DE2348268C2

DE2348268C2 - Doppler radar device for measuring the speed of an object moving in a path

Info

Publication number: DE2348268C2
Application number: DE19732348268
Authority: DE
Inventors: Christen Hagbard Risskov Elgaard
Original assignee: TERMA ELEKTRONISK INDUSTRI AARHUS DK AS
Current assignee: TERMA ELEKTRONISK INDUSTRI AARHUS DK AS
Priority date: 1972-09-27
Filing date: 1973-09-26
Publication date: 1984-01-12
Also published as: SE390670B; FR2200531B1; DE2348268A1; NO136432B; BE805367A; GB1438496A; DK136919C; NL7313238A; NL184489C; NL184489B; NO136432C; DK136919B; FR2200531A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dopplerradareinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a Doppler radar device of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, daß es mittels des Dopplerradarprinzips möglich ist, eine Geschwindigkeitsmessung bei einem Projektil durchzuführen, das von einem Geschütz abgeschossen ist, und daß es auf der Basis einer solchen Messung möglich ist, die sogenannte Mündungsgeschwindigkeit zu berechnen, die ein wichtiger Faktor ist. Aus verschiedenen Gründen ist es schwierig, eine Geschwindigkeitsmessung unmittelbar im Abschußaugenblick durchzuführen, so da3 es in der Praxis bevorzugt wird, die Messung an einem Punkt oder Abschnitt der Bahn etwas entfernt von der Mündung durchzuführen, wonach die Mündungsgeschwindigkeit auf der Basis von mehreren, mehr oder weniger gut definierten Parametern zu berechnen istIt is known that it is possible by means of the Doppler radar principle to measure the speed at to carry out a projectile that has been launched by a gun, and that it is based on such Measurement is possible to calculate the so-called muzzle velocity, which is an important factor. For various reasons it is difficult to measure the speed immediately at the moment of launch so that in practice it is preferred to measure at a point or Perform section of the trajectory slightly away from the muzzle, after which the muzzle velocity is to be calculated on the basis of several, more or less well-defined parameters

Bei der Dopplermessung ist es allgemein bekannt, ein Radarsigna] in der Nähe des Geschützes auszusenden und durch Vergleich des ausgesendeten Signals mit dem von dem fliegenden Projektil reflektierten Signal zu vergleichen, wobei eine kleine Frequenzabweichung zwischen den beiden Signalen ein niederfrequentes Dopplersignal verursacht, dessen Frequenz proportional der radialen Geschwindigkeit des Projektils ist, wie es von der Radarantenne gesehen wird. Um die Radialgeschwindigkeit zu bestimmen, reicht es somit aus, die Frequenz des Dopplersignals zu messen, wonach die wirkliche Bahngeschwindigkeit und die Mündungsgeschwindigkeit berechnet werden können. Für die Erfindung ist es ohne Bedeutung, wie die Frequenzbestimmung durchgeführt wird, üblicherweise wird er. jedoch bevorzugt, eine selbsttätige Registrierung des Verhältnisses zwischen einem kurzen Zeitmeßintervall und der Zahl von Dopplerschwingungen durchzuführen, die in diesem Zeitintervall auftreten.In Doppler measurements, it is generally known to use a Radarsigna] in the vicinity of the gun and by comparing the transmitted signal with the compare signal reflected by the flying projectile, with a small frequency deviation causes a low-frequency Doppler signal between the two signals, the frequency of which is proportional is the radial velocity of the projectile as seen by the radar antenna. To the To determine radial velocity, it is sufficient to measure the frequency of the Doppler signal, after which the real orbital velocity and the muzzle velocity can be calculated. For the invention it is of no importance how the frequency determination is carried out, usually he will. however, an automatic registration of the relationship between a short time measurement interval is preferred and the number of Doppler oscillations that occur in this time interval.

