DE2807101A1 - Trefferanzeigevorrichtung fuer einen schiessplatz o.dgl. - Google Patents

Description

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I'OQO München 22 - SteinsdorfstralW: 21 2 2 T e I κ f ο π 0 B 9 / 22 94

AUSTRALASIAN TRAINING AIDS (PTY.) LTD. 161-169 Fallon Street, Albury, New South Wales, Australien

Treff eranzeigevorrichtung für einen Schießplatz oder dgl.

MH 4 /U / Il /M β y y y ¹^ ί w ι y s

Trefferanzeigevorrichtung für einen Schießplatz oder dgl.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Infor,mationsbestimmung über die Flugbahn eines eine vorbestimmte Fläche durcheilenden Überschallgeschosses, mit zur Anordnung nahe der vorbestimmten Fläche vorgesehenen Wandlern und Mitteln zum Berechnen der die Flugbahn des Geschosses betreffenden Information aus den von den Wandlern erzeugten Signalen.

Es ist schon vorgeschlagen worden, die jeweiligen Daten einer Flugbahn mit einer Vorrichtung zu bestimmen, bei der Wandler oder dgl. zur Anwendung gelangen, um eine durch eine Kugel oder ein sonstiges Geschoß erzeugte, luftgetragene Stoßwelle zu erfassen bzw. zumessen, wobei sich das Geschoß mit einer Geschwindigkeit bewegt, die höher ist als die Geschwindigkeit des Schalls in der Luft. Ein solches Geschoß kann als Überschallgeschoß bezeichnet werden. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 3 778 059) sind zwei Metallstangen jeweils nahe der Basis und der einen Seitenkante des Ziels angeordnet, wobei an den Enden der Stangen akustische Wandler befestigt sind. Wenn eine Kugel auf das Ziel abgefeuert wird, trifft die durch die Kugel erzeugte Stoßwelle auf die Stangen auf, so daß eine durch die Stangen erzeugte resultierende Schallwelle zu den Wandlern geleitet wird, die daraufhin ein elektrisches Signal erzeugen. Die sich ergebenden Signale werden einer Zeitmeß- und Rechnervorrichtung zugeleitet, welche die Lage der Flugbahn des Geschosses berechnet und es ermöglicht, daß die Stelle, an der die Kugel auf das Ziel auftrifft, an einer Vorrichtung, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre, angezeigt werden kann.

Es ist weiterhin bekannt (US-PS 2 925 582), vier Wandler zu verwenden, die im Abstand um den Umfang einer Zielfläche herum angeordnet sind,

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. te-

wobei Signale, die von den vier Wandlern abgeleitet werden, wenn eine Kugel auf das Ziel abgefeuert wird, einer geeigneten Rechner- und Anzeigevorrichtung zugeleitet werden, welche die jeweilige Trefferlage der Kugel berechnet und anzeigt. Die Rechnervorrichtung bestimmt anfänglich die Dauer der durch jeden Wandler erfaßten Stoßwelle, da die Dauer der Stoßwelle mit steigendem Abstand vom Ursprung der Stoßwellen zunimmt. Hierbei steuern Signale, die für die jeweilige Dauer der Stoßwelle repräsentativ sind, die Strahlabtastschaltkreise einer Anzeigevorrichtung. Diese bekannte Anordnung weist jedoch den Nachteil auf, daß wenigstens drei der Wandler im Feuerbereich des Schützen liegen und daher der Gefahr einer Beschädigung unterliegen. Weiterhin ist die durch das bekannte System erzielbare Genauigkeit nicht besonders hoch.

Es bleibt nach alledem festzustellen, daß bei dem oben erläuterten Stand der Technik ganz allgemein die Verwendung von Wandlern vorgesehen ist, um Stoßwellen, die in einem starren Ziel auftreten, zu erfassen oder um Luftstoßwellen, die durch ein Geschoß, beispielsweise eine Kugel, erzeugt worden sind, zu erfassen; sämtliche der bekannten Anordnungen weisen jedoch die Nachteile dahingehend auf, daß die Anordnung entweder keine genaue Anzeige der genauen Lage der Kugel ermöglicht oder daß sich die Wandler an einer Stelle befinden, an der sie durch auf die Wandler auftreffende Kugeln beschädigt werden können. Weiterhin ist einigen der bekannten Anordnungen der Nachteil eigen, daß starre Ziele vorgesehen werden müssen, die regelmäßig ersetzt werden müssen, um zu gewährleisten, daß die Stoßwellen in zufriedenstellender Weise über die starren Ziele übertragen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Beseitigung der geschilderten Nachteile eine Trefferanzeigevorrichtung für einen Schießplatz oder dgl. zu schaffen, die bei großer Anzeigegenauigkeit die Verwendung auch nichtstarrer Ziele erlaubt und nicht die Gefahr einer Be-

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/Ii,-

Schädigung der zur Anwendung gelangenden Wundler beinhaltet.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen enthalten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens drei Wandler auf, die im Abstand voneinander nahe einer Kante bzw. einem Rand der vom Geschoß zu durcheilenden Fläche angeordnet sind und jeweils in Abhängigkeit von einer Luftstoßwelle, die auf den Wandler auftrifft und durch das übers challgeschoß erzeugt ist, ein Aus gangs signal erzeugen können; weiterhin sind Mittel zum Messen der Zeitverzögerungen zwischen den durch jeden Wandler erzeugten Ausgangssignalen sowie Einrichtungen vorgesehen, um aus diesen Zeitverzögerungen die Position des vorbeifliegenden Geschosses berechnen zu können.

Inder vorliegenden Beschreibung soll unter dem Wort "Wandler" jede Einrichtung verstanden werden, mittels der in Abhängigkeit von der Messung einer durch ein übers challgeschoß erzeugten Stoßwelle ein Ausgangssignal erzeugt werden kann.

Die Erfindung sieht außerdem zum Messen einer Luftstoßwelle einen Wandler vor, der ein domartig gewölbtes Teil aus weitgehend starrem Vollmaterial mit einer der Stoßwelle zugekehrten konvexen Oberfläche aufweist, wobei das Domteil die Stoßwelle zu einem Element übertragen kann, das in Abhängigkeit von der Stoßwelle ein Ausganges ignal erzeugt und mit der Basis des Domteils verbunden ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

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Fig. 1 perspektivisch einen mit der erfindungsgemäßen Vor

richtung versehenen Schießplatz;

Fig. 2 schematisch die Lage der Flugbahn eines Geschosses

in bezug auf vier Wandler und in bezug auf Koordinatenachsen;

Fig. 3 hyperbolische Koordinaten, die durch Einheiten von

Zeitdifferenzen zwischen den Augenblicken des Empfangs von Stoßwellen durch benachbarte Paare von Wandlern definiert sind;

Fig. 4 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung zueinander versetz

ter Wandler und sich gegenseitig durchschneidender hyperbolischer Koordinaten;

Fig. 6 ein Wandlerelement;

Fig. 7 graphisch das durch den Wandler gemäß Fig. 6 er

zeugte Ausganges ig na 1;

Fig. 8 vier Wandler in Seitenansicht;

Fig. 9 eine bevorzugte Ausführungsform eines Wandlers in

perspektivisch auseinandergezogener Darstellung und

Fig. 10 im Längsschnitt;

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Fig. 11 perspektivisch eine Anordnung zur Montage bzw. Hal

terung des Wandlers gemäß Fig. 9 und 10;

Fig. 12 ein Schaltbild eines dem Wandler gemäß Fig. 9 und

zugeordneten Verstärkers;

Fig. 13 in Seitenansicht die durch ein Überschallgeschoß er

zeugte Stoßwelle;

Fig. 14 eine Darstellung der Flugbahn eines Geschosses und

der Erfassung der resultierenden Stoßwelle durch einen Wandler, wobei die dargestellten einzelnen Punkte zur Erstellung einer mathematischen Analyse der Situation beitragen;

Fig. 15 im Schaltdiagramm ein abgewandeltes Ausführungs

beispiel der Erfindung;

Fig. 16 im Schaltdiagramm einen Teil der Ausführungsform

gemäß Fig. 15;

Fig. 17 im Schaltdiagramm ein weiteres Teil der Ausführungs

form gemäß Fig. 15;

Fig. 18 im Schaltdiagramm ein weiteres Teil der Ausfüh

rungsform gemäß Fig. 15;

Fig. 19 eine Darstellung der Flugbahn eines Geschosses und

des Erfassens der resultierenden Stoßwelle durch einen Wandler, wobei die dargestellten einzelnen Punkte die Erstellung einer mathematischen Analyse der Situation unterstützen;

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Fig. 20 perspektivisch teilweise geschnitten eine Paneelplatte

zur Lagerung der Wandler;

Fig. 21 perspektivisch in Seitenansicht ein Ziel und die zuge

ordneten Wandler, wobei zusätzlich ein Block aus Schallschluck material dargestellt ist;

Fig. 22 perspektivisch eine weitere Ausführungsform eines

gemäß der Erfindung ausgestalteten Gewehrschießübungsplatzes;

Fig. 23 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Betriebsweise

der Vorrichtung gemäß Fig. 4 und

Fig. 24 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Betriebsweise

der Vorrichtung gemäß Fig. 15.

Der in Fig. 1 dargestellte Gewehrschießstand weist eine Vielzahl von Abschußstellen 1, die durch tibungsschützen 2 eingenommen werden sollen, sowie eine entsprechende Anzahl von Zielen 3 auf, auf die durch die Übungsschützen 2 geschossen werden soll. Die Ziele 3 sind in einer einzigenGiuipe dargestellt, jedoch kann auch eine Vielzahl von Zielbänken, die in sich vergrößernden Abständen zur jeweiligen Abschußstelle 1 angeordnet sind, vorgesehen sein. Vor den Zielen 3 ist ein Erdwall 4 oder eine anden .m liutzvorrichtung angeordnet, während hinter dem Erdwall 4 - und daher außerhalb der Sichtlinie der Übungsschützen 2 - wenigstens drei im Abstand zueinander vorgesehene Wandler 5 angeordnet sind, die an im Abstand zueinander vorgesehenen Stellen nahe den Unterkanten der Ziele 3 liegen und die Stoßwellen, die durch auf die Ziele 3 abgeschossene Kugeln erzeugt werden, erfassen können. Es kann entweder vor sämtlichen Zielen 3 eine lange Reihe

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~^ψ~

von Wandlern 5 oder aber für jedes Ziel 3 eine gesonderte Gruppe von Wandlern 5 vorgesehen sein. Die Wandler 5 sind mittels geeigneter Geländeleitungen 6 mit einem Computer 7 oder einer entsprechenden Rechnervorrichtung verbunden, die in einem vom Schießplatzkontrolleur verwendeten Kontrollraum 8 aufgenommen ist. Der Computer 7 kann die Position bzw. Treffer lage jedes auf jedes einzelne Ziel 3 abgefeuerten Geschosses berechnen, wenn die durch das Geschoß erzeugte Stoßwelle durch die Wandler 5 erfaßt bzw. gemessen wird, und es kann die Lage bzw. Position jeder Kugel an einer visuellen Anzeigeeinheit 9 im Kontrollraum 8 sowie an einer an jeder Abschußstelle 1 vorgesehenen visuellen Anzeigeeinheit 10 optisch dargestellt werden. Es kann daher der Übungsschütze 2 sehen, an welcher Stelle des Zieles 3 jedes spezielle Geschoß aufgetroffen hat. Wenn Zuschauer 11 vorhanden sind, kann mit dem Computer 7 eine große visuelle Anzeigeeinheit 12 verbunden sein, um die Zuschauer 11 in die Lage zu versetzen, den Fortschritt des Übungsschießens zu beobachten. Darüber hinaus können zusätzlich zu den oder anstelle der Anzeigeeinheiten Ausdruckvorrichtungen oder Papierstanzvorrichtungen 13 durch den Computer 7 betätigt werden, um eine gestanzte bzw. gelochte Papierausgabe oder eine gedruckte Anzeige desjenigen Punktes vorzusehen, an der jede Kugel auf das Ziel 3 auftrifft.

Es ist zu betonen, daß es mit einem System dieser Art nicht erforderlich ist, starre Ziele zu benutzen, wobei das einzige Erfordernis hinsichtlich des jeweiligen Zieles darin liegt, daß das Ziel für den Übungsschützen sichtbar sein sollte, um einen Zielpunkt vorzusehen. Es ist daher nicht notwendig, Personal vorzusehen, um Ziele bzw. Zielscheiben zu reparieren oder um die Lage anzuzeigen, an der die jeweiligen einzelnen Geschosse auf das Ziel aufgetroffen haben. Es ist weiterhin zu betonen, daß aufgrund des Umstandes, daß die Wandler 5 hinter dem

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Erdwall 4 angeordnet sind, der einzig mögliche Weg, durch den die Wandler 5 als Folge des Schießens beschädigt werden können, auf einem Querschläger oder Abpraller beruht, was jedoch außerordentlich ungewöhnlich bzw. unwahrscheinlich ist. Es ist daher die Wahrscheinlichkeit, daß irgendwelche Wandler 5 beschädigt werden, außerordentlich gering. Wie im folgenden noch näher zu erläutern, ist es aufgrund der Verwendung eines Systems dieser Art möglich, eine große Genauigkeit zu erzielen, und es ist auch tatsächlich möglich, bei einer Zielfläche von 180 cm · 180 cm (6 ft. · 6 ft.) die Lage jeder auf diese Zielfläche auftreffenden Kugel mit einer Genauigkeit zu berechnen, die größer ist als 0,635 cm (0,25 inch). Darüber hinaus kann angenommen werden, daß dann, wenn geeignete Schritte durchgeführt werden, diese Genauigkeit sogar noch zu verbessern ist.

