DE1811046C1 - Verfahren und Anordnung zur selektiven Feuerausloesung bei einer Waffe mit horizontaler Wirkung - Google Patents

Description

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ben. Diese Anordnung ist dazu bestimmt, auf Entfer- besonderen Fall eines gepanzerten Fahrzeuges das Ge-

nung einen vorbestimmten Typ eines Landfahrzeuges, räuschspektrum der niedrigen Frequenzen im Fre-

z. B. eines Panzerfahrzeuges, auszuwählen und zu orten, quenzband BF\ die Erschütterungen und Geräusche

das sich in einer Überwachungszone entlang der Achse wieder, die vom Motor herrühren, während der vom

2 bewegt. 5 Frequenzband BFz umfaßte Bereich hoher akustischer

Die Anordnung nach der Erfindung umfaßt als erste Frequenzen charakteristisch ist für das Fahrwerk (Rei-

Unterbaugruppe einen akustischen Analysator, der als bung von Metall auf Metall zwischen Kettenrädern und

Ganzes mit 3 bezeichnet ist, im wesentlichen aus einem Raupenketten).

Schallempfänger 4 besteht, der ein Empfangs-Polardia- Wenn ein Fahrzeug 1, das der Kategorie angehört, die gramm 5 vorzugsweise mit drei Ausbuchtungen auf- 10 zerstört werden soll, in der Überwachungszone erscheiweist. Dieser Schallempfänger 4 wandelt die Geräusche, nen sollte, gibt der akustische Analysator 3, dessen eine die von jedem sich in der Überwachungszone bewegen- Aufgabe darin besteht, zu bestimmen, ob die Kodierung den Fahrzeug 1 ausgehen, in elektrische Signale um, die des akustischen Spektrums des betreffenden Fahrzeueinem elektrischen Trennkreis 6 zugeführt werden, der ges übereinstimmt mit der Typen-Kodierung der Kateim einzelnen weiter unten noch beschrieben werden 15 gorie von zu zerstörenden Fahrzeugen, an seinem Auswird. Der akustische Analysator 3 steht in dauernder gang ein Signal ab, das dem Steuerkreis 8 zugeführt Verbindung mit einer elektrischen Energiequelle 7, weil wird. Dieses Signal bewirkt die Inbetriebsetzung des seine erste Aufgabe die der Dauerüberwachung ist. Die optischen Ortungsgerätes 9 und die Vorbereitung zur Anordnung nach der Erfindung muß während eines Inbetriebsetzung des Feuerauslösekreises 11 der Waffe Zeitabschnitts, der mehrere Monate erreichen kann, 20 12.

funktionsbereit bleiben und die ihr zugewiesene Zone Wenn das optische Ortungsgerät 9 den Durchgang

überwachen können. Zu diesem Zweck werden die akti- des Fahrzeuges 1 durch die Schußlinie 15 anzeigt, gibt es

ven Bauelemente des akustischen Analysators 3 vor- ein Signal an den Feuerauslösekreis 11, der die Auslö-

zugsweise so ausgewählt, daß sie einen niedrigen Ener- sung der Waffe 12 herbeiführt

gieverbrauch haben, um eine dauernde akustische 25 Nunmehr wird insbesondere unter Zugrundelegung

Überwachung zu gewährleisten und den Hauptanteil der F i g. 4 eine Ausführungsform des akustischen Ana-

des Energiespeichervermögens der Energiequelle 7 für lysators 3 beschrieben:

die übrigen Baugruppen der Anordnung verfügbar zu Dieser Analysator 3 umfaßt einen Tonfrequenzverhalten, stärker 16 mit niedrigem Eigenrauschen, dessen Ein-Wie weiter unten verständlich wird, übernimmt der 30 gang die vom Schallempfänger 4 ausgesandten Signale akustische Analysator 3 noch eine zweite akustisch-ana- zugeführt werden. Das am Ausgang des Verstärkers 16 lytische Aufgabe, nämlich die, unter den durch die Über- auftretende verstärkte Signal wird den Eingängen mehwachungszone durchgehenden Fahrzeugen 1 diejenigen rerer akustischer Siebketten zugeführt. Die Anzahl diezu orten, die zerstört werden müssen. ser Siebketten ist abhängig von der Kodierung des zu Der Ausgang des akustischen Analysators 3 ist mit 35 analysierenden Geräuschspektrums. Obgleich bei der in einem Steuerkreis 8 verbunden, der dadurch fortlaufend F i g. 1 veranschaulichten Anordnung der Analysator 3 die vom Analysator 3 ausgesandten Informationen emp- drei akustische Siebketten umfaßt, werden zunächst nur fängt. Der Steuerkreis 8 bewirkt die Steuerung eines zwei derselben beschrieben, welche Stufen 17, 18, 19 optischen Ortungsgerätes 9 und des Feuerauslösekrei- einerseits und 21,22,23 anderseits umfassen, wobei dieses 11 einer Waffe 12. 40 se jeweils in Reihenschaltung miteinander verbunden Das optische Ortungsgerät 9 besteht im wesentlichen sind. Die ersten Stufen 17 und 21 der beiden Siebketten aus einem Sender 13 und einem Empfänger 14 von ge- sind Bandfilter, die diejenigen Signale abgreifen, die den eigneter Strahlungsart, beispielsweise Infrarotstrah- Frequenzbändern 5Fi bzw. BFz entsprechen. Die Auslung, wobei die Strahlung auf einer Achse ausgesandt gangssignale der Bandfilter 17 bzw. 21 werden den wird, die die Schußlinie 15 der Waffe 12 darstellt. 45 Gleichrichtern 18 bzw. 22 zugeführt. Beim Fehlen von Es wird nunmehr im allgemeinen die Wirkungsweise Ausgangssignalen an den Gleichrichtern 18 und 21 bieder erfindungsgemäßen Anordnung an den Diagram- ten die Stufen 19 und 23 an ihren Ausgangsklemmen 24 men der F i g. 2 und 3 erläutert: F i g. 2 zeigt ein Oszillo- und 25 Signale an, die der logischen Aussage »0« entgramm, das die Beziehungen zwischen Amplitude und sprechen.