Die Mündungsgeschwindigkeit kann auf der Basis einer Messung in einem einzigen Punkt oder Abschnitt der Bahn berechnet werden, jedoch wird natürlich die Meßgenauigkeit erhöht, wenn die Messung in zwei oder mehr Punkten oder Meßabschnitten erfolgt. Die Lage des Meßpunkts oder der Meßpunkte kann auf der Basis verschiedener Kriterien gewählt werden, z. B. vorbestimmter Längen der Zeitintervalle. Die Gebrauchsfähigkeit der Einrichtung würde hierdurch jedoch auf Messungen in einem sehr engen Geschwindigkeitsbereich beschränkt werden; die Messung sollte zweckmäßigerweise dicht vcr dem Geschütz erfolgen, und wird die Zeit bis zum ersten Meßpunkt in bezug auf einem langsamen Projektil eingestellt, so würde der Meßpunkt für eine spätere Messung bei einem schnellen Projektil zu weit entfernt auf der Bahn liegen, und dieser Nachteil würde sich noch stärker bemerkbar machen, wenn an mehreren Punkten gemessen würde. In der Praxis ist es daher zweckmäßig, den Ort des Meßpunkts durch Zählung einer vorbestimmten Zahl von Dopplerschwingungen zu bestimmen, wodurch der Meßpunkt in einem bestimmten Abstand von dem Geschütz liegt, unabhängig von der Geschwindigkeit des Projektils.The muzzle velocity can be based on a measurement in a single point or section of the trajectory can be calculated, but of course the measurement accuracy is increased if the measurement in two or more points or measuring sections takes place. The location of the measuring point or points can be based on various criteria can be chosen, e.g. B. predetermined lengths of the time intervals. The usability However, this would allow the device to take measurements in a very narrow speed range be restricted; the measurement should expediently be carried out close to the gun, and will set the time to the first measuring point with respect to a slow projectile, the measuring point would too far away on the orbit for a later measurement with a fast projectile, and this disadvantage would be even more noticeable if measured at several points. In practice it is therefore it is expedient to determine the location of the measuring point by counting a predetermined number of Doppler oscillations to determine what the measurement point is at a certain distance from the gun, independently on the speed of the projectile.

Bei den meisten bekannten Einrichtungen findet nur eine einzige Messung statt, jedoch ist es durch die DE-AS 12 34 075 bekannt, an zwei oder drei Punkten zu messen wodurch auch der gegenseitige Abstand zwischen den Meßpunkten durch aufeinanderfolgende Zählung der Dopplerschwingungen während der weiteren Bewegung des Projektils bestimmt wird. ■Most known devices only take a single measurement, but it is through the DE-AS 12 34 075 known to at two or three points measure thereby also the mutual distance between the measuring points by successive Counting the Doppler oscillations is determined during the further movement of the projectile. ■

Die Geschwindigkeit des Projektils nimmt in einer im wesentlichen gleichmäßigen Weise als Funktion der Entfernung ab, so daß es bei einer Messung an zwei oder mehr Punkten eines wohlbestimmten Ortes relativ einfach ist, die Mündungsgeschwindigkeit von Hand oder mittels eines Rechners zu berechnen, da die Mündungsgeschwindigkeit grafisch bestimmt werden kann durch eine Verbindungslinie zwischen den Meßpunkten in einem Geschwindigkeitsabstandsdia-The speed of the projectile increases in a substantially uniform manner as a function of the Distance, so that it is relative when measuring at two or more points of a well-defined location it is easy to calculate the muzzle velocity by hand or by means of a computer, since the Muzzle velocity can be determined graphically by a connecting line between the Measuring points in a speed distance

grimm oder einem Geschwindigkeitszeitdiagramm, in dem der Schnittpunkt zwischen der genannten Verbindungslinie und der Geschwindigkeitsachse die Mündungsgeschwindigkeit angibt Um ein genaues Ergebnis zu erzielen ist es wesentlich, daß der Ort der Meßpunkte richtig ist, und allgemein war dies schwierig zu erreichen, da eine Grenze in der Genauigkeit besteht, mit der die Dopplerschwingungen gezählt werden können. Unmitte'bar nach dem Abschuß des Geschützes treten oft so viele elektrische Störungen auf, daß ein sauberes Dopplersignal vollkommen verschwinden kann, und selbst durch Verwendung eines Filters, das die Signale mit der zu erwartenden Dopplerfrequenz durchläßt, ist die Zählung trotzdem sehr leicht weniger genau. Beim weiteren Durchmessen der Bahn können auch Zählimpulse verlorengehen oder falsche Impulse empfangen werden.grimm or a speed time diagram, in where the intersection between said connecting line and the velocity axis is the muzzle velocity indicates In order to achieve an exact result it is essential that the location of the measuring points is correct, and in general this has been difficult to achieve as there is a limit in accuracy with which the Doppler oscillations can be counted. Immediately after the gun was fired there is often so much electrical interference that a clean Doppler signal disappears completely can, and even by using a filter, that the signals with the expected Doppler frequency lets through, the count is still very slightly less accurate. As you continue to measure the web, you can counting pulses are also lost or incorrect pulses are received.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dopplereinrichtung der eingangs genanr (en Art anzugeben, mit der es möglich ist, die Genauigkeit der Messungen zu vorbessern.The invention is based on the object of specifying a Doppler device of the type specified at the beginning, with which it is possible to improve the accuracy of the Improve measurements.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst. _r The object on which the invention is based is achieved by the teaching given in the characterizing part of claim 1. _r

