CN102686970A - 用于射弹编程的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

建议电感和/或电容地进行射弹（5）的编程。建议将波导管（2、11）用于编程，因为电磁场集中在波导管中。在此所使用的编程单元（1）包括至少一个波导管（2、11），其优选位于或集成在出口的区域中、例如口制退器（6）前方。用于传递的发射耦合器（3）由信号发生器（4）供给。在调制器（18）中为射弹（5）设置的信息被调制到载波频率（f1）上。在射弹（5）中集成接收耦合器（8），其与射弹（5）中的存储器或处理器（19）电连接。接收耦合器接收调制信号并且将其传送给处理器（19）。然后在处理器中进行原本的编程。

Description

用于射弹编程的方法和装置
技术领域
本发明涉及将射弹在穿过管（枪管或炮筒）和/或穿过口制退器（枪口制退器或炮口制退器）期间编程的问题。与此有关的装置还适合于V0测量并且还适合于向射弹进行能量传递。
背景技术
对于可编程的弹药而言，必须将例如有关射弹的爆炸时间和/或飞行路线的信息告知射弹、即在射弹上编程。在爆炸时间由所测量的出口速度V0来计算的系统中，所述信息只有在出口上和/或飞行中才能被传达。如果编程仍在离开武器管之前进行，则射弹通常以出口速度V0从编程单元旁飞过并且因此相对于编程单元进行运动。
CH 691143A5描述了一种已知的编程单元。借助发射线圈，通过射弹中/上的配合线圈电感地传递信息。编程单元具有实心结构，其基于质量和扭矩可对枪炮产生不利影响。同时编程单元的未屏蔽的发射线圈可导致不希望的辐射，因为该线圈亦用作天线。辐射出的信号可被获取并可从其中推导出枪炮的位置。
WO 2009/085064A2公开了一种方法，在其中编程通过随后发送光束来进行。为此飞弹在圆周侧具有光学传感器。
未在先公开的DE 10 2009 024 508.1涉及一种用于校正最终阶段制导的弹药的弹道的方法，尤其是利用中等口径范围的飞弹或弹药的射弹外加信息。在此建议，在连发射击（连续射击、快速单发射击）之后，单独报告每一个飞弹的方位并且在此向各个飞弹传送关于地球磁场方向的附加信息。飞弹刻印基于射弹的架束制导原理进行。每个飞弹在此仅读取用于该飞弹的制导射束并且可借助其它信息确定其在空间中的绝对滚动位置，以便实现校正脉冲的正确触发。
另外，技术人员例如可从EP 1 726 911 A1中获知替换的传送可能性、例如借助微波发射器。
因此，在飞行期间编程虽然在技术上是可行的，但编程也面临简单的干扰。
发明内容
本发明的任务在于提出一种系统，该系统能够以简单的结构进行最佳的编程。
该任务通过权利要求1或6的特征来解决。从属权利要求给出有利的实施方式。
本发明从这样的思路出发：在射弹穿过武器管或口制退器期间电感和/或电容地进行编程。建议将波导管用于编程，因为电磁场集中在波导管中。
利用低于截止频率的波导来测量射弹或类似物的出口速度已经由DE 10 2006 058 375 A公开。该文献提出，将武器管或发射管和/或口制退器的部件用作波导管（具有非常高电导性的壁的具有特征性横截面形状的管被视为波导管。在技术上主要是矩形和圆形波导被广泛使用），但是波导管在低于相关的波导模式的截止频率之下运行。WO2009/141055A延续了该思路并且将V0测量的两种测量方法相结合。
现在波导管不仅用于V0测量，而且根据本发明还用于编程。除了波导管之外，编程系统或编程装置还具有用于编程的发射耦合器，其由信号发生器供给。待编程的射弹为编程具有接收耦合器，其与发射耦合器功能连接。另外，在射弹中设置至少一个可编程的处理器等，其分析由接收耦合器接收的信号并且将射弹编程。在一种优选的实施方式中，借助与波导管功能连接的接收耦合器的控制信号可检测编程。
用于编程的波导管可以是武器管、口制退器或在武器管末端和口制退器开始端之间的附加的部件或者设置在口制退器末端上。如果例如设置向飞弹或射弹的能量传递，则优选集成在口制退器的出口上游的区域中。
信号发生器（例如振荡器）—亦用于V0测量—提供具有恒定中频的信号，其在低于波导的最小截止频率之下运行。鉴于发射耦合器（线圈、偶极子等）的几何形状和类型，激励多个波导模式（TEmn，m=0,1,2…并且n=1,2,3…）。信号发生器或者在连续波运行（CW运行）中产生载波或者产生调制信号。
