DE3344751C2

DE3344751C2 - Programmierkoppler

Info

Publication number: DE3344751C2
Application number: DE3344751A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7778 Markdorf Schweitzer
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1983-12-10
Filing date: 1983-12-10
Publication date: 1987-01-15
Also published as: DE3344751A1; EP0149778B1; DE3466800D1; EP0149778A3; EP0149778A2

Abstract

Programmierkoppler für Minen, Seeminen oder Projektile, die einen akustischen Wandler aufweisen, wobei am akustischen Wandler (4) zusätzliche elektrische Schaltungselemente (6, 8, 10, 22) zur akustischen Datenübertragung vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Programmieren von Minen, Seeminen oder Projektilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind solche Waffen bekannt, bei denen die Möglichkeit besteht, noch kurz vor dem Verbringen von Bord oder vor dem Abschuß eine Zielprogrammierung durchzuführen. Dazu werden dem Waffenrechner durch den Programmierkoppler Informationen über das Ziel übermittelt. Die Übertragung der Informationen - die in beide Richtungen erfolgen kann - erfolgt durch Einstecken verschiedenfarbiger Stecker, über Außenkontakte (Schleifringe) oder kontaktlos mittels Funk oder über magnetische Kopplung. Während die mechanischen Lösungen bordseitig aufwendig sind und ihre Handhabung umständlich und zeitraubend ist, ist für die Funkübertragung ein eigenes waffenseitiges Gerät notwendig, das relativ teuer ist, Platz im Gefechtskopf fordert, Gewicht mit sich bringt und die knappe Kapazität der Bordbatterie beansprucht.
Aus der AT-PS 3 66 496 ist eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten zu einem Geschoßzünder bekannt, die auf optischer Basis, bevorzugt im Infrarot, arbeitet und eine Datenübertragung in beide Richtungen - zum Geschoß hin und vom Geschoß weg - erlaubt. Die Informationsübertragung erfolgt über drei optische Strecken durch drei Öffnungen oder durchsichtige Stöpsel und erfordert eine saubere Justierung vom Geschoß zu den Sende- und Empfangselementen.
Aus der DE-OS 29 35 821 ist es bekannt, Informationen an bereits verlegte Minen auf akustischem Weg zu übertragen. Die Informationen - Sichern oder Entsichern - sind dabei in den Pausen zwischen mehreren Pulsen (Detonationen) kodiert. Eine Übertragung großer Datenmengen wäre zeitaufwendig. Darüber hinaus ist es aus der DE-OS 29 35 821 bekannt, die vorhandenen Sensoren auch zur Informationseingabe zu verwenden.
Aus der US-PS 40 64 806 ist es bekannt, zur Datenübertragung von einem Träger (z. B. einem Flugzeug) zu einem daran befestigten Geschoß frequenzmodulierte Oberflächenwellen im Ultraschallbereich zu verwenden. Die Schwingungen durchsetzen die Struktur des ganzen Trägers und lassen damit den Empfang an Stellen zu, die weit entfernt vom Sender liegen. Die Datenübertragung erfordert einen mechanischen Kontakt zwischen Träger und Geschoß. Einzelaktivierungen mehrerer Geschosse erfordern mehrere Ultraschalloszillatoren. Der Erfolg der Datenübertragung kann nicht zurückgemeldet werden.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum Programmieren von Minen, Seeminen oder Projektilen mittels akustischer Wellen zu schaffen, die bei einfacher Handhabung eine sichere Programmierung ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einer Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorteilhaft auf schon vorhandene Bauteile der Waffe zurückgegriffen. Die Datenübertragung erfolgt über den ohnehin vorhandenen akustischen Wandler, z. B. über das Mikrophon einer Mine, über das Hydrophon einer Seemine oder über den piezoelektrischen Aufschlagsensor eines Projektils. Erfindungsgemäß wird der akustische Wandler der Waffe also dreifach genutzt, als Mikrophon zur Datenaufnahme beim Programmieren, als Lautsprecher zur Datenrückmeldung beim Programmieren und bestimmungsgemäß als Mikrophon zum Horchen (bei der Mine) oder als Aufschlagszünder (beim Geschoß). Die Datenübertragung erfolgt dabei wie an sich aus der US-PS 40 64 806 bekannt insbesondere in einem Frequenzbereich, der für die eigentliche Aufgabe der akustischen Wandler - Hören - nicht verwendet wird, also im hohen Ultraschallbereich. Piezoelektrische Hydrophone oder Sensoren haben einen nahezu gleichmäßigen Empfindlichkeitsverlauf im Frequenzbereich von 0 bis 100 kHz. Ausgenutzt zur Aufnahme akustischer Signale wird dabei lediglich der Bereich von ca. 0 bis 10 kHz. Zum kontaktlosen (galvanisch getrennten) Programmieren kann also der Bereich von 10 bis 100 kHz verwendet werden, wobei der obere Grenzwert vom Piezokristall abhängig ist und auch bei 1 MHz liegen kann.