Die Erfindung macht von dem bekannten Prinzip Gebrauch, daß der erste Meßpunkt durch Zählung einer vorbestimmten Zahl von Dopplerschwingungen bestimmt wird, d. h. daß in Kauf genommen wird, daß der erste Meßpunkt mit einer bestimmten Ungenauigkeit bestimmt wird, soweit sein Abstand von der Mündung betroffen ist, jedoch beruht die Erfindung auf dem Gedanken, daß diese Ungenauigkeit nicht notwendigerweise die Genauigkeit der Meßergebnisse beeinflussen muß, wenn Sorge dafür getragen ist. daß der nächste Meßpunkt oder die nächsten Meßpunkte oder -abschnitte auf einer Zeitbasis bestimmt werden, so daß sie in einer zeitlich genau definierten Weise relativ zu der Flugzeil des Projektils zwischen der Mündung und dem ersten Meßpunkt angeordnet sind. Ist z. B. das Zeitintervall von dem ersten zum zweiten Meßpunkt genau das gleiche wie das Zeitintervall von dem Abschußaugenblick zu dem ersten Meßpunkt, so ist es für die Berechnung der Mündungsgeschwindigkeit unwichtig, ob die tatsächliche Entfernung zwischen den Punkten größer oder kleiner ist, daß die genannte Verbindungslinie zwischen den Punkten trotzdem die Geschwindigkeitsachsc an dergleichen Stelle schneidet, nämlich an der richtigen Stelle, so daß die in dieser Weise definierten Meßpunkte für eine sehr genaue Berechnung der Mündungsgeschwindigkeit verwendbar sind.The invention makes use of the known principle that the first measuring point by counting a predetermined number of Doppler oscillations is determined, d. H. that it is accepted that the first measuring point is determined with a certain inaccuracy, as far as its distance from the mouth is concerned, but the invention is based on the idea that this inaccuracy is not necessarily affect the accuracy of the measurement results if care is taken. that the next Measuring point or the next measuring points or sections are determined on a time basis so that they in a precisely defined time relative to the flight line of the projectile between the muzzle and the are arranged first measuring point. Is z. B. the time interval from the first to the second measuring point it is exactly the same as the time interval from the instant of launch to the first measurement point for the calculation of the muzzle velocity it is unimportant whether the actual distance between the Points is larger or smaller that the named connecting line between the points is still the Speed axis intersects at the same point, namely in the right place, so that the measuring points defined in this way for a very accurate Calculation of the muzzle velocity can be used.

Gemäß der Lehre der Erfindung wird die tatsächliche Zeit vom Abschußaugenblick zum ersten Meßpunkt selbsttätig registriert, und danach wird diese Registrierung zur Steuerung des Zeitintervalls bis zum nächsten Meßpunkt in solcher Weise verwendet, daß die beiden Zeitintervalle gleich werden oder in einer anderen genau bekannten Weise zueinander in Beziehung stehen. Eine genaue Berechnung der Mündungsgeschwindigkeit kann auf der Basis dieser bekannten Beziehung zwischen den Mcßpunkten durchgeführt werden, ohne daß die absolute Größe der Zeitintervalle einen Einfluß auf das Meßergebnis hat. d. h. daß es ohne Bedeutung ist. daß der erste Meßpunkt anhand einer ungenauen Zählung der Dopplcrschwingungen bestimmt worden ist.According to the teaching of the invention, the actual time from the instant of launch to the first measuring point becomes automatically registered, and then this registration is used to control the time interval until the next one Measuring point is used in such a way that the two time intervals become the same or in a different one are related to each other in a well-known manner. An accurate calculation of the muzzle velocity can be performed on the basis of this known relationship between the measuring points without the absolute size of the time intervals having any influence on the measurement result. d. H. that it is without Meaning is. that the first measuring point is determined on the basis of an imprecise counting of the Doppler oscillations has been.

