CH672369A5

CH672369A5 -

Info

Publication number: CH672369A5
Application number: CH121985A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Studer; Paul Glur; Hans-Rudolf Sutter; Alfred Hagi; Hermann Oetiker
Original assignee: Polytronic Ag
Priority date: 1985-03-19
Filing date: 1985-03-19
Publication date: 1989-11-15
Also published as: SE8601089D0; SE8601089L; DE3607312A1

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem Zielobjekt zur Ermittlung der Trefferlage in diesem, durch ein Waffensystem befeuerten Zielobjekt, wobei eine Prozessoreinrichtung über akustische Sensoren unterschiedlicher Anordnung die zeitliche Staffelung des Eintreffens der vom Angriffsmittel in Form eines Geschosses ausgelösten Druckwelle bzw. deren Schallfront bei den Sensoren empfängt und als Parameter für eine mathematische Berechnung auswertet. DESCRIPTION The present invention relates to a device with a target object for determining the hit position in this target object fired by a weapon system, a processor device using acoustic sensors of different arrangement to stagger the time of the arrival of the pressure wave triggered by the attack means in the form of a projectile or its sound front receives the sensors and evaluates them as parameters for a mathematical calculation.

Bekannte Anordnungen dieser Art, beispielsweise gemäss US-Patent Nr. 4 261 579, verlangen für eine rechnerische Ermittlung der Schusslage im Ziel über die von den Schallaufnehmern erzeugten Impulse nach dem Auftreffen der Druckwelle auf die Sensoren stets eine Anordnung der Sensoren in Reihe und mit vorgegebenem Abstand bzw. Reihenabstand vor dem Ziel. Diese Voraussetzungen führen aber zu in der Regel orts- und geländegebundene, auf bestimmte Waffensysteme beschränkte, fest installierte Anlagen, die den heutigen Anforderungen eines simultanen Einsatzes moderner Waffensysteme nicht genügen. Zudem sind bei den bekannten Anlagen die Messergebnisse stark von den Lageänderungen der Schallaufnehmer beeinflusst, die durch Dilatation der Trägermittel hervorgerufen werden. Known arrangements of this type, for example in accordance with US Pat. No. 4,261,579, always require an arrangement of the sensors in series and with a predetermined amount for a computational determination of the shot position in the target via the pulses generated by the sound recorders after the pressure wave hits the sensors Distance or row distance in front of the target. However, these prerequisites generally result in permanently installed systems that are tied to specific locations and terrain and that are limited to certain weapon systems, and that do not meet today's requirements for the simultaneous use of modern weapon systems. In addition, the measurement results in the known systems are strongly influenced by the changes in position of the sound pickups, which are caused by dilatation of the carrier means.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Ermittlung der Trefferlage in einem, durch ein Waffensystem befeuerten Ziel zu schaffen, die frei ist vom Zwang, die Lage der Sensoren bezüglich dem Ziel vorzugeben und danach die Sensoren anzuordnen, um dadurch die vorgenannten Nachteile bekannter Anlagen zu vermeiden. It is therefore an object of the present invention to provide a device for determining the hit position in a target fired by a weapon system, which is free from the obligation to specify the position of the sensors with respect to the target and then to arrange the sensors, thereby avoiding the aforementioned disadvantages to avoid known systems.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass mindestens sechs Sensoren bezüglich dem Zielobjekt beliebig angeordnet sind, wobei deren dreidimensionale Lage gegenüber einem Referenzpunkt im Zielobjekt vermessen ist, deren Koordinaten im X-Y-Z-Koordinatensystem der Prozessoreinrichtung als mathematische Werte für die Berechnung der Trefferlage auswertet. This is achieved according to the invention in that at least six sensors are arranged arbitrarily with respect to the target object, their three-dimensional position being measured in relation to a reference point in the target object, the coordinates of which are evaluated in the X-Y-Z coordinate system of the processor device as mathematical values for the calculation of the hit position.

