EP0525733A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Flugbahn eines Geschosses - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Flugbahn eines Geschosses Download PDF

Info

Publication number
EP0525733A1
EP0525733A1 EP92112897A EP92112897A EP0525733A1 EP 0525733 A1 EP0525733 A1 EP 0525733A1 EP 92112897 A EP92112897 A EP 92112897A EP 92112897 A EP92112897 A EP 92112897A EP 0525733 A1 EP0525733 A1 EP 0525733A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
airfield
light sources
receiver line
shadow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP92112897A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Huscher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0525733A1 publication Critical patent/EP0525733A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J5/00—Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
    • F41J5/02—Photo-electric hit-detector systems

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for detecting the trajectory of a projectile by means of an optical system, which has on one side of the airfield a plurality of point-shaped light sources arranged in a plane parallel to the trajectory and on the other side in a plane arranged parallel to this plane Has light receivers, which are at least partially shaded when passing through the floor and from whose voltage changes at least one coordinate of the floor track is determined.
  • the associated device has two optical systems located one behind the other in the direction of flight, each of which comprises a line of light sources on both sides of the airfield and a discrete light receiver element at the top and bottom end of the line.
  • the e.g. 32 light sources of each of the four light transmission lines in both optical systems each consist of two LEDs, one of which is directed to the upper and one to the lower light receiver of the opposite line.
  • the four light receivers of the first optical system are shaded by at least four LEDs at four different times in the cycle of the emitter lines.
  • the times of shading are assigned by an electronic evaluation device to the respective LED positions for which the respective beam angle to the line direction is programmed, so that the trajectory can be calculated and displayed using trigonometric function terms.
  • Disadvantages are the high expenditure in terms of equipment and software, the difficult adjustment of the four light transmission systems, each of which 4 x 32 LEDs have to be aligned with the four receivers, and the need to specify extremely short cycle times for the line scan when fast-moving projectiles close are detectable.
  • DE-A-1 703 171 discloses another method for determining the trajectory of a projectile, which uses two orthogonal light barrier systems. Each system asked for a light transmission line consisting of discrete light sources and a light receiver line arranged on the other side of the airfield and consisting of discrete light sensors. Exactly one light receiver is assigned to each light source and an optical system consisting of two plano-convex mirrors is still required between the two. The cost of such a detection device is even greater than in the prior art.
  • DE-A-2152 219 represents a simplification insofar as opposite surface radiators are used while maintaining two orthogonal light receiver rows. Since the floor only shadows one photodiode of each receiver line, the accuracy of the measuring system depends on the packing density of the photodiodes.
  • the outlay of the device operating according to the method is extremely low.
  • the length of the light receiving elements need not be smaller in the row direction than the smallest possible shadow length of the projectile, which according to the invention is still larger than the projectile diameter.
  • the evaluation can be carried out in a commercially available PC with AD converter card. Since the evaluation formulas do not require trigonometric function terms, the assembly-based programming of EPROM versions is also made much easier.
  • a single line of light receivers consisting of closely spaced, two-dimensional, rapidly reacting light receivers, the extent of which does not need to be less than the smallest possible shadow in the line, is illuminated by two point-shaped light sources coplanar with the receiver line from the same distance and symmetrically to the perpendicular line of the receiver line.
  • a floor creates two separate shadow images on the line when the two illuminated illuminated fields with the light sources as vertices penetrate the overlapping area, the respective shadow being distributed over one or more receiver elements and causing voltage increases there according to the respective percentage degree of shading. From the proportional increases in voltage, the positions of the shadow centers on the receiver line and, in turn, the projectile path coordinates are determined in a computer in order to finally display the hit value and position.
  • the invention further relates to a device for evaluating hits, the characteristic of which is that, parallel to one side of a pair, preferably rectangular, plane-parallel, at a short distance all around for the purpose of shielding extraneous light, for example metal plates connected to one another with a distance profile, a line of closely spaced, planar photo receivers, preferably photodiodes, is arranged between the plates and that this line is arranged opposite two point-shaped light sources, preferably infrared diodes symmetrical to the perpendicular to the receiver line and also between the metal plates.
  • Two circular breakthroughs in the parallel metal plates have a common axis that intersects the center line of the receiver line at a right angle at a point that is also the center of the circular shot detection field, which lies entirely in the area of intersection of the two angular fields that the light rays from the two point light sources point towards the ends of the recipient line.