Nach der vorstehenden allgemeinen Beschreibung der Erfindung sei diese im folgenden nunmehr detailliert erläutert.

Bei einem relativ einfachen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird angenommen, daß sich die durch ein Überschallgeschoß erzeugte Stoßwelle in einer Richtung senkrecht zur Flugbahn des Geschosses ausdehnt bzw. fortpflanzt, weshalb auch eine Vielzahl von Detektoren, die in einer einzigen zur Flugbahn senkrechten Ebene angeordnet sind, die Stoßwelle zu Zeitpunkten erfaßt, die ausschließlich vom Abstand des jeweiligen Detektors zur Flugbahn abhängig sind.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung dieser Art sind wenigstens vier Wandler T_Q, T-, T₂ und T„, wie aus Fig. 2 ersichtlich, auf einer sich von links nach rechts erstreckenden horizontalen Linie angeordnet, wobei der jeweilige Abstand des Wandlers T. zu den Wandlern T₁, T₀

U JL &S

und T„ jeweils x., x_ und x„ beträgt. Wenn dalier eine Kugel über die

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- tr-

-SO·

Wandler T^ bis T„ fliegt und sich zu einem bestimmten Zeitpunkt ganz allgemein an einem beliebigen Punkt P befindet, der in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise durch x, y-Koordinaten, die auf den Wandler T_Q bezogen sind, definiert werden kann, beträgt der Abstand vom Punkt P (x, y) zu den Wandlern T_Q, T₁, T„ und T„ jeweils 1_Q, L, I₂ und I₃.

Es sei angenommen, daß die Flugbahn der Kugel senkrecht zu der die Wandler T enthaltenden vertikalen Ebene verläuft und daß außerdem die Wandler T nacheinander und mit Zeitverzögerungen, die in Abhängigkeit von der genauen Flugbahn der Kugel variieren, eine Stoßwelle von der Kugel erhalten. Aus den durch die Wandler T erzeugten Signalen können die weiteren Signale t., t« und t„ berechnet werden, wobei L die Zeitverzögerung zwischen dem Empfang der Stoßwelle durch den Wandler T. und den Wandler T_Q darstellt und diese Zahl negativ ist, wenn der Wandler T_ft die Stoßwelle vor dem Wandler T. empfängt; weiterhin stellen die Signale t„ und t„ die entsprechenden Zeitverzögerungen für die Wandler T„ und T„ dar.

Demnach gilt folgendes:

4 ^{= (1}1 ' ¹0^{) /Vn}

I₂ =

t₃ = (I₃ - I₀) /Vn (A3)

₂ = (J₂ - I₀) /Vn (A2)

wobei Vn = die Geschwindigkeit der zur Flugbahn der Kugel senkrecht verlaufenden Stoßwelle.

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Es ist bekannt, daß:

,2 2 2

1₀ = y +x

,2 2 2 2

1₁ = y + χ f X_{1 χ}

,2 2 2 2 _o

I₉ = y +x +X₉- 2xx₉

,2 2 2 2 _o

1« = y +χ +x₉- 2xx

Daher gilt

¹I - ¹O ⁼ ^¹I - V(¹I ⁺ V = (¹I - V(¹I - ¹O ^{+ 2} · V ^{= x}i - ^2xxi

¹I - ¹O ⁼ ^¹I - V(¹I ⁺ V = (¹I - V(¹I - ¹O ^{+ 2} · V ^{= x}i - ^2xxi <^B1>

- ¹O ⁼ h - Ψ¹2 ^{+ 1}O^ = ^₂ - W - ¹O ^{+ 2} · V = 4 - ^2xx2 ^(B2)

¹S - ¹O = (¹S - ¹O)^¹S ^{+ 1}O^ ⁼ (¹S - ¹O^₃ - ¹O ^{+ 2} · V - ^X3 - ^2XX2

Wenn (L - Lj durch t^ Vn ersetzt wird usw., ergibt sich: ^Vn 'I ^{+ 2V}„^ll '0 = 4- ^2xxl

^Vn 'a ^{+ 2V}n^l2 ¹O = 4 - ^2xx2 <^C2>

^Vn i ^{+ 2ν}η¹3 ¹O = ^X3 - ^2xX3

Nach dem Multiplizieren von (Cl) mit t₉ und von (C2) mit t. und nach dem Subtrahieren ergibt sich:

^Vn ^fcl^fc2 h - Ψ = Ah - 4h ^{+ 2x} ^l - ^xlV

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Multiplikation von (Cl) mit L· und von (Cl) mit L und Subtraktion ergibt:

ο J.

^{V 11 (t} 9 ^x?^fc 4 ^{f 2x} <^x3^fcl " ^xl^t3^{) (D2)}

l^t3⁾

Division (Dl) durch (D2) und Ordnen ergibt:

t₂ (I₁ - t₂) -

- t₃)

X=-

Zyklisches Umgruppieren der Ausdrücke ergibt außerdem:

und 1

X=-

Nachdem χ gefunden ist, ergibt sich aus (Dl):

2 X₁J₂(X₁ - 2x) - X₂J₁(X₂ - 2k)

(X1I2	- x2tx)t3	<12-	ν -	(x3t2	- ^3' Ί	<12	"Ιΐ.
yi	~ 9 1 ' 9	<12-		<*&	- V3> Ί	h	-'2>
~ 2t	- Χ312> Ί	C3-		(Χ113	- XgI1)t2		2
<*2*3	-X3I2)I1	<l3-	ιι> -	<Χ113	γ f \ (· - λο!-ι ) L9 OX ώ	<l3

Zykliaclies Umgruppierender Ausdrücke ergibt außerdem:

ν² =

- ^2x) -

- ^2x)

2 _

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Es kann daher die effektive Schallgeschwindigkeit gemessen werden.

Unter Verwendung von (Cl) kann geschrieben werden:

(X₂(X₂ - 2x) -

4V²t² η Δ

Hieraus ergibt sich y:

y =

2 2

I₀-X

I^ 2

Wie oben angegeben, ist bei der beschriebenen Vorrichtung eine Vielzahl von Wandlern unterhalb eines Zieles angeordnet, auf das ein Übungsschütze feuert. Wenn eine Ausführungsform betrachtet wird, bei der wenigstens drei Wandler in einer horizontalen Linie angeordnet sind, sind die Wandler in gleichem Abstand voneinander vorgesehen. Dies ist anhand der schematisch in Fig. 3 dargestellten Wandler 15, 16, 17 ersichtlich. Diese Wandler 15, 16, 17 erzeugen jedesmal dann, wenn eine durch die Kugel erzeugte Stoßwelle erfaßt bzw. gemessen wird, ein Signal, wobei dieses Signal einer Zeitmeßvorrichtung zugeleitet wird, welche die Zeitverzögerung zwischen dem Erfassen der Stoßwelle durch den ersten Wandler und durch den letzten Wandler berechnet. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß dann, wenn die Stoßwelle gleichzeitig durch die Wandler 15, 16 erfaßt wird, die Flugbahn der Kugel auf der vertikalen Mittellinie t_ft0 liegen muß. Wenn jedoch der Zeitunterschied beim Erfassen der Stoßwelle eine Zeiteinheit betragt und hierbei der Wandler 16 die Stoßwelle vor dem Wandler 15 erhält, liegt die Flugbahn

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der Kugel irgendwo auf der hyperbolischen Linie t_Q1. In entsprechender Weise muß die Flugbahn der Kugel auf der hyperbolischen Linie L_Q liegen, wenn die Stoßwelle durch den Wandler 15 um eine Zeiteinheit früher als durch den Wandler 16 erfaßt wird. Es ist leicht erkennbar, daß sich auf diese Weise eine Familie bzw. ein Bündel dieser hyperbolischen Koordinaten erzeugen läßt, wobei ähnliche bzw. einander entsprechende hyperbolische Koordinaten durch die Kombination der Wandler 16, 17 und außerdem auch durch die Kombination der Wandler 15, 17 definiert sind.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung, die auf der Basis der vorstehenden mathematischen Analyse gestaltet ist, gelangen in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise fünf Wandler 18, 19, 20, 21 und 22 zur Anwendung, die derart in ihrer Lage angeordnet sind, daß sie im Abstand zueinander in einer Reihe unterhalb der Zielfläche vorgesehen sind. Hierbei wird ein zur Anwendung gelangender typischer Wandler im folgenden beschrieben. Der Ausgang jedes Wandlers 18-22 ist mit einem Verstärker 23 bzw. 24 bzw. 25 bzw. 26 bzw. 27 verbunden, der das Ausgangssignal verstärkt. Mit den Ausgängen der Verstärker 23, 24, 26 und 27 ist jeweils ein Zähler 28 bzw. 29 bzw. 30 bzw. 31 verbunden, während an den Ausgang des Verstärkers 25 eine Logiksteuervorrichtung angeschlossen ist, die außerdem derart angeschlossen ist, daß sie jedem Zähler 28, 29, 30 und 31 ein Signal zuleitet, wenn am Ausgang des Verstärkers 25 ein Signal\crliegt. Jeder Zähler ist ein solcher des Typs 74191, der durch Texas Instruments in den Handel gebracht wird. Jeder Zähler ist derart angeschlossen, daß er dann, wenn er anfänglich ein Signal vom zugeordneten Verstärker erhält, mit vorbestimmter Geschwindigkeit In negativem Sinn zu zählen beginnt, und zwar solange, bis die Logiksteuervorrichtung 32 ein Signal vom Verstärker 25 erhält, worauf dann der Zähler anhält. Wenn statt dessen der Zähler anfänglich ein Signal von

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der Logiksteuervorrichtung 32 erhält, zählt er mit vor bestimmter Geschwindigkeit in positivem Sinn, bis er ein Signal vom zugeordneten Verstärker empfängt.

Wenn daher eine Kugel oder ein anderes Überschallgeschoß die Wandler 18-22 überfliegt, wird die Stoßwelle nacheinander durch die Wandler 18 - 22 erfaßt, und die Zähler 28, 29, 30 und 31 speichern die jeweiligen Zäilerwsrte, die für die Zeitdifferenzen zwischen dem Augenblick des Erfassens der Stoßwelle durch den jeweiligen Wandler 18 - 22 einerseits und den Wandler 20 andererseits repräsentativ sind.

Der Computer 7 ist mit den Ausgängen der Zähler 28-31 verbunden und derart programmiert, daß er die Zählwerte in einem Speicher speichert, der einen Teil des Computers 7 bildet. Der Computer 7 tastet sodann die gespeicherten Zeitverzögerungen ab und berechnet die Zeitverzögerung zwischen jedem benachbarten Paar von Wandlern. Der Computer 7 tastet sodann die berechneten Zeitverzögerungen ab und wählt diejenigen Gruppe von vier benachbarten Wandlern aus, bei denen die berechneten Zeitverzögerungen am kürzesten sind. Der Computer 7 berechnet sodann die Lage der Flugbahn der Kugel, indem er in den oben angegebenen Gleichungen die Ausdrücke L , L· und t„ durch die entsprechenden gemessenen Werte und die Ausdrücke X₁, x„ und x„ durch die entsprechenden gemessenen Werte ersetzt. Die gemessenen Werte für die Äbstäoden zwischen sämtlichen Wandlern sind hierbei dauernd im Computergedächtnis gespeichert. Der Computer 7 berechnet daher die Lage der Kugel im Ziel, wobei diese Trefferlage an einer geeigneten Anzeigevorrichtung 33 angezeigt, durch einen Drucker aus- gedruckt oder auf geeignete andere Weise verwendet werden kann.

Bei übt beschriebe Ben einfachen Ausführungsform der Erfindung kann der Computer 7 daza verwendet werden, um die Lage der Flugbahn der

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Kugel zu berechnen, indem er die hyperbolischen Koordinaten der Flugbahn bestimmt. Um genaue Ergebnisse zu erzielen, ist es allerdings erforderlich, vier (oder vorzugsweise fünf) Wandler zu verwenden und die von jedem der Wandler abgeleitete Information zu benutzen, um die Berechnung der Lage der Flugbahn zu unterstützen, oder aber es ist erforderlich, den Computer mit Informationen bezüglich der Geschwindigkeit der Kugel und der Geschwindigkeit des sich in Luft fortpflanzenden Schalls zu versorgen. Es kann daher in bestimmten Fällen angemessen sein, drei Wandler zu verwenden, beispielsweise dann, wenn ein bestimmes Ausmaß an Ungenauigkeit akzeptabel ist und/oder wenn Übungsbzw. Kampfmunition (Matchmunition) verwendet wird, so daß der Computer oder eine andere Rechnervorrichtung in geeigneter Weise programmiert oder mit der geeigneten Eingangs information versehen werden kann.