Daraus ergibt sich bereits, dass diese erfindungsgemässen Schritte gestatten, Zielanlagen an beliebigem Ort und in beliebigem Gelände zu errichten, soweit nur genügend freier Raum zwischen den Sensoren und dem Ziel vorhanden ist, um die Sensoren geeignet plazieren zu können. This already shows that these steps according to the invention allow target systems to be set up at any location and in any terrain, provided that there is only enough free space between the sensors and the target in order to be able to place the sensors appropriately.

Massgeblich ist dabei, dass nach einem weiteren erfindungsgemässen Schritt nach der The decisive factor here is that after a further step according to the invention after the

Ermittlung der Koordinaten jedes Sensors im X-Y-Z-Koor-dinatensystem die Berechnung der Trefferlage über die Schallwerte nach dem Gleichungssystem erfolgt: Determining the coordinates of each sensor in the X-Y-Z coordinate system, the hit position is calculated using the sound values according to the system of equations:

Fn = k(X - Xn)2(C2 - V2 - W2) + k(Y - Yn)2(C2 - U2 - W2) + K(Z - Zn)(C2 - U2 - V2) + (X - Xn)(Y - Yn)U-V + (X - Xn)(Z - Zn)UW + (Y - Yn)(Z - Zn)VW + tn[(X -- Xn)U + (Y - Yn)Y + (Y + (Z - Zn)W] • C2 + k • tn • (U2-V2 + W2) • C2 = 0 Fn = k (X - Xn) 2 (C2 - V2 - W2) + k (Y - Yn) 2 (C2 - U2 - W2) + K (Z - Zn) (C2 - U2 - V2) + (X - Xn ) (Y - Yn) UV + (X - Xn) (Z - Zn) UW + (Y - Yn) (Z - Zn) VW + tn [(X - Xn) U + (Y - Yn) Y + ( Y + (Z - Zn) W] • C2 + k • tn • (U2-V2 + W2) • C2 = 0

worin bedeuten: in which mean:

X = X-Koordinate von Geschoss gegenüber Referenzpunkt X = X coordinate of floor versus reference point

Y = Y-Koordinate von Geschoss gegenüber Referenzpunkt Y = Y coordinate of floor versus reference point

Z = Z-Koordinate von Geschoss gegenüber Referenzpunkt n = Sensor-Index Z = Z coordinate of floor versus reference point n = sensor index

Xn = X-Koordinate von Sensor gegenüber Referenzpunkt Yn = Y-Koordinate von Sensor gegenüber Referenzpunkt Zn — Z-Koordinate von Sensor gegenüber Referenzpunkt U = Geschwindigkeit X-Komponente Xn = X coordinate of sensor versus reference point Yn = Y coordinate of sensor versus reference point Zn - Z coordinate of sensor versus reference point U = Velocity X component

V = Geschwindigkeit Y-IComponente W = Geschwindigkeit Z-Komonente C = Schallgeschwindigkeit tn = Zeitmoment Sensorauslösung k = Konstante V = speed Y-IC component W = speed Z component C = speed of sound tn = moment of moment sensor tripping k = constant

Hierbei ist es möglich, die Lage der Sensoren gegenüber dem Ziel geometrisch zu vermessen oder die Lage der Sensoren gegenüber dem Ziel durch Eichmessungen mittels Testschuss, Eichimpuls oder Sensoren-Korrelation zu bestimmen. It is possible to measure the position of the sensors in relation to the target geometrically or to determine the position of the sensors in relation to the target by calibration measurements using a test shot, calibration pulse or sensor correlation.

Eine beispielsweise Ausführungsform einer Schiessanlage ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: An example embodiment of a shooting range is explained below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 in schaubildartiger Darstellung eine Schiessziel-Anlage in freiem Gelände mit beliebig angeordneten Sensoren; Figure 1 in a diagrammatic representation of a shooting target system in the open with arbitrarily arranged sensors.

Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Vektoren-Dia-gramm zur Lagebestimmung der Sensoren und zur Veran- 2 shows a schematic representation of a vector diagram for determining the position of the sensors and for implementing

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 672369 3,672,369

schaulichung des Durchstosspunktes eines Geschosses im Xn)U + (Y — Yn)Y + (Z — Zn)W] • C2 + k • tn • (U2 + V2 + visualization of the penetration point of a storey in Xn) U + (Y - Yn) Y + (Z - Zn) W] • C2 + k • tn • (U2 + V2 +

Ziel; und W2)-C2 = 0 Target; and W2) -C2 = 0

Fig. 3 im Block-Diagramm die Einrichtung zur Ermittlung Hierbei bedeuten : 3 in the block diagram, the device for determining:

der Trefferlage des Geschosses im Ziel. the hit position of the projectile in the target.

s X = X-Koordinate von Geschoss gegenüber Referenz-Fig. 1 veranschaulicht, dass vergleichsweise bisher übliche punkt Anlagen das erfindungsgemässe Verfahren gestattet, im Y = Y-Koordinate von Geschoss gegenüber Referenzfreien Gelände ein Ziel 1 aufzustellen, zu dem sich hier sechs punkt s X = X coordinate of floor compared to reference figure. 1 illustrates that comparatively customary point systems allow the method according to the invention to set up a target 1 in the Y = Y coordinate of a storey compared to reference-free terrain, to which there are six points

Sensoren S1 bis S6 in beliebiger Entfernung und Höhe zum Z = Z-Koordinate von Geschoss gegenüber Referenzpunkt Sensors S1 to S6 at any distance and height to the Z = Z coordinate of the storey compared to the reference point

Ziel 1 und untereinander anordnen lassen. io n = Sensor-Index Arrange goal 1 and arrange one below the other. io n = sensor index

Dies ist möglich, nachdem die mathematische Vorausset- Xn = X-Koordinate von Sensor gegenüber Referenzpunkt zung geschaffen wurde, deren vermessene Koordinaten im Yn = Y-Koordinate von Sensor gegenüber Referenzpunkt This is possible after the mathematical prerequisite Xn = X coordinate of sensor versus reference point has been created, whose measured coordinates in the Yn = Y coordinate of sensor versus reference point

X-Y-Z- Koordinatensystem als mathematische Werte für die Zn = Z-Koordinate von Sensor gegenüber Referenzpunkt X-Y-Z coordinate system as mathematical values for the Zn = Z coordinate from sensor to reference point

Berechnung der Trefferlage heranzuziehen. U = Geschwindigkeit X-Komponente Use the calculation of the hit position. U = speed X component

Nach diesem erfindungsgemässen Gleichungssystem is V = Geschwindigkeit Y-Komponente werden die Messergebnisse durch Berechnung der Schall- W = Geschwindigkeit Z-Komonente werte wie folgt ermittelt: C = Schallgeschwindigkeit According to this system of equations according to the invention, V = speed Y component, the measurement results are determined by calculating the sound W = speed Z component values as follows: C = speed of sound

Fn = k(X — Xn)2(C2 — V2 — W2) + k(Y — Yn)2(C2 — U2Z — tn = Zeitmoment Sensorauslösung Fn = k (X - Xn) 2 (C2 - V2 - W2) + k (Y - Yn) 2 (C2 - U2Z - tn = moment of sensor triggering

W2) + K(Z - Zn)(C2 - U2 - V2) + (X - Xn)(Y - Yn)UV + k = Konstante W2) + K (Z - Zn) (C2 - U2 - V2) + (X - Xn) (Y - Yn) UV + k = constant

(X — Xn)(Z — Zn)UW + (Y — Yn)(Z — Zn)VW + tn[(X — 20 Daraus ergeben sich die einzelnen Ableitungen wie folgt: (X - Xn) (Z - Zn) UW + (Y - Yn) (Z - Zn) VW + tn [(X - 20 This results in the individual derivatives as follows:

— = (X - Xn) (C2 - V2 - W2) + (Y - Yn) UV + (Z - Zn) UW + tn.U.C2 dX - = (X - Xn) (C2 - V2 - W2) + (Y - Yn) UV + (Z - Zn) UW + tn.U.C2 dX

