DE975770C

DE975770C - Electroacoustic reporting system for low-flying aircraft

Info

Publication number: DE975770C
Application number: DET13680A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Batsch; Werner Dipl-Ing Schlechtweg; Herbert Dr-Ing Schlegel
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1957-06-05
Filing date: 1957-06-05
Publication date: 1962-08-23

Description

Elektroakustisches Meldesystem für Tiefflieger Während Flugzeuge; die höher als etwa 300 m fliegen, mit einem Radarsystem überwacht werden können, ist eine Überwachung von Tieffliegern nur auf elektroakustischem Wege unter Verwendung von mehreren über das zu überwachende Gebiet verteilten Mikrophonen möglich. Die größte Schwierigkeit besteht darin, daß das Meldesystem nicht durch andere Geräusche, z. B. von Kraftwagen, zum Ansprechen gebracht wird. Diese Schwierigkeit läßt sich durch mehrere an sich bekannte Mittel zum Teil beseitigen. Man kann die Mikrophone je auf einen Mast setzen und Richtmikrophone verwenden, die nach der Erdseite hin unempfindlich sind. Die zu den Mikrophonen gehörigen Verstärker können so eingerichtet werden, daß sie erst oberhalb eines Schwellenwertes des Geräusches ansprechen. Die Verstärker können mit Siebmitteln versehen werden, die nur ein bestimmtes Frequenzspektrum des Geräusches durchlassen. Schließlich können Zeitkonstantenglieder eingebaut werden, die dafür sorgen, daß das Meldesystem auf sehr kurzzeitige Störgeräusche nicht anspricht.Electroacoustic reporting system for low-flying aircraft While planes; the fly higher than about 300 m, can be monitored with a radar system monitoring of low-flying aircraft using only electro-acoustic means from several microphones distributed over the area to be monitored. the The greatest difficulty is that the reporting system is not affected by other noises, z. B. of motor vehicles, is made to respond. This difficulty can be partially eliminate it by several means known per se. You can use the microphones each place on a mast and use directional microphones that face the earth side are insensitive. The amplifiers belonging to the microphones can be set up in this way be that they only respond above a threshold value of the noise. the Amplifiers can be provided with filter means that only cover a certain frequency spectrum let the noise through. Finally, time constant members can be built in, which ensure that the reporting system does not respond to very brief background noises.

Die Erfindung zeigt, wie die Sicherheit des Meldesystems gegen Ansprechen auf Störgeräusche wesentlich erhöht werden kann. Erfindungsgemäß werden die Mikrophone einer Gruppe von mindestens drei Mikrophonen, die an den Ecken eines gleichseitigen Vielecks sitzen, über eine derartige Steuereinrichtung mit der Überwachungsstelle verbunden, daß eine Meldung nur dann an die Uberwachungs- stelle weitergeleitet wird, wenn wenigstens zwei Mikrophone innerhalb einer vorbestimmten Zeit ein Geräusch empfangen. The invention shows how the security of the reporting system against responding can be increased significantly to background noise. According to the invention, the microphones a group of at least three microphones attached to the corners of an equilateral Polygons sit, via such a control device with the monitoring point connected that a message is only sent to the monitoring Job is forwarded if at least two microphones within a predetermined Time to receive a sound.

Es ist bekannt, zur Anzeige von Geräuschen, die z. B. von Fahrzeugen ausgehen, zwei Mikrophone zu verwenden, die über Relais eine Anzeigeeinrichtung (Lampe) auslösen, wenn der Schall aus der einen Richtung längs der Verbindungslinie der beiden Mikrophone kommt, jedoch nicht, wenn der Schall aus der entgegengesetzten Richtung kommt. It is known to display noises generated e.g. B. of vehicles assume to use two microphones that relay a display device Trigger (lamp) when the sound comes from one direction along the connecting line of the two microphones, but not when the sound comes from the opposite one Direction is coming.

Hierbei wird die Tatsache ausgenutzt, daß die beiden Mikrophone wegen der endlichen Schallgeschwindigkeit nacheinander ansprechen. Kommt der Schall aus der falschen Richtung, so öffnet ein Hilfsrdais den Stromkreis des zum anderen Mikrophon gehörigen Relais, so daß der Stromkreis der Signallampe nicht geschlossen werden kann. Diese Einrichtung nimmt Xer keine Rücksicht auf die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und kann deshalb die von langsamen Fahrzeugen ausgehenden Geräusche nicht ausschließen.This takes advantage of the fact that the two microphones because of address the finite speed of sound one after the other. The sound comes out the wrong direction, an auxiliary relay opens the circuit of the microphone to the other Corresponding relay, so that the circuit of the signal lamp is not closed can. This facility does not take Xer into consideration for the speed of the vehicle and therefore cannot rule out the noises emanating from slow vehicles.

