DE3101722C2

DE3101722C2 - Vorrichtung für die Waffenauslösung

Info

Publication number: DE3101722C2
Application number: DE19813101722
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 8899 Aresing Hoffmann; Peter Ing.(grad.) 8898 Schrobenhausen 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: 1983-10-06
Also published as: DE3101722A1

Description

25

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung für κι die Waffenauslösung durch rollende, startende oder

& überfliegende Flugzeuge, mit einem Schallaufnehmer,

':} nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

■5 Es sind Waffen bekannt, wie z. B. Lauerminen, welche

f! auf Flugplätzen gegen rollende, startende oder überflie-

II gende Flugzeuge eingesetzt werden, und die aufgrund

S des Boden- und Luftschalis der Flugzeuge auslösbar

|i; sind.

ι; Aus einem Bereich der Technik ist eine Vorrichtung

k zur Identifizierung einer bewegten Schallquelle be-

;^;, kanntgeworden, siehe DE-AS 28 16 332, die von einem

ί in der Luft fliegenden Flugzeug ausgehen, gegenüber

: j einem Kraftfahrzeug, das an der Meßposition am Boden

■Λ· vorbeifährt. Die Vorrichtung soll die Messungen

vollautomatisch durchführen können. Hierzu weist die Vorrichtung eine Mehrzahl von Schallauffang-Einrich- : tungen 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 das Signal des Schallaufnehmers zwei Kanälen zugeführt wird, wobei der eine Kanal auf die charakteristischen Merkmale für Rollen und der andere Kanal auf die charakteristischen Merkmale für Starten oder Überflug abgestimmt ist, und daß in beiden Kanälen die integrierten Signale differenziert und die Integral- und die Differentialfunktionen parallel bewertet werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Mit der Erfindung kann vorteilhaft der richtige Auslösezeitpunkt, d. h. beim kürzesten Abstand zu dem bekämpfenden Flugzeug, bestimmt werden. Störer werden weitestgehend diskriminiert. Das Ansprechverhalten des Sensors ist gegenüber dem Stand der Technik mindestens gleichwertig bei erheblich reduzierter 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 Figur 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 am Detektorort Zeitsignale produzieren, welche signifikante Konturen aufweisen. Diese sind sowohl auf die Geräuschquelle (Pegel, Frequenz) als auch auf die Bewegung zurückzuführen.

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 überfliegende Flugzeuge deutlicher eingeprägt als für rollende.

Die Schaltung in der einzigen Figur 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 i:i zwei Ästen I, II auf. Der Ast I ist auf das rollende 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, 4 werden Gleichrichtern 5, 6 zugeleitet. In Reihe folgt je ein Integrator 7, 8 mit spezifischer Zeitkonstante. Die Zeitkonstante des Integrators 7 beträgt beispielsweise RC = 0,5 see und die des Integrators 8, welcher dem startenden bzw. überfliegenden Flugzeug zugeordnet ist, RC = 0,1 see. Anschließend erfolgt zur Erkennung der signifikanten Signatur der Hüllkurve eine Differentation in Differenzierern 9 und 10. Auch hier sind spezifische Zeitkonstanten relevant, die beim Differenzierer 9 RC = 0,5 see und beim Differenzierer 10 RC = 0,1 see 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 Integratoren 7, 8 und Differenzierern 9, 10 sind Pegel- und Ableitungsschwellen 5, nachgeschaltet. Die Pegelschwellen sind im Beispiel Sri, Sr2und Ssund die Ableitungsschwellen sind S'r ;, S'r2 und S's- Es sind mehrere Schwellen 5, 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 verschiedener Schallquellen und zur Störunterdrückung wie z. B. gegen Wind usw. Zeitverzögerungsglieder und Halteglieder (At) sowohl für die Pegel als auch Ableitungssignale 5, vorgesehen. Hierbei sind mit At_v die Verzögerungsglieder, mit Δth die Halteglieder bezeichnet.

Die logische Verknüpfung der einzelnen Signale nach

31 Ol 722

Schwelleriuberschreitung und Zeitverzögerung wird in UN D/ODER-Verknüpfung vorgenommen. Wenn die Verknüpfungsbedingungen erfüllt sind, mithin gemäß dem Schaltbild das gleichzeitige Oberschreiten 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 Integrator 7 entnommen und in bestimmten Zeitintervallen At, zum Pegelschwellwert Sr ι addiert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

31 Ol Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die Waffenauslösung durch rollende, startende oder überfliegende Flugzeuge, mit einem Schallaufnehmer, dessen Signal gefiltert, gleichgerichtet und integriert und danach mit einer Schwelle verglichen wird, deren Überschreiten zur Auslösung der Waffe für eine bestimmte Zeitdauer (Aty./,) gegeben sein muß. dadurch gekennzeichnet, daß das Signal des Schallaufnehmers (i) zwei Kanälen (I, II) zugeführt wird, wobei der eine Kanal (J) auf die charakteristischen Merkmale für Rollen und der andere Kanal (II) auf die charakteristischen Merkmale für Starten oder Überflug abgestimmt ist, und daß in beiden Kanälen (I, II) die integrierten Signale differenziert und die Integral- und die Differentialfunktionen parallel bewertet werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geräuschpegel aus dem Integrator (7) und in bestimmtem Zeitintervall {At!) zum Pegelschwellwert (Sr ί) addiert wird.