ändert. SUBCLAIMS 1) Target according to claim, characterized in that each of the acoustic transducers has two conductors (13, 14) extending over its length, one of which (14) against a fixed abutment and the other (13) against a membrane (12) and that between the conductors there is an electrical resistance layer (15, 16) which is in contact and changes its resistance under pressure. 2) Schiessziel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (13, 14) Metallgewebestreifen sind, und dass der elektrische Widerstand (15, 16) durch zwei Leitvliese gebildet wird. 2) Target according to claim, characterized in that the conductors (13, 14) are metal fabric strips, and that the electrical resistance (15, 16) is formed by two conductive fleece. 3) Schiessziel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der akustische Wandler einen stabförmigen Träger (20) aufweist, längs dem mit gegenseitigem Abstand eine Vielzahl parallel geschalteter diskreter Wandler (K) angeordnet sind. 3) Target according to claim, characterized in that the acoustic transducer has a rod-shaped support (20) along which a plurality of discrete transducers (K) connected in parallel are arranged at a mutual distance. 4) Schiessziel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Zielbildzentrumachse hinter dem Zielbild eine zu diesem parallele harte Platte von mindestens glecher Grösse wie das Zielbild angeordnet ist. 4) A target according to claim, characterized in that in the direction of the target image center axis behind the target image, a hard plate parallel to it and of at least the same size as the target image is arranged. 5) Schiessziel nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die akustischen Wandler direkt mit der Platte in mechanischem Kontakt sind. 5) target according to dependent claim 4, characterized in that the acoustic transducers are in direct mechanical contact with the plate.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2943766A1 (en) * 1978-11-22 1980-06-04 Polytronic Ag Muri METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE SHOT POSITION IN A SHOOTING TARGET
WO1982004476A1 (en) * 1981-06-16 1982-12-23 Gyoergy Antal Sensing apparatus for detecting the penetration of high speed metalic objects,especially bullets
US4514621A (en) * 1977-02-21 1985-04-30 Australasian Training Aids (Pty.) Limited Firing range

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