— = (X - Xn) UV + (Y - Yn) (C2 - U2 - W2) + (Z - Zn) VW + tn.V.C2 dY - = (X - Xn) UV + (Y - Yn) (C2 - U2 - W2) + (Z - Zn) VW + tn.V.C2 dY

dFn dFn

= (X - Xn) UW + (Y - Yn) (VW) + (Z - Zn) (C2 - U2 - V2) + tn.W.C2 = (X - Xn) UW + (Y - Yn) (VW) + (Z - Zn) (C2 - U2 - V2) + tn.W.C2

dZ dZ

— = - ('Y - Yn)2 U - (Z - Zn)2 U + (X - Xn) (Y - Yn) V + (X - Xn) (Z - Zn) W + tn (X - Xn) C2 + tn2.U.C2 dU - = - ('Y - Yn) 2 U - (Z - Zn) 2 U + (X - Xn) (Y - Yn) V + (X - Xn) (Z - Zn) W + tn (X - Xn) C2 + tn2.U.C2 dU

— = - (Z - Zn)2 V - (X - Xn)2 V + (Y - Yn) (Z - Zn) W + (Y - Yn) (X - Xn) W + tn (Y - Yn) C2 + tn2.V.C2 dV - = - (Z - Zn) 2 V - (X - Xn) 2 V + (Y - Yn) (Z - Zn) W + (Y - Yn) (X - Xn) W + tn (Y - Yn) C2 + tn2.V.C2 dV

— = - (X - Xn)2 W - (Y - Yn)2 W + (Z - Zn) (X - Xn) U + (Z - Zn) (Y - Yn) V + tn (Z - Zn) C2 + tn2.W.C2 dW - = - (X - Xn) 2 W - (Y - Yn) 2 W + (Z - Zn) (X - Xn) U + (Z - Zn) (Y - Yn) V + tn (Z - Zn) C2 + tn2.W.C2 dW

Weiter ergibt sich die Ausgleichfunktion wie folgt : The compensation function also results as follows:

HÜ.8X + ®!.SY + ^.6Z + ^.6U + W*.BV + |a W + Fn-0 HÜ.8X + ®! .SY + ^ .6Z + ^ .6U + W * .BV + | a W + Fn-0

5X SY 5Z 8U 8V 8W 5X SY 5Z 8U 8V 8W

Der Durchstosspunkt PI (Fig. 2) im Ziel berechnet sich dann gemäss folgendem : The intersection point PI (FIG. 2) in the target is then calculated according to the following:

In einer gegebenen Ebene RI (Xl/Yl/Zl) At a given level RI (Xl / Yl / Zl)

R2 (X2/Y2/Z2) R2 (X2 / Y2 / Z2)

R3 (X3/Y3/Z3) R3 (X3 / Y3 / Z3)

Danach bestimmt sich After that it is determined

► R2 — R1 - ► R2 - R1 -

der 1. Richtungsvektor gemäss R1R2 = —>——» = f the 1st direction vector according to R1R2 = -> —— »= f

/ R2 — R1 / / R2 - R1 /

k R3^ RX k R3 ^ RX

und der 2. Richtungsvektor gemäss R1R3 = — , = e" and the 2nd direction vector according to R1R3 = -, = e "

/ R3 — R1 / / R3 - R1 /

aus Fig 2. wird abgeleitet: from Fig. 2 is derived:

PI = PO + ev • t PI =R1 + u • f + v • g u-f + v • g + R1 = PO +1 • ev u • f + v • g - ev • t = PO - R1 PI = PO + ev • t PI = R1 + u • f + v • g u-f + v • g + R1 = PO +1 • ev u • f + v • g - ev • t = PO - R1

(RÎ-PO).(fX|) = t.CT(fXÎ) (RÎ-PO). (FX |) = t.CT (fXÎ)

