DD270218A3 - Auswerteeinrichtung zur trefferanzeige an schiessscheiben - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, eine relativ einfache, stoersichere Trefferanzeige fuer Schiessscheiben verfuegbar zu haben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben, mit der Unterscheidungsmerkmale fuer verschiedene moegliche Koerperschallereignisse an der Schiessscheibe erkennbar sind, die eine sichere Zuordnung des Koerperschalls zu einem Treffer gewaehrleisten. Die Aufgabe wird geloest durch eine Auswerteeinrichtung unter Verwendung eines mit der Schiessscheibe gekoppelten akusto-elektrischen Wandlers, dessen Ausgangssignale Teilinformationen ueber den Koerperschall der Schiessscheibe enthalten, und die erfindungsgemaess eine Schaltung zur Signalverarbeitung aufweist, welche die Ausgangssignale des Wandlers zunaechst auf ihre Amplitude und dann auf ihre Relation zwischen hoeher- und niederfrequenten Signalanteilen sowie auf ihre Dauer bewertet, derart, dass Signale oberhalb einer bestimmten Amplitude und bei einem relativ grossen Anteil hoher Frequenzen sowie einer bestimmten Mindestdauer zur Treffererkennung herangezogen werden. Der Ausgang des Wandlers 1 ist mit einem Begrenzerverstaerker 2 mit positiver Rueckkopplung verbunden, an den ein Zaehldiskriminator 3 mit nachgeschaltetem Schaltverstaerker 4 angeschlossen ist. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist anwendbar zur Anzeige von Schießergebnissen und soll eine sichere Unterscheidung der Treffer von anderen Körperschallereignissen an der Schießscheibe ermöglichen.

Charakteristik der bekanntsn technischen Lösungen

Es sind bereits Einrichtungen zur Trefferregistrierung verschiedenster Ausführung bekannt, die den Schützen über das Schießergebnis unmittelbar informieren sollen.

Bekannt sind beispielsweise Einrichtungen, die in Verbindung mit Schießscheiben aus zwei elektrisch !eitonden, aber gegeneinander isolierten Materialien arbeiten. Beim Durchgang eines Geschosses durch die Scheibe entsteht eine elektrisch leitende Verbindung, die einen kurzen elektrischen Impuls auslöst, welcher nach zeitlicher Dehnung einer aus einer Relaisschaltung bestehenden Informationsauswertevorrichtung zugeführt wird.

Derartige Einrichtungen heben zwar den Vorteil, nur direkte Treffer zu registrieren, weisen aber auch wesentliche Mängel auf.

Einmal sind die erforderlichen Zwei- bzw. Mehrschichtscheiben relativ kostenaufv/endig. Zum anderen zeigen sich bei dem hier angewendeten Funktionsprinzip Schwierigkeiten, die in dem für die Scheibe benutzten Dielektrikum liegen. Die Luftfeuchtigkeit bildet mit den in der Umwelt vorhandenen Gasen Substanzen, die das Dielektrikum mehr oder weniger leitend machen. Dies bedingt eine gewisse Störanfälligkeit des Systems. (E.Fahrun, „Körperschi Il — eine Möglichkeit zur automatischen Trefferregistrierung", militärtechnik 3/74, S. 111-114).

Es ist auch bereits bekannt, den Körperschall für die Trefferaufnahme auszunutzen (E.Fahrun, a.a.O.).

Dringt ein Geschoß durch eine aus Stahlblech gefertigte Scheibe, so wird ein Teil der kinetischen Energie des Geschosses in andere Energieformen umgesetzt. Beim Aufprall des Geschosses sowie bei der Strukturierstörung des Bleches entsteht als eine Energieform Körperschall, der für die Treffererkennung genutzt werden kann.

Bei einer auf diesem Prinzip beruhenden bekannten Einrichtung ist ein elektromagnetischer Schallwandler in direktem mechanischem Kontakt mit der Schießscheibe verbunden. Das durch den Körperschall verursachte Ausgangssignal des Wandlers wird einer elektronischen Auswerteeinrichtung zugeführt, die einen Impedanzwandler, einen Eichk^reis, eine Zeitdehnungsstufe, eine Steuerstufe, eine Schaltstufe sow·¹? pin Trefferrelais umfaßt.

Charakteristisch für diese Auswerteeinrichtung ist, daß zur ir. 'ormationsauswertung die Größe der verstärkter. Signalarrplitude herangezogen wird.

Wie in der angeführten Literaturstelle selbst dargelegt, haftet der vorbeschriebenen Einrichtung ο in nicht zu übersehender Nachteil an. Wenn ein geschoßfremder Gegenstand, beispielsweise ein Stein, gegen die Scheine prallt und die in Schallschwingungen umgesetzte Energiemenge in die gleiche Größenordnung eines Geschoss 9S fällt, wird das System einen Treffer registrieren. Diese Erscheinui.g resultiert nicht aus der Anwendur j des Körperschalls schlechthin, sondern aus dor Art der hier gewählten Signalverarbeitung, bei dor ausschließlich die Größe der verstärkten Ü'.yn ,!amplitude zur Treffererkennur.g herangezogen wird. Weitere elektronische Einrichtungen zur Auswertung von Schallereignissen sind z. B. aus der belgischen Patentschrift881043(^DE-OS 30 00 360) oder der DE-OS 28 06 251 bekannt, erreichen jedoch nicht die erforderliche Sicherheit de,' Zuordnung !'^rperschali — Treffer.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine relativ einfache, störsichere Trefferanzeige für Schießscheiben verfügbar zu haben.

Darlegung des Webens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben, mit der Unterscheidungsmerkmale für verschiedene mögliche Körperschallereignisse an der Schießscheibe erkennbar sind, die eine sichere Zuordnung des Körperschalls zu einem Treffer gewährleisten.