Bei anderen bekannten Einrichtungen besteht ein weiterer Nachteil in bezug ;iuf die Bestimmung desIn other known devices there is a further disadvantage in relation to the determination of the

Ortes der Meßpunkte durch Zählung der Radarschwingungen zwischen diesen, indem nämlich die Dopplerschwingungen relativ niederfrequent sind, so daß kein scharfer Zeitpunkt durch die Zählung einer vorbestimmten Zahl von Schwingungen bestimmbar ist Gemäß der Lehre der Erfindung können die Zeitmeßmittei und die Taktmittel leicht so eingerichtet werden, daß sie übereinstimmen und danach Zeitintervalle einer sehr genauen Länge reproduzieren.Location of the measuring points by counting the radar oscillations between these, namely by the Doppler oscillations are relatively low frequency, so that no sharp point in time can be determined by counting a predetermined number of oscillations Teaching of the invention can the Zeitmeßmittei and the Clock means can easily be set up so that they coincide and then time intervals a very reproduce exact length.

Wie das nachfolgend noch näher ausgeführt ist kann die Einrichtung gemäß der Erfindung in einfacher Weise aufgebaut werden, da die Zeitregistermittel wie auch die Taktmittel als einfache Zähler ausgebildet werden können, die mit Taktimpulsen relativ hoher Frequenz arbeiten, und in einfacher Weise kann das System so ausgelegt werden, daß es wiederholte Messungen an beliebig vielen Punkten durchführt.As will be explained in more detail below, the device according to the invention can in a simple manner be set up, since the time register means as well as the clock means are designed as simple counters that work with clock pulses of relatively high frequency, and in a simple manner the system can do so designed to take repeated measurements at any number of points.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispief in Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing explained in more detail.

F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Einrichtung gemäß der Erfindung.F i g. 1 is a block diagram of an embodiment of a device according to the invention.

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform, undF i g. 2 shows a block diagram of a modified embodiment, and

Fig.3 und 4 sind grafische Darstellungen der Lage der Meßpunkte.Figures 3 and 4 are graphical representations of the location of the measuring points.

In Fig. 1 ist ein Geschülzlauf 2 dargestellt, aus dem ein Projektil 4 abgeschossen ist, das in einer Bahn 6 fliegt. In der Nähe des Geschützlaufs ist eine Radarantenne 8 angeordnet und mit einem Radargerät 10 verbunden, mittels dessen ein Radarsignal in Richtung auf das hintere Ende des fliegenden Projektils ausgesendet wird. Ein geringer Anteil des Signals wird durch das Projektil reflektiert und von der Radarantenne 8 empfangen. Da sich das Projektil von der Antenne weg bewegt, hat das reflektierte Radarsignal eine etwas verringerte Frequenz im Vergleich zu dem ausgesendeten Signal, und durch Messen der beiden Signale wird ein Niederfrequenzsignal erzeugt, das einen Verstärker 12 und ein Filter 14 durchläuft und zu einem Pulsgenerator 16 gelangt, von dem das'Signal nun in Form von Impulsen zu einem Zähler 18 gelangt. In nicht dargestellter und allgemein bekannter Weise ist dieser Zähler in der Lage, mit dem Zählen der Dopplerimpulse im Abschußaugenblick des Geschützes zu beginnen und ein Steuersignal an eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung abzugeben, wenn eine vorbestimmte Zählstule x\ erreicht ist. χι kann die letzte Stufe des Zählers sein, jedoch ist es zweckmäßig, wie das weiter unten noch ausgeführt ist, mehrere Zählstufen entsprechend x_t zur Verfügung zu haben.In Fig. 1, a Geschülzlauf 2 is shown, from which a projectile 4 is shot, which flies in a path 6. A radar antenna 8 is arranged in the vicinity of the gun barrel and is connected to a radar device 10, by means of which a radar signal is transmitted in the direction of the rear end of the flying projectile. A small portion of the signal is reflected by the projectile and received by the radar antenna 8. As the projectile moves away from the antenna, the reflected radar signal has a slightly reduced frequency compared to the transmitted signal and by measuring the two signals a low frequency signal is generated which passes through an amplifier 12 and filter 14 and to a pulse generator 16 reaches, from which the'Signal now reaches a counter 18 in the form of pulses. In a manner not shown and generally known, this counter is able to begin counting the Doppler pulses at the instant the gun is fired and to emit a control signal to a speed measuring device when a predetermined counting pulse x \ is reached. χι can be the last stage of the counter, but it is useful, as will be explained below, to have several counting stages corresponding to x _t available.

