EP0149778A2 - Programmierkoppler für Munition - Google Patents

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EP0149778A2
EP0149778A2 EP84114973A EP84114973A EP0149778A2 EP 0149778 A2 EP0149778 A2 EP 0149778A2 EP 84114973 A EP84114973 A EP 84114973A EP 84114973 A EP84114973 A EP 84114973A EP 0149778 A2 EP0149778 A2 EP 0149778A2
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EP
European Patent Office
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programming
weapon
mines
acoustic transducer
acoustic
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EP84114973A
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EP0149778A3 (en
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Gerhard Schweitzer
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Dornier GmbH
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Dornier GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C17/00—Fuze-setting apparatus
    • F42C17/04—Fuze-setting apparatus for electric fuzes

Definitions

  • the invention relates to a device for programming mines, sea mines or projectiles according to the preamble of claim 1.
  • Weapons are known in which there is the possibility of carrying out target programming shortly before they are brought on board or before they are launched.
  • information about the target is transmitted to the weapon computer by the programming coupler.
  • the information is transmitted - which can be done in both directions - by inserting different colored plugs, via external contacts (slip rings) or contactlessly by radio or via magnetic coupling.
  • the mechanical solutions on the board side are complex and their handling is cumbersome and time-consuming, a separate weapon-side device is necessary for the radio transmission, which is relatively expensive, requires space in the warhead, brings weight and that limited capacity of the on-board battery used.
  • the object of the invention is to provide a device for programming mines, mines or projectiles before shipment, which is inexpensive, small and light, requires little electricity and is simple and quick to use.
  • the data transmission takes place via the acoustic transducer already present, e.g. via the microphone of a mine, via the hydrophone of a marine mine or via the piezoelectric impact sensor of a projectile.
  • the data are transmitted acoustically, in particular in a frequency range which is not used for the actual task of the acoustic transducer - hearing - that is to say in the high ultrasound range.
  • the information available as digital or analog electrical pulses is e.g. converted from a loudspeaker directly into acoustic waves or modulated onto a carrier frequency in ultrasound and then transmitted via loudspeakers.
  • Piezoelectric hydrophones or sensors have an almost uniform sensitivity curve in the frequency range from 0 to 100 kHz. Only the range from approx. 0 to 10 k H z is used to record acoustic signals. The range from 10 to 100 kHz can therefore be used for contactless (galvanically isolated) programming, the upper limit being dependent on the piezo crystal and can also be 1 MHz.
  • the use according to the invention of the acoustic, preferably a high-impedance, piezoelectric transducer for two tasks (programming and listening) saves the effort of an own coupler module, the operation of the transducer requires only little current. Switches, waterproof plugs or slip rings and their handling are no longer necessary. The data can be transferred simply by holding a coupler head close to the microphone or hydrophone (10 to 10 cm).
  • the figure shows the block diagram of a hydrophone circuit, which also serves as a programming coupler for a marine mine, with programming head 1 and mine housing 2.
  • a hydrophone circuit which also serves as a programming coupler for a marine mine, with programming head 1 and mine housing 2.
  • the mine housing 2 there is a piezoelectric hydrophone 4 directly on an outer wall, which in the operating position (switch 6 above) via an amplifier 8 and a diplexer 10 electrical signals corresponding to the ambient sound, orcheingang to the H 12 provides a gun computer 14 where the signals are analyzed according to intensity and frequency spectrum.
  • the computer output 16 leads to the ignition mechanism.
  • the hydrophone 4 is also used to program the computer 14.
  • the programming input 18 of the computer 14 may also be connected to the crossover 10 via filters for frequency selection.
  • the programming output 20 of the computer 14 is connected via the amplifier 22 and the switch 6 actuated by the computer 14 to the hydrophone 4, which then functions as a loudspeaker (transmitter). connected.
  • the programming head 1 is connected to an easily portable programming device 32 via a cable (not shown).
  • a piezoelectric acoustic transducer 24 which operates via the switch 26 controlled by the programming device 32 either as a microphone (as a receiver in the upper switch position via the input amplifier 28) or as a loudspeaker (as a transmitter via the output amplifier 30).
  • the programming head 1 For programming shortly before the mine 2 is moved, the programming head 1 is held in the vicinity of the hydrophone 4.
  • the programming device 32 on board gives data on the use and the target to the weapon computer 14. This confirms receipt and storage of the data via the output 20.
  • the programming device 32 gives the operator an optical or acoustic signal when the programming has been carried out correctly.
  • the transmission of the ultrasonic waves between the acoustic transducers 4 and 24 takes place either via the air gap between them (up to approx. 10 cm) or by means of coupling mechanisms known for ultrasound, such as liquid-filled cushions or direct application to rigid or elastic foils.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Programmieren von Minen, Seeminen oder Projektilen vor der Verbindung, wobei die Waffen (2) bereits einen akustischen Wandler (4) zur Schallaufnahme für die Zielerkennung und/oder Informationsaufnahme aufweisen, mit einem an oder in die Nähe der Waffe (2) zu haltenden Programmierkopf (1) mit einem zweiten akustischen Wandler (24), der in einem Programmiergerät (32) gespeicherte Daten über den Einsatz und das Ziel in eine Reihe akustischer Wellen umwandelt und zur Waffe (2) sendet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine 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 beiden 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 erfordert, Gewicht mit sich bringt und die knappe Kapazität der Bordbatterie beansprucht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Programmieren von Minen, Seeminen oder Projektilen vor der Verbringung zu schaffen, die preisgünstig, klein und leicht ist, wenig Strom braucht und einfach und schnell zu handhaben ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss von einer Vorrichtung mit den in den Ansprüchen genannten Merkmalen gelöst.
  • Beim erfindungsgemässen Programmierkoppler 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 werden die Daten akustisch übertragen, insbesondere in einem Frequenzbereich, der für die eigentliche Aufgabe der akustischen Wandler - Hören - nicht verwendet wird, also im hohen Ultraschallbereich.
  • Die als digitale oder analoge elektrische Impulse vorliegenden Informationen werden z.B. von einem Lautsprecher direkt in akustische Wellen umgewandelt oder auf eine Trägerfrequenz im Ultraschall aufmoduliert und dann über Lautsprecher übertragen.
  • Piezoelektrische Hydrophone oder Sensoren haben einen nahezu gleichmässigen Empfindlichkeitsverlauf im Frequenzbereich von O bis 100 kHz. Ausgenutzt zur Aufnahme akustischer Signale wird dabei lediglich der Bereich von ca. O 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 erfindungsgemässe Verwendung des akustischen, bevorzugt eines hochohmigen piezoelektrischen Wandlers für zwei Aufgaben (Programmieren und Horchen) 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 (O bis 10 cm) eines Kopplerkopfes an das Mikrophon oder Hydrophon erfolgen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsgebiete ergeben sich aus der nachfolgend beschriebenen Figur.
  • 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. Erfindungsgemäss wird das Hydrophon 4 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 (6)