Das erfindungsgemäße System läßt sich noch dadurch weiter verbessern, daß die Ausgänge der Steuereinrichtungen von mindestens drei Mikrophongruppen parallel geschaltet und über eine weitere so bemessene Steuereinrichtung mit der Überwachungsstelle verbunden sind, daß nur dann eine Meldung an die Überwachungsstelle weitergeleitet wird, wenn wenigstens zwei Mikrophongruppen innerhalb einer vorbestimmten Zeit eine Meldung abgeben. The system according to the invention can be further improved by that the outputs of the control devices of at least three microphone groups in parallel switched and via a further so dimensioned control device with the monitoring point are connected that only then a message is forwarded to the monitoring point if at least two microphone groups within a predetermined time one Submit a report.

Im Rahmen der Erfindung wird noch eine bestimmte räumliche Verteilung der Mikrophone angegeben, die mit besonders wenig Mikrophonen auskommt. In the context of the invention, a certain spatial distribution is also used of the microphones specified, which gets by with a particularly small number of microphones.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert. Fig. I zeigt das Prinzip der Erfindung bei einer Mikrophongruppe. In Fig. 2 ist die räumliche Anordnung mehrerer Mikrophongruppen mit einer gemeinsamen Meldeleitung dargestellt. Fig. 3 zeigt die räumliche Verteilung mehrerer Anordnungen nach Fig. 2. The invention is explained below with reference to the drawing, in the exemplary embodiments are shown, explained in more detail. Fig. I shows the principle of the invention in a Microphone group. In Fig. 2 is the spatial arrangement of several microphone groups shown with a common message line. Fig. 3 shows the spatial distribution several arrangements according to FIG. 2.

In Fig. I sind vier gleichmäßig verteilte Mikrophone I bis 4 dargestellt, die über je eine Leitung mit einer Steuereinrichtung K verbunden sind. Der Ausgang der Steuereinrichtung K ist über eine Leitung mit der zentralen Überwachungsstelle Z verbunden, wo z. B. eine Lampe L zum Aufleuchten gebracht wird. Die Steuereinrichtung IC kann aus einer monostabilen Röhrenkippschaltung bestehen, die ein so bemessenes Zeitkonstantenglied enthält, daß die Kippschaltung nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach dem Ansprechen in ihren ursprünglichen Zustand zurückfällt. Empfängt z. B. das Mikrophon I ein Geräusch, so spricht die Kippschaltung an, so daß die vorher leitende Röhre nichtleitend wird und die vorher nichtleitende Röhre leitend wird. Diese zweite Röhre kann dann innerhalb einer bestimmten Zeit ein Signal durchlassen, falls ein solches von einem anderen Mikrophon, z. B. 3, abgegeben wird. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeit wird die zweite Röhre wieder undurchlässig. Man wird die Zeit der Durchlässigkeit der zweiten Röhre auf Grund der normalen Geschwindigkeit von Tieffliegern bemessen. In Fig. I four evenly distributed microphones I to 4 are shown, which are each connected to a control device K via a line. The exit the control device K is via a line with the central monitoring point Z connected where z. B. a lamp L is made to light up. The control device IC can consist of a monostable flip-flop circuit, which is a so-sized Time constant element contains that the flip-flop circuit after a predetermined Returns to its original state time after responding. Receives e.g. B. the microphone I a noise, the trigger circuit responds, so that the before conductive tube becomes non-conductive and the previously non-conductive tube becomes conductive. This second tube can then transmit a signal within a certain time, if such from another microphone, e.g. B. 3, is delivered. After expiration the second tube becomes impermeable again after the predetermined time. One becomes the Time of permeability of the second tube due to normal speed measured by low-flyers.

Der Abstand der Mikrophone in Fig. I wird auf Grund des zu erwartenden Flugzeuggeräusches und unter Berücksichtigung der Wetterverhältnisse bemessen. Auf Grund von Versuchen über die Schallausbreitung für elektroakustische Anlagen unter Berücksichtigung der Wetterverhältnisse läßt sich berechnen, daß ein Mikrophonabstand von etwa o,8 kin ausreichend ist. Wendet man die anfangs angegebenen Mittel zur Verminderung einer störenden Beeinflussung an, so wird sich der Abstand von o,8 auf etwa I,4km vergrößern lassen. The spacing of the microphones in Fig. I is based on the expected Aircraft noise and taking into account the weather conditions. on Reason for experiments on sound propagation for electroacoustic systems below Taking into account the weather conditions, it can be calculated that a microphone distance of about 0.8 kin is sufficient. If one uses the means indicated at the beginning If a disturbing influence is reduced, the distance from 0.8 Can be enlarged to about 1.4km.