  • a projectile that flies through the shot detection field thus always creates two shadow areas with an edge distance on the receiver line, which is always greater than the length of a single element of the receiver line if the distance between the shot detection field and the receiver line is sufficiently large.
  • the device thus comprises, according to the invention, a very simply constructed bombardment detection module, to which a commercially available PC with AD converter card can be connected for evaluation.
  • the projectile can be detected in a known type of bullet trap after passing through the second circular opening.
  • a test disk is placed behind the second opening and, alternatively, a disk simulator of known design can also be flanged on.
  • a cuboid housing has a rectangular front plate 1 with a circular hole 2 and a rear plate 4, which is preferably congruent with the front plate 1, with a hole 5 coaxial with the hole 2 with the z-axis 11 as a common axis, which has a spatial Cartesian axis with the x and y axes Coordinate system forms.
  • Front and rear panels 1, 4 are preferably connected to one another by means of a spacer profile 3.
  • an almost complete line 7 of photodiodes is mounted symmetrically to the x-axis 10 in the xy plane, each with a rectangular light-sensitive surface, such that the line 7 of two on the other Side of the pair of holes 2, 5 also between the plates 1, 4 and also symmetrically to the x-axis 10 mounted transmitter diodes 8, 9 is irradiated.
  • the coordinate origin M is positioned on the x-axis 10 so that the crossed connecting lines W 8 , Wg of the light transmitters 8, 9 with the ends of the receiver line 7 just touch the preferably circular projectile detection area around the center M with radius r.
  • each floor G passing through the detection area parallel to the z-axis 11 generates briefly and simultaneously two shadows with the shadow lengths SL1, SL 2 on the receiver line 7.
  • Line 7, for example, requires only 16 suitable receiver elements Eo ... Ei 5 to be used for air rifle use with tenths of a ring resolution in conjunction with a commercially available 16-channel analog-digital converter card for a PC.
  • On the carrier board 6 is also the system of also 16 known impedance converters with peak value memories.
  • a projectile G After passing through holes 2, 5, a projectile G can pass through a test disc centered on hole 5 or a disc simulator and can be collected in a known bullet trap.
  • the signal evaluation is characterized in that a peak value memory is assigned to each of the individual receiver elements Eo ... Ei 5 , which can hold the maximum voltage corresponding to the local shading during a projectile passage until, for example, by means of a commercially available analog-to-digital converter circuit AD with a corresponding number of input channels, all voltages are digitized and fed to a memory SP.
  • the position Y 1 or Y 2 of the respective shadow center on the receiver line 7 is determined from the receiver elements affected by partial shading and belonging to the same overall shadow by weighted averaging of the associated voltage changes.
  • the hit coordinates x and y are calculated from this using the following formulas:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung zum Erfassen der Flugbahnkoordinaten eines Geschosses weist ein flaches Gehäuse mit, ein Flugfeld begrenzender Front- und Hecköffnung 2,5 auf. Auf der einen Seite dieser Öffnung 2,5 befindet sich eine Lichtempfängerzeile 7, die sich über nahezu die gesamte Schmalseitendimension des Gehäuses erstreckt und deren Mittelsenkrechte 1O die Öffnungsmitte kreuzt. Spiegelbildlich zu dieser Mittelsenkrechten 1O sind auf der anderen Seite der Öffnungen 2,5 nahe dem gegenüberliegenden Gehäuserand zwei punktförmige Lichtquellen 8,9 angeordnet, die beide die Empfängerzeile 7 bestrahlen. Ein Geschoß erzeugt zwei distanzierte Schatten auf einigen der Z.B. 16 Fotodioden Eo...E15 der Empfängerzeile 7. Die Spannungsänderungen der abgeschatteten Fotodioden werden erfaßt, daraus die beiden Schattenmittensignale ermittelt und aus diesen in einem externen Rechner die Koordinaten bzw. der Ringwert der Geschoßbahn errechnet und angezeigt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen der Flugbahn eines Geschosses mittels eines optischen Systems, das auf einer Seite des Flugfeldes mehrere, in einer zur Flugbahn parallelen Ebene angeordnete punktförmige Lichtquellen und auf der anderen Seite in einer zu dieser Ebene parallel angeordneten Ebene mehrere Lichtempfänger aufweist, die beim Geschoßdurchgang wenigstens teilweise beschattet werden und aus deren Spannungsänderungen mindestens eine Koordinate der Geschoßbahn bestimmt wird.