Die Geschwindigkeitsmeßeinrichlung ist mit 20 bezeichnet. Sie ist mittels einer Steuerleitung 22 mit der Zählstufe xi und mit der Ausgangsklemme des Pulsgenerators 16 mittels einer Leitung 24 verbunden. In dem Augenblick, in dem das Steuersignal von der Zählstufe x\ erzeugt wird, beginnt die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 20 mit dem Zählen einer Anzahl von Dopplerschwingungen, z.B. 128 Schwingungen entsprechend einer Meßbasis von etwas weniger als 2 m. und sie mißt automatisch die Zeit für diese Schwingungen, so daß eine mittlere Schwingfrequenz bestimmbar ist und damit auch die Bewegungsgeschwindigkeit in Richtung weg von der Radarantenne 8. Wie bereits erwähnt, ist es jedoch in dieser Verbindung von Bedeutung, wie die Frequenzbestimmung und Geschwindigkeitsmessung durchgeführt wird. Die verschiedensten Möglichkeiten sind in dieser Beziehum: inThe speed measuring device is denoted by 20. It is connected to the counting stage xi by means of a control line 22 and to the output terminal of the pulse generator 16 by means of a line 24. At the moment when the control signal is generated by the counting stage x \ , the speed measuring device 20 starts counting a number of Doppler oscillations, e.g. 128 oscillations corresponding to a measurement base of a little less than 2 m. And it automatically measures the time for these oscillations , so that a mean oscillation frequency can be determined and thus also the speed of movement in the direction away from the radar antenna 8. As already mentioned, however, in this connection it is important how the frequency determination and speed measurement are carried out. The most diverse possibilities are in this relationship: in

der eigenen US-Patentschrift 5 57 07b beschrieben.in our own US Pat. No. 5,557,07b.

Gemäß der Erfindung erfolgt eine Registrierung der Zeit, die vom Abschußmoment bis zum Erreichen der Zählstufe αί verstreicht. Bei der in F i g. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform erfolgt diese Registrierung mittels eines zusätzlichen Zählers 26, der gleichzeitig mit der Gcschwindigkeitsmeßeinrichtiing 20 gestartet wird und der durch Taktimpulse von einem Pulsgenerator 28 gespeist wird. Die Zählstufe x\ in dem Zähler Ϊ8 ist mit einem Steuerkreis 30 verbunden, um das Zählen der Taktimpulse bei Erreichen der Zählstufe χι zu stoppen. Beispielsweise hat die Zählung in dem Zähler 26 die Stufe Averreichl.According to the invention there is a registration of the time that elapses from the moment of firing until the counting stage αί is reached. In the case of the in FIG. 1, this registration takes place by means of an additional counter 26 which is started simultaneously with the speed measuring device 20 and which is fed by clock pulses from a pulse generator 28. The counting stage x \ in the counter Ϊ8 is connected to a control circuit 30 in order to stop the counting of the clock pulses when the counting stage χι is reached. For example, the count in the counter 26 has the stage Averreichl.

Ist nur ein weiterer Meßpunkt erwünscht, so ist die Einrichtung so ausgelegt, daß der Steuerkreis 30 die Zähirichtung in dem Zähler 26 bei Auftreten des Steuersignals von der Zählstufe x\ umkehrt, so daß danach der Zähler 26 von dem Wert x_c abwärts zählt; hat danach der Zähler 26 vollständig abwärts gezählt, so erzeugt er einen Steuerimpuls, der zu der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 20 über einen Draht 32 gelangt. Das Abwärtszählen des Zählers 26 erfolgt durch die gleichen Taktimpulse wie die für das Aufwärtszählen verwendeten, so daß sichergestellt ist, daß die Zeit zwischen den beiden Meßpunkten genau gleich dem Zeitintervall von dem Abschuß zum ersten Meßpunkt ist. Es ist jedoch durchaus möglich, die Steuerung des Abwärtszählens des Zählers 26 durch eine vervielfachte Taktimpulsfrequenz durchzuführen, so daß die genannten Intervalle nicht die gleichen Längen haben, das Verhältnis zwischen ihren Längen jedoch genau bekannt ist, so daß sie eine genaue Berechnung der Mündungsgeschwindigkeit ermöglichen.If only one further measuring point is desired, the device is designed so that the control circuit 30 reverses the counting direction in the counter 26 when the control signal from the counting stage x \ occurs , so that the counter 26 then counts down from the value x _c ; if the counter 26 has then counted down completely, it generates a control pulse which reaches the speed measuring device 20 via a wire 32. The down-counting of the counter 26 is carried out by the same clock pulses as those used for the up-counting, so that it is ensured that the time between the two measuring points is exactly the same as the time interval from the launch to the first measuring point. However, it is entirely possible to control the counting down of the counter 26 by a multiplied clock pulse frequency so that the said intervals are not of the same length, but the relationship between their lengths is precisely known so that they enable an accurate calculation of the muzzle velocity.