Wenn vier Wandler verwendet werden, ist eine vertikale Fehlerzone gegeben, die sich über den Wandlern erstreckt. Wenn eine Kugel durch diese spezielle Fehlerzone hindurch geschossen wird, ist eine hohe Wahrscheinlichkeit gegeben, daß der Computer die Lage der Kugel fehlerhaft berechnet, wobei der Fehler das Vielfache von 30 cm betragen kann. Selbst wenn daher vier Wandler verwendet werden und das Ziel in bezug auf die Wandler derart angeordnet ist, daß sich die Fehlerzone nicht auf der Zielfläche befindet, ist es möglich, daß dann, wenn ein Übungsschütze das Ziel verfehlt und die Kugel durch die Fehlerzone fliegt, der Computer die Lage der Kugel fehlerhaft berechnet und demgemäß fälschlicherweise anzeigt, daß die Kugel auf das Ziel aufgetroffen ist, während in Wirklichkeit die Kugel das Ziel verfehlt hat. Diese Fehlerzone ist symmetrisch zwischen zwei der Wandlern angeordnet, so daß dann, wenn eine Kugel durch diese Fehlerzone fliegt, die beiden Wandler, in bezug auf welche die Fehlerzone symmetrisch angeordnet ist, jeweils die Stoßwelle weitgehend gleichzeitig erfassen.

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Es ist möglich, diesem Umstand Rechnung zu tragen und den Computer derart zu programmieren, daß er eine Situation erkennt, bei der die Kugel in die Fehlerzone geflogen ist, d.h. daß er die Situation erkennt, bei der die beiden fraglichen Wandler die Stoßwelle weitgehend gleichzeitig empfangen, wobei dann der Computer veranlaßt werden kann, eine geeignete Anzeige oder einen Ausdruck vorzusehen. Wenn daher die Fehlerzone sich nicht auf der Zielfläche befindet, soll der Computer anzeigen, daß die Kugel ein "Fehlschuß" war (das Ziel verfehlt hat), oder aber er soll anzeigen, daß die Kugel durch die Fehlerzone geflogen ist. In jedem Fall wird daher eine in die Fehlerzone fliegende Kugel nicht berücksichtigt und auch nicht als "Treffer" aufgezeichnet.

die Anwesenheit der oben beschriebenen Fehlerzone nachteilig ist, ist es von Vorteil, wenigstens fünf Wandler 5 für jedes Ziel 3 zu verwenden, wie in Fig. 1 dargestellt. Wenn solch eine Anordnung zur Anwendung gelangt, sind fünf unterschiedliche mögliche Gruppen aus vier Wandlern gegeben, die aus den fünf Wandlern ausgewählt werden können. Der Computer 7 kann hierbei Signale, die für den Zeitpunkt des Empfangs der Stoßwellen durch jeden der Wandler 5 repräsentativ sind, speichern und ist derart programmiert, daß er die Lage bzw. Position des Projektils berechnet, indem er eine Primärgruppe von vier Wandlern verwendet. Wenn jedoch der Computer 7 anfänglich eine Gruppe von vier Wandlern auswählt, bestimmt der Computer 7, ob die Kugel oder das Projektil durch die Fehlerzone dieser spezieilen Gruppe aus vier Wandlern geflogen ist, wobei dann, wenn dies erfolgte, der Com= pöter diese Gruppe zurückweist und sodann eine weitere Gruppe von vier Wandlern aus den fünf möglichen Gruppen auswählt und die Berechnung wiederholt. Selbstverständlich wäre es in solch einer Situation aacii möglich, daß die Berechnung unter Verwendung jeder der verblei-

der Computer sodann einen Durchschnitt oder ein mittleres Ergebnis bildet, um auf diese Weise den Fehler weiter zu verringern.

Bei Verwendung einer Anordnung dieser Art aus fünf Wandlern ist es möglich, eine vernünftige Genauigkeit über eine große rechteckige Fläche hinweg, die unmittelbar über der Reihe der Wandler angeordnet ist, zu erzielen. Die einzigen Zonen, bei denen eine Genauigkeit nicht garantiert werden kann, liegen genau an den Seitenkanten der rechteckigen Fläche über den Wandlern, wobei dann, wenn diese möglichen Fehler eliminiert werden sollen, die sich ergeben können, wenn eine Kugel durch diese Zonen fliegt, die Wandler derart ausgewählt oder eingestellt werden können, daß jeder Wandler lediglich die Stoßwellen eines Geschosses innerhalb eines vorbestimmten Abstandes zum Wandler erfaßt, wobei dieser vorbestimmte Abstand derart gewählt ist, daß Kugeln, die in die Zonen eindringen, bei denen möglicherweise Fehler auftreten können, durch keinen der Wandler erfaßt werden. Wenn die durch eine Kugel erzeugte Stoßwelle durch keinen der Wandler erfaßt wird, wird auch die Lage der Kugel nicht berechnet. Statt dessen kann auch der Computer derart programmiert werden, daß er erfaßt, wenn eine Kugel in die Fehlerzone eindringt, und daß er dann ein entsprechendes Ausgangssignal gibt, da dann, wenn die Kugel in die Fehlerzone eindringt, die verschiedenen Zeitdifferenzen zwischen den jeweiligen Augenbükken des Empfangs der Stoßwelle durch die verschiedenen Wandler ein äußerst charakteristisches Muster aufweisen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Erfindung an einem Schießplatz mt einer großen Anzahl von Zielen bzw. Zielscheiben zur Anwendung gelangt, ist es möglich, eine lange Reihe von Wandlern vorzusehen, wobei die Wandler unterhalb der Ziele angeordnet sind. Hierbei wird immer dann, wenn eine Kugel auf ein Ziel abgefeuert wird, die durch die Kugel erzeugte Stoßwelle anfänglich durch

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einen Wandler erfaßt oder aber weitgehend gleichzeitig durch zwei Wandler erfaßt. In Abhängigkeit davon, welcher oder welche Wandler anfänglich die Stoßwelle erfassen, wird durch den Computer demgemäß eine Gruppe von vier oder fünf Wandlern ausgewählt, die diesen anfänglichen Wandler oder diese anfänglichen Wandler umgeben; es werden dann diejenigen Zeitpunkte,zu denen die Stoßwellen durch diese speziellen Wandler erfaßt werden, als Basis für die Berechnung verwendet.

Da oben dargelegt wurde, daß bestimmte Fehlerzonen dann erscheinen können, wenn Wandler in einer geraden horizontalen Linie angeordnet sind, kann daran gedacht v/erden, diese Fehlerzonen zu verringern oder vollständig zu beseitigen, indem die Wandler in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise in einer oberen horizontalen Reihe 34, 35, 36 und einer unteren horizontalen Reihe 37, 38 angeordnet werden, wobei die Wandler 37, 38 der unteren Reihe gegenüber den Wandlern 34, 35, 36 der oberen Reihe versetzt sind. Die Wandler bilden daher den Buchstaben "W". Es zeigt sich hierbei, daß die durch die Wandler definierten hyperbolischen Koordinaten, wenn die Wandler auf diese Weise angeordnet sind, sich entweder im rechten Winkel oder aber in einem Winkel durchkreuzen, der vom Neigungswinkel zwischen den Armen des ¹¹W" abhängt, so daß dadurch insgesamt ein hohes Ausmaß an Genauigkeit erzielt wird. In Fig. 5 sind einige dieser hyperbolischen Koordinaten dargestellt. Selbstverständlich können zusätzlich zu den sich durchkreuzenden hyperbolischen Koordinaten gemäß Fig. 5 die drei Wandler 34, 35, 36 in der oberen Reihe in genau der gleichen Weise wie die drei Wandler gemäß Fig. 3 verwendet werden, so daß auf diese Weise sehr viele sich durchkreuzende Hyperbeln gebildet werden können.

Uu ν KHiiuJun^ IhI c.h un\y,l\vU, ;iIm Wandler I Bchülte 30 auH üinut» ploy.iMilektrinc.luiii Material üu bunul-

üicfe ©in Wandler 39 kann, wie au« Fig. ü ersichtlich, in horizon-

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taler Lage angeordnet sein. Ein solcher Wandler 39 besitzt jedoch verschiedene Nachteile. Wenn eine Kugel 40 in Richtung auf die rechte Seite des Wandlers 39 abgefeuert wird, trifft die darauf folgende Stoßwelle auf die Kante oder Ecke des Wandlers 39 auf, wobei der Wandler 39 sowohl in vertikaler als auch horizontaler Richtung zusammengedrückt wird. Das sich ergebende Ausgangssignal des Wandlers 39 weist hierbei eine Wellenform auf, die weitgehend der in Fig. 7 dargestellten Wellenform entspricht und eine in negativer Richtung laufende sinusförmige Wellenform 42 darstellt, die an ihrem vorderen Ende einen kleinen positiven "Hocker" 43 aufweist. Obwohl es erwünscht ist, die an der Wellenform dargestellte Zeit T zu messen, ist es äußerst schwierig, diese Zeit T genau zu messen, da die Amplitude des Höckers 43 von der genauen Lage einer Kugel abhängt, nur schwer gegenüber Hintergrundgeräuschen unterschieden werden kann und schließlich auch abwesend sein kann.

Der Computer wird dann mit einer Information bezüglich der Lage des Wandlers 39 versehen, wobei diese Information die genaue Lage des Mittelpunktes 44 des Wandlers 39 ist. Der Computer führt sodann sämtliche Berechnungen auf derjenigen Basis durch, daß sich der Wandler in dieser speziellen Position befindet und daß das durch den Wandler 39 erzeugte Ausgangsignal für denjenigen Augenblick repräsentativ ist, in dem die Stoßwelle an dieser speziellen Position bzw. Stelle ankommt. Der Wandler erzeugt jedoch das Ausgangssignal mit einer vorbestimmten Ansprechzeit, sobald die Stoßwelle 41 auf ihn auftrifft. Wenn demgegenüber eine Kugel 40 vertikal über den Wandler 39 fliegt, trifft die Stoßwelle direkt auf die Oberfläche des Wandlers 39 auf und erzeugt ein geeignetes Ausgangssignal. Es ist daher ersichtlich, daß die Flugbahn der auf die rechte Seite des Wandlers 39 abgefeuerten Kugel 40 weiter weg von der Stelle 34 als die Flugbahn der Kugel 45 liegt, die unmittelbar über den Wandler 39 fliegt.

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Der Abstand zwischen jeder der Flugbahnen der Kugeln 40, 45 zum Wandler 39 entspricht jedoch einem Abstand L und da der Wandler 39 ein Ausgangesignal erzeugt, sobald die Stoßwelle auf ihnauftriift, entsprechen sich jeweils die Zeiträume zwischen dem Vorbeifliegender betreffenden Kugel und der Erzeugung des Ausgangsignals. Es vermittelt daher das Ausgangssignal des Wandlers 39 den Eindruck, daß die Flugbahnen der Kugeln 40, 45 einen gleich großen Abstand zum Punkt aufweisen, was jedoch nicht korrekt ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß ein kleiner Zeitmeßfehler erzeugt wird, wobei der Computer seine Berechnung derart durchführt, daß die Flugbahn der von rechts Ie Richtung auf den Wandler 39 fliegenden Kugel 40 dem Punkt 44 näher ;, als sie es in Wirklichkeit ist.

Dieser spezielle Nachteil kann in einfacher Weise dadurch beseitigt werden, daß die Wandler vertikal ausgerichtet angeordnet werden, so daß sie in der aus Fig. 8 ersichtlichen Weise in Form vertikaler Scheiben 46, 47, 48, 49 vorliegen, wobei ihre ebenen Flächen Ln Richtung auf den TÜbungsschützen gerichtet sind. Wenn daher eine Kugel 50 über die Scheiben fliegt und die sich ergebende Stoßwelle erzeugt wird, trifft diese Stoßwelle stets auf den Umfang jeder Scheibe auf, wobei der Auftreffpunkt der Stoßwelle auf jede Scheibe einen gleich großen Abstand zum Mittelpunkt der betreffenden Scheibe aufweist. Es wird daher ein konstanter Zeitmeßfehler in jedes durch den betreffenden Wandler erzeugte Signal eingeführt, wobei jedoch dieser Zeitmeßfehler getilgt wird, da lediglich die Zeitdifferenzen als Basis für die Berechnungen verwendet werden.

Die Anordnung der Scheiben 46 - 49 in vertikaler Lage beseitigt jedoch micht das Problem des positiven Höckers 43 am Anfang des Ausgangs= signals 42, weshalb es als vorteilhaft erachtet wird, jeden Wandler mit

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einem domartig gewölbten Teil aus starrem Vollmaterial mit einer den Stoßwellen ausgesetzten konvexen Oberfläche zu versehen, wobei die ebene Basis des Doms sich in innigem Kontakt mit dem Wandlermaterial befindet und die Stoßwellen von der Atmosphäre auf den Wandler übertragen kann. Wenn ein halbkugeliger Dom verwendet wird und die Voraussetzung erfüllt ist, daß die Achse des Doms vertikal nach oben, vor dem Ziel liegend zeigt, oder in Richtung des Übungsschützen gerichtet ist oder eine Ausrichtung zwischen diesen beiden begrenzenden Ausrichtungen aufweist, treffen die Stoßwellen, die durch die auf das Ziel abgefeuerten Geschosse erzeugt werden, stets tangential auf den Umfang des halbkugeligen Doms auf, und es werden die Stoßweilen radial durch den Dom direkt zum Mittelpunkt des Wandlers geleitet. Es wird daher ein konstanter Zeitmeßfehler eingeführt, der demjenigen Zeitraum entspricht, den die Stoßwelle benötigt, um vom Umfang des halbkugeligen Doms bis zu dessen Mittelpunkt zu gelangen, wobei, wie oben dargelegt, solch ein konstanter Zeitmeßfehler keinerlei Folgerungen nach sich zieht.