  • Ein derartiges Verfahren allerdings zur Erfassung der Flugbahn eines Baseballs ist aus der US-A-4,563,005 bekannt. Die zugehörige Vorrichtung weist zwei in Flugrichtung hintereinander liegende optische Systeme auf, die beidseitig des Flugfeldes jeweils eine Zeile von Lichtquellen und am oberen und unteren Zeilenende jeweils ein diskretes Lichtempfängerelement umfassen. Die z.B. 32 Lichtquellen jeder der vier Lichtsendezeilen in beiden optischen Systemen bestehen je aus zwei LED's, von denen eines auf den oberen und eines auf den unteren Lichtempfänger der jeweils gegenüberliegenden Zeile gerichtet ist. Beim Balldurchgang werden die vier Lichtempfänger des ersten optischen Systems von mindestens vier LED's in vier verschiedenen Zeitpunkten des Durchlaufzyklus der Emitterzeilen beschattet. Die Beschattungszeitpunkte werden durch eine elektronische Auswerteeinrichtung den jeweiligen LED-Positionen zugeordnet, für die der jeweilige Strahlwinkel zur Zeilenrichtung programmiert ist, so daß über trigonometrische Funktionsterme die Flugbahn berechnet und angezeigt werden kann.
  • Nachteilig sind einmal der hohe apparative und softwaremäßige Aufwand, weiterhin die schwierige Justage der vier Lichtsendesysteme, deren jeweils 4 x 32 LED's auf die vier Empfänger ausgerichtet werden müssen und die Notwendigkeit, äußerst kurze Zykluszeiten für den Zeilendurchlauf vorgeben zu müssen, wenn schnell fliegende Geschosse zu detektieren sind.
  • Aus der DE-A-1 703 171 ist ein anderes Verfahren zur Geschoßbahnermittlung bekannt, das zwei orthogonale Lichtschrankensysteme verwendet. Jedes System bat eine aus diskreten Lichtquellen bestehende Lichtsendezeile und eine auf der anderen Seite des Flugfeldes angeordnete, aus diskreten Lichtsensoren bestehende Lichtempfängerzeile. Jeder Lichtquelle ist also genau ein Lichtempfänger zugeordnet und zwischen beiden ist noch ein, aus zwei Plankonvex-Spiegeln bestehendes optisches System erforderlich. Die Kosten für eine solche Detektiervorrichtung sind noch größer als beim vorstehenden Stand der Technik.
  • Die DE-A-2152 219 stellt insofern eine Vereinfachung dar, als unter Beibehaltung von zwei orthogonalen Lichtempfängerzeilen jeweils gegenüberliegende Flächenstrahler verwendet werden. Da das Geschoß jeweils nur eine Fotodiode jeder Empfängerzeile abschattet, ist die Genauigkeit des Meßsystems von der Packungsdichte der Fotodioden abhängig.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß mit wesentlich geringerem technischen Aufwand eine hochgenaue Erfassung der GeschoßbahnKoordinaten möglich ist. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den Merkmalen des eingangs genannten Standes der Technik durch folgende Maßnahmen gelöst:
    • a) es werden lediglich zwei Lichtquellen auf einer Seite des Flugfeldes spiegelbildlich zur Mittelsenkrechten einer auf der anderen Seite des Flugfeldes angeordneten Lichtempfängerzeile angeordnet,
    • b) auf welcher das Geschoß gleichzeitig zwei beabstandete Schattenfelder mit den in Zeilenrichtung gemessenen Schattenlängen bildet,
    • c) die Extremwerte der Spannungsänderungen der beschatteten Lichtempfänger werden in einem Speicher zwischengespeichert,
    • d) aus der gewichteten Mittelung der Extremwerte der beschatteten Lichtempfänger beider Schattenfelder wird jeweils ein Schattenmittensignal gewonnen, und
    • e) die beiden Schattenmittensignale werden einem Rechner zugeführt, der die Koordinaten der Geschoßbahn bzw. deren Ringwert ermittelt.
  • Der Aufwand der nach dem Verfahren arbeitenden Vorrichtung ist dank nur einer einzigen Lichtempfängerzeile und zweier punktförmiger Lichtsender denkbar gering. Die Länge der Lichtempfangselemente braucht in Zeilenrichtung nicht kleiner zu sein als die kleinst mögliche Schattenlänge des Geschosses, die ja erfindungsgemäß immer noch größer als der Geschoßdurchmesser ist. Die Auswertung kann in einem handelsüblichen PC mit AD-Wandlerkarte erfolgen. Da die Auswerteformeln ohne trigonometrische Funktionsterme auskommen, wird auch die assemblermäßige Programmierung von EPROM-Versionen sehr erleichtert.
