DE3935652C1 - Abstandssensor für Geschoß- oder Flugkörperzünder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abstandssensor für Geschoß- oder Flugkörperzünder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Abstandssensoren sind aus US 4,532 867, GB 16 05 288 und WO 88/05900 bekannt. Mit ihnen sollen Fehlauslösungen durch Bodenbewuchs oder dgl. mit vergleichsweise hoher Wahrscheinlichkeit vermieden werden. In allen drei Fällen werden jeweils wenigstens zwei Detektoren verwendet, die spektral und nicht etwa nach der Form des Zieles unterscheiden. Eine Abbildung des Zieles ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den gattungsgemäßen Abstands­ sensor die an sich bekannte Unterscheidungsmöglichkeit von "echten" und "unechten" Zielen durch zwei sich deutlich voneinander unterscheidende, für Zielverfahren sympthomatische und daher dem Schützenpersonal auch vertraute Darstellungsweisen noch zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Die quadrantenmäßige bzw. flächenhafte Anzeige des einen Detektors bietet hier­ bei den Vorteil, zwischen einem homogenen und einem von Lücken durchsetzten Bild, wie dies etwa der Abbildung eines Strauches entspricht, sicher zu unter­ scheiden. Bei dem Beispiel "Strauch" unterbleibt eine Auslösung.

Im folgenden wird an Hand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, wobei die in den einzelnen Figuren einander entsprechenden Teile dieselben Bezugszahlen aufweisen. Es zeigt

Fig. 1 die Prinzipskizze des erfindungsgemäß ausgerüsteten Projektils,

Fig. 2a das Diagramm des über der Zeitachse aufgetragenen Signals des ersten Detektors D₁,

Fig. 2b das Diagramm des über der Zeitachse aufgetragenen Signals des zweiten Detektors D₂ und

Fig. 2c den Summierungsvorgang der Signale der beiden Detektoren D₁ und D₂.

In Fig. 1 ist dasjenige Teil des Projektils 1 für sich genommen herausge­ zeichnet, das die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung enthält. Hierbei ist auf der Montageplatte 2 der Lasersender 3 montiert, dessen Strahlung 4 durch die Sendeoptik 5 und das Fenster 6 in der Projektilwand 7 hindurch in Richtung auf das interessierende, in der Zeichnung nicht dargestellte Objekt abgestrahlt wird. Nach Reflexion an dem Zielobjekt gelangt ein Teil der Strahlung durch das dem Fenster 6 an der gegenüber liegenden Wand des Projektils eingelassene Fenster 8 und die Empfängeroptik 9 auf den Strahl­ teiler 10. Letzterer reflektiert Strahlung 4′ der Wellenlänge 0,9 µ oder 1,3 bis 1,5 µ (bei einem anderen Ausführungsbeispiel) hälftig über den Um­ lenkspiegel 11, die Linse 12 und den Modulator 16 auf den in der Zwischen­ bildebene (im Tor) angeordneten Detektor 13. Derselbe kann - wie im vor­ liegenden Fall - aus vier jeweils einem Quadranten entsprechenden Einzel­ dioden bestehen. Bei einem anderen, zeichnerisch nicht dargestellten Aus­ führungsbeispiel sind auch ein Mosaik oder ein Vierquadrantendetektor mög­ lich. Die Signale eines Vierquadrantendetektors werden dabei als Summen­ signale zusammengefaßt, so daß bei gleichmäßiger Beaufschlagung aller vier Elemente das "Summensignal" Null entsteht. Die andere Hälfte des Wellen­ längenbereichs von 0,9 µ bzw. 1,3 bis 1,5 µ hingegen läßt der Strahlteiler 10 passieren, die daraufhin über die Linse 14 auf den Detektor 15 auftrifft. Auf diese Weise erhält man im gleichen Wellenlängenbereich neben dem "ener­ getischen" Kriterium des Rückstreuverhaltens des Zieles ein weiteres "bild­ haftes" (abgebildetes) Kriterium des Zieles.