672369 672369

t (iu^PÖMfxj) t (iu ^ PÖMfxj)

ev • (fXg) ev • (fXg)

wobei (TXg) die Richtungsvektoren befreit. Hierbei bedeuten: where (TXg) frees the direction vectors. Here mean:

t = Zeitparameter t = time parameter

PO = Lösungspunkt auf Flugbahn PO = solution point on trajectory

PI = Durchstosspunkt PI = intersection point

RI — R3 = Vermessungspunkte auf Ziel RI - R3 = survey points on target

ëv = Einheitvektor Geschwindigkeit u = Parameter für Richtungsvektor f f = Richtungsvektor R1R2 ëv = unit vector speed u = parameter for direction vector f f = direction vector R1R2

v = Parameter für Richtungsvektor g g = Richtungsvektor RI R3 v = parameter for direction vector g g = direction vector RI R3

SI — S6 = Sensoren SI - S6 = sensors

Wie Fig. 2 zeigt, kann die Lage der Sensoren S1 bis S6 gegenüber den Referenzpunkten RI, R2 und R3 im Ziel 1 geometrisch, etwa mittels Theodoliten 2 und 3 ermittelt werden. As FIG. 2 shows, the position of the sensors S1 to S6 relative to the reference points RI, R2 and R3 in the target 1 can be determined geometrically, for example by means of theodolites 2 and 3.

Ebenso ist es aber auch möglich, die Lage der Sensoren gegenüber dem Ziel durch Eichmessungen mittels Test-schuss, Eichimpuls, Sensoren-Korrelation oder dgl. zu bestimmen. However, it is also possible to determine the position of the sensors relative to the target by means of calibration measurements using a test shot, calibration pulse, sensor correlation or the like.

Vorzugsweise wird das Messergebnis in der Form X- und Y-Koordinate, Seiten- und Höhenwinkel und Geschossgeschwindigkeit gegenüber dem Zielpunkt angegeben. Die Anzeige des Messergebnisses kann dabei in graphischer und/ oder tabellarischer Form angezeigt werden. The measurement result is preferably specified in the form of the X and Y coordinates, side and elevation angles and the projectile speed relative to the target point. The display of the measurement result can be displayed in graphic and / or tabular form.

Durch die erfindungsgemässe Berechnungsart des Ziel-durchstosspunktes PI (Fig. 2) ist es möglich, Ziele in verschiedene Flächen aufzuteilen und somit den Beschuss von räumlichen Zielen zu ermöglichen. Eine automatische Auswertung verschiedenster Geschossarten und deren Wirkung ist somit möglich. The calculation method according to the invention of the target penetration point PI (FIG. 2) makes it possible to divide targets into different areas and thus to enable the bombardment of spatial targets. An automatic evaluation of different types of floors and their effect is possible.

Weiter kann durch die beliebige Anordbarkeit der Sensoren S1 bis S6 der Beschuss von beweglichen Zielen realisiert werden. Dazu können zwei Verfahren angewendet werden, nämlich die Sensoren werden am beweglichen Ziel angebracht und zu diesem vermessen oder die Sensoren werden im Gelände angebracht und der Zielstandort bei auftreffenden Schüssen vermessen oder berechnet. Furthermore, the bombardment of moving targets can be realized by the arbitrary arrangement of the sensors S1 to S6. Two methods can be used for this, namely the sensors are attached to the movable target and measured to this, or the sensors are attached to the terrain and the target location is measured or calculated when shots are fired.

Durch Bekanntgabe der Schussauslösung an das System kann weiter die Geschwindigkeit des Schiessenden, bei fahrenden oder fliegenden Schützen, berechnet werden. Ferner ist es möglich, die Messung der Eröffnungsdistanz des Schiessens manuell oder automatisch vorzunehmen. Zum Beispiel Berechnung durch Rückwärtspeilung aus einer geschossenen Serie, wozu die Durchstosspunkte des Ziels in die Rohrselenachse mit dem Zeitparameter verschoben werden. By announcing the triggering of the shot to the system, the speed of the shooter, in moving or flying shooters, can also be calculated. It is also possible to measure the opening distance of the shooting manually or automatically. For example, calculation by bearing backwards from a shot series, for which purpose the penetration points of the target are shifted into the pipe selenium axis with the time parameter.