  • Damit sich zwei Geschoßschatten hinreichend deutlich trennen lassen, falls das Geschoß einen minimalen Abstand von der Empfängerzeile hat, muß die Bedingung eingehalten werden, daß die auf der Mittelsenkrechten gemessenen Abstände zwischen Flugfeldmitte und der Ebene der Lichtquellen einerseits und der Ebene der Lichtempfängerzeile andererseits der Formel genügen:
    Figure imgb0001
     wobei
    • r der Durchmesser des Flugfeldes,
    • e der halbe Abstand beider Lichtquellen und
    • k der Durchmesser des Geschosses ist.
  • Nur eine einzige Lichtempfängerzeile aus dicht aneinanderliegenden, flächenhaften, schnell reagierenden Lichtempfängern, deren Ausdehnung in Zeilenrichtung nicht kleiner zu sein braucht als der kleinst mögliche Geschoßschatten, wird erfindungsgemäß von zwei punktförmigen zur Empfängerzeile koplanaren Lichtquellen aus gleicher Entfernung und symmetrisch zur Mittelsenkrechten der Empfängerzeile angestrahlt. Ein Geschoß erzeugt beim Durchstoßen des Überschneidungsgebietes der beiden von der Empfängerzeile erfaßten beleuchteten Winkelfelder mit den Lichtquellen als Scheitelpunkten zwei separate Schattenbilder auf der Zeile, wobei sich der jeweilige Schatten auf ein oder mehrere Empfängerelemente verteilt und dort Spannungserhöhungen entsprechend dem jeweiligen prozentualen Abschattungsgrad hervorruft. Aus den anteiligen Spannungserhöhungen werden in einem Rechner die Positionen der Schattenmitten auf der Empfängerzeile und daraus wiederum die Geschoßbahnkoordinaten ermittelt, um schließlich Trefferwert und -position anzuzeigen.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Trefferauswertung, deren Kennzeichen es ist, das parallel zu einer Seite eines Paares vorzugsweise rechteckiger, planparalleler, in geringem Abstand ringsum zwecks Abschirmung von Fremdlicht beispielsweise mit Distanzprofil miteinander verbundener Metallplatten, eine Zeile aus dicht aneinandergereihten, flächenhaften Fotoempfängern, vorzugsweise Fotodioden, zwischen den Platten angeordnet ist und daß dieser Zeile gegenüber zwei punktförmige Lichtquellen vorzugsweise Infrarotdioden symmetrisch zur Mittelsenkrechten der Empfängerzeile und ebenfalls zwischen den Metallplatten angeordnet sind. Zwei kreisförmige Durchbrüche in den parallelen Metallplatten haben eine gemeinsame Achse, die die Mittelsenkrechte der Empfängerzeile in einem Punkt rechtwinklig schneidet, der zugleich Mittelpunkt des kreisförmigen Schußerfassungsfeldes ist, welches ganz im Überschneidungsgebiet der beiden Winkelfelder liegt, die durch die Lichtstrahlen von den beiden punktförmigen Lichtquellen zu den Enden der Empfängerzeile begrenzt werden.
  • Ein das Schußerfassungsfeld durchfliegendes Projektil erzeugt damit auf der Empfängerzeile immer zwei Schattenbereiche mit einem Randabstand, welcher bei hinreichend großem Abstand des Schußerfassungsfeldes von der Empfängerzeile stets größer ist als die Länge eines einzelnen Elementes der Empfängerzeile. Die Vorrichtung umfaßt also erfindungsgemäß ein sehr einfach aufgebautes beschußfähiges Erfassungsmodul, an das für die Auswertung ein handelsüblicher PC mit AD-Wandlerkarte angeschlossen werden kann.
  • Das Geschoß kann nach Durchlaufen der zweiten kreisförmigen Öffnung in einem Kugelfang bekannter Art erfaßt werden. Zur Kontrolle der Meßgenauigkeit wird eine Testscheibe hinter der zweiten Öffnung angebracht und es kann alternativ auch ein Scheibensimulator bekannter Bauart angeflanscht werden.
  • Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, wird die Erfindung näher beschrieben: Es zeigt
    • FIG 1 ein Schrägbild der neuen Vorrichtung
    • FIG 2 ein Diagramm zur veranschaulichung der Berechnung der Trefferkoordinaten bezüglich der Zentrumsachse und
    • FIG 3 ein Prinzipschaltbild der elektronischen Auswertung.
  • Ein quaderförmiges Gehäuse hat eine rechteckige Frontplatte 1 mit kreisförmigem Loch 2 und eine zur Frontplatte 1 vorzugsweise deckungsgleiche Heckplatte 4 mit zum Loch 2 koaxialem Loch 5 mit der z-Achse 11 als gemeinsamer Achse, welche mit der x-und y-Achse ein räumliches kartesisches Koordinatensystem bildet. Front- und Heckplatte 1, 4 sind miteinander mittels eines Distanzprofils 3 vorzugsweise zerlegbar verbunden. Zwischen den Platten ist parallel zur lochnahen, kurzen Rechteckseite eine auf einer Trägerplatine aufgebrachte annähernd lückenlose Zeile 7 aus Fotodioden mit jeweils rechteckförmiger lichtempflindlicher Fläche symmetrisch zur x-Achse 10 in der x-y-Ebene montiert, derart, daß die Zeile 7 von zwei auf der anderen Seite des Lochpaares 2, 5 ebenfalls zwischen den Platten 1, 4 und ebenfalls symmetrisch zur x-Achse 10 montierten Sendedioden 8, 9 bestrahlt wird.
  • Der Koordinatenursprung M ist auf der x-Achse 1O so positioniert, daß die überkreuzten Verbindungslinien W8, Wg der Lichtsender 8, 9 mit den Enden der Empfängerzeile 7 den vorzugsweise kreisförmigen Geschoßerfassungsbereich um den Mittelpunkt M mit Radius r gerade berühren. Damit erzeugt jedes den Erfassungsbereich parallel zur z-Achse 11 durchfliegende Geschoß G auf der Empfängerzeile 7 kurz- und gleichzeitig zwei Schatten mit den Schattenlängen SL1, SL2. Die Zeile 7 braucht beispielsweise für Luftgewehranwendung bei Zehntelring-Auflösung nur aus 16 geeigneten Empfängerelementen Eo...Ei5 zu bestehen in Verbindung mit einer handelsüblichen 16-Kanal-Analog-Digital-Wandlerkarte für einen PC. Auf der Trägerplatine 6 befindet sich außerdem das System aus ebenfalls 16 an sich bekannten Impedanzwandlern mit Spitzenwertspeichern.
  • Ein Geschoß G kann nach Durchlaufen der Löcher 2, 5 eine auf das Loch 5 zentrierte Testscheibe oder einen Scheibensimulator durchlaufen und in einem an sich bekannten Kugelfang aufgefangen werden.
  • Anhand der FIG 3 wird nun die Funktion der Auswertevorrichtung beschrieben.
  • Die Signalauswertung ist dadurch gekennzeichnet, daß je-' dem einzelnen Empfängerelement Eo...Ei5 ein Spitzenwertspeicher zugeordnet ist, welcher die der lokalen Abschattung entsprechende maximale Spannung während eines Geschoßdurchgangs solange zu halten vermag, bis beispielsweise mittels einer handelsüblichen Analog-Digital-Wandlerschaltung AD mit einer entsprechenden Anzahl von Eingangskanälen alle Spannungen digitalisiert und einem Speicher SP zugeführt sind.
  • Aus den digital gespeicherten Spannungen wird im Rechner RE nach jedem Erfassungszyklus der Wandlerschaltung eine Gesamtsumme über alle Kanäle gebildet. Solange kein Geschoß den Erfassungsbereich durchfliegt, bleibt diese Summe konstant. Eine deutliche Änderung der Gesamtsumme ist ein Kriterium für ein Schußereignis.
  • Zur Ermittlung der zu einem Geschoß gehörenden beiden Schattenmittenpositionen Y1 und Y2 werden beispielsweise jeweils vier aufeinanderfölgende Erfassungszyklen im Speicher SP gehalten. Beim Einlesen des fünften Zyklus wird der erste gelöscht usw. Sobald das Schußdurchlaufkriterium eintritt, wird noch der unmittelbar darauffolgende Zyklus gespeichert und dann weiteres Einlesen gestoppt bis zum Abschluß der rechnerischen Auswertung der vier Erfassungszyklen.