Frequenz des Geräuschspektrums eines bestimmten 50 Die Aussendung von Schallsignalen durch ein Fahr-

Fahrzeuges 1 darstellt. Diese Kurve zeigt zwischen den zeug 1 anderseits, die im Frequenzband BF\ enthalten

Werten Fi und F2 des aufgenommenen Geräuschspek- sind, äußert sich im Auftreten eines Dauersignals am

trums zwei ausgezeichnete Bereiche: Das Frequenz- Ausgang des Gleichrichters 18 und die Stufe 19 bietet

band BFi zeigt eine gewisse Anzahl von Spitzen unter- demzufolge an ihrer Ausgangsklemme 24 die logische

schiedlicher Amplitude, während der restliche Teil des 55 Aussage »1« an.

Spektrums keinerlei merkliche Oberwellen aufweist. Die Arbeitsweise der zweiten Siebkette ist gleichartig

Anderseits zeigt das in F i g. 3 dargestellte Geräusch- hinsichtlich der Erfassung der Schallsignale, die im Fre-

spektrum eines unterschiedlichen Fahrzeugtyps, daß die quenzband BFz enthalten sind. Bei Fehlen von Schallsi-

akustische Energie sich auf zwei bestimmte Bereiche gnalen, die in diesem zweiten Frequenzband enthalten les Spektrums verteilt, nämlich auf ein vorangehendes 60 sind, sendet die Stufe 23 an ihrer Ausgangsklemme 25

Frequenzband SFi und ein nachfolgendes Band BFz mit ein Signal aus, das der logischen Aussage »0« entspricht,

erhöhter Amplitude. So variiert das Geräuschspektrum Im Gegensatz dazu sendet die Stufe 23 an ihrer Aus-

von Fahrzeugen je nach ihrem Typ und ihrer Konstruk- gangsklemme 25 das logische Signal »1« aus, wenn aku-

tion und Betriebsweise. Es ist daher möglich, eine Klas- stische Frequenzen auftreten, die im Frequenzband BFz sifizierung unterschiedlicher Fahrzeugtypen niederzule- 65 enthalten sind.

gen durch Verschlüsseln ihrer Geräuschspektren nach Die Ausgangsklemmen 24 und 25 sind an die beiden

der Anzahl und der bezüglichen Verteilung ihrer cha- Eingänge eines »UND«-Gatters 26 angeschlossen,

rakteristischen Frequenzbänder. Beispielsweise gibt im Demzufolge setzt sich die Annäherung eines Fahrzeu-

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ges 1 eines zur Zerstörung vorgesehenen Typs in das abläuft (wenn ein zu zerstörendes Fahrzeug 1 vom aku-

gleichzeitige Eintreffen von logischen Signalen »1« an stischen Analysator 3 gemeldet worden ist),

den beiden Klemmen 24 und 25 um und das Die Zeit-Diskriminatorstufe 36 ist so ausgelegt, daß

»UND«-Gatter 26 liefert ein Signal »1« in eine Aus- sie nur dann ein Signal an eine Ausgangsleitung 37 lie-

gangsleitung 27 des akustischen Analysators 3. 5 fert, wenn das analysierte Geräuschspektrum eine Dau-

Nachstehend wird eine Ausführungsform des opti- er aufweist, die größer ist als ein vorgegebener Wert 71,

sehen Ortungsgerätes 9 beschrieben, das an den akusti- um dadurch parasitäre Geräusche von kurzer Dauer

sehen Analysator 3 angeschlossen ist: Dieses optische auszuscheiden.

Gerät 9, das aktiv oder passiv sein kann, je nach der Das in der Ausgangsleitung 37 erscheinende Signal ist gewünschten Reichweite, den örtlichen Bedingungen, io durch den Linienzug B der F i g. 6 dargestellt. Man erder Umgebungshelligkeit usw., liefert ein elektrisches kennt, daß dieses Ausgangssignal nur in einem Zeit-Signal beim Durchgang eines zuvor ausgewählten Fahr- punkt t\ auftritt, wobei ii — f₀ = 71 ist. Das Signal in der zeuges durch die Schußlinie 15. Der Durchgang eines Leitung 37 verschwindet am Ende der akustischen War-Fahrzeuges nach rechts vom Ortungsgerät 9 (Fig.l) nung, d. h. im Zeitpunkt f3.

äußert sich in einer schroffen Änderung des beobachte- 15 Der Steuerkreis 8 umfaßt ferner ein Relais 38, das

ten mittleren Infrarotpegels, und diese Änderung wird zwischen die Energiequelle 7 und das optische Ortungs-

von einem photoelektrischen Empfänger in einen elek- gerät 9 geschaltet ist. Demzufolge wird jedesmal dann,

trischen Impuls umgewandelt. Bei der als Ausführüngs- wenn ein charakteristisches Geräuschspektrum von län-

beispiel hier beschriebenen Ausführungsform ist die zur gerer Dauer als Ti eine Steuerspannung in der Leitung

Verwendung gebrachte Anordnung aktiv. Der Sender 20 37: .auftreten läßt, das Relais 38 erregt und stellt die

13 des Ortungsgerätes 9 sendet ein schmales Infrarot- Verbindung zwischen der Energiequelle 7 und dem opti-

Strahlenbündel auf die Schußlinie 15 der Waffe 12 aus. sehen Ortungsgerät 9 her.