Aus Seiten- und Höhenwinkel, des Waffentyps, der Geschwindigkeit der Waffe und der Trefferlage können automatisch Rückschlüsse auf das Verhalten des Schützen gezogen werden und die notwendigen Angaben über vorzunehmende Korrekturen ausgegeben werden. From the side and elevation angle, the weapon type, the speed of the weapon and the hit position, conclusions can be drawn automatically on the behavior of the shooter and the necessary information about corrections to be made can be output.

Treten aus der Umgebung Einflüsse auf, welche die Genauigkeit des Resultats beeinflussen, z. B. Wind, Temperatur etc., können diese durch den Einsatz von weiteren Sensoren und Anpassung der mathematischen Formeln durch eine oder mehrere zusätzliche Gleichungen eliminiert werden. If there are influences from the environment that affect the accuracy of the result, e.g. B. wind, temperature etc., these can be eliminated by using additional sensors and adapting the mathematical formulas by one or more additional equations.

Die Störgrössen können auch mit physikalischen Mitteln erf asst und dem System bekanntgegeben werden. The disturbance variables can also be detected by physical means and made known to the system.

Fallen aus irgend einem Grunde Sensorsignale aus, z. B. durch Schmutz, Pegel, Defekt u. dgl., kann die Schusslage mit einer reduzierten Anzahl von Sensoren berechnet werden. Fail sensor signals for some reason, e.g. B. by dirt, level, defect u. Like., The shot position can be calculated with a reduced number of sensors.

Dazu werden die Vektoren von vorhergegangenen Schüssen aus der gleichen Serie als Startvektoren verwendet, und das Resultat kann ohne grossen Genauigkeitsverlust berechnet werden. Für die Auswertung ist das in Fig. 3 im Block-Schema veranschaulichte System vorgesehen, welches die Messbasis aus den Sensoren S1 bis Sn > 5 zur Aufnahme der Schallfront mit den nachgeschalteten Verstärkern, einen dazugehörigen Frontendprozessor 5 zur Datenaufbereitung, eine leitungsgebundene und/oder drahtlose Datenübertragung 6 und einen Hostprozessor 7 mit angeschlossener Peripherie 8 zur Anzeige der Zieldaten umfasst. For this purpose, the vectors from previous shots from the same series are used as start vectors, and the result can be calculated without a great loss of accuracy. For the evaluation, the system illustrated in FIG. 3 in the block diagram is provided, which comprises the measurement base from sensors S1 to Sn> 5 for recording the sound front with the downstream amplifiers, an associated front-end processor 5 for data processing, a wired and / or wireless Data transmission 6 and a host processor 7 with connected peripherals 8 for displaying the target data.

Kernstück der Anlage ist das im Hostprozessor 7 enthaltene mathematische Softwarepaket, welches die Position, die Geschwindigkeit und die Einfallswinkel des Schusses aus den Schallwerten der an der Messbasis angebrachten Schallaufnehmer S1 bis Sn > 5 berechnet. The core of the system is the mathematical software package contained in the host processor 7, which calculates the position, the speed and the angle of incidence of the shot from the sound values of the sound sensors S1 to Sn> 5 attached to the measuring base.

Die Konstruktion der Messbasis dient zur Positionierung der Schallaufnehmer und kann als stationäre Anlage fest installiert, oder als mobile Anlage transportiert werden. Die Schallaufnehmer S1 bis Sn > 5 werden an der Messbasis zweckmässig gedämpft und in ihrer Position verstellbar angebracht, wobei die räumliche Anordnung gegenüber einem Referenzpunkt dem System bekanntgegeben werden muss. Sie ist aber in weiten Grenzen frei wählbar. Da die Messanordnung in der Nähe des Ziels angebracht wird, müssen zu deren Schutz die nötigen Massnahmen getroffen werden. Zudem sind besondere Dämpfungseinrichtungen vorgesehen, um die notwendige Dämpfung gegenüber dem Körperschall zu gewährleisten. The construction of the measuring base serves to position the sound pickups and can be installed as a stationary system or transported as a mobile system. Sound transducers S1 to Sn> 5 are expediently dampened on the measuring base and their position can be adjusted so that the spatial arrangement relative to a reference point must be made known to the system. However, it can be freely selected within wide limits. Since the measuring arrangement is placed near the target, the necessary measures must be taken to protect it. In addition, special damping devices are provided to ensure the necessary damping against structure-borne noise.

