DE3101722A1

DE3101722A1 - "vorrichtung fuer die waffenausloesung"

Info

Publication number: DE3101722A1
Application number: DE19813101722
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 8899 Aresing Hoffmann; Peter Ing.(grad.) 8899 Edelshausen Hora
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1981-01-21
Filing date: 1981-01-21
Publication date: 1982-08-12
Also published as: DE3101722C2

Description

Vorrichtung für die Waffenauslösung"
Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung für die Waffenauslösung durch rollende, startende oder überfliegende Flugzeuge, mit einem Schallaufnehmer.
Es sind Waffen bekannt, wie z.B. Lauerminen, welche auf Flugplätzen gegen rollende, startende und überfliegende Flugzeuge eingesetzt werden, und die aufgrund des Bodens-und Luftschalls der Flugzeuge auslösbar sind.
Aus einem Bereich der Technik ist eine Vorrichtung zur Identifizierung einer bewegten Schallquelle bekannt : @ owerden, siehe DE-AS 2 816 332, welche zwischen den Ger itiscnen unterscheiden soll, die von einem in der Luft fliegenden Flugzeug ausgehen, gegenüber einem Kraftfahrzeug, das an der Meßposition am Boden vorbeifährt. Die Vorrichtung soll die Messungen vollautomatisch durchführen können. Hierzu weist die Vorrichtung eine Mehrzahl von Schallauffang-Einr.chtungen auf, die getrennt voneinander auf einer Achse angeordnet sind. Die gewünschte Unterscheidung wird mittels Korrelationstechnik herbeigeführt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche mit nur einem Schallaufnehmer auskommt, und welche sich durch geringen Schaltungsaufwand auszeichnet.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der Signalverlauf aus dem Schallaufnehmer entsprechend den charakteristischen Merkmalen für Rollen, Starten und Überflug in zwei Ästen gleichgerichtet und geglättet wird, Filter, Gleichrichter, Mittelwertbilder, daß die entstehenden Hüllkurven differenziert werden, Differenzierer und daß beiden Funktionen in beiden Ästen Schwellwerte vorgebbar sind, deren Überschreiten zur Auslösung der Waffe für bestimmte Zeitdauer gegeben sein muß.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
ijit der Erfindung kann vorteilhaft der richtige Auslösezeitpunkt, d.h. beLm kürzestem Abstand zu dem bekämpfenden Flugzeug, bestimmt werden. Störer werden weitestgehend diskriminiert. Das Ansprechverhalten des Sensors ist gegeniiber dem Stand der Technik mindestens gletchwertig bei erheblich reduzlerter Komplexität. Aufgrund der bekannten, signifikanten Schallemittierung solcher bewegter Schallquellen wie Flugzeuge, sind die das Auslösen der Waffe bestimmenden Vorgänge, wie Rollen, Starten und Überflug des Flugzeuges in bestimmtem Entfernungsbereich deutlich und sicher von anderen Vorgängen am Boden unterscheidbar.
Die Erfindung ist anhand der Fig.näher dargestellt. Diese zeigt ein Blockschaltbild für eine Vorrichtung nach der Erfindung.
Vor der Erläuterung des Blockschaltbildes sei noch einmal angemerkt, daß rollende, startende und überfliegende Flugzeuge ani Detektorort Zeitsignale produzieren, welche signifikante Konturen aufweisen. Diese sind sowohl auf die weråuschquelle (Pegel, Frequenz) als auch auf die Bewegung zuruckzuführen.
Charakteristisch ist der erst im kleinen Abstand vom Detektorort auftretende plötzliche Pegelanstieg, mithin praktisch bei Passage der Detektorposition oder der Projektion darauf.
Es entsteht ein Knick in der gleichgerichteten und geglätteten Zeitfunktion und ein schneller Anstieg über eine der Geschwindigkeit umgekehrt proportionale Zeit. Diese Eigenschaft der empfangenen Signalkurve ist für startende und uberfliegende Flugzeuge deutlicher eingeprägt als für rollende.
