DE102016103993A1 - Device and method for locating a shooter in a building - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung (1) zur Ortung eines Schützen in einem Bauwerk (2) vorgeschlagen, welche eine Anzahl N von um das Bauwerk (2) an unterschiedlichen Aufstellungs-Orten (O1–O6) anordenbaren Akustiksensoren (10–60), mit N ≥ 1, wobei der jeweilige Akustiksensor (10–60) zur Ausgabe einer Peilungsmeldung (PS4–PS6) in Abhängigkeit einer Aufnahme eines von dem Aufstellungs-Ort (O1–O6) des Akustiksensors (10–60) abhängigen Schalls eines aus einer Waffe des Schützen abgegebenen Schusses eingerichtet ist, und eine mit der Anzahl N von Akustiksensoren (10–60) koppelbare Recheneinrichtung (70) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, eine Position (P) des Schützen in dem Bauwerk (2) in Abhängigkeit von den durch die N Akustiksensoren (10–60) ausgegebenen Peilungsmeldungen (PS4–PS6) zu berechnen. The invention relates to a device (1) for locating a shooter in a structure (2) which has a number N of acoustic sensors (10-60) which can be arranged around the building (2) at different installation locations (O1-O6), with N ≥ 1, wherein the respective acoustic sensor (10-60) for outputting a Beilungsmeldung (PS4-PS6) in response to a recording of one of the installation location (O1-O6) of the acoustic sensor (10-60) dependent sound of a weapon of the Arranged shot delivered shot, and having a number N of acoustic sensors (10-60) coupled computing means (70) which is adapted to a position (P) of the shooter in the building (2) in dependence on the N Acoustic Sensors (10-60) to provide Bearing Signals (PS4-PS6).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ortung eines Schützen in einem Bauwerk.The present invention relates to an apparatus and a method for locating a shooter in a building.
Das technische Gebiet der Erfindung betrifft die Ortung oder Lokalisierung von Schützen, insbesondere Terroristen, in Bauwerken, wie Gebäuden oder Schiffen. The technical field of the invention relates to the location or location of shooters, in particular terrorists, in structures, such as buildings or ships.
Für die Ortung von Schützen innerhalb von Gebäuden sind keine technischen Lösungen bekannt. Im Falle eines Schusses in dem Gebäude ist die Lokalisierung des Schützen nur aufgrund von Zeugenaussagen oder einer gegebenenfalls langwierigen Auswertung von Überwachungsvideos, sofern vorhanden, möglich. There are no known technical solutions for locating shooters inside buildings. In the case of a shot in the building, the location of the shooter is possible only on the basis of testimonies or a possibly lengthy evaluation of surveillance videos, if available.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Ortung eines Schützen in einem Bauwerk zu verbessern.Against this background, an object of the present invention is to improve the location of a shooter in a building.
Demgemäß wird eine Vorrichtung zur Ortung eines Schützen in einem Bauwerk vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst eine Anzahl N von um das Bauwerk an unterschiedlichen Aufstellungs-Orten anordenbaren Akustiksensoren, mit N ≥ 1. Der jeweilige Akustiksensor ist zur Ausgabe einer Peilungsmeldung in Abhängigkeit einer Aufnahme eines von dem Aufstellungs-Ort der Mikrofon-Antenne abhängigen Schalls eines aus einer Waffe des Schützen abgegebenen Schusses eingerichtet. Ferner umfasst die Vorrichtung eine mit der Anzahl N von Akustiksensoren koppelbare Recheneinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine Position des Schützen in dem Bauwerk in Abhängigkeit von den durch die N Akustiksensoren ausgegebenen Peilungsmeldungen zu berechnen. Accordingly, a device for locating a shooter in a building is proposed. The device comprises a number N of acoustic sensors which can be arranged around the building at different installation locations, where N ≥ 1. The respective acoustic sensor is used to output a bearing detection in response to a recording of a sound dependent on the location of the microphone antenna Gun of the shooter shot delivered furnished. Furthermore, the device comprises a computing device which can be coupled to the number N of acoustic sensors and which is set up to calculate a position of the shooter in the building in dependence on the bearing messages output by the N acoustic sensors.