  • Aus den von Teilabschattungen betroffenen, zum selben Gesamtschatten gehörenden Empfängerelementen wird durch gewichtete Mittelung der zugehörigen Spannungsänderungen die Position Y1 bzw. Y2 der jeweiligen Schattenmitte auf der Empfängerzeile 7 ermittelt. Daraus werden die Trefferkoordinaten x und y nach folgenden Formeln berechnet:
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
  • Folgende Forderungen müssen erfindungsgemäß erfüllt sein, damit die Schatten eindeutig getrennt erscheinen und auch jede beliebige Schattenpositionsveränderung erfaßt wird:
    • Der kleinstmögliche Wert der variablen Schattenlänge SL1, SL2 darf nicht kleiner sein als die Länge eines Empfängerelementes En in y-Richtung und der kleinstmögliche Wert der Differenzen Yi - Y2 muß immer noch größer sein als die Empfängerelementenlänge zuzüglich der maximal möglichen Schattenlänge SL. Aus den Trefferkoordinaten werden weiter die Ringwerte und Sektorfelder im Rechner RE errechnet und in der Anzeige AN dargestellt und vorzugsweise gleichzeitig werden die Spitzenspannungsspeicher auf der Platine 6 gelöscht und der Speicher SP wieder freigegeben.

Claims (10)

1. Verfahren zum Erfassen der Flugbahn eines Geschosses (G) mittels eines optischen Systems, das auf einer Seite des Flugfeldes mehrere, in einer zur Flugbahn parallelen Ebene angeordnete punktförmige Lichtquellen (8, 9) und auf der anderen Seite in einer zu dieser Ebene parallel angeordneten Ebene mehrere Lichtempfänger (E0...E15) aufweist, die beim Geschoßdurchgang wenigstens teilweise beschattet werden und aus deren Spannungsänderungen mindestens eine Koordinate der Geschoßbahn bestimmt wird, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen:
a) es werden lediglich zwei Lichtquellen (8,9) auf einer Seite des Flugfeldes spiegelbildlich zur Mittelsenkrechten (10) einer auf der anderen Seite des Flugfeldes angeordneten Lichtempfängerzeile (7) angeordnet,
b) auf welcher das Geschoß (G) gleichzeitig zwei beabstandete Schattenfelder mit den in Zeilenrichtung gemessenen Schattenlängen (SL1, SL2) bildet,
c) die Extremwerte der Spannungsänderungen der beschatteten Lichtempfänger (E0...E15) werden in einem Speicher (SP) zwischengespeichert,
d) aus der gewichteten Mittelung der Extremwerte der beschatteten Lichtempfänger (Eo... E15) beider Schattenfelder wird jeweils ein Schattenmittensignal (Y1, Y2) gewonnen, und
e) die beiden Schattenmittensignale (Y1, Y2) werden einem Rechner (RE) zugeführt, der die Koordinaten (x y) der Geschoßbahn bzw. deren Ringwert ermittelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden orthogonalen Geschoßkoordinaten ( xy) aus Summen- und Differenzwerten der beiden nur in einer Richtung gemessenen Schattenmittensignale (Y1, Y2) sowie weiteren geräteeigenen unveränderlichen Parametern ermittelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Geschoßkoordinaten (x y) nach folgenden Formeln berechnet werden:
Figure imgb0004
Figure imgb0005
wobei
a) der rechtwinklig zur Lichtempfängerzeile (7) gemessene Abstand der Flugfeldmitte (M) von der die beiden Lichtquellen (8,9) verbindenden Ebene,
b) der rechtwinklig zur Lichtempfängerzeile (7) gemessene Abstand der Flugfeldmitte (M) von der Lichtempfängerzeile (7),
e) der parallel zur Lichtempfängerzeile (7) gemessene Abstand jeder der beiden Lichtquellen (8,9) von der Mittelsenkrechten (10) der Lichtempfängerzeile (7) und
s) die halbe Länge der Lichtempfängerzeile (7) bedeuten.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinst mögliche Wert der variablen, in der Ebene der Lichtempfängerzeile (7) gemessenen Schattenlänge (SLi, SL2) mindestens gleich der in dieser Ebene gemessenen Länge (EL) jedes Lichtempfängerelementes (E0...E15) ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der beiden Schattenmittensignale größer ist als die Summe aus Empfängerelementenlänge (EL) und der maximal möglichen Schattenlänge (SLmax) ist.