Um die Meßgenauigkeit weiter zu erhöhen, kann es erwünscht sein, eine Geschwindigkeitsmessung an mehreren Punkten entlang der Bahn durchzuführen, und um fortwährend die Zeitmeßbasis beizubehalten, die durch den registrierten Zeitintervall vom Abschuß bis zum ersten Meßpunkt definiert ist, ist es erforderlich, eine Speichereinheit für die Länge dieses Zeitintervalls zu verwenden, um den Zähler 26 in die Lage zu versetzen, wiederholt aufwärts zu der Zählstufe .v_toder wieder abwärts davon zu zählen. Somit ist es möglich, einen besonderen Zähler zu verwenden, der mit dem Zähler 26 in solcher Weise verbunden ist. daß er bei Erscheinen des Steuerimpulses von der Zählstufe -vi in dem Zähler 18 auf die Zählstufe x_c eingestellt wird, wonach die Zählstufe x_c in dem zusätzlichen Zähler beibehalten wird, wodurch dieser Zähler als »Meister« für Nachjustierung des Zählers 26 jedesmal dann dienen kann, wenn dieser Zähler zu der Stufe x_c aufwärts oder von dieser abwärts gezählt hat.In order to further increase the measurement accuracy, it may be desirable to carry out a speed measurement at several points along the path, and in order to continuously maintain the time measurement base, which is defined by the recorded time interval from the launch to the first measurement point, it is necessary to have a memory unit for to use the length of this time interval in order to enable the counter 26 to repeatedly count up to the counting stage .v _t or down again therefrom. Thus it is possible to use a special counter which is connected to the counter 26 in such a way. that when the control pulse appears from the counting stage -vi in the counter 18 it is set to the counting stage x _c , after which the counting stage x _{c is} retained in the additional counter, whereby this counter serves as a "master" for readjusting the counter 26 each time can if this counter has counted up to or down from stage x _c.

Gemäß einem besonderen Merkmal der vorliegenden Erfindung kann der zusätzliche Zähler durch den Zähler 18 gebildet sein. Dieser Zähler ist zunächst zum Zählen der Dopplerschwingungen vorgesehen, jedoch nur zwischen dem Abschußaugenblick und dem ersten Meßpunkt wonach er für andere Zwecke einsetzbar ist, sobald dieser Punkt erreicht worden istAccording to a particular feature of the present invention, the additional counter can be provided by the counter 18 be formed. This counter is initially intended to count the Doppler oscillations, but only between the moment of launch and the first measuring point, after which it can be used for other purposes, once that point has been reached

Diese Anordnung ist in F i g. 2 dargestellt Im Eingang zu dem Zähler 18 ist eine Steuereinrichtung 34 vorgesehen, die mit der Zählstufe x\ über einen Draht 36 verbunden ist und mit dem Pulsgenerator 28 für die Taktimpulse über einen Draht 38. Die Steuereinrichtung ist so ausgebildet daß sie bei Erscheinen eines Steuersignals von der Zählstufe x\ die Einspeisung von Dopplerschwingungen von dem Pulsgenerator 16 unterbricht und statt dessen die Eingangsklemmen des Zählers mit dem Pulsgenerator 28 verbindet. Der Zähler 26 ist so ausgebildet, daIi er die Zählsiufe a, bei Auftreten des Steuersignals von der Zählstufe \i beibehält, und die beiden Zähler sind in solcher Weise ■> miteinander verbunden, daß der Zähler 18 selbsttätig auf die Zählstufe (Ά;) zurückgestellt wird, die von dem Zähler 26 erreicht worden ist, wenn der Steuerimpuls von der Stufe vi auftritt; in nicht dargestellter Weise ist der Zähler 18 unempfindlich gegenüber nachfolgenden κι Durchläufen der Zählstufe αί gemacht. Unmittelbar nach Rückstellen des Zählers 18 auf die Zählstufe ay beginnt ein Abwärtszählen dieses Zählers mittels der Taktimpulse von dem Pulsgenerator 28. und ist das Abwärtszählen vollständig erfolgt, so wird ein Betäti-Γ) gungssignal zu der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 20 über einen Draht 40 gesendet. Zugleich wird der Zähler 18 selbsttätig auf die Stufe X₁. zurückgestellt, die von dem Zähler 26 übertragen ist, der nun als Speichereinheit wirkt, und in dieser Weise ist es möglich, die MessungenThis arrangement is shown in FIG. 2 shown In the input to the counter 18 a control device 34 is provided, which is connected to the counter stage x \ via a wire 36 and to the pulse generator 28 for the clock pulses via a wire 38. The control device is designed so that it is when a control signal appears from the counter stage x \ interrupts the feeding of Doppler oscillations from the pulse generator 16 and instead connects the input terminals of the counter to the pulse generator 28. The counter 26 is designed in such a way that it maintains the counting level a, when the control signal from the counting stage i occurs, and the two counters are connected to one another in such a way that the counter 18 is automatically reset to the counting stage (Ά;) which has been reached by the counter 26 when the control pulse from stage vi occurs; In a manner not shown, the counter 18 is made insensitive to subsequent κι runs of the counting stage αί. Immediately after resetting the counter 18 to the counting stage ay, this counter begins to count down by means of the clock pulses from the pulse generator 28. At the same time, the counter 18 is automatically set to level X ₁ . which is transferred from the counter 26, which now acts as a storage unit, and in this way it is possible to keep the measurements