Die Aufgabe wird gelöst du ch eine Auswerteeinrichtung für die Trefferanzeige unter Verwendung eines mit der Schießscheibe gekoppelten nkusto-elaktrischen Wandlers, dessen Ausgangssignale Teilinformationen über den Körperschall der Schießscheibe enthalten, und die erfindungsgenr "G eine Schaltung zur Signalverarbeitung aufweist, welche die Ausgangssignale des Wandlers zunächst auf ihre Amplitude und dann auf ihre Relation zwischen höher- und niederfrequenten Signalanteilen sowie auf ihre Dauer bewertet, derart, daß Signale oberhalb einer bestimmten Amplitude und bei einem relativ großen Anteil hoher Frequenzen sowie einer bestimmten Mindestdauer zur Treffererkennung herangezogen werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Auswerteeinrichtung umfaßt die Schaltung zur Signalverarbeitung einen an den Ausgang des akusto-elektrischen Wandlers angeschlossenen Begrenzer/*· -stärker mit positiver Rückkopplung sowie einen nachgeschalteten Zähldiskriminator und einen Schaltverstärkt '

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an ainem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgumäßen Auswerteeinrichtung.

Die beim Beschüß der Schießscheibe auftretenden Körperschallschwingungen werden mechanisch auf oinen akue'c elektrischen Wandler 1 übertragen und dessen Ausgangssignale einem Begrenzerverstärker 2 mit positiver Rückt ~iplung zugeführt. Der Ausgang des Begrenzerverstärkers 2 ist mit einem analogen Zähldiskriminator 3 verbunden, dem · .» · Schaltverstärker 4 mit vorgegebener Schaltschwelle nachgeschaltet ist. Der Ausgang des Schaltverstärkers 4 ic-*' * lern Steuerantrieb 5 einer elektromechanischen Einrichtung der Trefferanzeige verbunden. Bei der erfindungsgemäßen Trefferanzeige werden in der dargestellten Auswerteeinrichtung folgende wichtige Funktionen realisiert.

Die Signale des akusto-elektrischen Wandlers 1 werden oberhalb eines bestimmten Mindestpegels, und zwar oberhalb der Eingnngshysterese des Begrenzerverstärkers 2 vom Verstärker verstärkt, begrenzt, differenziert und vom Zähldiskriminator 3 in freqi enzproportionale bzw. in von der Anzahl der Nulldurchgänge eines Frequenzspektrums proportionale Gleichspannungswerte gewandelt. Eien relativ hohe Gleichspannung am Ausgang des Zähldiskriminators 3 entsteht also nur di.nn, wenn am Eingang des Begrenzerverstärkers 2 eine relativ hochfrequente Wechselspannung bzw. ein Frequenzspektrum liegt, bei dem die hohen Frequenzanteile gegenüber den tieffrequenten Anteilen dominieren.

Oberhalb eines Mindestpegels am Eingang des Begrenzerverstärkers 2 ist durch dessen begrenzende Eigenschaften kein Einfluß der absoluten Amplitudenwerte des Wechselspannungssignals auf die Höhe der Gleichspannung am Ausgang des Zähldiskriminators 3 mehr gegeben. Die vom Zähldiskriminator 3 gelieferte Gleichspannung baut sich beim Anliegen eines Eingangssignals am Begrenzerverstärker 2 verzöget t duf (Ausgangszeitkonstante am Ausgang des Zähldiskriminators 3). Da der Schaltverstärker 4 erst beim Erreichen eines kritischen Schwellwertes anspricht, werden in Abhängigkeit von dieser Zeitkonstante kurzzeitige Störungen auch dann nicht fälschlicherweise als Treffersignal an den Steuerantrieb 5 weitergeleitet, wenn diese Störungen relativ hochfrequente Signalanteile aufweisen.

Die erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung weist gegenüber bekannten Lösungen wesentliche Vorteile auf. Für S.e Treffererkennung sind Kriterien gegeben, insbesondere die Auswertung der Relation zwischen hohen und tiefen Frequ3nzen,,die eine hohe Störsicherheit gegenüber anderen Schallereignissen, z. B. Steinschlag, Rütteln, Wind, auch dann ermöglichen, wenn die absoluten Amplituden bei entsprechenden Störungen sehr hoch werden.

Der Einsatz der Erfindung ermöglicht die Verwendung einfacher Schießscheiben sowie wesentlich höhere Schußzahlen und ist unabhängig vom Geschoßkaliber.

Claims (1)

1. -1- !'.70 Patentanspruch:

   Auswerteeinrichtung zur Trefferanzeige an Schießscheiben, die mit einem akusto-elektrischen Wandler gekoppelt sind, dessen Ausgangssign&l Teilinformationen über den Körperschall der Schießscheibe enthält und einer Bewertungsschaltung zugeführt wird, die zur Bewertung der Amplitude einen Schwellwertdetektor und nachfolgend zur Bewertung der Häufigkeit und Dauer der über einem Amplitudenschwellwert liegenden Signalantoile ein mit einem Ableitwiderstand versehenes Integrierglied enthält, dessen Ausgangsspannung über einen Schwellwertschalter die Trefferanzeige steuert, gekennzeichnet dadurch, daß der ochwellwertdetektor zur Bewertung der Relation zwischen höher- und niederfrequenten Signalanteilen als Begrenzerverstärker mit positiver Rückkopplung '2) ausgeführt und das Integrierglied Teil eines Zähldiskriminators (3) ist, daß der Wandler (1) mindestens zwei Resonanzstellen aufweist und daß sich zwischen dem Wandler (1) und dem Begrenzerverstärker (2) mehrere RC-Glieder befinden, mit denen die Arbeitspunkte des Schwellwertdetektors eingestellt werden".