Der Empfänger 14 tastet ein schmales Feld auf der Das Unterspannung-Setzen des optischen Ortungs-Schußlinie 15 ab und weist an einem Ende seiner Kolli- gerätes 9 ist von elektrischen Einschwingvorgängen bematoranordnung 28 ein Infrarotfilter 29 auf, das sichtba- 25 gleitet, die — indem sie den Durchgang eines Fahrzeure Strahlung solarer oder anderer Herkunft ausfiltert. ges durch die Schußlinie vortäuschen — die vorzeitige Das photoelektrische Element 31 (Photowiderstand, Feuerauslösung bei der Waffe 12 bewirken könnten. Photomultiplikator) wandelt die empfangene Strahlung Um dies zu verhindern wird der Feuerauslösestromin ein elektrisches Signal um. Das vom photoelektri- kreis 11 erst am Ende eines Zeitintervalls T₂ mit Energie sehen Element 31 ausgehende Signal wird in einem Ver- 30 versorgt, das größer ist, als die Zeitdauer dieser Einstärker 32 verstärkt, um darauf einem Differenzbilder- Schwingvorgänge. Hierzu ist die Leitung 37 mit dem Stromkreis 33 zugeführt zu werden, der die trägen Eingang eines Verzögerungsschaltkreises 39 verbunden, Schwankungen des elektrischen Signals sperrt (Ände- der ein Steuersignal in einen Ausgangsleiter 41 erst am rungen, wie sie beispielsweise durch die langsamen tag- Ende des Zeitintervalles T₂ abgibt und nachdem er an liehen Schwankungen des Infrarotpegels hervorgerufen 35 seinem Eingang ein Signal empfangen hat. Das Auswerden). Der Differenzbilder-Stromkreis 33 liefert sei- gangssignal des Verzögerungsschaltkreises 39 wird nerseits dem Entzerrungskreis 34 positive oder negative durch den Linienzug C in F i g. 6 veranschaulicht. Man Impulse, je nach dem Änderungssinn der Änderungen erkennt in der Zeichnung, daß dieses Signal erst in eides Infrarot-Niveaus: Ein positives Signal beim Emp- nem Zeitpunkt t₂ erscheint, wobei t₂— fo = 71 + Tj ist fang eines an einem Fahrzeug reflektierenden Strahlen- 40 und dieses Signal im Zeitpunkt h am Ende der akustibündels, ein negatives beispielsweise von einem Fahr- sehen Warnung aufhört.

zeug, das die durch die solare Einstrahlung gegebene Der Leiter 41 ist mit einem Relais verbunden, das

Helligkeit seiner Umgebung aufweist. Der Entzerrungs- zwischen die Energiequelle 7 und den Feuerauslösekreis

kreis 34 liefert an seiner Ausgangsklemme 35 kalibrierte 11 gelegt ist. Infolgedessen wird der Stromkreis 11 erst

Impulse von gegebener Polarität unabhängig von dem 45 vom Zeitpunkt t₂ an mit Energie versorgt.

Vorzeichen der seinem Eingang zugeführten Signale. Die in den F i g. 4 und 5 dargestellte Anordnung ar-

Es wird nunmehr unter Bezug auf F i g. 5 der Steuer- beitet folgendermaßen: Wie oben erläutert, versorgt die

kreis 8 beschrieben, der fortdauernd die Information Energiequelle 7 den akustischen Analysator 3 dauernd

empfängt, die vom akustischen Analysator 3 ausgesandt mit Energie. Sobald ein Fahrzeug 1 aufgespürt ist, das

werden und der die Steuerung des optischen Ortungsge- 50 dem zu zerstörenden Typ angehört, wird von dem

rätes 9 und des Feuerauslösekreises 11 bewirkt. »UND«-Gatter 26 des akustischen Analysators 3 ein

Der Steuerkreis 8 umfaßt eine Zeit-Diskriminatorstu- Signal ausgesandt, und dieses Signal wird über die Leife 36. Denn vor dem Inbetriebsetzen der Anordnung tung 27 dem Steuerkreis 8 zugeführt. Am Ende des Zeitnach der Erfindung im Operationsfeld analysieren die intervalles T\ verbindet der Steuerkreis 8 die Energieakustischen Siebketten des Analysators 3 die Ge- 55 quelle 7 mit dem optischen Ortungsgerät 9. Der Sender rausche, die durch Explosionen, Feuerstöße usw. her- 13 schaltet sich ein, und die Detektorkreise werden unvorgerufen werden, alle Geräusche, deren an Oberwel- ter Spannung gesetzt. Am Ende des Zeitintervalles Ti len reiches Spektrum mit dem Spektrum eines Fahrzeu- stellt der Steuerkreis 8 die Verbindung zwischen Energes von dem zu zerstörenden Typ gleich werden kann. giequelle 7 und dem Feuerauslösekreis 11 her, wobei Diese parasitären Umgebungsgeräusche können indes- 60 dieser im Beispielsfalle einen Thyristor 43 umfaßt, der in sen wegen der Kürze ihrer Zeitdauer unterschieden Serie mit einem Zündsystem 44 an der Waffe 12 liegt, werden. Der Durchgang eines zuvor aufgespürten Fahrzeuges 1

Der Eingang des Zeit-Diskriminator 36 ist mit der durch die Schußlinie 15 bewirkt das Auftreten eines Ausgangsleitung des akustischen Analysators 3 verbun- Impulses an der Ausgangsklemme 35 des optischen Orden. Dieses Signal wird durch die Wellenform des Li- 65 tungsgerätes 9. Dieser positive Impuls wird der Steuernienzuges Λ in F ig. 6 wiedergegeben und liegt auf dem elektrode des Thyristors 43 in der Weise zugeführt, daß logischen Niveau »1« während der gesamten Dauer ei- derselbe leitend wird: Die Folge ist die Betätigung des ner Warnung, die zwischen den Zeitpunkten t₀ und f₃ Zündsystems 44 und die Feuerauslösung der Waffe 12.