Die Mikrofonverstärker 4 dienen der Anpassung und dem Übertragen der durch die Schallaufnehmer S1 bis Sn > 5 erzeugten Impulse zum Frontendrechner 5. Eine spezielle elektronische Limitenanpassung stellt eine optimale Pegelschwelle ein, wodurch störende Echos und Reflektionen auf ein Minimum beschränkt werden können. The microphone amplifiers 4 serve to adapt and transmit the pulses generated by the sound pickups S1 to Sn> 5 to the front-end computer 5. A special electronic limit adjustment sets an optimal level threshold, as a result of which disturbing echoes and reflections can be kept to a minimum.

Der Frontendprozessor 5 besteht aus den elektronischen Interface-Schaltungen zur Übernahme der durch die Schallaufnehmer erzeugten Impulse und deren Laufzeitdifferenzen. Ein dazugehöriges Software-Paket beinhaltet die notwendigen Programme zur Zeiterfassung, Tests, Unterhalt und zur Datenübertragung zwischen dem Host- und dem Frontendprozessor. In letzterem werden die Daten von mehreren Zielen zusammengefasst, vorberechnet und dem Hostprozessor 7 zur Berechnung der Schussdaten übermittelt. The front-end processor 5 consists of the electronic interface circuits for taking over the pulses generated by the sound pickups and their transit time differences. An associated software package contains the necessary programs for time recording, tests, maintenance and for data transmission between the host and the front-end processor. In the latter, the data from several targets are combined, precalculated and transmitted to the host processor 7 for calculating the shot data.

Die Datenübertragung 6 besteht aus einem Software-Paket, welches mindestens die vier untersten Ebenen nach dem ISO-Modell enthält, und der dazugehörigen Hardware zur drahtlosen und/oder drahtgebundenen Datenübermittlung. The data transmission 6 consists of a software package, which contains at least the four lowest levels according to the ISO model, and the associated hardware for wireless and / or wired data transmission.

Im Hostprozessor 7 werden die Daten von einem oder mehreren Frontendprozessoren empfangen, durch das Mathematik-Softwarepaket berechnet, angezeigt und über einen angeschlossenen Drucker 8 ausgedruckt. In the host processor 7, the data are received by one or more front-end processors, calculated by the mathematics software package, displayed and printed out via a connected printer 8.

Verschiedene Optionen erlauben eine Anpassung auf die verschiedensten Anwenderbedürfnisse wie Nachauswertung, automatische Korrektur des Schiessenden etc. Various options allow adaptation to a wide variety of user needs such as re-evaluation, automatic correction of the shooter, etc.

Dem Frontendprozessor 5 können zudem über eine Erfassungsstufe 9 Signale zugeführt werden, welche etwa über Änderungen der Umgebungstemperatur Auskunft geben. Signals can also be fed to the front-end processor 5 via a detection stage 9, which provide information about changes in the ambient temperature, for example.

Im Betrieb dieser Anordnung löst zunächst das Auftreffen der Druckwelle auf die Sensoren S1 bis Sn > 5 Signale aus, welche in ihrer zeitlichen Reihenfolge als Parameter dem Mathematik-Modul übergeben werden. Aus den Ansprechzeitpunkten der Sensoren wird rechnerisch die Geschossbahn approximiert durch eine Gerade, und deren Durchstosspunkt durch die Scheibenebene bestimmt. Um die In the operation of this arrangement, the impact of the pressure wave on the sensors S1 to Sn> 5 first triggers signals, which are passed in their chronological order as parameters to the mathematics module. From the response times of the sensors, the projectile path is approximated by a straight line, and its point of penetration is determined by the plane of the pane. To the