Der halbkugelige Dom dient dazu, die Erzeugung des in positiver Richtung laufenden Höckers 43 am Anfang der durch den Wandler erzeugten Wellenform zu verhindern oder zu minimieren, weshalb das Ausgangs signal des Wandlers nunmehr sehr viel mehr einer sinusförmigen Wellenform ähnelt. Es ist jedoch von Bedeutung, daß der Augenblick des Beginns dieser sinusförmigen Wellenform mit großer Genauigkeit gemessen wird, weshalb es vorgezogen wird, einen Wandler zu verwenden, der ein sehr schnelles Ansprechvermögen, jedoch nicht notwendigerweise ein großes Ansprechvermögen besitzt. Beim Vergleich der Ansprechzeiten einer Reihe piezoelektrischer Scheiben unterschiedlicher Größe hat sich gezeigt, daß die Ansprechzeit eine Funktion des Durchmessers der Scheibe ist, wobei eine kleinere Scheibe eine schnellere Ansprechzeit aufweist. Es hat sich jedoch ebenfalls gezeigt, daß

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die Ansprechzeiten sämtlicher Scheiben, deren Durchmesser 5 mm oder weniger beträgt, weitgehend gleich groß sind. Es ist jedoch festzustellen, daß die Amplitude des Aus gangs signals solch einer Scheibe proportional zur Scheibengröße ist, weswegen es aus diesem Grund gegenwärtig vorgezogen wird, eine Scheibe mit einem Durchmesser von 5 mm zu verwenden, da solch eine Größe die schnellste Ansprechzeit bei einem Ausgangssignal mit der höchsten Amplitude gewährleistet. Diese Scheibengröße ist außerdem von Vorteil, da das Ausgangssignal eines mit solch einer Scheibe versehenen Wandlers eine Frequenz aufweist, die sehr viel höher ist als die Frequenz irgendeines Hintergrundgeräusches oder sonstigen möglicherweise zu berücksichtigenden Störgeräusches, weshalb diese Geräusche auch ausgefiltert werden können. Es wird selbstverständlich jedoch auch in Betracht gezogen, aus Gründen einer verbesserten Genauigkeit Scheiben mit kleinerem Durchmesser vorzuziehen.

Der aus Fig. 9 und 10 ersichtliche Wandler, der bevorzugt in Verbindung mit der Erfindung zur Anwendung gelangt, weist ein Wand lere Iement auf, das aus einer Scheibe 51 aus piezoelektrischem Material, beispielsweise aus Bleizirkoniumtitanat, besteht. Die Scheibe 51 ist 1 mm dick und weist einen Durchmesser von 5 mm auf. Die einander gegenüberliegenden ebenen Flächen der Scheibe 51 sind mit einem Überzug 52 aus leitendem Material, beispielsweise Silber, versehen, das auf jede geeignete Weise, beispielsweise durch Vakuumbedampfung, aufgebracht sein kann. Zwei elektrisch leitende Drähte 53, 54, beispielsweise aus Kupfer oder Gold, sind durch Löten oder Ultraschailbindung mit.dem Mittelpunkt der Unterseite der Scheibe 51 bzw. mit dem Umfang der Oberseite der Scheibe 51 verbunden. Die Scheibe 51 ist fest im einem Gehäuse gehaitert, das ein zylindrisches Teil 55 mit eiE@3p in der einem StIs⁵IiIlache vorgesehenen Ausnehmung 56 von

5 mm Durchmesser aufweist, wobei die Ausnehmung 56 eine Tiefe von 1,5 mm besitzt und der Ausnehmung 56 außerdem eine axiale Bohrung zugeordnet ist, die sich durch das zylindrische Teil 55 hindurch erstreckt und den an der Unterseite der piezoelektrischen Scheibe 51 vorgesehenen Draht 53 aufnimmt. Im Umfang des zylindrischen Teils 55 ist eine zur Bohrung 57 parallele zweite Bohrung 58 vorgesehen, die den Draht 54 aufnimmt und in einer nahe der Hauptaus nehmung 56 angeordneten offenen Ausnehmung 59 endet. Das zylindrische Teil 55 kann aus Tufnol geformt sein, das ein mit Phenolharz gebundenes Gewebe ist, wobei dieses Material leicht in zylindrischer Form erhältlich ist und das Gehäuse aus diesem Material hergestellt ist. Statt dessen kann auch das Gehäuse aus einem zweiteiligen Phenoiharz gebildet sein, beispielsweise einem solchen, das unter dem Handelsnamen "Araldite" erhältlich ist, wobei dieses Harz in einem zylindrischen Aluminiumgehäuse gehalten und daraufhin bearbeitet wird. Wenn dieses spezielle Behelfsmittel zur Anwendung gelangt, kann das Aluminiumgehäuse 60 geerdet werden, um zum Zweck der Minimierung von Geräuschen einen Faraday'sehen Käfig vorzusehen. Das piezoelektrische Material und die Drähte werden im zylindrischen Teil 55 mit einem Klebstoff, beispielsweise Araldite, oder einem schlagfesten Cyanacrylklebötoff festgelegt. In der Unterseite des zylindrischen Teils 55 .sind zwei kleine Bohrungen 61, 62 vorgesehen, in denen elektrisch leitende Zapfen 62, 63 festgelegt sind. Die aus den unteren Enden der Bohrungen 57, 58 herausragenden Drähte 53, 54 sind mit den Zapfen 63, 64 verlötet, wobei ein Klebstoff oder ein anderes geeignetes aushärtendes Material verwendet wird, um sämtliche Elemente in ihrer Lage zu halten und außerdem auch einen aus Vollmaterial bestehenden halbkugeligen Dom 65 am Wandler 51 festzulegen. Der Dom 65 kann aus Aluminium hergestellt oder aus einem aushärtenden Harzmaterial, beispielsweise einem unter dem Händelsnamen "Araldite" verkauften Material, geformt bzw. gegi'ssen sein. Der Dom 65 weist einen Außendurchmesser von 8 mm

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auf, der dem Durchmesser des Gehäuses 60 entspricht, und er weist außerdem an seiner Basis einen mittig angeordneten Vorsprung 66 auf, der in Berührung mit der piezoelektrischen Scheibe 51 steht und den gleichen Durchmesser wie diese aufweist. Statt dessen können der Dom und das zylindrische Teil 55 auch als einzige einstückige Einheit gegossen bzw. geformt sein.

Die aus der Basis des Halters herausragenden Zapfen 63, 64 können mit einem Koaxialkabel verbunden sein, wobei die gesamte Verbindung in Weichgummi eingekapselt sein kann. Das Koaxialkabel kann kurz sein (d.h. eine Länge von bis zu 1 m aufweisen), und es ist mit einem geeigneten Verstärker verbunden, der das durch den Wandler erzeugte Ausgangssignal verstärkt. Bei einer abgewandelten Ausführungsform sind die am Halter vorgesehenen Zapfen direkt mit einer gedruckten Schaltung verbunden, auf welcher der Verstärker befestigt ist und die an die Basis des Gehäuses angegossen ist.

Das mit seinem zugeordneten Wandler gekuppelte Gehäuse ist, wie ganz allgemein vorstehend beschrieben, vor dem Ziel befestigt, und es ist von Bedeutung, daß sowohl das Gehäuse als auch das aus dem Gehäuse austretende Kabel akustisch von jeglicher Halterung oder irgendeinem anderen starren Gebilde entkuppelt sind, das möglicherweise die durch den Wandler erzeugte Stoßwelle empfangen könnte, bevor die Stoßweile durch den an der Oberseite des Wandlers vorgesehenen halbkugeligen Dom aufgefangen wird. Wenn daher die Wandler an einem starren horizontalen Rahmen befestigt sind, ist es von Bedeutung, daß die Wandler von diesem Rahmen akustisch entkuppelt sind. Die Wandler können an einem Block aus jedem geeigneten akustisch entkuppelnden Medium ede? Material befestigt sein, das beispielsweise aus einem expandierten Polymersehaöm oder aus einer Kombination aus Polymer-

schaum und einer Metallplatte besteht. Das am meisten bevorzugte Material ist ein geschlossene Zellen aufweisender Polyäthylenschaum, wobei dieses Material von der Firma Bakelite Xylonite Limited unter dem Handelsnamen "Piastizote" vertrieben wird. Selbstverständlich können auch viele andere akustisch entkuppelnde Materialien, beispielsweise Glasfasergewebe oder Mineralwolle, verwendet werden.

Der Wandler kann dadurch montiert bzw. festgelegt werden, daß, wie aus Fig. 11 ersichtlich, ein Block 67 aus akustisch kuppelndem Medium genommen wird, daß innerhalb des Materialblocks 67 eine Bohrung oder Ausnehmung 68 gebildet wird, die zur Aufnahme des Wandlers und Halters dimensioniert ist, und daß schließlich das Gehäuse in die Ausnehmung 68 eingesetzt wird. Der gesamte Block 67 kann sodann auf geeignete übliche Weise, beispielsweise durch Klammern oder Klemmschrauben 69, an einem geeigneten Rahmen oder Support 70 festgelegt werden, wie in Fig. 11 schematisch dargestellt.

Wenn die Wandler in ihrer Relativlage zum Ziel positioniert worden sind, ist es erforderlich, daß dem Computer die Informationen, welche die genaue Lage jedes Wandlers betreffen, zusammen mit denjenigen Informationen zugeleitet werden, welche die Lage jedes Ziels relativ zu den Wandlern betreffen. Hierbei sollen die geeigneten Abstände sorgfältig gemessen und die geeigneten Informationen dem Wandler zugeleitet werden, oder es können auch andere Verfahren gewendet werden, um dem Computer die Informationen zuzuleiten. Anstatt den Abstand zwischen den Wandlern mit einem Lineal, Metermaß oder dgl. zu messen, ist es beispielsweise auch möglich, eine Stange aus Metall derart anzuordnen, daß die Metallstange jeden der Wandler berührt, wobei dann ein Ultraschallimpuls durch die Metallstange geleitet werden kann und die Ankunftszeit des Impulses an jedem Wandler durch den Computer gomoHsen hcjwIq aufKoxoichnot wird. Dor Computer tat mit dor In-

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ST-

formation bezüglich der Geschwindigkeit der Ultras chaliimpuiswelle durch die Metallstange gespeichert, weshalb er in der Lage ist, die genaue Position jedes Wandlers mit einem hohen Ausmaß an Genauigkeit zu berechnen,

Es ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn Kugeln in Richtung auf die Ziele abgefeuert werden, die jeweilige Position der Kugel in bezug auf den Wandler gemessen wird, wobei diese Position bzw. Lage gegebenenfalls durch den Computer angezeigt wird. Es ist daher von Bedeutung, daß der Computer mit genauen Informationen bezüglich der Lage des Ziels in bezug auf die Wandler versehen ist.

Die Amplitude der Stoßweilen, die durch jeden der oben beschriebenen Wandler erzeugt werden, hängen von der Geschwindigkeit der Kugel, der speziellen Art der Kugel bzw. des Geschosses, dem Abstand der Kugel vom Wandler und vielen anderen variablen Faktoren ab.

Es ist nun erforderlich, aus diesem vorerwähnten Signal ein genaues Signal zu erhalten, das zum Betätigen der Einrichtung verwendet werden kann, mittels welcher die Zeit, zu der die Stoßwelle durch den Wandler erfaßt worden war, gemessen wird, weshalb es auch tatsächlich erwünscht ist, das durch den Wandler erzeugte Analogsignal in ein Digitalsignal umzuwandeln. Es wird daher das Signal einem Verstärker zugeleitet, der ein Digitalsignal mit einem schnellen Anfangsteil erzeugt und durch eine Stoßwelle, nicht jedoch durch irgendwelche andere Geräusche ausgelöst wird. Ein diesbezüglich bevorzugter Verstärker 71 ist aus Fig. 12 ersichtlich, wobei festzustellen ist, daß das Signal dem Verstärker 71 über das Koaxialkabel 72 zugeleitet wird, dsssen fceide Ädern über verschiedene Vorwiderstände dem Eingang @imsB Düferentiaiverstärkers 73 zugeleitet sind. Der Ausgang des DiI=

73 ist über eine Wechselspannungstopplung mit

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-sr-

einem Auslöseschwellwertvergleicher 74 verbunden, in dem das Signal mit einem vorbestimmten Bezugssignal verglichen wird, um zu verhindern, daß die gesamte Vorrichtung - anstatt durch eine Stoßwelle durch andere Geräusche ausgelöst wird. Der Auslöseschwellwertvergleicher 74 kann zur Einregelung der Empfindlichkeit der Vorrichtung entsprechend eingestellt werden. Der Ausgang des Vergleichers 74 wird mit einer Linearverstärkeranordnung 75, 76, 77 verstärkt, wobei dann am Ausgang 78 ein verstärktes Signal erscheint.

Die einzelnen Bezugszeichen in Fig. 12 bezeichnen die bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendeten einzelnen Bauteile, die Bauteile von Militarqualität darstellen und von Texas Instruments erhältlich sind.

Der Ausgang des Verstärkers 71 kann als Digitalsignal angesehen werden.

Wie schon dargelegt, basiert die bereits erläuterte mathematische Analyse auf der Annahme, daß sich die durch ein Überschallgeschoß erzeugte Stoßwelle senkrecht zur Flugbahn des Geschosses ausbreitet, wobei sich Ausführungsformen der Erfindung, die auf der obigen mathematischen Analyse basieren, als zufriedenstellend erwiesen haben und die Genauigkeit über bestimmte Grenzen hinaus nicht verbessert werden kann.

