DE2048280A1 - Vollautomatische, optisch elek tronische Trefferbildanzeige - Google Patents

Description

• Vollautomatische, optisch-elektronische Trefferbildanzeige Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur vollautomatischen, optisch-elektronischen Trefferbildanzeige.
• Zur Anzeige der Treffer wurden bei den seither üblichen Verfahren zum Einschießen und Nachprüfen von Schußwaffen mit konzentrischen Ringen ausgestattete Schießkarben verwandt. Die Karten mußten bei Jedem Schuß ausgewechselt werden. Aus der Zusammeniassung mehrerer Karten konnte man die Zielabweichungen erkennen.
• Das Verfahren führte zwar bei Einzeischüssen zu genauen Ergebnissen, war jedoch umständlich und zeitraubend. Für die Uberprüfung von Maschinenwaffen mit rascher Schußfolge war es nicht geeignet.
• Außerdem war es nur mit erheblichem technischen Aufwand vollautomatisch zu gestalten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Trefferbildanzeige zu schaffen, bei welchem die Anzeige vollautomatisch durchgeführt werden kann und das auch bei sehr rascher Schußfolge die Lage der einzelnen Treffer mit Sicherheit wiedergibt.
• Nach der Erfindung wird in der Zielebene für Jede Zielkoordinate ein aus mehreren parallelen Lichtschranken bestehendes Lichtschrankenband erzeugt und die Breite der Lichtschranken so gewählt, daß sie höchstens doppelt so groß ist wie die geforderte Meßgenauigkeit.
• Wird also beispielsweise eine Meßgenauigkeit von 0,5 cm verlangt, so darf die Lichtschrankenbreite nur maximal 1 cm betragen.
• Zur Durchführung des Verfahrens wird vorgeschlagen, als Beleuchtungsquelle für das Lichtechrankenband einen Flächenstrahler zu verwenden und die Empfangsoptiken der einzelnen Lichtstrahlen so auszubilden, daß ihre Pupille gleich der geforderten Breite der Lichtschranke ist, wobei die Lichtschrankenbreite durch eine in die Bildebene gesetzte Blende begrenzt wird. Es wird dadurch erreicht, daß nur ein der Lichtschrankenbreite entsprechender Flächenaußschnitt des Flächenstrahlers abgebildet wird.
• Hinter dem Bildfeld wird ein elektronischer Fotoempfänger angeordnet, dessen Anstieg- und Abfallzeiten klein sind gegenüber der Durchlaufzeit des Geschosses. Wenn also die Geschoßgeschwindigkeit beispielsweise 1000 m/sec beträgt und das Geschoß eine Länge von 10 cm hat, so ergibt sich bei einer Bandbreite von 0,5 cm eine Durchlaufzeit von 1/10 000 sec., das wären 100 usec. Die Anstiegzeit und die Abfallzeit des Fotoempfängers werden diesem Wert angepaßt.
• Hinter der Fotozelle wird, nach einem weiteren Gedanken der Erfindung, ein elektronischer Verstärker angeordnet, der an seinem Ausgang mit einem Signalapeicher versehen ist. Dadurch erhält man ausreichend starke Signale, die mittels eines elektronischen Zählers abgetastet und zur Anzeige gebracht werden können.
• Werden mehrere Speicher gleichzeitig beaufschlagt, was beispielsweise bei Durchgang eines Geschosses durch die Trennlinie zweier benachbarter Lichtschranken eintritt, 80 wird mittels eines elektronischen Rechners ein Mittelwert aus den von den Speichern abgenommenen Werten gebildet. Bei dickeren Geschossen können auch mehr als zwei Lichtschranken gleichzeitig durchstoßen werden; aus diesen wird dann ebenfalls der Mittelwert gebildet.
• Das Verfahren sei noch einmal an Hand mehrerer schematischer Abbildungen erläutert. Hierbei stellen dar: Fig.1 eine Anordnung zur Erzeugung von Lichtschranken; Fig.2 zwei verschiedene Möglichkeiten des Geschoßdurchganges durch die Lichtschranken; Fig.3 ein Schaltbild.
• Auf der Senderseite wird mit Hilfe eines Flächenstrahlers 1 ein Lichtband ausgesandt. Auf der Empfängerseite sind in einer Reihe neben einander Saimellinsen 31, 32, 33 angeordnet, von innen jede einen, ihrem Durchmesser entsprechenden Teil des Lichtbandes aufnimmt. Die von den einzelnen Linsen aufgenommenen Strahlenbündel bilden dicht neben einander liegende Lichtschranken 11, 12, 13, welche zusammen eine Fläche abdecken, deren Höhe durch die Breite des Lichtbandes und deren Breite durch den Abstand des Flächenstrahlers von den Linsen bestimmt wird. Von den Linsen werden die aufgefangenen Strahlen fokussiert und je einem elektronischen Fotoempfänger 21 bzw. 22 oder 23 zugeleitet. Zur seitlichen Begrenzung der in die Empfänger eintretenden Strahlen und zur Verhinderung des Eintritts von Störstrahlen dienen Blenden 2, die den Fotoempfängern vorgeschaltet sind. In den Fotoempfängern werden die Lichtstrahlen in elektrische Signale 4 umgewandelt, welche in dem anschließenden elektronischen Rechner 6, 16 ausgewertet werden.
• Ein Geschoß 5 unterbricht bei seinem Eintritt auf eine, seinem Durchmesser entsprechende Breite das Lichtband und verursacht an der der Lichtquelle abgewandten Seite ein Schattenbild 51. Dieses Schattenbild kann sich genau über zwei Strahlenbündel erstrecken (Fig.2b) und unterbricht in diesem Fall nur die Lichtschranken 12, 13. Es kann aber auch so liegen, daß es in dfei neben einander liegende Lichtschranken 12, 13, 14 eingreift (Fig.2a). In diesem Fall wird die Lichtschranke 13 voll unterbrochen, während bei den beiden benachbarten Lichtschranken 12 und 14 Je nach der Lage des Geschosses mehr oder weniger starke Abschwächungen des Lichtstrahles eintreten.
• Die Auswertung der von den Fotoempfängern ausgehenden elektrischen Signale ist aus Fig.3 zu ersehen. Die Lichtquelle ist auch hier wieder mit 1 bezeichnet. 11 bis 14 sind von der Lichtquelle ausgesandte Strahlenbündel, die in Wirklichkeit (s.Fig.2) dicht nebeneinander liegen und ein geschlossenes Lichtband bilden. Die Fotoempfänger 21 bis 24 sind bei diesem Bild durch die üblichen Symbole dargestellt. Hinter Jedem Fotoempfänger ist ein Verstärker mit Speicher angeordnet, von denen zwei, 42 und 43 bbw. 52 und 53 im Bild wiedergegeben sind. Die beim Durchstoßen des Geschosses durch Abdunkeln der Fotoempfänger entstehenden elektrischen Signale werden zunächst gespeichert und dann zur Einzelauswertung an einen elektronischen Rechner 6, 16 weitergegeben, der aus den einzelnen Werten einen Mittelwert bildet. Von da gelangen die Signale an einen Parallel-Serien-Wandler 7, der sie zusammenfaßt und einer Weiche 8 zuführt. Von der Weiche 8 führt eine Leitung 18 zum Anzeigegerät 9 mit Zwischenspeicher 19. Eine zweite Leitung 28 führt zu einem Datenspeicher 10, von wo die Signale über eine Leitung 20 abgerufen werden können, und eine dritte Leitung 38 gibt die Signale an eine Regelinformation zwecks eventueller Nachführung weiter.
• Ein in solcher Weise aufgebautes Gerät ermöglicht eine sehr genaue Messung der Ablage der einzelnen Schüsse vom Ziel selbst bei hoher Schußfolge.