ίο

Wie oben erwähnt wurde, ist der akustische Analysator 3 in der F i g. 4 mit einer dritten akustischen Siebkette dargestellt, die vier Stufen 45, 46,47 und 48 umfaßt, welche in Reihe zwischen dem Ausgang des Tonfrequenzverstärkers 16 und dem »UND«-Gatter 26 liegen. Diese zusätzliche akustische Siebkette ist dazu vorgesehen, unzeitige Auslösungen des optischen Ortungsgerätes 9 zu verhindern. Tatsächlich umfassen die akustischen Spektren von Schallsignalen, wie sie von gewissen

liegt. Die Basis des Transistors 52 ist einerseits über einen Widerstand 53 mit der Masse verbunden, anderseits mit der Ausgangsleitung 27. Der Transistor 52 ist normalerweise bei Ausbleiben eines Warnsignals vom 5 akustischen Analysator 3 her gesperrt und wird leitend, wenn das logische Signal »1« in der Ausgangsleitung 27 auftritt. Die Wicklung 54a eines monostabilen elektromagnetischen Relais 54 liegt zwischen dem Emitter des Transistors 52 und der Masse. Demzufolge spricht das

vermittels Luftschrauben oder Düsenaggregaten ange- io Relais 54 an, wenn der Transistor 52 leitend wird. Das triebenen Flugzeugen ausgesandt werden, die in den Relais 54 enthält eine Schaltzunge 546, die eine Ruhe-Fig.2 und 3 dargestellten Frequenzbänder 5Fi und
z. Das Überfliegen des Wirkungsbereiches der Waffe

12 durch ein solches Flugzeug könnte nun durch den

kontaktstellung 54c bzw. eine Arbeitskontaktstellung 54J einnehmen kann, wobei 54c/ an Masse liegt. Die Schaltzunge 546 des Relais 54 ist mit einer Elektrode

akustischen Analysator 3 aufgespürt und als Durchgang 15 eines Kondensators 55 verbunden, der über einen Wieines Fahrzeuges vom Typ der zu zerstörenden Fahr- derstand 56 an der Energiequelle 7 liegt Die Erregung zeuge ausgewertet werden: Es käme dann zu einem
Inbetriebsetzen des optischen Ortungsgerätes 9, das sei

nerseits das Feuer auf das erste die Schußlinie 15 der

sistor 57 in den leitenden Zustand über, und der Kondensator 55 entlädt sich über die Transistor-Emitter-Basis, die leitend geworden ist, und den Widerstand 58.

Die erste Basis des Transistors 57 ist über eine Diode 61 mit der Steuerelektrode eines Thyristors 62 verbunden, der in Serie mit der Spule 38a des Relais 38 zwischen der Energiequelle 7 und der Schaltzunge 546 des Relais liegt. Ferner ist die Steuerelektrode des Thyri-

des Relais 54 hat demnach zur Folge, daß der Widerstand 56 und der Kondensator 57 angeschaltet werden, die einen Schaltkreis mit erhöhter Zeitkonstante dar-Waffe 12 passierende Fahrzeug 1 auslösen würde. Nun 20 stellen. Der Kondensator 55 beginnt daraufhin sich aufunterscheiden sich aber die Geräuschspektren der von zuladen. Seine positive Belegung ist mit dem Emitter den vorerwähnten Fahrzeugen ausgesandten Schallsi- eines Unipolar-Transistors 57 mit der Schwellenspangnale von dem Spektrum eines Fahrzeuges von vorbe- nung V_p verbunden. Die erste und die zweite Basis diestimmtem Typ durch das Auftreten von Amplitudenspit- ses Transistors 57 sind über den Widerstand 58 mit der zen in anderen Frequenzbändern. Beispielsweise weist 25 Masse bzw. über den Widerstand 59 mit der Energiebei einem Flugzeug das akustische Spektrum der von quelle 7 verbunden.

ihm ausgesandten Geräusche Amplitudenspitzen in ei- Der RC-Kreis, der vom Widerstand 56 und dem Kon-

nem anderen Frequenzband BF3 auf, das oberhalb der densator 55 dargestellt wird, ist so ausgelegt, daß die Frequenzbänder BFi und BFt liegt, wie sie vorstehend Spannung an den Klemmen des Kondensators 55 die erläutert worden sind. In diesem Frequenzband BF3 des 30 Schwellenspannung V_p am Ende eines Zeitintervall 71 akustischen Spektrums erzeugt das Fahrzeug 1 des zu erreicht. In diesem Augenblick geht der Unipolar-Tranzerstörenden Typs keine Signale, während z. B. ein
Flugzeug in diesem zahlreiche Oberwellen aussendet.