Die Verwendung eines hochohmigen piezoelektrischen Wandlers erspart den Aufwand einer eigenen Kopplerbaugruppe, der Betrieb des Wandlers erfordert nur wenig Strom. Schalter, wasserdichte Stecker oder Schleifringe sowie ihre Handhabung entfallen. Die Datenübertragung kann durch einfaches in die Nähe halten (0 bis 10 cm) des durch die Kabelverbindung frei beweglichen Programmierkopfes an das Mikrophon oder Hydrophon erfolgen.
Starre Verbindungen zwischen Sender und Waffe sind somit nicht mehr notwendig. Auch ist eine exakte Justierung wie bei optischen Systemen nicht erforderlich.
Die Möglichkeit der Dialogführung erlaubt eine Rückmeldung und Überprüfung der Programmierung ohne wesentlich höheren Bauteilaufwand in der Waffe. Durch die mehrfache Verwendung des akustischen Wandlers ist ein eigener Sender in der Waffe überflüssig.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur beschrieben.
Die Figur zeigt das Blockschaltbild einer Hydrophonschaltung, die zugleich als Programmierkoppler für eine Seemine dient, mit Programmierkopf 1 und Minengehäuse 2. Im Minengehäuse 2 befindet sich direkt an einer Außenwand ein piezoelektrisches Hydrophon 4, das in Betriebsstellung (Schalter 6 oben) über einen Verstärker 8 und eine Frequenzweiche 10 elektrische Signale, die dem Umgebungsschall entsprechen, an den Horcheingang 12 eines Waffenrechners 14 liefert, wo die Signale nach Intensität und Frequenzspektrum analysiert werden. Der Rechnerausgang 16 führt zum Zündmechanismus. Das Hydrophon 4 wird zusätzlich zum Programmieren des Rechners 14 verwendet. Dazu ist der Programmiereingang 18 des Rechners 14 eventuell noch über Filter zur Frequenzselektion an die Frequenzweiche 10 angeschlossen. Zur Dialogführung, also zur Rückmeldung einzelner Daten des Rechners 14 an den Programmierkopf 1, wird der Programmierausgang 20 des Rechners 14 über den Verstärker 22 und über den vom Rechner 14 betätigten Schalter 6 mit dem Hydrophon 4, das dann als Lautsprecher (Sender) arbeitet, verbunden.
Der Programmierkopf 1 ist über ein Kabel (nicht gezeigt) mit einem leicht tragbaren Programmiergerät 32 verbunden. Im Programmierkopf 1 befindet sich ein piezoelektrischer akustischer Wandler 24, der über den vom Programmiergerät 32 gesteuerten Schalter 26 entweder als Mikrophon (als Empfänger in der oberen Schalterstellung über den Eingangsverstärker 28) oder als Lautsprecher (als Sender über den Ausgangsverstärker 30) arbeitet.
Zum Programmieren kurz vor der Verbringung der Mine 2 wird der Programmierkopf 1 in die Nähe des Hydrophons 4 gehalten. Das Programmiergerät 32 an Bord gibt Daten über den Einsatz und das Ziel an den Waffenrechner 14. Dieser bestätigt den Erhalt und die Einspeicherung der Daten über den Ausgang 20. Das Programmiergerät 32 gibt dem Bediener ein optisches oder akustisches Signal, wenn die Programmierung ordnungsgemäß durchgeführt ist.
Die Übertragung der Ultraschallwellen zwischen den akustischen Wandlern 4 und 24 erfolgt entweder über den dazwischenliegenden Luftspalt (bis ca. 10 cm) oder mittels für Ultraschall bekannter Ankoppelmechanismen wie flüssigkeitsgefüllte Kissen, oder direktes Anlegen an starre oder elastische Folien.

Claims

1. Vorrichtung zum Programmieren von Minen, Seeminen oder Projektilen vor der Verbringung mit einem von einem Programmiergerät (32) betriebenen Sender für akustische Wellen und einem in der Waffe (2) angeordneten Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Sender in einem Programmierkopf (1) befindet, der über ein Kabel mit dem Programmiergerät (32) verbunden ist, derart, daß er zum Programmieren in die Nähe des Empfängers gebracht werden kann, und daß in der Waffe (2) elektrische Schaltungselemente (20, 22) für akustische Rückmeldungen an das Programmiergerät (32) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wechsel der Datenübertragungsrichtung ein von einem Waffenrechner (14) betätigter Schalter (6) und/ oder ein vom Programmiergerät (32) betätigter Schalter (26) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Ankoppelkissen, das zur Schallübertragung an die starre oder elastische Wandung der Waffe (2) angelegt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten des Waffenrechners (14) automatisch über den Schalldruck in einem bestimmten Frequenzbereich erfolgt.