Vorteilhafterweise kann durch die vorgeschlagene Vorrichtung ein Schütze in einem Bauwerk automatisch lokalisiert werden. In Folge der Nutzung der vorgeschlagenen Vorrichtung bedarf es weder einer aufwändigen und fehleranfälligen Auswertung von Zeugenaussagen noch einer Auswertung von Überwachungsvideos zur Lokalisierung des Schützen in dem Gebäude. Advantageously, a contactor in a building can be automatically located by the proposed device. As a result of the use of the proposed device, it requires neither an elaborate and error-prone evaluation of testimonies nor an evaluation of surveillance videos for locating the shooter in the building.
Die Aufstellungs-Orte für die Akustiksensoren sind insbesondere derart gewählt, dass das gesamte Bauwerk überwacht werden kann. The installation sites for the acoustic sensors are chosen in particular such that the entire structure can be monitored.
Der Akustiksensor ist vorzugsweise als eine Mikrofon-Antenne oder als ein akustischer Schnelle-Sensor zur Messung der Schall-Schnelle des Schalls des aus der Waffe des Schützen abgegebenen Schusses ausgebildet.The acoustic sensor is preferably designed as a microphone antenna or as an acoustic fast sensor for measuring the sound-speed of the sound emitted by the gun of the shooter shot.
Die Mikrofon-Antenne kann auch als Mikrofon-Empfangsantenne bezeichnet werden. Der Schnelle-Sensor kann auch als Schnelleempfänger bezeichnet werden. Der Schnelleempfänger ist ein Sensor, der die Schallschnelle, also die Luftpartikelgeschwindigkeit, misst. Die Recheneinrichtung ist beispielsweise ein Rechner, ein PC oder ein Embedded System. The microphone antenna can also be referred to as a microphone receiving antenna. The fast sensor can also be called a fast receiver. The fast receiver is a sensor that measures the sound velocity, ie the air particle velocity. The computing device is for example a computer, a PC or an embedded system.
Durch die jeweilige Peilungsmeldung wird die Peilung des jeweiligen Akustiksensors, das heißt der Winkel zwischen der Richtung nach dem gepeilten Schützen und einer bestimmten Bezugsrichtung, zum Beispiel Norden, ermittelt. Die Peilungsmeldung kann beispielsweise als Peilungs-Signal ausgebildet sein.By the respective Beilungsmeldung the bearing of the respective acoustic sensor, that is, the angle between the direction of the targeted shooter and a certain reference direction, for example north, determined. The Beilungsmeldung can be formed for example as Beiling signal.
Unter einer Waffe wird vorliegend insbesondere eine Schusswaffe, beispielsweise eine Pistole oder ein Gewehr, verstanden. In the present case, a weapon is understood to mean, in particular, a firearm, for example a pistol or a rifle.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Recheneinrichtung dazu eingerichtet, die Position des Schützen in dem Bauwerk in Abhängigkeit von den durch die N Akustiksensoren ausgegebenen Peilungsmeldungen und in Abhängigkeit von zumindest einem weiteren Schussmerkmal des aus der Waffe des Schützen abgegebenen Schusses zu berechnen.In accordance with one embodiment, the computing device is configured to calculate the position of the shooter in the building as a function of the bearing messages output by the N acoustic sensors and in dependence on at least one further shot feature of the shot fired from the gun of the shooter.
Durch die Verwendung des zumindest einen weiteren Schussmerkmals für die Berechnung der Position des Schützen wird die Genauigkeit der Berechnung erhöht.By using the at least one further shot feature for calculating the position of the shooter, the accuracy of the calculation is increased.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das zumindest eine weitere Schussmerkmal einen Schallpegel und/oder ein bestimmtes Schallmuster.According to a further embodiment, the at least one further shot feature comprises a sound level and / or a specific sound pattern.