Die dritte akustische Siebkette, welche die Stufen 45, 46,47 und 38 umfaßt, nutzt diese Charakteristik aus, um 3s einer unzeitigen Warnung zuvorzukommen. Das vom Tonfrequenzverstärker 16 abgegebene Signal wird der ersten Stufe 45 einem Bandfilter zugeführt, welches das Frequenzband BF₃ herausnimmt. Die Stufen 46 und 47

entsprechen den betreffenden Stufen der beiden ande- 40 störs 62 über einen Widerstand 63 mit seiner Kathode ren Siebketten, d. h. die Stufe 46 richtet die Ausgangssi- verbunden, die ihrerseits mit der Schaltzunge 546 vergnale des Bandfilters 45 gleich, und die Stufe 47 bietet an bunden ist

ihrer Ausgangsleitung 49 entweder ein logisches Signal Wenn der Kondensator 55 sich über den Transistor 57

»0« an, dann nämlich, wenn der Gleichrichter 46 kein entlädt, tritt ein positiver Impuls an der ersten Basis Signal aussendet, oder ein logisches Signal »1«, wenn am 45 dieses Transistors 57 auf, und dieser Impuls wird über Ausgang des Gleichrichters 46 ein Signal auftritt. Die die Diode 61 der Steuerelektrode des Thyristors 62 zuStufe 48 ist eine Umkehrstufe, derart, daß, sobald der geführt, der dadurch seinerseits leitend wird. Zugleich Schallempfänger 4 solche Schallsignale aufspürt, die wird das Relais 38 erregt.

Amplitudenspitzen im Frequenzband BF3 aufweisen, Die Schaltzunge 386 dieses Relais 38 ist mit dem opti-

das Bandfilter 45 ein Signal aussendet, welches nach 50 sehen Ortungsgerät 9 verbunden und liegt normalerweiseiner Entzerrung am Ausgang der Stufe 47 als logi- se an einem mit der Masse verbundenen Ruhekontakt sches Signal »!«erscheint, während die Umkehrstufe 48 38c. Wenn das Relais 38 erregt wird, gelangt seine alsdann ein logisches Signal »0« in einen Leiter 51 gibt, Schaltzunge 386 auf den Arbeitskontakt 38c/, der seinerder an eine dritte Eingangs-Sperrelektrode des seits mit der Energiequelle 7 verbunden ist, so daß nun- »UND«-Gatters 26 angeschlossen ist. Demzufolge be- 55 mehr diese das optische Ortungsgerät 9 mit Energie wirkt das Auftreten eines logischen Signals »0« auf dem versorgt.

Leiter 51 die Sperrung des »UND«-Gatters 26 und folg- Die Diode 61 ist zu diesem Zweck vorgesehen, den

lieh die Informationsweitergabe an den Steuerkreis 8. schwachen elektrischen Impuls zu sperren, der an den

Es wird nunmehr unter Bezug auf F i g. 7 eine Ausfüh- Klemmen des Widerstandes 58 beim Schließen des Rerungsform eines Steuerkreises 8 beschrieben. Wie ohne 60 lais 54 auftritt und der die Zündung des Thyristors 62 in weiteres ersichtlich, ist die Erfindung keineswegs auf diesem Augenblick verursachen könnte, diese besondere Ausführungsform beschränkt; vielmehr
würde sich jeder die Funktionen eines Zeit-Diskrimina-

tors und einer Verzögerungsstufe ausübende Schalt-

Wenn das akustische Warnsignal von sehr kurzer Dauer ist (weniger als Ti), beispielsweise bei einem Schuß, erreicht die Klemmenspannung am Kondensator kreis eignen. 65 55 nicht den Schwellenwert V_p der notwendig ist, um

Der Steuerkreis 8 enthält einen NPN-Transistor 52, den Unipolar-Transistor 57 auszulösen. Der Kondensadessen Kollektor mit dem positiven Pol der Energiequelle 7 verbunden ist, deren negativer Pol an der Masse

tor 55 muß nunmehr entladen werden, um seine Aufladung durch eine nachfolgende Warnung zu verhindern,

wodurch sich deren Spannung zur verbleibenden Restspannung addieren würde. Eine Folge von kurzen Geräuschen, deren Geräuschspektrum dem eines vorbestimmten Fahrzeugtyps gleichen würde (ein Geräuschspektrum wie es beispielsweise durch den Feuerstoß einer automatischen Schußwaffe hervorgerufen wird), könnte ebenfalls die Klemmenspannung am Kondensator 55 auf die Schwellenspannung V_p hochführen, demzufolge die Inbetriebsetzung des optischen Ortungsgerätes 9 einleiten. Um das zu vermeiden, kehrt am Ende einer jeden akustischen Warnung die Schaltzunge 546 des Relais 54 auf ihre Ruhekontaktstellung 54c zurück. Damit ist die Entladung des Kondensators 55 über einen Widerstand 64 von niedrigem Widerstandswert, der parallel zum Kondensator 44 liegt, gewährleistet.

Ein Kondensator 65 und ein Widerstand 66 liegen in Serie zwischen der Anode des Thyristors 62 und der elektrischen Energiequelle 7. Der Verbindungspunkt zwischen Kondensator 65 und Widerstand 66 ist mit dem Emitter eines Unipolar-Transistors 67 verbunden, dessen erste Basis über einen Widerstand 68 an Masse und dessen zweite Basis über einen Widerstand 69 an der Energiequelle 7 liegt. Die erste Basis des Transistors 67 ist über eine Diode 71 mit der Steuerelektrode eines Thyristors 72 verbunden, der in Serienschaltung mit der Wicklung 42a des Relais 42 liegt, wobei der Thyristor 72 seinerseits in Serie zwischen der Energiequelle 7 und der Anode des Thyristors 62 liegt.