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Krümmung der Flugbahn zu berücksichtigen, kann eine von der Aussenballistik abhängige Geschwindigkeit verwendet werden. Taking the curvature of the trajectory into account, a speed dependent on the external ballistics can be used.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren ist es nunmehr auch möglich, praktisch alle Arten von Schiessen zu erfassen und auszuwerten. Beispielsweise kann bei einem Luft-Boden-Schiessen eine sofortige Auswertung der Serien und eine Korrektur des Schiessenden während der Übung erfolgen. Beim Panzer-Schiessen und Panzer-Abwehr-Schiessen kann With the method according to the invention, it is now also possible to record and evaluate practically all types of shooting. With air-to-ground shooting, for example, the series can be evaluated immediately and the shooter corrected during the exercise. With tank shooting and anti-tank shooting can

5 672369 5 672369

das Schiessen auf bewegliche oder feste Ziele erfolgen. Die Position des Zieles gegenüber dem Referenz-Aufnehmer muss zum Zeitpunkt des Schusses bekannt sein. Beim Einschiessen von diversen Waffen können mit der Anlage sofort s Zielbilder ausgewertet werden. Weiter ist auch ein Luft-Luft-Schiessen oder Boden-Luft-Schiessen möglich, wobei die Geschwindigkeit des Zieles erfasst werden muss, ev. durch externe Vermessung. Das Sensorsystem muss dann in geeigneter Weise erweitert werden. shooting at moving or fixed targets. The position of the target in relation to the reference sensor must be known at the time of the shot. When shooting in various weapons, the target images can be evaluated immediately. Air-to-air or ground-to-air shooting is also possible, whereby the speed of the target must be recorded, possibly by external measurement. The sensor system must then be expanded in a suitable manner.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

672369 PATENT CLAIMS

1. Device with a target object for determining the hit position in this target object fired by a weapon system, wherein a processor device (5, 6, 7) uses acoustic sensors of different arrangement to stagger the time of the arrival of the pressure wave triggered by the attack means in the form of a projectile or whose sound front is received by the sensors and evaluated as a parameter for a mathematical calculation, characterized in that at least six sensors (SI to S6) are arranged arbitrarily with respect to the target object (1), their three-dimensional position being measured relative to a reference point in the target object (1) whose coordinates are evaluated in the XYZ coordinate system of the processor device (5, 6, 7) as mathematical values for the calculation of the hit position.

2. Device according to claim 1, characterized in that the processor device (5, 6, 7) generates an output signal based on the determined coordinates of each sensor (SI to S6) in the X-YZ coordinate system, which is a measure of the hit position based on the calculation thereof about the sound values according to the system of equations

Fn = k (X - Xn) 2 (C2 - V2 - W2) + k (Y - Yn) 2 (C2 - U2 - W2) + K (ZM Zn) (C2 - U2 - V2) + (X - Xn) (Y - Yn) UV + (X - Xn) (Z - Zn) UW + (Y - Yn) (Z - Zn) VW + tn [(X -Xn) U + (Y - Yn) Y + (Z - Zn) W] • C2 + k • tn • (U2V2 + W2) • C2 = 0 where:

X = X coordinate of floor versus reference point

Y = Y coordinate of floor versus reference point

Z = Z coordinate of floor versus reference point n = sensor index

Xn = X coordinate of sensor versus reference point Yn = Y coordinate of sensor versus reference point Zn = Z coordinate of sensor versus reference point U = Velocity X component

V = speed Y component W = speed Z component C = speed of sound tn = moment of moment sensor tripping k = constant

3. Device according to claim 1, characterized in that the position of the sensors (SI to S6) relative to reference points in the target object (1) is determined by geometric measurement.

4. Device according to claim 1, characterized in that the position of the sensors (SI to S6) relative to the target object (1) can be determined by calibration measurements using a test shot, calibration pulse or sensor correlation.