Wenn eine Kugel von einem beliebigen Geschütz, beispielsweise einem Gewehr, abgefeuert wird, erzeugt die mit Überschallgeschwindigkeit fliegende Kugel in jedem Augenblick eine Stoßwelle, wobei sich jede Stoßwelle nacheinander sphärisch mit linearer Geschwindigkeit ausbreitet. Fig. 13 stellt die Flugbahn einer Kugel dar und zeigt die jeweilifen Stellungen an, die durch die Kugel in den Augenblicken.L - I₄

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eingenommen werden. Fig. 13 zeigt außerdem die durch die Kugel erzeugten sphärischen Stoßweilen zu diesen Zeitpunkten, wobei die Stoßwellen sämtlich zum Zeitpunkt I- dargestellt sind. Es zeigt sich, daß der Durchmesser der Stoßwelle an derjenigen Stelle, weiche die Kugel zum Zeitpunkt I. einnimmt, Null beträgt, wogegen der Durchmesser der durch die Kugel erzeugten Stoßwelle zum Zeitpunkt L relativ groß

JL

ist. Es zeigt sich außerdem aus Fig. 13, daß die Hüllkurve der Kugelkurven eine ganz allgemein konische Stoßwelle bildet, wobei solch eine konische Hüilkurve deswegen erzeugt wird, weil in jedem Augenblick eine Stoßwelle erzeugt wird.

Fig. 14 zeigt die Flugbahn einer Kugel oder eines anderen sich dem Ziel nähernden Geschosses und stellt außerdem die Stoßwelle dar, die erzeugt wird, wenn sich die Kugel an der Stelle A befindet und durch einen Sensor C erfaßt wird. Die Kugel trifft am Punkt D auf das Ziel

ISs ist möglich, die hier zur Rede stehende Situation aufgrund einer mathematischen Annäherung zu betrachten, wobei anfänglich davon ausgegangen wird, daß sich die Kugel zum Zeitpunkt T_Q an einer Stelle P irgendwo auf des* Flugbahn befindet, und wobei außerdem das Lot von Oeosor zu Sensor gefällt v/ird; dieses Lot bzw. diese Senkrechte endet am Punkt D auf der Flugbahn. Die Stoßwelle, die dann erzeugt wird, wenn sich die Kugel am Punkt A auf der Flugbahn befindet, wird durch den Wandler C erfaßt.

Eb sei nan eine Kugel betrachtet, die entlang der Flugbahn PADB fliegt W3& letztlich auf das Ziel bsim Punkt B auftrifft. Es ist nuß erforderlich, die Koordinaten des Panktes B in der Zielebene in besug auf den Ursprung nßseres Koordinatensystems O au finden.

P stellt die Lage bzw. Position der Kugel dar, wenn mit einer Zeitmeßperiode begonnen wird. Die Stoßwelle, die gegebenenfalls den Sensor bei C auslöst, stammt vom Punkt A auf der Kugelflugbahn. D stellt einen Punkt auf der Flugbahn dar, der derart liegt, daß CD senkrecht zu AD verläuft.

Es sei angenommen, daß die Kugelflugbahn über die (relativ kurze) Strecke PB verläuft und daß T ein Einheitsvektor in Richtung der Flugbahn sei.

Aufgrund der Eigenschaften der Stoßwellen von Überschallgeschossen gilt:

sin θ =-1 (1)

^Vb

wobei ν = Schallgeschwindigkeit und
v, = Geschwindigkeit der Kugel.

Nun gilt für die Zeit t, in welcher die Stoßwelle den Sensor bei C erreicht:

t = Zeit für den Weg der Kugel + Zeit für den Weg der Stoßvon P zu A welle von A zu C

Ausgehend von diesem anfänglichen mathematischen Konzept, ist es möglich, unter Bezugnahme auf die verschiedenen veKtoriellen Parameter und die Zeit t eine Vektorgleichung abzuleiten.

In gleicher Weise läßt sich für jeden der in der Sensoranordnung vorgesehenen Sensoren eine ähnliche Gleichung herleiten. Wenn für jeden Sensor in der Sensoranordnung die Zeit t bekannt ist, ist es möglich,

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die Gleichungen als Gruppe ähnlicher bzw. einander entsprechender Gleichungen zu lösen. In einem Fall enthalten die Gleichungen jeweils fünf Unbekannte, weshalb gleichzeitig fünf Gleichungen gelöst werden müssen. Die Gleichungen können iterativ gelöst werden.

Im folgenden sei nun ein Schießplatz bzw. ein Übungsschießstand beschrieben, der auf solch einer mathematischen Annäherung beruht.

Fig. 15 zeigt die Anordnung von Wandlern 79 auf einem Schießplatz, der eine Vielzahl von Schneisen 80 sowie eine Vielzahl von Zielwällen bzw. Zielbänken 81 aufweist. Die Wandler 79 jeder Zielbank 81 sind mit einer Zeitmeßanordnung 82 verbunden, deren Ausgang an einen Puffer angeschlossen ist. Wie aus Fig. 15 ersichtlich, sind drei Bankziele vorgesehen, die Signale von den Wandlern 79 zu den drei Zeitmeßanordnungen 82 und daher auch zu den drei Puffern 83 leiten. Die Puffer 83 werden nacheinander vom Computer bzw. Rechner 7 abgefragt, wobei dann, wenn irgendwelche Informationen am Ausgang eines Puffers 83 verfügbar stehen, diese Informationen in den Rechner 7 geleitet werden und daraufhin der betreffende Puffer freigegeben wird. Jede Zielbank ist mit einer langen Reihe Wandler versehen, die vor jedem Ziel angeordnet sind. Hierbei ist keine spezielle Gruppe von Wandlern vor jedem einzelnen Ziel angeordnet. Durch Verwendung einer Anordnung, bei der die von jeder Bank bzw. Gruppe von Wandlern kommenden Informationen in einem Puffer gespeichert und sodann die Puffer durch den Rechner abgefragt werden, wird das auf dem Schießplatz erforderliche Ausmaß an Verdrahtung minimiert, da andernfalls jeder Wandler einzeln mit dem Rechner verbunden werden müßte.

Wie aus Fig. 16 ersichtlich, weist jede Zeitmeßanordnung 82 eine Anordnung aus Verriegelungen 84 auf, die jeweils drei Zustandsformen (tristate) annehmen können und jeweils mit dem Ausgang des Verstär-

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kers 71, der einem einzelnen Wandler zugeordnet ist, verbunden sind. Jede Verriegelung 84 kann eine solche Verriegelung aufweisen, die durch Texas Instruments unter derBezugsnummer 74363 in den Handel gebracht wird. Jede der Tristat-Verriegelungen 84 ist mit einem Ausgang eines 24-Bit-Taktsignalgenerators 85 verbunden, der aufeinanderfolgende, die genaue Zeit angebende Signale erzeugt. Hierbei wird alle 10 nano-Sekunden ein neues Signal erzeugt. Die Anordnung ist derart, daß dann, wenn das Digitalsignal von dem einem Wandler zugeordneten Verstärker 71 einer Verriegelung 84 zugeleitet wird,diese Verriegelung das 24-Bit-Taktsignal aufzeichnet, das in diesem Augenblick am Ausgang des 24-Bit-Taktsignalgenerators 85 vorhanden ist. Das Digitalsignal des Verstärkers 71 wird gleichzeitig außerdem einer Steuervorrichtung 86 zugeleitet, die daraufhin veranlaßt, daß das in der Verriegelung 84 aufgezeichnete Signal zusammen mit einem Signal, das dauernd in einem der Verriegelung zugeordneten Festwertspeicher 87 aufgezeichnet ist, dem Puffer 83 zugeleitet wird. Das im Festwertspeicher 87 gespeicherte Signal ist ein solches, das für den der speziellen Verriegelung 84 zugeordneten Wandler repräsentativ ist. Der Puffer 83 ist eine Vorrichtung des "first in-first out"-Typs (d.h. das zuerst ankommende Signal wird auch als erstes wieder ausgegeben) und wirkt als Informationszwischenspeicher. Die im Puffer 83 gespeicherte Information umfaßt das vorübergehend in der Verriegelung 84 gespeicherte Signal sowie das Signal, das dauernd in dem zugeordneten Festwertspeicher 87 gespeichert ist. Wenn einmal diese Informationen vom Puffer 83 aufgenommen worden sind, wird ein weiteres Signal zur Verriegelung 84 geleitet, die sodann freigestellt wird und bereit ist, um beim Empfang einer weiteren, vom zugeordneten Wandler kommenden Stoßwelle ein weiteres Signal vom Taktsignalgenerator 85 zu speichern. Der Puffer speichert daher eine große Anzahl von gesonderten Informationsdaten, wobei jedes der Informationsdaten ein für einen spezellen Wandler repräsentatives Signal sowie ein Signal umfaßt, das für den Zeitpunkt des

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Empfangs einer Stoßwelle durch diesen speziellen Wandler repräsentativ ist. Wenn zwei aufeinanderfolgende Stoßwellen durch denselben Wandler erfaßt werden, werden selbstverständlich zwei Signale vorübergehend im Puffer gespeichert, der dasselbe, für diesen speziellen Wandler repräsentative Signal, jedoch unterschiedliche Signale, die für den Zeitpunkt des Empfangs einer Stoßwelle durch diesen Wandler repräsentativ sind, umfaßt.

Wenn ein im Puffer gespeichertes Signal am Ausgang des Puffers 83 verfügbar ist, wird dem Rechner 7 ein Signal zugeleitet, und der Rechner 7 fragt sodann jeden der Puffer ab, wobei er die Informationen von demjenigen Puffer 83 annimmt, bei dem die Information an dessen Ausgang verfügbar ist. Die von diesem Puffer 83 erhaltenen Informationen werden sodann einem ersten Kleinrechner 88 zugeleitet und außerdem auch einem in der Rechneranordnung vorhandenen Speicher 89 zugeführt. Diese Bauteile und auch andere in der Rechneranordnung vorhandene Bauteile sind miteinander über eine Sammelleitung 90 (maxibus) verbunden, wie aus Fig. 17 ersichtlich. Die Anordnung arbeitet in Realzeit, d.h. in einer Zeit, die nicht zwischen den verschiedenen Bauteilen gemeinsam genutzt wird, sondern es arbeiten vielmehr die einzelnen Bestandteile unabhängig voneinander, weswegen auch die einzelnen Bauteile gleichzeitig arbeiten können. Der Kleinrechner 88, der ein TMS 9900-Rechner von Texas Instruments sein kann, dem seinerseits ein Ortsspeicher mit einem Intel 2102-Speicher zugeordnet ist, tastet anfänglich die vom Puffer erhaltenen Daten ab und vergleicht die verschiedenen Zeitpunkte des Empfangs der Schockwellen durch die Wandler mit vorbestimmten Kriterien. Aus diesem anfänglichen Vergleich werden verschiedene "Gruppen" aus empfangenen Signalen gebildet, wobei jede empfangene Signalgruppe unter die vorbestimmten Kriterien fällt und daher Signale darstellt, die sich von einem einzigen Geschoß ableiten lassen. Wenn daher beispielsweise ein Geschoß über die Wand-

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ler fliegt, wird die durch dieses Geschoß erzeugte Stoßwelle durch fünf oder sechs Wandler aus einer langen Reihe von Wandlern erfaßt, die unterhalb der Ziele, auf welche mit dem Geschoß gezielt wird, angeordnet sind. Die Wandler erfassen sämtlich die Stoßwelle innerhalb eines vergleichsweise kurzen Zeitraumes, weshalb auch die durch die Wandler erfaßten Signale leicht von denjenigen Signalen unterschieden werden können, die durch die Wandler aufgrund eines nachfolgenden Geschosses empfangen werden, da die vom nachfolgenden Geschoß empfangenen Signale zu einem sehr viel späteren Zeitpunkt erzeugt werden.

Wie oben dargelegt, wählt der Kleinrechner 88 in passender Weise Gruppen aus empfangenen Signalen aus und leitet diese Signale einem zweckentsprechend aufgebauten vorprogrammierten Rechner 91 oder PROM (programmed readout memory = programmierter Lesespeicher) zu, der als mathematische bzw. Rechnereinheit arbeitet, um anhand der Eingangsdaten einen vorbestimmten mathematischen Vorgang durchzuführen und ein für die Lage der Flugbahn des Geschosses repräsentatives Ausgangssignal zu erzeugen.

An dieser Stelle ist zu betonen, daß das Programmieren solch einer Vorrichtung in der Hardware der Vorrichtung eingeschlossen ist, weswegen keinerlei Software-Programm erforderlich ist. Es kann daher die Vorrichtung mit außerordentlich hoher Geschwindigkeit arbeiten, wobei auch solch eine Annäherung durchführbar ist, da die Einheit lediglich eine mathematische Funktion durchführen muß. Es kann jedoch auch ein programmierter Rechner verwendet werden, und zwar unter der Voraussetzung, daß der programmierte Rechner in der Lage ist, mit ausreichender Geschwindigkeit zu arbeiten. Wenn die mathematische Einheit 91 die Lage der Flugbahn berechnet hat, wird diese Information dem Speicher 89 und von hier aus einer visuellen Anzeigevorrichtung 92 zugeleitet.