2(> an beliebig vielen Punkten zu wiederholen. Immer ist ein genau definiertes Zeitintervall zwischen den Meßpunkten vorhanden, wenn die verwendete Taktimpulsfrequenz entweder konstant ist oder ein bekanntes Vielfaches oder ein Bruchteil der ursprünglichen 2 (> to be repeated at any number of points. There is always a precisely defined time interval between the measuring points if the clock pulse frequency used is either constant or a known multiple or fraction of the original

2i Taktimpulsfrequenz ist.2i clock pulse frequency.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß es nicht notwendig erscheint, die Zähler und deren Steuer- und Übertragungskreise im einzelnen zu beschreiben, da es für eine genaue Auslegung des Systems möglich ist, ganz elementare Konstruktions- und Schaltprinzipien anzuwenden, und es wird davon ausgegangen, daß ein auf diesem Gebiet bewanderter Fachmann in der Lage ist, Einrichtungen nach den hier angegebenen Prinzipien sogar in unterschiedlicher Weise zumIt should be pointed out at this point that it does not seem necessary to adjust the counters and their control and to describe transmission circuits in detail, as it is possible for a precise design of the system is to apply very elementary construction and switching principles, and it is assumed that a person skilled in the art is able to design devices according to those given here Principles even in different ways

3^ri Arbeiten zu bringen. Das gleiche gilt für das Verwenden eines Rechners zur Berechnung der Mündungsgeschwindigkeit auf der Basis aufeinanderfolgender Meßergebnisse, die durch die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 20 geliefert werden.3 ^r i work to bring. The same applies to the use of a computer to calculate the muzzle velocity on the basis of successive measurement results provided by the velocity measuring device 20.

■»ο Fig. 3 zeigt ein Zeitgeschwindigkeitsdiagramm, in dem zwei Meßpunkte A und B bezeichnet sind, die zu den Zeitpunkten U und 2t\ gemessen sind. Die Verbinungslinie zwischen A und B schneidet die Geschwindigkeitsachse in dem Punkt V₁- der die3 shows a time velocity diagram in which two measuring points A and B are designated, which are measured at the times U and 2t \. The connecting line between A and B intersects the speed _{axis at point V 1} - which is the

•fi Mündungsgeschwindigkeit darstellt. In dem gleichen Diagramm sind die gleichen Geschwindigkeitswerte A' und ß'zu anderen Zeitpunkten t\ und 2t\ markiert, und es ist ersichtlich, daß die Verbindungslinie zwischen diesen Punkten auch die Geschwindigkeitsachse in V_n • fi represents muzzle velocity. In the same diagram, the same speed values A ' and β' are marked at other times t \ and 2t \ , and it can be seen that the connecting line between these points also represents the speed axis in V _n

so schneidet. Das Ergebnis ist also nicht davon abhängig, wie viele Dopplerschwingungen bis zum ersten Meßpunkt gezählt werden, obwohl die Meßgenauigkeit natürlich geringer wird, wenn der Abstand zwischen den zwei Meßpunkten kürzer ist.so cuts. So the result does not depend on how many Doppler oscillations are counted up to the first measuring point, although the measuring accuracy naturally becomes smaller as the distance between the two measuring points is shorter.