1. Vorrichtung zum Programmieren von Minen, Seeminen oder Projektilen vor der Verbringung, wobei die Waffen (2) bereits einen akustischen Wandler (4) zur Schallaufnahme für die Zielerkennung und/oder Informationsaufnahme aufweisen, gekennzeichnet durch einen an oder in die Nähe der Waffe (2) zu haltenden Programmierkopf (1) mit einem zweiten akustischen Wandler (24), der in einem Programmiergerät (32) gespeicherte Daten über den Einsatz und das Ziel in eine Reihe akustischer Wellen umwandelt und zur Waffe (2) sendet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (28) zum Empfang von akustischen Wellen am akustischen Wandler (24) des Programmierkopfes (1) und durch Vorrichtungen (22) zum Aussenden von akustischen Wellen in der Waffe (2).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung im Ultraschallbereich bis 1 MHz, vorzugsweise im Bereich zwischen 10 kHz und 100 kHz, erfolgt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum bidirektionalen Datenaustausch ein vom Waffenrechner (14) betätigter Schalter (6) und/oder ein vom Programmiergerät (32) betätigter Schalter (26) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Ankoppelkissen, das zur Schallübertragung an die starre oder elastische Wandung der Waffe (2) angelegt wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschalten des Waffenrechners (14) automatisch über den Schalldruck in einem bestimmten Frequenzbereich erfolgt.
EP84114973A 1983-12-10 1984-12-08 Programmierkoppler für Munition Expired EP0149778B1 (de)

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EP0149778A3 EP0149778A3 (en) 1986-10-15
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