Claims (6)

1. PATENTANSPRUCHE

   0eraiiren zur vollautomatischen, optisch - elektronischen Trefferbildanzeige, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß in der Zielebene für jede Zielkoordinate ein aus mehreren parallelen Lichtschranken (11,12,13,14) bestehendes Lichtschrankenband ausgestrahlt wird, wobei die Breite der einzelnen Lichtschranken höchstens doppelt so groß ist wie die geforderte Meßgenauigkeit.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Beleuchtungsquelle für das Lichtschrankenband ein Flichenstrahler eingesetzt ist, und daß als Empfänger Abbildungsoptiken dienen, deren Pupille gleich der Breite einer Lichtschranke ist und deren Bildfeld durch eine Blende (2) auf die relative Lichtschrankenbreite begrenzt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß hinter dem Bildfeld elektronische Fotoempfänger (21,22,23,24) angeordnet sind, deren Anstiegzeit und Abfallzeit klein ist gegenüber der Durchlaufzeit des Geschosses.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und S, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß hinter Jedem Fotoempfänger ein elektronischer Verstärker (42,43) angeordnet ist, der am Ausgang einen Signalspeicher (52,53) hat.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen' 2 bis 4, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h einen elektronischen Zähler, welcher die Speicher der Reihe nach abtastet und den beaufschlagten Speicher zur Anzeige bringt.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5 mit mehreren Speichern, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie mit einem elektronischen Rechner (6,16) ausgestattet ist, welcher bei Beaufschlagung mehrerer Speicher (52,53) einen Mittelwert aus den Werten der einzelnen Speicher bildet.

   L e e r s e i t e