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Die visuelle Anzeigevorrichtung 92 weist eine Einrichtung zum Erzeugen eines Signals auf, das dann, wenn es einer Kathodenstrahlröhre zugeleitet wird, bewirkt, daß diese Kathodenstrahlröhre die Darstellung eines Zieles zeigt. Wie aus Fig. 18 ersichtlich, weist eine bevorzugte Einrichtung zur Erzeugung solch eines Signals eine mit einem geschlossenen Schaltkreis versehene Fernsehkamera 94 auf, der Mittel 95 zum Projizieren eines auf einem photographischen Objektträger 96 enthaltenen Bildes in die Kamera zugeordnet sind. Die Kamera 94 arbeitet in der üblichen Weise und erzeugt daher ein Videosignal, das für das auf dem Diabild 96 vorhandene Bild repräsentativ ist. Auf dem Diabild oder Objektträger 96 sind auch verschiedene Zeichen oder Linien vorhanden, welche die X- und Y-Achsen definieren, wobei die Lage des Ziels in bezug auf diese Achsen bekannt ist. Ein Teil des von der Kamera 94 kommenden Videosignals wird zwei gesonderten Detektorkreisen 97, 98 zugeleitet, welche die Lage des Strahls, der das Ziel in der Kamera 94 zu jedem Zeitpunkt abtastet, erfassen können und die mit einer Dunkeltastvorrichtung 99 verbunden sind. Diese kann denjenigen Teil des Videosignals dunkeltasten, der sich auf die die Achsen definierenden Zeichen bezieht. Es umfaßt daher das Ergebnis des in der Leitung 100 befindlichen Videosignals lediglich einen Teil des durch die Kamera 94 erzeugten Videosignals, wobei dieser Signalteil der für das Bild des Ziels repräsentative Teil des Signals ist. Die durch den X-Detektor und den Y-Detektor erzeugten Signale werden ebenfalls einem gesonderten Vergleicher 101 zugeleitet, der vom Rechner 7 mit Informationen versehen wird, welche die genaue Lage jedes durch das System erfaßten Geschosses umfassen. Der Vergleicher 101 vergleicht die Lage des Geschosses mit den vom X-Detektor und Y-Detektor kommenden Signalen, wobei dann, wenn sich die Signale entsprechen, d.h. wenn der Strahl in der Kamera 94 auf diejenige in die Kamera 95 projizierte Bildfläche gerichtet ist, die der Zielfläche auf dem Schießplatz entspricht, die durch das Geschoß getroffen wurde, erzeugt der Vergleicher 101 ein Ausgangs-

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signal, das einem exklusiven ODER-Gatter 102 zugeleitet wird. Das Ausgangssignal der Dunkeltastvorrichtung 99 wird über das exklusive ODER-Gatter 102 einer Kathodenstrahlröhre 103 zugeleitet, die ein Bild des Zieles, das durch die Kamera 94 vom Objektträger 96 abgeleitet ist, anzeigt und außerdem auf diesem Bild Flächen anzeigt, bei denen die Farbe des Bildes umgekehrt ist, um dadurch diejenigen Punkte des Zieles anzuzeigen, die von den auf dem Schießplatz abgeschossenen Kugeln oder Geschossen getroffen worden sind. Selbstverständlich wird hierbei davon ausgegangen, daß die Kugel oder das Geschoß an derjenigen Stelle auf das Ziel auftrifft, die durch denRechner aufgrund der von den Wandlern abgeleiteten Informationen berechnet worden ist.

Für den SchießplatzkontroUeur kann eine visuelle Anzeigeeinheit 92 vorgesehen sein, wobei der SchießplatzkontroUeur aus der Vielzahl der auf dem Schießplatz befindlichen Ziele ein beliebiges Ziel, das von Interesse ist, auswählen kann, so daß dann die visuelle Anzeigeeinheit 92 eine Darstellung dieses speziellen Ziels sowie derjenigen Punkte oder Positionen wiedergibt, an denen die auf dieses Ziel abgefeuerten Geschosse auf das Ziel auf getroffen sind oder am Ziel vorbeigeflogen sind. Für mehrere Schießplatzkontrolleure können entsprechend viele solcher visuellen Anzeigeeinheiten vorgesehen sein, wobei es außerdem auch möglich ist, wie eingangs schon dargelegt, daß für jeden Übungsschützen eine individuelle Anzeigeeinheit vorgesehen ist, so daß der Schütze unmittelbar sehen und beurteilen kann, wohin jede Kugel fliegt.

Es ist außerdem möglich, auf dem Schießplatz den einzelnen Zielen jeweils einen Mechanismus zuzuordnen, durch den das Ziel in eine freiliegende Stellung angehoben und in eine Verborgenstellung abgesenkt werden kann. Diese Mechanismen können durch die Rechneranlage gesteuert werden, wobei die Rechneranlage einen Benutzerprogrammspeicher 104 beinhalten kann, in dem ein vorbestimmtes Programm an Be-

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π-·

wegungen der Ziele gespeichert sein kann, wobei die Ziele diese vorbestimmten Bewegungen durchführen, wenn das gespeicherte Programm aktiviert wird. Es kann außerdem ein zweiter Kleinrechner 105, der ebenfalls ein Texas TMS 9900-Rechner sein kann, vorgesehen und mit den mechanischen Vorrichtungen 106 verbunden sein, die zum Bewegen der Ziele vorgesehen sind, wobei dieser Kleinrechner 105 die Stellung bzw. Lage jedes speziellen Zieles aufzeichnet und das korrekte Funktionieren jedes speziellen Zieles überprüft. Bei solch einer Ausführungsform kann eine weitere visuelle Anzeigeeinheit 107 vorgesehen sein, die Bilder über die verschiedenen, auf dem Schießplatz vorhandenen Ziele zeigt, wobei die jeweils gegebene Bilddarstellung auf der visuellen Anzeigeeinheit 107 zu jedem speziellen Zeitpunkt repräsentativ für den Zustand jedes Zieles ist, d.h. anzeigt, ob sich das Ziel in angehobener Stellung oder in abgesenkter Stellung, und wobei außerdem die Anzahl der Treffer angezeigt wird, die sich bei einem beliebigen speziellen Ziel ergeben haben. Es ist in Aussicht genommen, diese spezielle visuelle Anzeigeeinheit 107 für einen Schießplatz Oberkontrolleur vorzusehen, der dann beim Betrachten der visuellen Anzeigeeinheit 107 den genauen Zustand jedes auf dem Schießplatz vorhandenen Zieles feststellen kann. Diese visuelle Anzeigeeinheit 107 ist außerdem zur Anzeige einer gestörten Funktion eines speziellen Ziels geeignet.

Der Rechneranlage ist außerdem ein Drucker 108 zugeordnet, der derart betätigbar ist, daß er Ausdrucke jeder beliebigen, im Speicher vorhandenen Information liefert. Ein Papierdrucker bzw. -Stanzer kann ebenfalls vorgesehen sein.

Der Hauptrechner 109, der eine Steuerfunktion durchführt, ist vorzugsweise ein solcher Rechner, der von der Firma Computer Automation (Naked Mini Division) in Irvine, Kalifornien als Computer OS 1 4/10 verkauft wird; der Benutzerprogrammspeicher 104 ist vorzugsweise

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ein von der Firma Computer Automation verkauftes floppy disc sub system model 18566-XX; der Hauptspeicher 89 ist vorzugsweise ein von der Firma Computer Automation verkaufter Kernspeicher von bis zu 32 K-Worten, und der bevorzugte Drucker 108 ist ein Centronix 306, der ebenfalls von der Firma Computer Automation erhältlich ist.

Es lassen sich selbstverständlich sehr viele Abwandlungen vorsehen, wobei auch der Computer mit Einrichtungen versehen sein kann, um eine Auswertung zu berechnen, die jedem speziellen Geschoß zuteilbar ist und auf der geeigneten visuellen Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.

Die auf einem Schießplatz der beschriebenen Weise verwendeten Ziele können statische Ziele oder solche Ziele sein, die in Abhängigkeit von Steuersignalen, wie aus Fig. 1 ersichtlich, sich anheben und umkippen; die Ziele können aber auch lediglich Wassersprühnebel oder dgl. sein, auf die sichtbare Bilder, die für die Ziele repräsentativ sind, projiziert sind.

Wenn die Ziele von demjenigen Typ sind, der anhebbar und absenkbar ist, können die Ziele in der oben beschriebenen Weise durch Geländeleitungen gesteuert sein, obwohl es auch möglich, ist die Ziele durch Radio- bzw. Funksignale zu steuern. Der Rechner kann derart betätigt werden, daß er ein Ziel immer dann kurz sich absenken läßt, wenn dieses Ziel tatsächlich von einem Übungsschützen getroffen wurde. Obwohl die Erfindung im speziellen in bezug auf einen ortsfesten Gewehrübungsschießplatz beschrieben wurde, ist es auch möglich, die Erfindung bei einem Schießplatz anzuwenden, bei dem sich die Ziele auf Wagen, Laufkatzen oder dgl. bewegen, wobei auch die Wandler auf den Wagen in einer festen Position in bezug auf die Ziele befestigt sind. Statt dessen kann die Erfindung auch in Verbindung mit einem Boden-Luft- oder Luft-Luft-Übungsschießen zur Anwendung gelangen, wobei in diesem

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Fall die Wandler an demjenigen Bremsschirm oder Schleppziel befestigt sind, welches das eigentliche Ziel darstellt.

Wenn ein in der oben beschriebenen Weise erläuterter Schießplatz für Schießübungen einer großen Anzahl von Schützen zur Anwendung gelangt, kann der Rechner, der an einer zentralen Steuer konsole angeordnet ist, viele Funktionen durchführen, und es können die genauen Funktionen, die vom Rechner durchgeführt werden, durch verschiedene Druckknöpfe oder dgl., die an der Steuerkonsole vorgesehen sind, gesteuert werden.

Anfänglich kann der Rechner in die Lage versetzt sein, die Position jedes auf jedes Ziel abgefeuerten Geschosses zu berechnen und an die visuellen Anzeigeeinheiten, die nahe jedem Übungsschützen vorgesehen sind, Signale zu liefern, so daß jede der visuellen Anzeigeeinheiten eine Darstellung des Zieles, auf das der Übungsschütze zielt, zeigt und außerdem eine Anzeige derjenigen Stellen gibt, an denen der Übungsschütze in einer speziellen Schießsequenz oder -folge das Ziel getroffen hat. Wenn daher ein Übungsschütze zehn Geschosse auf das Ziel abfeuert, kann dann, wenn die Geschosse nacheinander auf das Ziel abgefeuert werden, die Trefferlage der Geschosse auf dem Ziel an der geeigneten visuellen Anzeigeeinheit optisch sichtbar gemacht werden.

Selbstverständlich können auch Fast-Fehlschüsse auf der visuellen Anzeigeeinheit sichtbar gemacht werden, da diese ebenfalls durch die Wandler erfaßt werden. Wenn der Schütze bei seinem Schießen in vernünftigen Grenzen genau war, sollten am Ende einer Schießsequenz auf der optisch wiedergegebenen Darstellung des Ziels zehn Punkte bzw. Stellen markiert sein, die genau angeben, wo die Geschosse das Ziel getroffen haben. Es ist möglich, den verschiedenen, auf der Anzeigeeinheit dargestellten Punkten Zahlen zuzuordnen, welche die genaue

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Reihenfolge angeben, mit der die Geschosse auf das Ziel abgefeuert wurden, so daß es dadurch dem Schützen möglich ist festzustellen, ob sich seine Genauigkeit während der Schießsequenz verbesserte oder nicht.

Der Computer kann auch für jedes Ziel und jede Schießsequenz die Gesamtheit der "Gruppe" berechnen, so wie sie durch den Übungsschützen abgefeuert wurde. Diese Zahlen können ebenfalls auf der individuellen Anzeigeeinheit 9, die für jeden Übungsschützen vorgesehen ist, dargestellt werden. Statt dessen können auch die Anzahl der "Treffer" und die Anzahl der "Fehlschüsse" aufgezeichnet und optisch sichtbar gemacht werden oder aber es kann die durch den Schützen erzielte Treffermarkierung dargestellt werden.

Es ist außerdem möglich, den Rechner 7 derart zu programmieren, daß die Aufmerksamkeit des Schießplatzkontrolleurs auf einen bestimmten Übungsschützen, der besonders ungenau schießt, gezogen wird, um dadurch den Schießplatzkontrolleur in die Lage zu versetzen, diesen speziellen Übungsschützen mit entsprechenden Instruktionen oder Ratschlägen zu versehen. Die zentrale Steuerkonsole ist mit einer Anzeigeeinheit 9 versehen, die den Trainer in die Lage versetzt, unverzüglich eine Darstellung eines beliebigen Zieles zu erblicken, wobei diese Darstellung genau der Darstellung entspricht, die auch auf der visuellen Anzeigeeinheit des betreffenden Übungsschützen erscheint. Es kann daher der Trainer die Fortschritte jedes Übungsschützen überwachen.

Der Drucker 13 kann lediglich die Trefferzahl und Gruppierung ausdrukken, die durch jeden der Übungsschützen während einer Schießsequenz erzielt wurde, oder aber es kann der Drucker derart betätigt werden, daß er eine ausgedruckte Darstellung eines oder sämtlicher Ziele ein-

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schließlich einer Darstellung der Stellen liefert, an denen jedes der Ziele durch Kugeln getroffen worden ist. Solch ein Ausdruck kann eine permanente Aufzeichnung des Schießergebnisses eines speziellen Schützen darstellen.