Demnach wird der Kondensator 65 über den Widerstand 66 dann aufgeladen, wenn das akustische Warnsignal den Wert 71 erreicht, und der Thyristor 62 zündet. An Ende eines Zeitabschnitts Ti erreicht die Klemmenspannung am Kondensator 65 die Schwellenspannung des Unipolar-Transistors 67, wodurch dieser leitend wird. Der an seiner ersten Basis auftretende positive Impuls wird der Steuerelektrode des Thyristors 72 zugeführt, der nunmehr leitend wird und die Erregung des monostabilen elektromagnetischen Relais 42 hervorruft. Die Schaltzunge 426 des Relais 42, die mit dem Feuerauslösekreis 11 verbunden ist, geht dabei von ihrer Ruhekontaktstellung 42c, die an Masse liegt, auf ihre Arbeitskontaktstellung 42c/, die an der Energiequelle 7 liegt, über. Bei diesem Zustand ist der Feuerauslösekreis 11 an die Energiequelle 7 angeschlossen.

In dem sehr unwahrscheinlichen Fall, daß ein aufgespürtes Fahrzeug 1 die Schußlinie 15 nicht kreuzt, weil es vielleicht wendet oder anhält, gelangt das der Ausgangsleitung 27 zugeführte Warnsignal nicht bis zur Basis des Transistors 52, wodurch die Sperrung des letzteren bewirkt wird und die Rückkehr der Schaltzunge 54ώ, des Relais 54 auf ihre Ruhekontaktstellung 54c. Gleichzeitig hört die Stromversorgung des optischen Ortungsgerätes 9 und des Feuerauslösekreises 11 auf, und die Kondensatoren 55 und 65 entladen sich über die Widerstände 64 bzw. 74, die beide niedrige Widerstandswerte aufweisen, mit der Folge, daß das Ortungsgerät 9 wieder in den Zustand zur Überwachung zurückversetzt wird.

Vorteilhaft an einer solchen Anordnung ist, daß der Stromverbrauch des Schaltkreises 8 praktisch solange Null ist, als ein Warnsignal nicht auftritt: Der einzige Energieverbrauch ist der Verluststrom des Transistors 52.

Um den Energieverbrauch des Infrarot-Senders 13 im optischen Ortungsgerät 9 herabzusetzen, kann es von Nutzen sein, seine Einschaltung in Abhängigkeit vom mittleren Infrarotpegel der Umgebung zu steuern. Man kann zu diesem Zweck ein photoelektrisches Element vorsehen, welches diesen mittleren Infrarotpegel mißt und einen Relaisblock steuert, der den Projektor 13 einschaltet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur selektiven Feuerauslösung bei einer Waffe mit horizontaler Wirkung zum Zweck der Zerstörung eines Fahrzeuges eines vorgesehenen Typs, dadurch gekennzeichnet, daß die Geräuschspektren analysiert werden, die von den in der Beobachtungszone fahrenden Fahrzeugen ausgesandt werden, ein Vorbereitungssignal abgegeben wird, wenn das analysierte Geräuschspektrum dem eines Fahrzeuges von dem zu zerstörenden Typs entspricht, durch das Vorbereitungssignal eine optische Überwachungsanordnung in Tätigkeit gesetzt^ und bei einer Waffe automatisch die Feuerauslösung bewirkt wird, sobald auf optischem Wege der Durchgang des Fahrzeuges durch die Schußlinie der Waffe ermittelt worden ist.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen akustischen Analysator (3) zur akustischen Überwachung und Analysierung des Geräuschspektrums, das von dem die Überwachungszone durchfahrenden Fahrzeug (1) ausgesandt wird, wobei dieser Analysator (3) ständig an eine elektrische Energiequelle (7) angeschlossen ist und ein Vorbereitungssignal abgibt, wenn das analysierte Geräuschspektrum dem eines vorbestimmten, zur Verfügung vorgesehenen Fahrzeuges entspricht, ferner gekennzeichnet durch einen Steuerkreis (8), dem das Vorbereitungssignal zugeführt wird und der an ein optisches Ortungsgerät (9) angeschlossen ist, welches seinerseits den Durchgang des Fahrzeuges (1) durch die Schußlinie (15) ermittelt, derart, daß nach Abgabe des Vorbereitungssignals das optische Ortungsgerät (9) in Tätigkeit gesetzt wird, und ferner gekennzeichnet durch einen Feuerauslösekreis (11) für die Waffe (12), der seinerseits mit dem optischen Ortungsgerät (9) derart in Wirkungsverbindung steht, daß er (11) die Waffe (12) auslöst, wenn das optische Ortungsgerät (9) ein den Durchgang des Fahrzeuges (1) durch die Schußlinie (15) anzeigendes Signal abgibt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Analysator (3) einen Schallempfänger (4) umfaßt, ferner einen Tonfrequenzverstärker (16), dessen Eingang mit dem Schallempfänger (4) verbunden ist, ein UND-Gatter (26) mit mehreren Eingängen, an dessen Ausgang das Vorbereitungssignal auftritt, und mehreren akustischen Siebketten, die in Parallelschaltung zwischen dem Tonfrequenzverstärker (16) und den Eingängen des UND-Gatters (26) angeordnet sind, wobei jeder akustischen Siebkette ein Bandfilter (17 bzw. 21) zugeordnet ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des Tonfrequenzverstärkers (16) verbunden ist, ferner ein Gleichrichter (18 bzw. 22), der einerseits mit dem Ausgang des zugehörigen Bandfilters (17 bzw, 21) verbunden ist und eine Stufe (19 bzw. 23) deren Eingang mit dem Ausgang des zügehörigen Gleichrichters (18 bzw. 22) verbunden ist, während ihr Ausgang am Eingang des UND-Gatters (26) liegt, wobei jede der Stufen (19,23) ein logisches Signal abgibt, je nach Fehlen oder Erscheinen eines von dem zugehörigen Gleichrichter (18 bzw. 22) abgegebenen Signals.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Analysator (3) zwei akustische Siebketten umfaßt, welche die Herausnahme von zwei ausgezeichneten Frequenzbändern im akustischen Spektrum der von den Fahrzeugen (1) ausgesandten Geräusche übernehmen, und daß die Ausgänge der beiden Stufen (19 und 23) der beiden akustischen Siebketten mit zwei Eingängen des UND-Gatters (26) verbunden sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Analysator (3) noch eine dritte akustische Siebkette umfaßt, welche die Herausnahme eines dritten Frequenzbandes übernimmt, wobei der Ausgang der Stufe (47) dieser dritten akustischen Siebkette mit einer Umkehrstufe (48) verbunden ist, deren Ausgang seinerseits mit einem Sperr-Eingang des UND-Gatters (26) verbunden ist.

