DE3045837C2

DE3045837C2 - Zündschaltung für Sprengkörper

Info

Publication number: DE3045837C2
Application number: DE19803045837
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dr.-Ing. Dr. 8560 Lauf Stützle; Harald 8501 Schwaig Wich
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1980-12-05
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1984-01-05
Also published as: FR2495762B1; FR2495762A1; DE3045837A1

Description

^; Die Erfindung betrifft eine Zündschaltung für Sprengkörper, Insbesondere Panzerminen, mit einem akustljchen Sensor, dem ein Bandpaß und ein Verstärker nachgeschaiiei sind, und rnü einem weiteren Sensor, der beim Ansprechen des akustischen Sensors zur Zielerfassung freigegeben Ist.

Eine derartige Schaltung 1st in der DE-OS 16 13 962 beschrieben. Bei der dort beschriebenen Schaltung Ist der akustische Sensor einer Resonanzfrequenz der typischen Kettengeräusche eines Panzers angepaßt. Ein Bandpaß Ist zur Erhöhung der Selektion vorgeschlagen. Dem akustischen Sensor Ist ein Integrationsglied nachgeschaltet. An dieses Ist ein Schwellwertverstärker angeschlossen, der bei Überschreiten des Schwellwerts einen weiteren Sensor zur Zieierfassung öciciisuiiaiici.

Günstig Ist bei derartigen Schaltungen, daß der Energieverbrauch kleingehalten werden kann und damit eine lange Liegezelt der Mine zu erreichen Ist. Außerdem erhöht die Kombination der beiden Sensoren die Sicherheit gegen Fehlfunktion, da eine Zündung erst dann erfolgt, wenn dle-beiden Kriterien, für die die Sensoren ausgelegt sind, erfüllt sind.

Eine ähnliche Zündschaltung lsi aus der DE-OS 24 622 bekannt. Bei dieser Schaltung werden In einem engen Frequenzbereich seismische Erschütterungen ausgewerte., auch hler erfolgt eine anschließende Integration und Schweiiwertauswertung.

Nachteilig bei diesen Schaltungen Ist, daß die Selektion eines Frequenzbereichs für eine Unterscheidung verschiedener Geräuschspektren nur in Sonderfällen zureichend ist und eine Integration der Ausgangsspannung des Bandpasses und der Auswertung über einen Schwellwertschalter eine schwer beherrschbare Unsicherheit mit sich bringt.

Aufgabe der Erfindung Ist es, eine Schaltung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der ein charakteristisches Geräuschspektrum genauer zu erfassen ist.

Erflndungsgemäß 1st obige Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Verstärker eine Mehrzahl von Bandfiltern paral-IeI nachgeschaltet ist, deren jedes aufeinander anschließende Frequenzbereiche aügestlmmt ist, daß die Amplituden der Ausgangssignale der Bandfilter einzeln nacheinander mittels eines Wandlers digitalisiert einer Vergleichsschaltung zugeführt sind, daß ein voreingestellter Speicher der Vergleichschaltung Vergleichswerte liefert und daß bei Übereinstimmung aiier oder der Mehrzahl der Ausgangssignale mit den Vergleichswerten die Vergleichsschaltung den weiteren Sensor freigibt.
Damit ist erreicht, daß jedes der Bandfilter auf einen eigenen Frequenzbereich aus dem vom akustischen Sensor erfaßten Geräuschspektrum anspricht, so daß geprüft wird, weiche der Frequenzen der Bandfilter in dem Geräuschspektrum enthalten ist. Insgesamt stellt sich damit am Ausgang der Bandfilter ein Muster ein, das von den in dem jeweiligen Geräuschspektrum enthaltenen Frequenzamplltuden abhängig ist. In dem Speicher sind In digitalisierter Form die bei einer Fahrzeugart charakteristischen Frequenzen gespeichert. In der Vergleichschaltung wird dieses Muster mit dem Ausgangsmuster der Bandfilter verglichen. Bei Übereinstimmung wird der weitere Sensor frelgeschaltei, so daß dann dieser Sensor letztlich das Zündkriterium bestimmt.

Aus der DE-AS 15 16 605 Ist es zwar bereits bekannt, eine Mehrzahl von Bandfiltern (Filterbank) bei der Unterwasserschaltortung zu verwenden. Abgesehen davon, daß diese Anordnung einem anderen Fachgebiet zugehört, gehorcht die Auswertung des Zwillichen Einlaufens der verschiedenen Frequenzen anderen Kriterien als der Anmeldungsgegenstand.

Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbelspisls und den Unieransprüchsn. la der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Zündschaltung schematisch und
Flg. 2 ein Blockschaltbild einer Detektorschaltung für den akustischen Sensor.

Die Zündschaltung weist einen akustischen Sensor 1 auf, dem eine erste Detektorschaltung 2 nachgeschaltet lsi. Die Detektorschaltung 2 schaltet einen elektronischen Schalter 3. Es ist ein weiterer Sensor 4 vorgesehen, dem eine zweite Detektorschaltung 5 nachgeschaltet Ist, die eine Zündauslöseschaltung 6 steuert. Eine Versorgungsspannungsleltung der Detektorschaltung 5 !legt

spannung U_B. Eine derartige Schaltung ist In der DE-OS

601613 962 beschrieben.

In Flg. 2 Ist die Detektorschaltung 2 dargestellt. Dem akustischen Sensor 1 ist ein bandbreitenbegrenzter Verstärker mit Regelung auf konstanten RMS-Wert 7 nachgeschaltet. An diesen ist elneFllterbank 8 angeschlossen, die Bandfilter 9 bis 14 aufweist. Die Durchlaßbereiche der Bandfilter 9 bis 14 sind oktavmaßlg abgestimmt. So liegen die Durchlaßbereiche der Bandfilter 9 bis 14 beispielsweise In folgenden Bereichen:

16 - 32 Hz,
128 - 256 Hz,

32 - 64 Hz, 256-512Hz,

64- 128Hz, 512-1024Hz.

Die Ausgänge der Bandfilter 9 bis !4 Hegen an Gleichrichtern !5 bis 20. Diesen ist ein Zeitmultlplexer 21 nachgeschaltet, der die Spannungswerte am Ausgang der Gleichrichter 15 bis 20 nacheinander abtastet.

Dem Multiplexer 21 ist ein Analog/DIgital-Wandler 22 nachgeschaltet, der an eine Vergleichschaltung 23 angeschlossen ist.

An der Vergleichschaltung 23 liegt ein Festspeicher mit wahlfreiem Zugriff (ROM) 24.

In dem Festspeicher 24 sind mit Ober- und Untergrenze entsprechend den sechs Bandfiltem 9 his 14 sechs Amplltudenwtrte in digitalisierter Form gespeichert, die den charakteristischen. Innerhalb der Frequerszt iiche der Bandfilter 9 bis 14 liegenden Frequen-amnüta'^ oer Geräuschentwicklung eines Panzerfahizeu^- f-.;sprechen. Der Speicher 24 Ist mit dem MuitlrK· 21 über eine Adresslerleitung 25 verbunden.

Die Vergleichschaltung 23 weis' Hucn vferglelcher 26

iTauf. Am Ausgang des Vergleichet s- liegt ein entsprechend den sechs Bandfiltem 9 bis 14 sechsstufiges Schieberegister 27. An seine Ausgänge Ist eine Bewertungs- ^schaltüng 28 angeschlossen. Der Ausgang 29 der Be<"erf^ungsschaltung 28 steuert den elektronischen Schalter 3. jpie Bewertungsschaltung 28 schließt den elektronischen ±Schalter 3, wenn die Mehrzahl, beispielsweise vier oder yünf, der sechs Ausgange des Schieberegisters 27 geschaltet sind.

^ Die Funktionsweise der beschriebenen Schaltung ist ~:etwa folgende:

zn Im Speicher 24 sind die genannten charakteristischen 2Ämplitudenwerte aus charakteristischen Frequenzbereichen des Geräuschpegels eines Panzerfahrzeugs gespeichert.

~rz Dabei ist jeder Wert mit einem Toleranzbereich gespeichert, der berücksichtigt, daß in Abhängigkeit von der -Örtlichen Lage des Panzerfahrzeugs von der Minenzünd- ^chaltung das Geräuschspektfum etwas variiert. ^ Der akustische Sensor 1 erfaßt den Umgebungsge- ;-räü3chpegel. Dieser wird im Bereich zwischen i6 und J024 Hz In den Bandfiltern 9 bis 14 zerlegt. Die Spannungsamplitude des jeweiligen Frequenzbereichs wird in den Gleichrichtern 15 bis 20 gleichgerichtet. Die Ausgangswerte der Gleichrichtung werden von dem Multiplexer 21 nacheinander abgetastet, wobei der Multiplexer 21 gleichzeitig aus dem Speicher 24 den ^gehörigen