Fig. 2 zeigt die Anordnung von Mikrophongruppen nach Fig. I längs der Randlinie eines Ouadrates. Die Steuereinrichtungen k- aller Mikrophongruppen werden ausgangsseitig parallel geschaltet, so daß alle Mikrophongruppen nur eine einzige Meldeleitung benötigen. Diese Leitung wird über eine Steuereinrichtung M, die ebenso wie die Steuereinrichtungen IC aufgebaut ist, zur Zentrale Z geführt. Die Zeitkonstante der Steuereinrichtung M wird nun so bemessen, daß im ungünstigsten Fall, also beim Überfliegen des Quadrates längs einer Diagonalen, das zweite Signal noch durchgelassen wird. Fig. 2 shows the arrangement of microphone groups according to Fig. I lengthways the edge of a square. The control devices k- of all microphone groups are connected in parallel on the output side, so that all microphone groups only have one need a single message line. This line is via a control device M, which is constructed in the same way as the control devices IC, to the control center Z. The time constant of the control device M is now dimensioned so that in the worst case Fall, so when flying over the square along a diagonal, the second signal is still let through.

Man könnte auch innerhalb des umrandeten Feldes in Fig. 2 noch weitere Mikrophongruppen aufstellen, jedoch würde man dann einen unnötig großen Bedarf an Mikrophonen haben. One could also further within the bordered field in FIG Set up microphone groups, but then you would need an unnecessarily large amount Have microphones.

Die einzelnen Felder nach Fig. 2 lassen sich gemäß Fig. 3 schachbrettartig zusammensetzen, wobei sich aber die Ecken der einzelnen Felder überlappen müssen, damit keine unüberwachten Zwischenräume entstehen. Die einzelnen Felder werden über je eine Leitung und SteuereinrichtungM mit der zugehörigen Lampe L in der zentralen Überwachungsstelle verbunden. Die Lampen werden auf einem Tableau so angeordnet, daß die räumliche Lage der zugehörigen Felder zu erkennen ist. The individual fields according to FIG. 2 can be arranged like a chessboard according to FIG put together, but the corners of the individual fields must overlap, so that there are no unsupervised gaps. The individual fields are over one line each and one control device M with the associated lamp L in the central Monitoring point connected. The lamps are arranged on a tableau in such a way that that the spatial position of the associated fields can be recognized.

Eine weitere Verbesserung besteht in folgendem: Zwei um eine vertikale Achse rotierende Mikrophone, die diametral gegenüberliegen, würden jeweils infolge des Doppeleffektes bei Bewegungen senkrecht zur Schalleinfallrichtung gleiche Tonhöhe, bei Bewegungen in bzw. gegen die Schalleinfallrichtung unterschiedliche Tonhöhe aufnehmen. Another improvement is the following: Two by one vertical Axis rotating microphones that are diametrically opposed would each result the double effect with movements perpendicular to the direction of sound incidence same pitch, different pitch when moving in or against the direction of sound incidence take up.

Mit Hilfe eines Diskriminators, der die Fre quenzen der beiden Mikrophone vergleicht, ließe sich somit die Richtung, aus welcher der Schall kommt, feststellen. With the help of a discriminator that determines the frequencies of the two microphones compares, the direction from which the sound is coming can thus be determined.

Der Vorteil dieser Methode läge darin, daß für die Ortung keine große Basis notwendig ist, da lediglich die Umfangsgeschwindigkeit der Rotation für die Größe des Effektes maßgebend ist. The advantage of this method would be that there is not a large one for the location Basis is necessary because only the peripheral speed of the rotation for the The size of the effect is decisive.

An Stelle von zwei Mikrophonen ließe sich auch ohne weiteres eine größere Anzahl oder auch nur ein Mikrophon verwenden. Instead of two microphones, one could easily be used Use a larger number or just one microphone.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Electroacoustic reporting system for low-flying aircraft using several over distributed the area to be monitored Microphones, characterized in that the microphones are a group of at least three microphones (I to 4), which sit at the corners of an equilateral polygon, Connected to the monitoring point (Z) via such a control device (K) are that a message is only forwarded to the monitoring center (Z), if at least two microphones make a sound within a predetermined time received (Fig. I).

2. Reporting system according to claim I, characterized in that the outputs the control devices of at least three microphone groups connected in parallel and via a further control device (M) dimensioned in this way with the monitoring point (Z) are connected that only then a message is forwarded to the monitoring body if at least two microphone groups within a predetermined time one Submit report (Fig. 2).

3. Reporting system according to claim 2, characterized in that the microphone groups are arranged along the edge line of a square area (Fig. 2).

4. Reporting system according to claim 3, characterized in that the square Surface like the same colored fields of a chess board are arranged, however Slightly overlap in the corners (Fig. 3).

Publications considered: German Patent No. 873 8018.