Die bei der Erfindung verwendeten Ziele 3 können statische Ziele sein, wobei festzustellen ist, daß es aufgrund des Umstandes, daß die Zielscheiben lediglich als Zielzeichen funktionieren, nicht erforderlich ist, irgendeine Zielscheibe auszutauschen, bevor diese tatsächlich vollständig zerstört ist. Die Erfindung kann ebenfalls mit Vorteil in Verbindung mit Zielen verwendet werden, die aus einer verborgenen Stellung in eine freiliegende oder Schießstellung und umgekehrt bewegt werden können. Ziele dieser Art sind in Fig. 1 dargestellt. Die Erfindung kann außerdem in Verbindung mit Zielen verwendet werden, die auf entlang einer vorbestimmten Bahn beweglichen Wagen montiert sind, wobei die Wandler ebenfalls direkt oder indirekt auf den zusammen mit den Zielen beweglichen Wagen angeordnet sind. Selbstverständlich kann die Erfindung auch in Verbindung mit vielen weiteren Einrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise Lichtern bzw. Lampen zum Beleuchten des Ziels, um die Durchführung des Schießens auch nach Einbruch der Dunkelheit zu ermöglichen, oder aber Einrichtungen, die an oder nahe dem Ziel vorgesehen sind und die Erwiderung des Schießens durch einen Gegner simulieren. Solche Einrichtungen können durch den Rechner gesteuert werden, der dann in Abhängigkeit von einem Schuß betätigt wird, der auf das Ziel abgefeuert ist, jedoch einen Fast-Fehlschuß darstellt.

Die weiter oben dargelegte mathematische Analyse setzt voraus, daß die Luft, in die bzw. in der das Geschoß abgefeuert wird, ruhende Luft ist. Wenn jedoch der Schießplatz ein Freiluftschießplatz ist, besteht

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stets die Möglichkeit, daß auch der Wind bläst. Die folgende mathematische Analyse berücksichtigt den Effekt des Windes.

Wie aus Fig. 19 ersichtlich, fliegt eine Kugel längs der Flugbahn PAB, wobei sie dann das Ziel bei B treffen wird, dessen Koordinaten aufzufinden sind.

Die Stoßwelle, die möglicherweise den Sensor bei C auslöst, nimmt ihren Anfang beim Punkt A auf der Kugelflugbahn.

P ist die Position der Kugel, wenn eine Zeitmeßperiode gestartet wird, d.h. P stellt einen beliebigen Anfangszeltpunkt dar.

O, ein Punkt in der Zielschelbenebene, 1st der Anfang unseres Koordinatensystems.

Wenn nun das Signal die Gesamtzeit t benötigt, um von P nach C zu gelangen, dann setzt sich diese Gesamtzeit t zusammen aus der Zelt, welche die Kugel benötigt, um A zu erreichen, und aus der Zelt, welche die Stoßwelle benötigt, um von A nach C zu gelangen. Diese beiden Zelten selen jeweils als L bzw. t„ definiert.

Die Stoßwellenbewegung kann als eine solche Wellenfront betrachtet werden, die sich In sich bewegender Luft sphärisch ausbreitet. In dem Zeitintervall t„ hat sich das Zentrum der sphärischen Störung aufgrund des Windeffektes von A nach R bewegt, während sich die Störung auf den Radius RC ausgebreitet hat.

Auch hier ist es wieder möglich, eine Vektorgleichung zu definieren, und zwar unter Bezugnahme auf verschiedene vektorielle Parameter und die Summe aus t. und t„.

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Solch eine Gleichung verknüpft beispielsweise die Ankunftszeit der Stoßwelle an einem Sensor C mit der Lage des Sensors und den Koordinaten der Kugeltreffer lage in der Zielebene.

Für jeden der Sensoren in der entsprechenden Gruppe läßt sich eine ähnliche Gleichung aufstellen, wobei seine ausreichende Anzahl von Sensoren ermöglicht, die Gleichung für die verschiedenen Unbekannten zu lösen.

In der Praxis können zur Lösung der Gleichungen Iteratiwerfahren angewendet werden.

Wenn der Wind in Betracht gezogen wird, liegen noch mehr Unbekannte vor, weshalb auch eine größere Anzahl von Eingangsdaten verfügbar sein muß, um die Trefferlage des Geschosses bestimmen zu können. Beim Lösen simultaner Gleichungen müssen genauso viele Gleichungen wie Unbekannte vorliegen, weshalb auch eine große Anzahl von Zeitdifferenzen gemessen werden muß, wenn genaue Ergebnisse erzielt werden sollen.

Bei einer Alternativannäherung an die durch das Vorhandensein des Windes aufgeworfenen Probleme können die Geschwindigkeit und Richtung des Windes gemessen und dem Rechner eingegeben werden; aufgrund des Windes kann daher auch beim Durchführen der erforderlichen Berechnungen die Geschwindigkeit in Betracht gezogen werden.

Eine angemessene Art und Weise der Messung der Windgeschwindigkeit oder wenigstens der Messung der Effekte der Windgeschwindigkeit ist darin zu sehen, eine oder mehrere Schallquellen, beispielsweise schallaussendende Wandler, vorzusehen und diese an vorbestimmten Stellen

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in bezug auf die Wandleranordnung anzuordnen. Die schallaussendenden Wandler werden durch den Computer gesteuert und senden Töne bzw. akustische Signale von solch einer Frequenz aus, daß sie durch die Wandler erfaßt werden können. Die Wandler und Zeitmeßvorrichtungen messen die Zeit des Erfassens der durch die Wandler erzeugten Schallwellen, worauf dann diese Zeitwerte mit denjenigen Zeitpunkten verglichen werden, zu denen die Wandler aktiviert worden sind. Dieser Vergleich ermöglicht es, die Wirkungen des Windes genau zu messen, so daß auf diese Weise die Windeffekte in jedem Augenblick und auch an verschiedenen Stellen des Schießplatzes überwacht werden können. Dies ist von besonderem Nutzen bei stürmischen Wetterbedingungen.

Wenn die Wandler in einer geraden Linie oder versetzt zueinander angeordnet sind, wird es schon durch vier Wandler ermöglicht, genaue Ergebnisse zu erzielen, wenn angenommen wird, daß das Geschoß senkrecht zum Ziel fliegt und daß keinerlei Wind herrscht; fünf Wandler ermöglichen es demgegenüber, genaue Ergebnisse zu erzielen, wenn das Geschoß eine bekannte geneigte Flugbahn aufweist und wenn keinerlei Wind herrscht; sechs Wandler gewährleisten das Erzielen genauer Ergebnisse, wenn das Geschoß eine unbekannte horizontale Komponente der Flugbahn sowie eine bekannte vertikale Komponente aufweist und wenn keinerlei Wind vorliegt. Sieben Wandler ermöglichen das Erzielen genauer Ergebnisse bei einer normalen Flugbahn und unbekannten Windfaktoren sowie bei einer bekannten geneigten Flugbahn und unbekannten Windfaktoren; acht Wandler ermöglichen schließlich das Erzielen genauer Ergebnisse bei Kugeln mit einer unbekannten horizontalen Komponente der Flugbahn und einer bekannten vertikalen Komponente der Flugbahn, wenn keinerlei Wind herrscht.

Wenn die Wandler in zwei Reihen sowie versetzt zueinander angeordnet sind, können bereits mit sechs Wandlern genaue Ergebnisse erzielt wer-

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den, wenn das Geschoß eine bekannte horizontale Komponente der Flugbahn sowie eine unbekannte vertikale Komponente der Flugbahn aufweist und wenn keinerlei Wind herrscht; sieben Wandler gewährleisten das Erzielen genauer Ergebnisse, wenn das Geschoß eine unbekannte Flugbahn aufweist und wenn keinerlei Wind herrscht. Mit acht Wandlern lassen sich genaue Ergebnisse erzielen, wenn das Geschoß eine bekannte horizontale sowie eine unbekannte horizontale Komponente der Flugbahn aufweist und wenn ein unbekannter Windfaktor vorliegt. Neun Wandler liefern schließlich genaue Ergebnisse, wenn das Geschoß eine unbekannte Flugbahn aufweist und wenn unbekannte Windfaktoren gegeben sind.

Die oben aufgeführten Wandleranzahlen ergeben die jeweilige Anzahl der Wandler in der durch den Rechner ausgewählten Gruppe an, und es müssen die Zeitmeßsignale durch den Rechner von der jeweils spezifizierten Anzahl von Wandlern empfangen werden, wenn die Trefferlage eines Geschosses bei jedem der oben spezifizierten Sätze aus Bedingungen genau berechnet werden soll.

Es ist daher zu ersehen, daß es bei vielen Gelegenheiten von Vorteil ist, die Wandler in versetzter oder nichtlinearer Anordnung vorzusehen. Ein bevorzugtes Verfahren der Anordnung der Wandler auf diese Weise ist in Fig. 20 dargestellt. Die Wandler sind innerhalb, in geeignetem Abstand voneinander vorgesehenen Öffnungen 110 festgelegt, die in einer Paneelplatte 111 angeordnet sind. Diese weist ein mittiges starres Metallblech 112 auf, dessen Flächen mit Bögen aus schallabsorbierendem Material 113 versehen sind. Die domartigen Wölbungsteile 65 der Wandler ragen aus der Vorderseite der Paneelplatte 111 heraus und können daher die Stoßwellen frei empfangen. Das hintere Ende jedes Wandlers ist mit einem radial sich erstreckenden Flansch 114 versehen,

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der mit der Rückseite der Paneelplatte 111 in Berührung kommen kann und die genaue Positionierung der Wandler unterstützt. Die Öffnungen können genau positioniert werden, indem sie mit einer geeigneten Lehre oder dgl. gebohrt werden. Wenn die Möglichkeit besteht, daß der Abstand zwischen den Öffnungen 110 aufgrund sich ändernder Temperaturen als Folge einer thermischen Expansion variieren kann, können Mittel vorgesehen sein, um die Temperatur zu messen und demRechner 7 entsprechende Kompensat ions informationen zukommen zu lassen. Die Paneelplatte 111 kann ganz nach Wunsch beliebig lang ausgestaltet sein und so viele Wandler wie erforderlich aufnehmen.

Die Wandler können auch Sekundärstoßwellen erfassen, die dann erzeugt werden, wenn das Geschoß auf ein nahe den Wandlern angeordnetes starres Ziel auftrifft. Hierbei kann es möglich sein, daß die Zeitmeßvorrichtungen und daher auch der Rechner nicht in der Lage sind, zwischen solchen Sekundärstoßwellen und denjenigen Stoßwellen zu unterscheiden, die primär durchdas Geschoß erzeugt werden. Es ist daher von Vorteil, die die Wandler lagernde Einrichtung 111 nahe einem Block 115 aus schallabsorbierendem Material oder einem anderen schallabsorbierendem Medium anzuordnen, der in der aus Fig. 21 ersichtlichen Weise zwischen den Wandlern und dem Ziel 116 vorgesehen ist. Es wird daher eine Stoßweile, die sich in Richtung des Pfeiles 117 gemäß Fig. 21 fortpflanzt und durch eine Kugel erzeugt ist, von den Wandlern erfaßt, während eine vom Ziel 116 ausgehende Stoßwelle, die sich in Richtung des Pfeiles 118 fortpflanzt, von den Wandlern nicht erfaßt wird. Die Wandler liegen daher in der wünschenswerten Weise im Schatten des Schallschluckblockes 115.

Bei der aus Fig. 22 ersichtlichen abgewandelten Ausführungsform eines Schießplatzes gelangt ebenfalls die beschriebene Vorrichtung zur An-

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Wendung, Hierbei ist ein Satz von Wandlern 120 vor einem Satz statischer Ziele 121 unterhalb von diesen angeordnet. Diese Wandler 120 sind genau wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen mittels einer Gelände leitung 122 mit dem Rechner 7 verbunden. Zusätzlich zu den statischen Zielen 121 ist ein ein funkgesteuertes Ziel tragender, selbstangetriebener Wagen 123 vorgesehen, der entlang einer Einschienenbahn 124 verfahrbar ist. Der Wagen 123 trägt ein Ziel, das als Darstellung eines Tanks bzw. Panzers ausgebildet ist. Auf dem Wagen 123 ist ein Satz von Wandlern 124 montiert, wobei die von den Wandlern 124 ausgehenden Signale über eine Funkverbindung 125 dem Rechner 7 zugeleitet werden. Weiterhin ist eine zweite Funkverbindung 126 vorgesehen, um dem Wagen 123 Steuersignale zuleiten zu können. Es ist selbstverständlich möglich, im Rahmen der Erfindung auch sehr viele andere Schießplätze auszugestalten, die statische oder auf Wagen verfahrbare Ziele, Ziele, die bei einem Treffer automatisch umkippen, sowie Ziele aufweisen, die für ein nächtliches Schießen in besonderer Weise angeleuchtet sind.

In Fig. 23 und 24 sind schließlich Flußdiagramme der beiden oben beschriebenen Rechnerprozesse dargestellt.