Für die Verwendung des Schallmusters zur Berechnung der Position des Schützen umfasst die jeweilige Mikrofon-Antenne vorzugsweise eine Mustererkennungseinheit. Die Mustererkennungseinheit erhält von dem Mikrofon der Mikrofon-Antenne das aufgenommene Schallsignal und vergleicht dieses mit gespeicherten Mustern. Hierdurch erhöht sich die Genauigkeit bei der Berechnung der Position des Schützen. Beispielsweise kann ein Schuss oder ein Schussereignis durch eine Mehrzahl von Mikrofon-Antennen aufgenommen werden, wobei die Mustererkennungseinheit die Ähnlichkeit der drei aufgenommen Muster ermittelt. Dadurch lassen sich etwa Falschalarme reduzieren.For the use of the sound pattern for calculating the position of the shooter, the respective microphone antenna preferably comprises a pattern recognition unit. The pattern recognition unit receives from the microphone of the microphone antenna the recorded sound signal and compares this with stored patterns. This increases the accuracy in calculating the position of the shooter. For example, a shot or a shot event can be picked up by a plurality of microphone antennas, the pattern recognition unit determining the similarity of the three recorded patterns. This can be about false alarms reduce.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Mehrzahl N, mit N ≥ 2, von um das Bauwerk an unterschiedlichen Aufstellungs-Orten anordenbaren Akustiksensoren.In accordance with a further embodiment, the device comprises a plurality N, with N ≥ 2, of acoustic sensors which can be arranged around the building at different installation locations.
Die Mehrzahl der um das Bauwerk an unterschiedlichen Aufstellungs-Orten anordenbaren Akustiksensoren ist insbesondere derart angeordnet, dass das gesamte Bauwerk überwacht werden kann. Hierdurch wird die Überwachungsabdeckung optimiert. The majority of the acoustic sensors which can be arranged around the building at different installation locations are arranged in particular such that the entire building can be monitored. This optimizes the monitoring coverage.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinrichtung dazu eingerichtet, die Position des Schützen in dem Bauwerk unter Verwendung einer Kreuz-Peilung der von der Mehrzahl N von Akustiksensoren ausgegebenen Peilungsmeldunge zu berechnen. Für die Kreuz-Peilung werden insbesondere der Ort und die Ausrichtung, beispielsweise der Nord-Bezug, für jeden Akustiksensor verwendet. Der Ort und die Ausrichtung des Akustiksensors können beispielsweise automatisch über GPS und/oder einen Kompass bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich können der Ort und die Ausrichtung über die Recheneinrichtung vorgegeben werden. Hierbei könnte die Ausrichtung händisch gemessen werden. According to another embodiment, the computing device is configured to calculate the position of the shooter in the structure using a cross-bearing of the bearing detection output from the plurality N of acoustic sensors. For the cross-bearing, in particular, the location and the orientation, for example the north reference, are used for each acoustic sensor. For example, the location and orientation of the acoustic sensor may be determined automatically via GPS and / or a compass. Alternatively or additionally, the location and the orientation can be specified via the computing device. Here, the orientation could be measured manually.
