DE3603540C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur stereoakustischen Trefferablagemessung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit Einrichtungen dieser Art (DE-OS 28 07 101) werden abstandsabhängige Veränderungen der Stoßwelle eines mit Überschallgeschwindigkeit fliegenden Geschosses mit Hilfe von um die Zielfläche angeordneten Mikrophonen dazu verwendet, die Eintreffzeiten der N-Wellenfronten zu ermitteln und aus den Differenzen dieser Zeiten die Trefferablage zu bestimmen. Zur Verbesserung der Meßgenauigkeit und zur Beseitigung der mechanischen und betrieblichen Nachteile solcher Mikrophonanordnungen ist es auch bekannt, unterhalb der Zielfläche und in einer Ebene senkrecht zur Zielflächenebene und symmetrisch zur vertikalen Achse der Zielfläche eine Anordnung aus wenigstens drei Mikrophonen zu errichten sowie eine vor der Mikrophonanordnung befindliche Einrichtung zum Schutze derselben vor Beschluß durch anfliegende Geschosse. Diesem Vorschlag liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein Geschoß beim Vorbeiflug an einer Gruppe fest positionierter Mikrophone infolge des Durchgangs der Stoßwellenfronten Mikrophonsignale auslöst, die steile Impulsflanken zu präzise meßbaren Zeitpunkten enthalten, wobei die an den Mikrophohen gemessenen Flankenzeiten, bezogen auf ein beliebig gewähltes Mikrophon dieser Gruppe als Nullzeitreferenz in bestimmter Weise mit den Geschoßbahndaten zusammenhängen, insbesondere aber mit der Bahngeschwindigkeit, der Bahnrichtung und dem Ort sowie dem Zeitpunkt des Durchstoßes des Geschosses durch eine vorgegebene Zielfläche. Aufgrund dieses Zusammenhanges ist dann die rechnerische Bestimmung der Flugbahndaten aus den Mikrophonzeiten möglich.

Bei der bekannten Einrichtung sind die Mikrophone oder Schallsignalwandler im Gelände fest angeordnet und als Bestandteil eines Schießstandes stationär, wobei die Mikrophone auch auf bzw. in Paneelplatten angebracht sein können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, diese durch die Unbeweglichkeit und Ortsgebundenheit der Meßeinrichtung gegebenen Nachteile zu beseitigen und eine an an sich beliebigen Orten, insbesondere im freien Gelände anordbare Meßeinrichtung der genannten Art zu schaffen, deren Meßgenauigkeit mit derjenigen stationärer Einrichtung vergleichbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichnen des Anspruchs 1 gelöst.

Diese Lösung sieht somit vor, die Mikrophone auf einem zur Zieloberfläche beweglichen und in bezug auf die Zielfläche justierbaren Bezugssystem anzuordnen, das sich leicht auf- und abbauen läßt, jedoch im aufgebauten Zustand so stabilisiert ist, daß nicht nur die Mikrophone ihre gegenseitigen Abstände einhalten, sondern auch ein bestimmtes Abstands- und Winkelverhältnis zwischen dem Zielmittelpunkt und dem Bezugspunkt der Mikrophonebene, also des die Mikrophone tragenden plattenförmigen Körpers, bestehen bleibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt in schematischer Anordnung und perspektivischer Darstellung die Meßeinrichtung zur stereoakustischen Trefferablagemessung von Geschossen, bezogen auf eine Zielfläche.

Die Meßeinrichtung 1 besteht aus einem festen, bodenseitigen, plattenförmigen Körper 3, der auf einer in etwa waagrechten Bodenfläche 6 angeordnet ist, und einem an ihm durch ein Scharniergelenk 17 gelenkig befestigten plattenförmigen Körper 2, auf dessen Oberfläche 16 zwei parallele Reihen Mikrophone 7, 8, 9; 10, 11, 12 angeordnet sind, die in jeder Reihe gleiche Abstände voneinander aufweisen und deren Membranen in ein und derselben Ebene liegen.