如果规定借助该波导体或另一波导体进行V0测量，则编程必须在V0测量之后进行。在此证明优选的是，将用于编程的波导管集成在口制退器下游。
优选在射弹之前和/或之后测量或确定出口速度V0本身。在射弹之前测量时，考虑这样的事实，即，射弹的尖部在穿过波导管时影响电磁场。在射弹之后测量时利用底部的大致平坦或平整的表面，由此测量与射弹尖部的形状无关地进行。在此底部影响电磁场。相应的变化通过接收耦合器获得并输送给分析装置。这种方法由WO2009/141055A1公开。在发射耦合器（其自身接收振荡器的信号）和接收耦合器之间的距离是可变的并且可根据波导模式选择单独地进行选择，但与口径、波导管的内部尺寸以及频率有关。
此外，该装置可被补充以能量传递系统或与能量传递系统结合。对于可编程的弹药而言，必须为射弹提供用于集成在其中的电子装置的能量和用于启动点火链的能量。这种传递优选电感和/或电容地进行，为此可使用波导管。为了能量传递使用已经存在的或另一发射耦合器，其以需要的呈第三频率形式的能量加载射弹中的传感器，该传感器又为与该传感器电连接的存储器充电。能量传递自身必须在编程之前进行，由此证明优选的是，为编程将波导管设置在口制退器末端上并且由此在能量传递和编程之间的距离足以进行编程。
由于波导管中的场集中，对于所需的信噪比（S/N）而言需要较少的馈入能量。通过选择低于截止频率的频率仅存在少量的向外辐射，编程更加抗干扰。
附图说明
下面借助实施例结合附图详细说明本发明。附图如下：
图1为编程单元；
图2为表示编程过程的过程框图；
图3为装置的扩展，其具有V0测量以及能量传递装置。
具体实施方式
图1示出编程单元或编程装置1。编程单元1包括至少一个波导管2或波导管区段以及至少一个发送耦合器3，其由振荡器4供给频率f1。以5表示射弹，其应在通过编程单元1时被外加上必要的信息、例如分解时间。波导管2在此可连接在口制退器6（如果存在的话）下游（在射击方向上看）或集成到口制退器6和武器管7之间（参见图4—类似于用于能量传递的装置，当该用于能量传递的装置未集成时）。
用于编程的作用原理或工作方法如下：
具有频率f1的信号处于相关的波导模式的截止频率之下。为了使编程与出口速度V0的大小无关，该频率应>0Hz。这使得无论是慢的还是快的射弹的V0都不影响编程。频率f1的载波利用信息调制（18），然后该调制信号被传送给发射耦合器3。发射耦合器3现在在波导管2中激励相应的电磁场。当射弹5穿过波导管2时，射弹5借助位于射弹5中的接收耦合器8非接触地通过电容和/或电感耦合接收信号。在此例如飞弹或射弹5上的线圈、集成到射弹5中/上的偶极子或缝隙辐射器（缝隙集成在表面中）等是适合的。在射弹5中接收耦合器8与处理器19或类似物电连接，所述处理器19或类似物在射弹5中进行编程。
由位于波导管2中的接收耦合器9接收的并且由与该耦合器9连接的接收装置10发出的控制信号可用于控制编程，但这仅仅在有些条件下是需要的，因此也可放弃该控制。图2以简图示出编程过程。
在扩展方案中，编程可与能量传递和/或V0测量相结合。这在图3中示出。
如果用于测量和能量传递的（同一f2=f3）频率已经是最佳的，则频率f2和f3对于V0测量和能量传递而言也优选被优化。
因为编程在时间上在例如借助装置20进行的V0测量和借助能量传递单元21进行的能量传递之后进行，所以测量和编程装置中的用于测量和能量传递的构件（耦合器）应当在飞弹的运动方向上设置在编程的波导管2上游。一种被证明适合的布置是：在武器管7和现有的口制退器2之间集成附加的波导管11。该波导管在此是装置20和装置21的组成部分。
当射弹5穿过波导管11时，借助发射耦合器12和接收耦合器13以公知的方式测量出口速度V0。为此信号发生器22向发射耦合器12供给频率f2。测量所需的接收信号由接收耦合器13接收并且被传送给分析单元16。由此求出的出口速度V0可被传送给编程单元1并且通过调制器18作为信息信号被调制到具有频率f1的载波上。
为了附加的能量传递，射弹5具有传感器14，该传感器接收另一信号发生器23的具有频率f3的信号并且为射弹5中的存储器15充电。射弹5在飞越时获得所需的能量，由此存储器15在离开波导管或波导管区段11后被充电。在此使用同一发射耦合器12，但其为了能量传递而优选由另一信号发生器17供给。
V0测量可在能量传递之前和/或之后进行。但这两种方法在编程之前实施。