Insbesondere ergeben die ausgegebenen Peilungsmeldungen durch die angewendete Kreuz-Peilung einen bestimmten Schnittpunkt im Raum. Dieser Schnittpunkt bestimmt die Position des Schützen in dem Bauwerk.In particular, the Beilungsmeldungen issued by the applied cross-bearing a certain intersection point in space. This intersection determines the position of the shooter in the structure.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der jeweilige Akustiksensor eine Kamera zur Aufnahme eines Bildes des Bauwerks.According to a further embodiment, the respective acoustic sensor comprises a camera for taking a picture of the building.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinrichtung dazu eingerichtet, die Position des Schützen in dem Bauwerk in Abhängigkeit von den durch die N Akustiksensoren ausgegebenen Peilungsmeldungen und in Abhängigkeit von dem aufgenommenen Bild des Bauwerks zu berechnen.In accordance with a further embodiment, the computing device is configured to calculate the position of the shooter in the building as a function of the bearing messages output by the N acoustic sensors and in dependence on the recorded image of the building.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Mikrofon-Antenne eine Mehrzahl M, mit M ≥ 3, von geeignet angeordneten Mikrofonen auf, welche dazu eingerichtet sind, den Schall des aus der Waffe abgegebenen Schusses mit zeitlichen Versätzen aufzunehmen. Ein Beispiel einer geeigneten Anordnung der Mikrofone ist eine rotationssymmetrische Anordnung.In accordance with a further embodiment, the microphone antenna has a plurality M, with M ≥ 3, of suitably arranged microphones which are set up to record the sound of the shot emitted from the weapon with temporal offsets. An example of a suitable arrangement of the microphones is a rotationally symmetrical arrangement.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Mikrofon-Antenne eine mit den M Mikrofonen gekoppelte Auswerte-Einheit auf, welche dazu eingerichtet ist, die Peilungsmeldung in Abhängigkeit von dem von den M Mikrofonen aufgenommenen Schall mit den zeitlichen Versätzen zu ermitteln.According to a further embodiment, the microphone antenna has an evaluation unit which is coupled to the M microphones and which is set up to determine the bearing message as a function of the sound recorded by the M microphones with the temporal offsets.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Peilungsmeldung eine Richtungsangabe einer Richtung von der Mikrofon-Antenne zu der Waffe des Schützen, eine Zeitangabe zum Zeitpunkt der Aufnahme des Schalls durch die Mikrofon-Antenne und/oder eine Ortsangabe zu dem Aufstellungs-Ort der Mikrofon-Antenne.According to a further embodiment, the Beilungsmeldung comprises a direction indication of a direction from the microphone antenna to the gun of the shooter, a time at the time of recording the sound through the microphone antenna and / or a location to the location of the microphone antenna.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, eine Anzahl von Schützen in dem Bauwerk in Abhängigkeit der Richtungsangaben, der Zeitangaben und/oder der Ortsangaben der Peilungsmeldungen der Akustiksensoren zu ermitteln.In accordance with a further embodiment, the control device is set up to determine a number of shooters in the building as a function of the direction information, the time information and / or the location information of the bearing messages of the acoustic sensors.
Beispielsweise bei Detektion einer Mehrzahl von Schüssen zu einem bestimmten Zeitpunkt an unterschiedlichen Orten kann daraus geschlossen werden, dass sich mehr als ein Schütze in dem Bauwerk befindet. For example, upon detection of a plurality of shots at a given time at different locations, it can be concluded that there is more than one shooter in the structure.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, Peilungsmeldungen zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten von den Akustiksensoren zu empfangen und ein Bewegungsmuster des Schützen in dem Bauwerk in Abhängigkeit der zu den aufeinanderfolgenden Zeitpunkten empfangenen Peilungsmeldungen zu ermitteln.According to a further embodiment, the control device is configured to receive bearing messages at successive times from the acoustic sensors and to determine a movement pattern of the shooter in the building as a function of the bearing messages received at the successive points in time.
Wenn die Peilungsmeldungen beispielsweise angeben, dass sich ein Maximalwert der aufgenommenen Schall-Signale über bestimmte Räume des Bauwerks bewegt, so kann daraus ein Bewegungsmuster des Schützen in dem Bauwerk ermittelt werden. For example, if the bearing indications indicate that a maximum value of the recorded sound signals is moving over certain areas of the building, then a movement pattern of the shooter in the building can be determined.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Richtungsangabe einen Azimut-Winkel und/oder einen Elevations-Winkel.According to a further embodiment, the direction indication comprises an azimuth angle and / or an elevation angle.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Bauwerk ein Gebäude oder ein Schiff.According to a further embodiment, the building is a building or a ship.