Die beiden plattenförmigen Körper 2 und 3 bilden Rechtecke, deren Außenseite 1,1 m x 0,5 m lang sind. Der plattenförmige Körper 2 ist durch eine Stützvorrichtung 5 auf dem bodenseitigen Körper 3 abgestützt, und zwar unter einem Winkel ϕ, dessen Größe so wählbar ist, daß die Sensorebene, also die Ebene, in der sich die Mikrophonmembranen auf bzw. in der Oberfläche 16 befinden, in bezug auf den Schalleinfall über den Observationswinkel optimal zur Zielfläche 13 eingestellt werden kann.

Im bodenseitigen Körper 3 befindet sich eine Nivelliereinrichtung 4, die eine exakte waagrechte Ausrichtung der Bodenplatte und damit auch des plattenförmigen Körpers 2 ermöglicht.

Der Zielmittelpunkt 14 steht zum Bezugspunkt 15 der Sensorebene in einer durch die eingezeichneten Koordinaten X₀; Y₀; Z₀ eines rechtwinkligen, kartesischen Koordinatensystems festgelegten bzw. festlegbaren Beziehung.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand der Mikrophone untereinander in jeder der beiden parallelen Reihen 50 cm, wobei die Reihen selbst im Abstand von 35 cm voneinander getrennt sind. Die beiden plattenförmigen Körper 2, 3 sind aus glasfaserverstärktem Epoxydharz hergestellt, das einen sehr geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Sie sind in hohem Maße biegesteif, so daß Sicherheit dafür gegeben ist, daß sich der Abstand der Mikrophone unter den normalerweise herrschenden Außentemperaturbedingungen nicht ändert und damit das Meßergebnis nicht verfälscht wird.

Jedes Mikrophon 7, 8, 9, 10, 11, 12 ist in einer nicht dargestellten Halterung befestigt, durch die es mit seiner Membran exakt in eine gewünschte Lage einstellbar ist. Diese Halterungen sind ihrerseits bei einer hier nicht dargestellten Ausführungsform auf einem gestellartigen Rahmen aus glasfaser- oder kohlefaserverstärktem Epoxydharzkörpern befestigt, auf den zur Bildung des plattenförmigen Körpers 2 beidseitig biegesteife Platten aufgeschraubt sind, die den Rahmen verkleiden.

Die Mikrophonmembranen sind für die Schallwellen dadurch zugänglich, daß in der die Oberfläche 16 enthaltenden vorderen Platte entsprechende Öffnungen vorhanden sind, die die Mikrophone freigeben.

Claims (6)

1. Einrichtung zur stereoakustischen Trefferablagemessung von mit Überschallgeschwindigkeit fliegenden Geschossen in einer vorgegebenen bodenseitigen oder luftseitigen Zielfläche, mit der die örtlichen und zeitlichen Flugbahndaten bestimmbar sind, wobei mehrere Mikrophone abseits der Zielfläche benutzt werden, mit denen beim Passieren der Stoßwellenfronten der Geschoßwellen Mikrophonsignale erzeugbar sind, deren steile Impulsflanken präzis meßbare Zeitpunkte liefern, aus denen die Flugbahndaten der Geschosse errechnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrophone (7, 8, 9, 10, 11, 12) in der ebenen Oberfläche (16) eines instationären, plattenförmigen Körpers (2) angeordnet sind, der mit einer gegenüber der Geländeoberfläche nivellierbaren Bodenplatte (3, 6) durch eine Gelenkeinrichtung (17) verbunden ist, mittels derer der Anstellwinkel der Oberfläche (16) des plattenförmigen Körpers (2) einstellbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkeinrichtung (17) ein Scharniergelenk ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (3, 6) mit einer Nivelliereinrichtung (4) zu ihrer exakten horizontalen Ausrichtung versehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem plattenförmigen Körper (2) und der Bodenplatte (3, 6) eine Stützvorrichtung (5) angeordnet ist, durch die der plattenförmige Körper auf der Bodenplatte unter wählbaren Anstellwinkeln ( ϕ ) abgestützt ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Körper (2) aus einem mit Sprossen versehenen, gestellartigen Rahmen mit beidseitig aufgesetzten und mit dem Rahmen fest verbundenen, biegesteifen Platten besteht, die den Rahmen verkleiden.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rahmen die Mikrophone (7, 8, 9, 10, 11, 12) in ihren Halterungen befestigt sind.