6. Vorrichtung zur Erfassung der Flugbahn eines Geschosses (G) mittels eines optischen Systems, das auf einer Seite des Flugfeldes mehrere, in einer zur Flugbahn parallelen Ebene angeordnete punktförmige Lichtquellen (8,9) und auf der anderen Seite in einer zu dieser Ebene parallel angeordneten Ebene mehrere Lichtempfänger (E....E15) aufweist, die beim Geschoßdurchgang wenigstens teilweise beschattet werden und aus deren Spannungsänderungen mindestens eine Koordinate der Geschoßbahn bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß spiegelbildlich zu einer Mittelsenkrechten (10) einer, auf einer Seite des Flugfeldes angeordneten Lichtempfängerzeile (7) zwei punktförmige Lichtquellen (8,9) angeordnet sind, die auf der anderen Seite des Flugfeldes liegen, daß wenigstens der größte Bereich der Lichtempfängerzeile (7) von jeder der beiden Lichtquellen (8,9) beleuchtbar ist und daß das Flugfeld durch einen Kreis mit dem Radius (r) definiert ist und der Kreis von den beiden sich auf der Mittelsenkrechten (10) schneidenden Verbindungslinien (W8, Wg) tangiert wird, die von jeder der beiden Lichtquellen (8,9) zum jeweils entfernteren Ende der Lichtempfängerzeile (7) führen.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein quaderförmiges Gehäuse mit zwei gleich großen parallelen rechteckförmigen Platten (1,4) aufweist, die durch einen umlaufenden Distanzrahmen oder -profil (3) auf Abstand gehalten sind, der bzw. das lichtundurchlässig ist, daß beide Platten (1,4) Aussparungen (Löcher 2,5) aufweisen, deren Mittelpunkte (M) rechtwinklig zu den Plattenebenen ausgefluchtet sind und die das Flugfeld definieren und daß im Gehäuseinnenraum zwischen beiden Platten (1,4) auf einer Seite des Flugfeldes etwa parallel zur kürzeren Rechteckseite die Lichtempfängerzeile (7) und benachbart des gegenüberliegenden Gehäuserandes die beiden Lichtquellen (8,9) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfängerzeile (7) eine Trägerplatine (6) aufweist, auf der Schaltmittel für Analogspeicherung und Impedanzwandlung der Spannungen der einzelnen Lichtempfänger (Eo...E1s) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) des Flugfeldes (2,5) von der Lichtempfängerzeile (7) so groß gewählt ist, daß ein Geschoß (G) auf, letzterer zwei beabstandete Schattenfelder abbildet.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Mittelsenkrechten (10) gemessenen Abstände (a,b) zwischen Flugfeldmitte (M) und der Ebene der Lichtquellen (8,9) einerseits und der Ebene der Lichtempfängerzeile (7) andererseits der Formel genügen:
wobei
r der Durchmesser des Flugfeldes,
e der halbe Abstand beider Lichtquellen (8,9) und
k der Durchmesser des Geschosses (G) ist.
EP92112897A 1991-07-31 1992-07-29 Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Flugbahn eines Geschosses Withdrawn EP0525733A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4125262 1991-07-31
DE4125262 1991-07-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0525733A1 true EP0525733A1 (de) 1993-02-03

Family

ID=6437345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92112897A Withdrawn EP0525733A1 (de) 1991-07-31 1992-07-29 Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Flugbahn eines Geschosses

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP0525733A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0685701A1 (de) * 1994-05-05 1995-12-06 Karl Stefan Riener Elektronische Zielscheibe und Verfahren zu dessen Auswertung
US5805288A (en) * 1996-03-05 1998-09-08 Laserscore, Inc. Apparatus for detecting the presence and location of at least one object in a field
US6147759A (en) * 1998-02-04 2000-11-14 Laserscore, Inc. System for detecting the presence and location of at least one object in a field by using a divergent radiation source and an array of opposed plural detectors which rotate together around the field
DE102007020604A1 (de) * 2007-05-02 2008-11-06 Wiest Ag Vorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Positionsbestimmung
RU2518853C2 (ru) * 2011-09-13 2014-06-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ определения условий подхода снаряда к мишени и устройство для его осуществления