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Claims (56)

1. Liedl, l\lü!!i. ZüitSer

   PaIl-I₁: .. .7,11!,:

   8 O O O M ü η c h B η 2 2 ■ S t B i η s il u r f s I r .1 I) β 2 I 2 2 T η I υ t π ιι Q B 9 / 22 94 41

   Patentansprüche

   (lJ Vorrichtung zur Bestimmung von Informationen über die Flugbahn eines eine vorbestimmte Fläche durclifliegenden Lberschallgeschosses, mit zur Anordnung nahe der vorbestimmten Fläche vorgesehenen Wandlern und Mitteln zum Berechnen der die Flugbahn des Geschosses betreffenden Informationen aus den von den Wandlern erzeugten Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung wenigstens drei nahe einer Kante der Fläche im Abstand voneinander angeordnete Wandler (5) aufweist, durch die jeweils in Abhängigkeit von einer auf den Wandler (5) auftreffenden und durch das Liberschallgeschoß erzeugten Luftstoßwelle ein Ausgangssignal erzeugbar ist, und daß eine Einrichtung (28 - 32, 82) zum Messen der Zeitverzügerungen zwischen den durch jeden der Wandler erzeugten Ausgangssignalen sowie eine Einrichtung (7) zum Berechnen der Position des fliegenden Geschosses aus den Zeitverzögerungen vorgesehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dad ur ch gekennzeichnet, daß die Wandler (5) nahe der unteren Seitenkante der vorbestimmten Fläche angeordnet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (5) derart angeordnet sind, daß die Stoßwelle direkt auf sie auftrifft.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wandler (5) ein scheibenförmiges Teil (39) aus piezoelektrischem Material aufweist.

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5. 5. Vorrichtung mich Anspruch 4, el a du rc Ii gckciiiizeicliiiet, daß jede Scheibe (39) einen Durchmesser von maximal etwa 5 mm aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 (xler 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Ebene jedes scheibenförmigen Teils (39) weitgehend vertikal verläuft.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wandler (5) ein Teil (65) aus starrem Material aufweist, das die Luftstoßwelle zu einem in fester Borührung mit der Basis des Teiles (65) stehenden piezoelektrischen Teil (51) überträgt und eine der Stoßwelle ausgesetzte konvexe Oberfläche aufweist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (65) aus starrem Material halbkugelig ausgebildet ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wandler (5) ein Teil (55) aus Isoliermaterial aufweist, das eine Ausnehmung (56) zur Aufnahme einer an ihren beiden gegenüberliegenden Flächen mit leitenden Überzügen (52) versehenen Scheibe (51) aus piezoelektrischem Material sowie Kanäle (57, 58) zur Aufnahme von mit den Überzügen verbundenen Drähten (53, 54) besitzt, und daß die Basis des halbkugelig ausgebildeten Teiles (65) an der piezoelektrischen Scheibe (51) befestigt ist.
10. 10. Vorrichtung mich Anspruch 9, dadurch geKe anzeichnet, daß das Teil (55) aus Isoliermaterial durch eine Hülse (60) aus elektrisch leitendem Material umgeben ist, die als Faraday'scher Käfig wirkt.

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    2 8 G ¹^ 101
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - IU, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wandler (5) unter Zwischenschaltung eines entsprechend geformten Blockes (67) aus akustisch entkuppelndem Material an einem starren Gebilde (70) gehaltert ist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dad ur c h gekennzeichnet, daß das akustisch entkuppelnde Material Polyäthylenschaum mit geschlossenen Zellen aufweist.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler in Cü'nungen (110), die an vorbestimmten Stellen in einem Supportpaneel (111) vorgesehen sind, gehaltert und derart dimensioniert sind, daß sie fest in die Öffnungen (110) eingepaßt sind, und daß das Supportpaneel (111) mit einer Einrichtung (113) zum Absorbieren von Stoßwellen versehen ist.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dad ur c h gekennzeichnet, daß das Supportpaneel (111) ein Metallblech (112) aufweist, an dessen Flächen Bögen aus schallabsorbierendeiii Material (113) befestigt sind.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 14, dad ur ch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Fläche eine Zielfläche ist und daß die die Flugbahn betreffende Information die Lage der Flugbahn in bezug auf das Ziel ist.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadur ch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere Ziele (3) in der Zielfläche angeordnet sind.
17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem in der Zielfläche vorgesehenen starren Ziel (116) und den Wandlern (5) eine Einrichtung (115) zum Absorbieren von Stoßwellen oder Schall angeordnet ist.

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18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (71) zum Verstärkendes durch jeden Wandler (5) erzeugten Signals vorgesehen ist.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung (71) eine Anfangsverstärkereinrichtung (73) und einen Schwellwertvergleicher (74) aufweist, der lediglich Signale mit einem vorbestimmten Minunalwert passieren läßt.
20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dad ur ch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Schwellwertvergleichers (74) durch einen Linearverstärker (75, 76) verstärkt ist.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertvergleicher (74) einsteilbar ist.
22. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß vier Wandler (5) vorgesehen sind.
23. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß fünf Wandler (5) vorgesehen sind.
24. 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß sechs Wandler (5) vorgesehen sind.
25. 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 21, dadur ch gekennzeichnet, daß sieben Wandler (5) vorgesehen sind.
26. 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß acht Wandler (5) vorgesehen sind.

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27. 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß neun Wandler (5) vorgesehen sind.
28. 28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Wandler in einer linearen Reihe angeordnet sind.
29. 29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 - 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Wandler (34 - 38) in zwei zueinander versetzten Reihen angeordnet sind.
30. 30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 20, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von Zielflächen (3) nahe beieinander angeordnet sind, daß unterhalb der Zielfläche ein Muster aus Wandlern (5) angeordnet ist und daß mittels der Rechnereinrichtung (7) Signale von den Wandlern auswählbar sind, die ein Ausgangssignal in Abhängigkeit vom Erfassen einer Stoßwelle erzeugen, die ihrerseits durch ein auf eine der Zielflächen abgefeuertes Überschallgeschoß erzeugt ist.
31. 31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dad ur c h gekennzeichnet, daß das Wandler muster eine lineare Reihe aus Wandlern ist.
32. 32. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandlermuster durch zwei zueinander versetzte Reihen aus Wandlern gebildet ist.
33. 33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -32, gekennzeichnet durch Einrichtungen (28 - 32, 83) zum vorübergehenden Speichern von Informationen über die Zeit der Erzeugung eines Signals durch jeden Wandler (5) und durch Mittel zum darauffolgenden Weiterleiten dieser Informationen an einen die Rechnereinrichtung bildenden Rechner (7).

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34. 34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dad u r eh gekennzeichnet, daß die Speicher einrichte η Zähler (28 - 32) aufweisen, die in Abhängigkeit vom Erfassen einer Stoßwelle durch vorbestimmte Wandler ingangsetzbar sowie stillsetzbar sind und nach dem Stillsetzen die in ihnen gespeicherten Zählerwerte dem Rechner (7) zuleiten.
35. 35. Vorrichtung nach Anspruch 33, gekennze ichnet durch einen Taktsignalgenerator (85) zum Erzeugen von aufeinanderfolgenden Signalen, die für aufeinanderfolgende Zeitpunkte repräsentativ sind, Verriegelungen (84) zum Speichern desjenigen Signals, das durch den Taktsignalgenerator (85) in dem Augenblick erzeugt ist, in dem die Verriegelung (84) ein Signal von einem zugeordneten Wandler erhält, Einrichtungen (87) zum Erzeugen eines jede Verriegelung anzeigenden Signals, Einrichtungen zum Weiterleiten der Signale von jeder Verriegelung, Einrichtungen zum Weiterleiten eines die Verriegelung anzeigenden Signals zu einem Puffer (83) und Einrichtungen zum Weiterleiten der Signale vom Puffer zu einem Rechnerspeicher (89), wenn dieser zur Annahme der Information bereit ist.
36. 36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 - 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Gruppen aus Wandlern (5) vorgesehen ist, wobei jede Gruppe einer der Speichereinrichtungen zugeordnet ist.
37. 37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe von Wandlern (5) einer Bank bzw. Gruppe von Zielen zugeordnet ist.
38. 38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 - 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner Einrichtungen (89) zum Speichern von der Rechnereinrichtung (88) zugeleiteten Informationssignalen auf-

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    weist, um Gruppen von in geeigneter Weise aus einer einzigen Stoßwelle abgeleiteten Signalen auszuwählen, und daß der Rechner mit Einrichtungen zum Berechnen der Position eines Geschosses aus jeder der Signalgruppen versehen ist.
39. 39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadur ch gekennzeichnet, daß die Rechnereinrichtung eine vorprogrammierte Vorrichtung aufweist.
40. 40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33-39, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (7) die Darstellung der Informationen auf einer visuellen Anzeige einheit (IU) steuert, daß eine Fernsehkamera (94) vorgesehen ist, um aus einem sichtbaren Bild (96) eines Ziels ein Anzeigesignal zu erzeugen, und daß Einrichtungen (97, 98) vorgesehen sind, um einerseits zu erfassen, wenn ein Teil des Zielbildes, das der berechneten Lage eines Geschosses entspricht, dargestellt werden soll, und um andererseits in diesem Augenblick das Anzeigesignal umzukehren (102) oder anderweitig abzuwandeln.
41. 41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadur ch gekennzeichnet, daß Detektoreinrichtungen (97, 98) vorgesehen sind, um die Koordinaten des Punktes des durch die Fernsehkamera (94) in jedem Augenblick abgetasteten sichtbaren Bildes zu bestimmen, und daß diese Koordinaten durch eine Vergleichs einrichtung (101) mit den durch den Rechner berechneten Koordinaten der Lage des Geschosses vergleichbar sind.
42. 42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 -41, dadurch gekennzeichnet , daß der Rechner mit einer Einrichtung (108) zum Drucken der Ausgangsdaten oder zum Stanzen bzw. Lochen von Papier mit den Ausgangsdaten versehen ist.

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43. 43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 42, dadurch gekennzeichnet, daß samt liehe Wandler (5) nahe einer unteren Kante einer Zielfläche angeordnet und gegenüber der Abschußstelle durch eine Einrichtung (4) verborgen sind, die von den Geschossen nicht durchdringbar ist.
44. 44. Vorrichtung nach Anspruch 16, dad ur c h gekennzeichnet, daß das Ziel (3) mit einer Einrichtung zum Bewegen des Zieles aus einer verborgenen Stellung in eine sichtbare Stellung und umgekehrt versehen ist.
45. 45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 44, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Beleuchten eines an der Zielfläche angeordneten Ziels vorgesehen sind, um die Durchführung des Schießens auch nach Einbruch der Dunkelheit zu ermöglichen.
46. 46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 45, dadur ch ge kennzeichnet , daß die Wandler und eine Zielfläche auf einem Wagen (123) montiert sind, der zum Einstellender jeweiligen Lage des Ziels entlang einer vorbestimmten Bahn (124) bewegbar ist.
47. 47. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadur ch gekennzeichnet, daß die Signale der Wandler über eine Funkverbindung (125) der Rechnereinrichtung (7) zugeleitet werden und daß die Steuersignale dem Wagen (123) über eine Funkverbindung (126) zugeleitet werden.
48. 48. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadur ch gekennzeichnet, daß ein Rechner zur Steuerung und Überwachung der Bewegungen der Ziele (3) vorgesehen ist.

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49. 49. Vorrichtung nach Anspruch 48, dad ur ch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Zielen vorgesehen ist und daß der Rechner mit einer Einrichtung zur optischen Anzeige des Zustandes jedes Zieles versehen ist.
50. 50. Vorrichtung nach Anspruch 43, dad ur c h gekennzeichnet, daß die Bewegung der Ziele durch eine Funksteuereinrichtung steuerbar ist.
51. 51. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 50, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Berechnender Effekte der Windgeschwindigkeit vorgesehen ist, wobei diese Einrichtung eine steuerbare Quelle von Schallwellen mit einer Frequenz aufweist, die durch die Wandler erfaßbar sind, und wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Wirkung der Windgeschwindigkeit aus den durch die Wandler von der Quelle der Schallwellen empfangenen Signale zu berechnen.
52. 52. Wandler zum Erfassen einer Luftstoßwelle, dad u r ch gekennzeichnet, daß er ein domförmig gewölbtes Teil (65) aus weitgehend starrem Material aufweist, das eine der Stoßwelle ausgesetzte konvexe Oberfläche aufweist und die Stoßwelle an ein Element (51) weiterleitet, das in Abhängigkeit von der Stoßwelle ein Ausgangssignal erzeugt und mit der Basis des Domteiles (65) verbunden ist.
53. 53. Wandler nach Anspruch 52, dadur ch geke nnze ichnet, daß das Domteil (65) halbkugelig ausgebildet ist.
54. 54» Wandler nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet , daß das das Äusgangssignal erzeugende Element (51) ein scheibenförmiges Teil aas piezoelektrischem Material aufweist, dessen eine ebene Fläche mit der Basis des Domteils (65) verbunden ist.

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55. 55. Wandler nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (51) in einer Ausnehmung (56) eines Gehäuses (55) aus Isoliermaterial festgelegt ist und daß die Basis des Domteils (65) mit
    einem Vorsprung (66) versehen ist, der derart dimensioniert ist, daß
    er in die Ausnehmung (56) ragt und mit der Scheibe (51) aus piezoelektrischem Material in Eingriff steht.
56. 56. Wandler nach Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet , daß die einander gegenüberliegenden ebenen Flächen der Scheibe (51) mit einem elektrisch leitenden Material (52) überzogen sind und daß
    elektrisch leitende Drähte (53, 54) mit diesen überzogenen Flächen verbunden sind.

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