6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Ortungsgerät (9) einen Infrarot-Sender (13) aufweist, der ein schmales Infrarot-Strahlenbündel auf der Schußlinie (15) der Waffe (12) aussendet, ferner einen Empfänger (14) für diese Infrarotstrahlung, der ein photoelektrisches Element (31) enthält, das an einen Schaltkreis angeschlossen ist, der einen Verstärker (32), einen Differenzbilder-Stromkreis (33) und eine Entzerrstufe (34) aufweist, weiche an ihrem Ausgang kalibrierte Impulse abgibt, die dem Feuerauslösekreis (11) zugeführt werden.

7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerauslösekreis (11) einen Thyristor (43) aufweist, dessen Steuerelektrode mit dem Ausgang des optischen Ortungsgerätes (9) verbunden ist, wobei der Thyristor (43) in Serie mit einem Zündersystem (44) der Waffe (12) an einen Ausgang des Steuerkreises (8) angeschlossen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (8) ein erstes Relais

(38) enthält, das zwischen die Energiequelle (7) und das optische Ortungsgerät (9) geschaltet ist, ein zweites Relais (42) zwischen der Energiequelle (7) und dem Feuerauslösekreis (11), ferner eine Zeit-Diskriminatorstufe (36), deren Eingang das Vorbereitungssignal zugeführt wird und deren Ausgang, an welchem ein erstes Steuersignal erscheint wenn das Warnsignal eine längere Dauer als ein erster vorgegebener Zeitabschnitt (T\) aufweist, mit einem Steuereingang eines ersten Relais (38) verbunden ist, um dadurch die Schaltverbindung zwischen der Energiequelle (7) und dem optischen Ortungsgerät (9) herzustellen, und wobei ferner der Zeit-Diskriminator (36) mit dem Eingang einer Verzögerungsstufe

(39) verbunden ist, deren Ausgang (41) an den Steuer-Eingang eines zweiten Relais (42) angeschlossen ist, zum Zweck, mit einer vorbestimmten Verzögerung die Stromverbindung zwischen der Stromquelle (7) und dem Feuerauslöseschaltkreis (11) herzustellen.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (8) einen Eingangstransistor (52) aufweist, ferner ein drittes Relais, dessen Wicklung in Serie mit dem Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors (52) liegt, einen ersten Kondensator (55) und einen zweiten Widerstand (56) in Serie zwischen der Stromquelle (7) und der Schaltzunge (54ώ) des Relais (54), einen ersten Unipolar-Transistor (57), dessen Emitter am Verbindungspunkt zwischen dem ersten Widerstand (56) und dem ersten Kondensator (55) liegt, eine erste Basis an dem ersten Unipolar-Transistor (57), die mit der Steuerelektrode eines ersten Thyristors (62) verbun-

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den ist, welcher seinerseits in Serie mit der Wicklung der klassischen Verfahren und Geräte zu vermeiden,

des ersten Relais (38) liegt, zwischen der Stromquel- Demzufolge ist das Verfahren zur selektiven Feuer-

Ie (7) und der Schaltzunge (54b) des dritten Relais auslösung bei einer horizontal wirkenden Waffe, zum

(54) der Kontakt des ersten Relais (38), der die Zweck, ein Fahrzeug eines vorbestimmten Typs zu zer-Stromverbindung zwischen dem optischen Ortungs- s stören, dadurch gekennzeichnet, daß die Geräuschspekgerät (9) und der Energiequelle (7) steuert, ferner tren analysiert werden, die von dem in der Beobacheinen zweiten Kondensator (65) und einen zweiten tungszone fahrenden Fahrzeug ausgesandt werden, ein Widerstand (66), die in Serie zwischen der Energie- Vorbereitungssignal abgegeben wird, wenn das analyquelle (7) und dem ersten Thyristor (62) liegen, wo- sierte Geräuschspektrum dem eines zu zerstörenden bei der Verbindungspunkt zwischen dem zweiten io Fahrzeuges entspricht, durch das Vorbereitungssignal Kondensator (65) und dem zweiten Widerstand (66): eine optische Überwachungsanordnung in Tätigkeit gemit dem Emitter eines zweiten Unipolar-Transistors setzt und bei einer Waffe automatisch die Feuerauslö-(67) verbunden ist, dessen Basis mit der Steuerelek- sung bewirkt wird, sobald auf optischem Wege der trode eines zweiten Thyristors (72) in Verbindung Durchgang des Fahrzeuges durch die Schußlinie der steht, wobei dieser zweite Thyristor (72) in Serie mit 15 Waffe ermittelt worden ist.

der Wicklung (42a) des zweiten Relais (42) zwischen Die Erfindung hat ferner eine Anordnung zur Durchder Energiequelle (7) und dem ersten Thyristor (62) führung des vorbeschriebenen Verfahrens zum Gegenliegt, und der Kontakt des zweiten Relais (42) die stand, die gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung zur Stromverbindung zwischen dem Feuerauslösekreis akustischen Überwachung und Analysierung des Geil 1) und der Stromquelle (7) steuert. 2Q räuschspektrums, das von den die Überwachungszone