Was die Wellenlänge anbetrifft, kann beispielsweise sowohl bei 0,9 µ als auch bei 1,3 bis 1,5 µ gearbeitet werden. Beide Empfangsdioden arbeiten jedenfalls im gleichen Wellenlängenbereich, da der Sender auf einer Wellen­ länge liegt.

Nun soll an Hand zweier Verknüpfungsbeispiele das Zusammenspiel der beiden Detektoren 13 und 15 erläutert werden:

Fall a) Angenommen der Wellenlängenanteil von 0,9 µ aus der reflektierten Strahlung 4′ beaufschlagt die vier Einzeldioden des Detektors 13 (D₁) ungleichförmig, wie dies oberhalb des Diagramms von Fig. 2a angedeutet ist. Dort liegt der Hauptanteil der Abbildung im vierten Quadranten, der zweite und dritte Quadrant sind noch leicht von der Abbildung betroffen, während der erste Quadrant gänzlich frei von Strahlung ist. In einem solchen Fall bewirkt eine entsprechend ausgelegte Schwelle ein digitales Trigger­ signal von z. B. - 5 V.

Wenn nun, am Detektor 15 - ausgelöst durch die Strahlung des Wellenlängenbereichs von 0,9 µ - über eine weitere Schwelle z. B. gemäß Fig. 2b das digitale Triggersignal + 5 V ausgegeben wird, erhält man über einen elektronischen Sum­ mierungsvorgang entsprechend Fig. 2c den Wert Null. In diesem Fall, das heißt wenn an beiden Detektoren digitale Triggersig­ nale (abweichend von Null), anstehen, wird kein Zündvorgang aus­ gelöst.

Fall b) Der andere denkbare Fall ist, daß alle vier Einzeldioden des Detektors 13 von der Strahlung der Wellenlänge 0,9 µ gleichmäßig beaufschlagt werden. Die Schwelle wird hierbei nicht über- oder unterschritten, sondern zeigt vielmehr ein digitales Triggersignal Null an.

Nur in einem solchen Fall, und nur dann, wobei allerdings auch auf dem Detektor 15 ein Signal aufliegt, erfolgt die Auslösung des Zündvorgangs.

Claims (2)

1. Abstandssensor für Geschoß- oder Flugkörperzünder, der einen nach dem Impulslaufzeitverfahren arbeitenden, im wesentlichen aus Sender und Empfänger bestehenden Laserentfernungsmesser mit einem NF-Verstärker für das vom gemessenen Objekt über optische Mittel auf zwei unterschied­ lich ausgebildete Detektoren D₁ und D₂ rückgestrahlte Signal und eine diesem Signal nachgeschaltete Triggerschaltung aufweist, wobei die Aus­ gangsspannungen der beiden Detektoren mittels eines UND-Gatters verknüpft sind, so daß ein Zündvorgang nur erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale bei den Detektoren einen bestimmten Amplitudenwert überschreiten, dadurch gekennzeichnet, daß

   • a) der erste Detektor D₁ (13) in der Zwischenbildebene angeordnet ist und aus vier - jeweils einem Quadranten entsprechenden - Einzeldioden oder einem Mosaik oder einem Vierquadrantendetektor besteht,
   • b) der erste Detektor zwischen einer gleichmäßigen und einer ungleich­ mäßigen Verteilung eines von einem interessierenden Objekt stammenden Signals unterscheidet, das er relativ grob, jedoch scharf abbildet,
   • c) der zweite Detektor D₂ (15) nur "punktförmig" und unscharf seine Pupille abbildet, das heißt die vom Ziel reflektierte Strahlung nur "energetisch" erfaßt und
   • d) der Zündvorgang nur bei einer gleichmäßigen Abbildung des ersten Detektors D₁ (13) auslöst.
2. 2. Abstandssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Detektoren D₁ (13) und D₂ (15) für jeweils den gleichen Spektralbereich von 0,9 µ oder 1,3 bis 1,5 µ ausgelegt sind.