Außerdem wird ein Verfahren zur Ortung eines Schützen in einem Bauwerk vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Aufstellen einer Anzahl N von Akustiksensoren an unterschiedlichen Aufstellungs-Orten um das Bauwerk,
Aufnehmen eines von dem Aufstellungs-Ort des jeweiligen Akustiksensors abhängigen Schalls eines aus einer Waffe des Schützen abgegebenen Schusses durch einen jeden der N Akustiksensoren zur Ausgabe einer jeweiligen Peilungsmeldung, und
Berechnen einer Position des Schützen in dem Bauwerk in Abhängigkeit von den durch die N Akustiksensoren ausgegebenen Peilungsmeldungen.In addition, a method for locating a shooter in a building is proposed. The method comprises the following steps:
Setting up a number N of acoustic sensors at different locations around the structure,
Receiving, by each of the N acoustic sensors, a sound output from a firearm's gun, depending on the location of the respective acoustic sensor, to output a respective bearing message, and
Calculating a position of the shooter in the building in dependence on the Beilungsmeldungen issued by the N acoustic sensors.
Die für die vorgeschlagene Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.The embodiments and features described for the proposed device apply accordingly to the proposed method.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of before or hereinafter the embodiments described features or embodiments. The skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.Further advantageous embodiments and aspects of the invention are the subject of the dependent claims and the embodiments of the invention described below. Furthermore, the invention will be explained in more detail by means of preferred embodiments with reference to the attached figures.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.Furthermore, the invention will be explained in more detail by means of preferred embodiments with reference to the attached figures.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.In the figures, the same or functionally identical elements have been given the same reference numerals, unless stated otherwise.
In
In dem Beispiel der
Die Vorrichtung
Die jeweilige Mikrofon-Antenne
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung
Wie in
Die Mikrofon-Antennen
Des Weiteren kann die Recheneinrichtung
Des Weiteren kann die Mikrofon-Antenne eine Kamera
In
Gemäß
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described with reference to embodiments, it is variously modifiable.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung contraption
- 22
- Bauwerk building
- 33
- Ring-Netz Ring Network
- 1010
- Mikrofon-Antenne Microphone antenna
- 1111
- Mikrofon microphone
- 1212
- Mikrofon microphone
- 1313
- Mikrofon microphone
- 1414
- Mikrofon microphone
- 1515
- Mikrofon microphone
- 1616
- Mikrofon microphone
- 1717
- Auswerte-Einheit Evaluation unit
- 1818
- Kamera camera
- 2020
- Akustiksensor, zum Beispiel Mikrofon-Antenne Acoustic sensor, for example microphone antenna
- 3030
- Akustiksensor, zum Beispiel Mikrofon-Antenne Acoustic sensor, for example microphone antenna
- 4040
- Akustiksensor, zum Beispiel Mikrofon-Antenne Acoustic sensor, for example microphone antenna
- 5050
- Akustiksensor, zum Beispiel Mikrofon-Antenne Acoustic sensor, for example microphone antenna
- 6060
- Akustiksensor, zum Beispiel Mikrofon-Antenne Acoustic sensor, for example microphone antenna
- 7070
- Recheneinrichtung computing device
- 501501
- Verfahrensschritt step
- 502502
- Verfahrensschritt step
- 503503
- Verfahrensschritt step
- B1B1
- Bild image
- OAOA
- Ortsangabe location
- O1O1
- Aufstellungs-Ort LINEUP place
- O2O2
- Aufstellungs-Ort LINEUP place
- O3O3
- Aufstellungs-Ort LINEUP place
- O4O4
- Aufstellungs-Ort LINEUP place
- O5O5
- Aufstellungs-Ort LINEUP place
- O6O6
- Aufstellungs-Ort LINEUP place
- PP
- Position des Schützen Position of the shooter
- PS4PS4
- Peilungsmeldung Peilungsmeldung
- PS5PS5
- Peilungsmeldung Peilungsmeldung
- PS6PS6
- Peilungsmeldung Peilungsmeldung
- RARA
- Richtungsangabe indication of direction
- ZAZA
- Zeitangabe time specification
Claims (15)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102016103993.4A DE102016103993A1 (en) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | Device and method for locating a shooter in a building |
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DE102016103993A1 true DE102016103993A1 (en) | 2017-09-07 |
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ID=59650824
Family Applications (1)
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DE102016103993.4A Withdrawn DE102016103993A1 (en) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | Device and method for locating a shooter in a building |
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-
2016
- 2016-03-04 DE DE102016103993.4A patent/DE102016103993A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R016 | Response to examination communication | ||
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