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn- durchfahrenden Fahrzeugen ausgesandt wird, wobei zeichnet, daß ein dritter Widerstand (64) zwischen diese Vorrichtung ständig an eine elektrische Energieder Ruhekontaktstellung (54d) des dritten Relais (54) quelle angeschlossen ist und ein Vorbereitungssignal und den Verbindungspunkt des ersten Kondensators abgibt, wenn das analysierte Spektrum dem eines vor-

(55) und des ersten Widerstandes (56) gelegt ist und 25 bestimmten, zur Zerstörung vorgesehenen Fahrzeuges daß ein vierter Widerstand (74) zwischen dem Ruhe- entspricht, ferner gekennzeichnet durch eine Steuervorkontakt und dem Verbindungspunkt zwischen dem richtung, der das Vorbereitungssignal zugeführt wird zweiten Kondensator (65) und dem zweiten Wider- und die an eine optische Vorrichtung zur Ortung angestand (66) liegt, zum Zweck, die Entladung des ersten schlossen ist, welche ihrerseits den Zeitpunkt des und des zweiten Kondensators (55, 65) bei Ausblei- 30 Durchgangs des Fahrzeuges durch die Schußlinie ermitben eines Vorbereitungssignals zu bewirken. telt, derart, daß nach Abgabe des Vorbereitungssignals

die optische Vorrichtung zur Ortung in Tätigkeit gesetzt

wird, und ferner gekennzeichnet durch einen Feuerauslösekreis für die Waffe, der seinerseits mit der optischen 35 Vorrichtung zur Ortung derart in Wirkungsverbindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und steht, daß er die Waffe auslöst, wenn die optische Voreine Anordnung zur selektiven Feuerauslösung bei ei- richtung zur Ortung ein dem Durchgang des Fahrzeuner Waffe mit horizontaler Wirkung. ges durch die Schußlinie anzeigendes Signal abgibt.

Die bisher verwendeten Geräte zur Bestimmung ge- Das Verfahren und die Anordnung nach der Erfinwisser Fahrzeugtypen erfordern einen mechanischen 40 dung ermöglichen unter Vermeidung mechanischer Kontakt, der entweder durch einen Sensor (schmiegsa- Kontakte die Fern-Auswahl und -Ortung vorbestimmmes Kabel oder Röhre) betätigt wird, der am Erdboden ter Typen von Landfahrzeugen wie einerseits für den festgelegt ist, wobei die Unterscheidungsgröße der Bo- Verkehr gebräuchlicher Fahrzeuge, andererseits gepandendruck, die Anordnung der Radachsen (Anzahl und zerter Fahrzeuge auf Ketten oder Rädern und die auto-Abstand) — (vgl. zum Beispiel DE-AS 11 99 662) — oder 45 matische Zerstörung des letzteren Fahrzeugtyps. Die die Fahrspur des Fahrzeuges ist, oder der durch einen benötigten Geräte lassen sich leicht tarnen,
sehr dünnen Faden betätigt wird, der nur beim Überfah- Es wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel und ohrenwerden von einem bestimmten Räder- oder Rollen- ne Beschränkung des Schutzbegehrens darauf eine Aussatz (z. B. einer Raupenkette) durchreißt. Diese Verfah- führungsform der Erfindung beschrieben und an den ren, deren Anwendung an sich schon schwierig ist, las- 50 Zeichnungen erläutert. Es zeigt

sen sich nur schwer tarnen; ihr Wirkungsgrad ist im F i g. 1 die Prinzipdarstellung einer Anordnung zur übrigen bedingt. Die Reißfadenlösung hat sich außer- selektiven Feuerauslösung bei einer horizontalwirkendem als wenig selektiv erwiesen im Hinblick auf die den Waffe,
Vielzahl der zur Verwendung kommenden Fahrwerke. . F i g. 2 und 3 Diagramme zur Erläuterung der akusti-

Es ist bekannt, kombinierte Zündanordnungen zu 55 sehen Geräuschspektren zweier unterschiedlicher Fahrverwenden. So ist es z. B. bekannt, bei Seeminen auf zeugtypen,

Druck und Geräusche ansprechende Zündanordnungen F i g. 4 das ausführliche Blockschaltbild einer Anord-

zu verwenden (»Einsatzfähige deutsche Fernzündgerä- nung nach der Erfindung,

te der Marine und Luftwaffe, Baujahr 1935—1945« — Fig.5 das Blockschaltbild der Ausführungsform ei-

Marinesperrwaffenversuchsstelle, Februar 1959). Fer- 60 ner Anordnung zur Steuerung des optischen Ortungs-

ner ist es bekannt (US-PS 31 08 270), für die Ermittlung gerätes und des Schaltkreises zur Feuerauslösung,

eines beweglichen Zieles, wie eines Schiffes, eines Flug- F i g. 6 das Schaubild der Wellenformen bei den Si-

zeuges oder dergleichen, ein Radargerät mit einem In- gnalen, wie sie beim Arbeiten der Anordnung nach

frarot-Suchgerät zu kombinieren. Eine solche Geräte- F i g. 5 auftreten,

Kombination ist kostspielig und läßt sich praktisch nicht 65 Fig. 7 das elektrische Schaltbild einer besonderen

tarnen. Außerdem kann ein solches Gerät nicht zwi- Ausführungsform der Steueranordnung nach F i g. 5.

sehen Fahrzeugen verschiedener Typen unterscheiden. Zunächst wird unter Bezug auf F i g. 1 der allgemeine

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile Aufbau der Anordnung nach der Erfindung beschrie-