Fig.4 verdeutlicht eine Messung an mehr als zwei Punkten, wobei die Intervalle zwischen den Meßpunkten gleich der Hälfte des Zeitintervalls vom Abschußaugenblick zu dem ersten Meßpunkt sind; die Intervalle können noch kleiner sein, z. B. Vg des ersten Intervalls, wenn eine entsprechend vervielfachte Taktimpulsfrequenz verwendet wird. Zur Erzielung einer hohen Genauigkeit ist die Verwendung einer Taktimpulsfrequenz zweckmäßig, die größer als die Dopplerfrequehz ist Die erfindungsgemäße Lehre ist jedoch nicht auf die Durchführung der Zeitmessung und der Zeitverzögerungssteuerung mittels Rechnern beschränkt es können auch andere Zeitmeßprinzipien angewendet werden, z. B. ein Kondensator, der progressiv während desFig. 4 illustrates a measurement on more than two Points, the intervals between the measuring points being equal to half the time interval from the instant of launch are to the first measuring point; the intervals can be even smaller, e.g. B. Vg of the first interval, if a correspondingly multiplied clock pulse frequency is used. To achieve a high For accuracy, it is advisable to use a clock pulse frequency which is greater than the Dopplerfrequehz However, the teaching of the invention does not apply to the implementation of time measurement and time delay control limited by computers, other timing principles can also be used, z. B. a capacitor that progressively during the

Zählcns von Dopplerschwingungen beginnend vom ersten Meßpunkt geladen wird, wonach die hierdurch aufgebaute Kondensatorspannung als »Meisterspannung« /ur Erzeugung einer Zeitverzögerung verwendet wird, die proportional der Länge des ersten Zeitintervalls ist. um die Augenblicke des nächsten Meßpunktes oder der Mclipunkte zu bestimmen.Counting of Doppler oscillations starting from the first measuring point is loaded, after which the result The built-up capacitor voltage is used as the "master voltage" / to generate a time delay which is proportional to the length of the first time interval. the moments of the next measuring point or to determine the mclipoints.

Die erfindungsgemäße Lehre betrifft auch dasThe teaching of the invention also relates to that

beschriebene Verfahren der Bestimmung des Ortes der Meßpunkte durch Registrierung des Zeitablaufs bis zum ersten Meßpunkt und auf die Verwendung des Ergebnisses dieser Registrierung zur Bestimmung der Länge des folgenden Zeitintervalls oder der Zeitintervalle bis zum nächsten Meßpunkt oder den Meßpunkten bzw. zwischen diesen.described method of determining the location of the measuring points by registering the passage of time up to first measuring point and on the use of the result of this registration to determine the Length of the following time interval or time intervals up to the next measuring point or points or between them.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Doppler radar device for measuring the speed of an object moving in a path, e.g. B. an artillery projectile (4), s at least two different measuring points or sections (A, B) of the web (6), with a transceiver unit (10, 8) for generating a series of Doppler oscillations, the instantaneous frequency of which has a function the speed of the object (4), with a counting unit (18) for counting a predetermined number of Doppler oscillations which occur during the movement of the object (4) along a first section of its path (6) until the first measuring section (A) is reached occur along the path, the counting unit generating a first control signal as a function of the predetermined counting stage reached, with a registration device (20) which is controlled by the first control signal and the frequency of the Doppler oscillations during the movement of the object along the first measuring section (A) the track registered, and with a control device for actuating the registration device when the object is to the next measuring point or -absc hnitt the web continues to move, has characterized in that the control device has Zeitmeßmittcl (26) for registration of the length of the time interval in which the object moves along the first part of its path, until the preselected so counting stage (x \) is reached, and for specifying a second time interval which is proportional to the first time interval measured by the time measuring means (26) and which begins after the preselected counting stage (x \) has been reached , and that the control device actuates the registration device at the end of the second time interval.

2. Device according to claim 1, characterized in that the time measuring means have a counter (26) which counts clock pulses (from 28) of a predetermined frequency until the occurrence of the first control signal, after which the same counter (26) or other counter to which the stop counting stage (xi) is transmitted, can be caused to count up to or down from this counting stage (x _c ) by means of clock pulses of an unchanged or other known frequency.

3. Device according to claim 2, characterized in that the counter (26) registering the time retains the stop counting stage (x _c ) as a memory or so transmits the count value to another counter (18), and that the device is formed in such a way that periodically repeated counts are carried out from or up to this stop counting stage (x _L ) , which determine further time intervals corresponding to the second time interval for the purpose of obtaining a series of further measuring points or sections (D, D) .