Claims (10)

1.一种用于在射弹（5）穿过武器管（7）、口制退器（6）或类似物期间借助编程单元（1）对射弹进行编程的方法，其特征在于，
－为射弹（5）在穿过期间外加由信号发生器（4）为编程产生的频率（f1），其中，用于编程的信息业已被调制到该载波频率（f1）上，
－在穿过波导管（2）期间进行编程，该波导管在相关的波导模式（TE、TM）的截止频率之下运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在波导管（2、11）中能够借助于为测量而产生的频率（f1）进行射弹（5）的V0测量，但该测量在时间上位于编程之前。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在波导管（2、11）中激励相应的电磁场，由此频率（f1）能够在射弹（5）上被反射并且被分析。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在波导管（2、11）中能够借助为能量传递而产生的频率（f3）向射弹（5）进行能量传递。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述频率（f1-3）>0Hz。
6.一种用于在射弹（5）穿过武器管（2）、口制退器（6）或类似物期间借助编程单元（1）对射弹编程的装置，该装置具有下述特征：
－所述编程单元（1）包括至少一个波导管（2），所述波导管可以是武器管（7）、口制退器（6）或在武器管（7）末端和口制退器（6）开始端之间的附加的部件或者附加地设置在口制退器（6）的末端上，
－至少一个发射耦合器（3），其由信号发生器（4）供给频率（f1），
－至少一个调制器（18），在该调制器中将为射弹（5）设置的信息调制到载波频率（f1）上，以及
－至少一个集成在射弹（5）上/中的接收耦合器（8），该接收耦合器与射弹（5）中的存储器或处理器（19）电连接。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收耦合器（8）可以是射弹（5）上的线圈、集成在射弹（5）中/上的偶极子和/或缝隙辐射器等。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，附加地集成接收耦合器（9）以及与该接收耦合器（9）连接的接收装置（10），该接收装置的信号可用作用于控制编程的控制信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，在编程装置（1）上游，为了V0测量和/或能量传递而集成组件（12、13、22、23），如测量装置（20）和/或能量传递单元（21）的发射耦合器（12）、接收耦合器（13）和信号发生器（22、23），所述组件还包含一个优选共同的波导管（11）。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述射弹（5）为能量传递具有传感器（14），该传感器接收信号发生器（23）的具有频率（f3）的信号并且为射弹（5）中的存储器（15）充电。
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