Die Schaltung in der einzigen Fig. weist einen Schallaufnehmer 1, z.B. ein Mikrophon oder Piezoelement auf. Das Ausgangssignal des Schallaufnehmers 1 wird einem Vorverstärker und Filter 2 zugeführt, der im Bereich des vom Flugzeug erzeugten Spektrums arbeitet. Das Ausgangssignal des Vorverstärkers 2 teilt sich in zwei Listen I, II auf. Der Ast I ist auf das rollende Flugzeug und der Ast II auf das startende bzw. uberfliegende Flugzeug abgestimmt. Dabei kann u.U. ein weit entfernt startendes oder überfliegendes Flugzeug von Ast I als nahes rollendes flugzeug erkannt werden.
Im Ast I folgt ein Verstärker und Filter 3, und im Ast II ein Filter 4. Die Ausgangssignale beider Filter 3, L werden Gleichrichtern 5, 6 zugeleitet. In Reine folgt je ein Mittelwertbilder (Tiefpaß) 7, 8 mit spezifischer Zeitkcnstante. Die Zeitkonstante des Tiefpasses 7 beträgt beispielsweise RC = 0,5 sec und die des Tiefpasses 8, welcher dem startenden bzw. überfliegenden Flugzeug zugeordnet ist, RC = 0,1 sec. Anschließend erfolgt zur Erkennung der signifikanten Signatur der Hüllkurve eine Differentation in Differenzierern 9 und 10. Auch hier sind spezifische Ze@tkonstanten relevant, die beim Differenzierer 9 RC = 0,5 sec und bein Differenzierer RC = 0,1 sec betragen kann.
Die bei realen ungeglätteten Kurven auftretenden Nebenmaxima verhindern eine Reproduzierbarkeit des Auslösepunktes. Die Reproduzierbarkeit wird sichergestellt, wenn eine geglättete Signal-Hüll-Kurve und von dieser eine geglättete erste Ableitung erzeugt wird.
Den Mittelwertbildern 7, 8 und Differenzierern 9, 10 sind Pegel und Ableitungsschwellen Si nachgeschaltet. Die Pegelschwellen sind im Beispiel SR1, 5R2' S5 und die Ableitungsschwellen sind S'R1, S'R2 und S'S@ Es sind mehrere Schwellen S; aufgezeigt, welche zur Unterscheidung verschiedener Signalerzeuger dienen können. Hierzu bedarf es lediglich einer Anpassung des Schwellenwertes an den charakteristischen Wert des Signalerzeugers.
Nach Schwellwertüberschreitung sind zur Unterscheidung verscniedener Schallquellen und zur Störunterdrückung wie z.B. gegen Wind usw. Zeitverzögerungsglieder und Halteglieder (#ti) sowohl für die Pegel als auch Ableitungssignale Si vorgesehen. Hierbei sind mit #tv die Verzögerungsglieder, mit Lth die Halteglieder bezeichnet.
Die logische Verknüpfung der einzelnen Signale nach Schwellen überschreitung und Zeitverzögerung wird in UND/ODER-Verknüpfung vorgenommen. Wenn die Verknüpfungsbedingungen erfüllt sind, mithin gemäß dem Schaltbild das gleichzeitige Überschreiten von Schwellwerten jeder der Pegel- und Ableitungssignale vorliegt, so kann die Auslösung der Zündung erfolgen.
Zur weitergehenden Störunterdrückung wird eine schwimmende Schwelle erzeugt, indem z.B. der Geräuschpegel aus dem Mittelwertbilder 7 entnommen und in bestimmten Zeitintervallen #tt zum Pegelschwellwert Rl addiert wird.
L e e r s e i t e

Claims

Vorrichtung für die Waffenauslösung" P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Vorrichtung für die Waffenauslösung durch rellende, startende oder überfliegende Flugzeuge, mit einem Schallaufnehmer, dadurch g e k e n n z e I c n n e t, , daß der Signalverlauf aus dem Schallaufnehmer 1) entsprchend den charakteristischen Merkmalen für Rollen, Starten, Überflug in zwei Ästen @ 1, II) gleichgerichtet wird, Filter (2, 4), Gleichrichter (5, 6), Mittelwertbilder (7, 8), daß die entstehenden Hüllkurven differenziert werden, Differenzierer (9, 10), und daß den Ausgangsfunktionen der Mittelwertbilder (7, 8) und der Differenzierer (9, 10) in beiden Ästen (1. II) Pegel und Ableitungsschwellen (Si) vorgebbar sind, deren Überschreiten zur Auslösung der Waffe für bestimmte Zeitdauer (#tv,@ gegeben sein muß.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Geräuschpegel aus dem Mittelwertbilder (7) entnehmbar ist und in bestimmtem Zeitintervall (litt) zum Pegelschwellwert (SR1) addierbar ist.