S Wert abruft, der dem Vergleicher 26 zugeführt wird. Die Im jeweiligen Frequenzbereich abgetastete Amplitude wird im Wandler 22 digitalisiert und ebenfalls dem Vergleicher 26 zugeführt. Liegt dieser Wert im Toleranzbereich, dann gibt der Vergleicher 26 einen Impuls an das

lö Schieberegister 27, das synchron mit dem Multiplexer 21 fortgeschaltet ist. Liegen alle erfaßten Amplituden in den Toleranzbereichen der gespeicherten Werte, dann sind alle Ausgänge des Schieberegisters 27 nach einem Zyklus des Multiplexers 21 geschaltet, und die Bewertungaschaltung 28 schließt den Schalter 3.

Da es vorkommen kann, daß aus irgendwelchen Gründen der Geräuschpegel eines Panzers nicht in allen Frequenzbereichen die gespeicherten Werte aufweist, ist die Bewertungsschaltung 28 so ausgelegt, daß sie bereits dann zum Schließen des Schalters 3 führt, wenn vier oder fünf der Ausgänge des Schieberegisters 27 geschaltet, also vier oder fünf der Frequenzamp'rtuden als überjelnstimmend mit den gespeicherten Weiter festgestellt sind.

Ist der Schalter 3 geschlossen, dann 1st damit der weitere Sensor 4, der beispielsweise ein Näherungsfühler ist, betriebsbereit geschaltet. Wenn sein Zündkriterium erfüllt 1st, spricht die Zündauslöseschaltung 6 an. Wird ^dieses Kriterium nicht erfüllt, dann öffnet der Schalter 3 Mieder, wenn das Geräusch wegfällt.

: Wenn In dem von dem akustischen Sensor 1 erfaßten Gerauschspektrum die genannten Frequenzer mit den gespeicherten Amplituden nicht oder nur vereinzelt auftreten, stellt dies der Vergleicher 26 fest, so daß die Aus-

35"gänge des Schieberegisters 27 nicht durchgeschaltet werjden bzw. nur wenige Ausgänge. Im genannten Belspiels-"fall höchstens drei bzw. vier Ausgänge, durchschalten, ibleibt der Schalter 3 geöffnet. Es ist damit erreicht, daß Geräusche, wie sie beispielsweise von Radfahrzeugen, Schüssen oder Flugzeugen stammen, nicht zu einer Sensibillslerung der Zündschaltung führen, so daß, solange die Detektorschaltung 5 keinen Strom verbraucht, die Erfüllung Ihres Zündkriteriums nicht zu einer Auslösung der Zündung führt.

Hierzu ; Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche:

1. Zündschaltung für einen Sprengkörper, Insbesondere eine Panzermine, mit einem akustischen Sensor, dem ein Bandpaß und ein Verstärker nachgeschaltet sind, und mit einem weiteren Sensor, der beim Ansprechen des akustischen Sensors zur Zielerfassung freigegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß dun Verstärker {") eins Mehrzahl von Bandfütern (9 bis 14} parallel nachgeschaltet 1st, deren jedes aufeinander anschließende Frequenzbereiche abgestimmt Ist, daß die Amplituden der Ausgangssignale der Bandfilter (9 bis 14) einzeln nacheinander mittels eines Wandlers (22) digitalisiert einer VerglelchschaS-tung (23) zugeführt sind, daß ein voreingestellter Speicher (24) der Vergleichschaltung (23) Vergleichswerte liefert und daß bei Übereinstimmung aller oder der Mehrzahl der Ausgangssignale mit den Vergleichswerten die Vergleichschaltung (23) den weiteren Sensor (4, £) freigibt.

2. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, üaß die Durchlaßbereiche der Bandfilter (9 bis 14) insgesamt im Bereich zwischen einigen Hz und einem oder wenigen kHz liegen und In diesem Bereich oktavmäßig abgestuft sind.

3. Zündschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden der Bandfilter (9 bis 14) von einem Multiplexer (21) abgetastet sind.

4. Zündschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichschaltung (23) einen Vergleicher (26) und ein mit dem Multiplexer (21) synchronif'ertes Schieberegister (27) aufweist.

5. Zündschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß In der Vergleichschaltung t23) eine Bewertungsschaltung (28) den weiteren Sensor (4, 5) schon »-anti freigibt, wenn nur die Mehrzahl der Amplituden Im Toleranzbereich der Vergleichswerte Hegt.