CN104061822A (zh) * 2014-07-02 2014-09-24 北京机械设备研究所 一种弹道测量用高空悬挂全金属网面靶标
EP2913626A1 (de) * 2014-03-01 2015-09-02 Patents Factory Ltd. Sp. z o.o. Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung des Orts eines Objekts auf einer virtuellen Oberfläche
RU2661073C1 (ru) * 2017-08-07 2018-07-11 Олег Николаевич Роговенко Способ определения зависимости баллистических характеристик снарядов от режима стрельбы и информационно-вычислительная система для его осуществления

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB817470A (en) * 1955-10-14 1959-07-29 Rank Cintel Ltd Improvements in or relating to non-contact target apparatus
US3401937A (en) * 1965-02-15 1968-09-17 Brunswick Corp Target with scanning projectile sensors
US3624401A (en) * 1969-10-06 1971-11-30 Us Navy Ultraviolet target hit scoring system
US3956627A (en) * 1974-10-29 1976-05-11 Nishi Nippon Denki Co., Ltd. Light beam target and apparatus using the same
FR2404828A1 (fr) * 1977-10-03 1979-04-27 Fraba Gmbh Cible
EP0354284A1 (de) * 1986-01-31 1990-02-14 Max W. Goodwin System zum Anzeigen und Sichtbarmachen von Treffern

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB817470A (en) * 1955-10-14 1959-07-29 Rank Cintel Ltd Improvements in or relating to non-contact target apparatus
US3401937A (en) * 1965-02-15 1968-09-17 Brunswick Corp Target with scanning projectile sensors
US3624401A (en) * 1969-10-06 1971-11-30 Us Navy Ultraviolet target hit scoring system
US3956627A (en) * 1974-10-29 1976-05-11 Nishi Nippon Denki Co., Ltd. Light beam target and apparatus using the same
FR2404828A1 (fr) * 1977-10-03 1979-04-27 Fraba Gmbh Cible
EP0354284A1 (de) * 1986-01-31 1990-02-14 Max W. Goodwin System zum Anzeigen und Sichtbarmachen von Treffern

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0685701A1 (de) * 1994-05-05 1995-12-06 Karl Stefan Riener Elektronische Zielscheibe und Verfahren zu dessen Auswertung
US5637866A (en) * 1994-05-05 1997-06-10 Riener; Karl S. Apparatus and method for optically detecting and electronically analyzing the location of a projectile in a target plane
US5805288A (en) * 1996-03-05 1998-09-08 Laserscore, Inc. Apparatus for detecting the presence and location of at least one object in a field
US6147759A (en) * 1998-02-04 2000-11-14 Laserscore, Inc. System for detecting the presence and location of at least one object in a field by using a divergent radiation source and an array of opposed plural detectors which rotate together around the field
DE102007020604A1 (de) * 2007-05-02 2008-11-06 Wiest Ag Vorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Positionsbestimmung
RU2518853C2 (ru) * 2011-09-13 2014-06-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ определения условий подхода снаряда к мишени и устройство для его осуществления
EP2913626A1 (de) * 2014-03-01 2015-09-02 Patents Factory Ltd. Sp. z o.o. Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung des Orts eines Objekts auf einer virtuellen Oberfläche
CN104061822A (zh) * 2014-07-02 2014-09-24 北京机械设备研究所 一种弹道测量用高空悬挂全金属网面靶标
CN104061822B (zh) * 2014-07-02 2015-07-15 北京机械设备研究所 一种弹道测量用高空悬挂全金属网面靶标
RU2661073C1 (ru) * 2017-08-07 2018-07-11 Олег Николаевич Роговенко Способ определения зависимости баллистических характеристик снарядов от режима стрельбы и информационно-вычислительная система для его осуществления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0685701B1 (de) Elektronische Zielscheibe und Verfahren zu dessen Auswertung
DE69119500T2 (de) System und Verfahren zur dreidimensionalen Positionserfassung
EP0166136A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum optischen Zählen kleiner Körperchen
EP3004789B1 (de) Messrahmen zur berührungslosen optischen ermittlung einer durchschussposition und zugehöriges messverfahren
EP0913707A1 (de) Verfahren zur berührungsfreien Messung des Abstands eines Objekts nach dem Prinzip der Laser-Triangulation
DE2307722A1 (de) Verfahren und geraet zur flaechenmessung ohne beruehrung
DE102017110794A1 (de) Simulationsvorrichtung für ein rotierendes LiDAR - Lichtmesssystem
EP0525733A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Flugbahn eines Geschosses
DE3238883C2 (de) Einrichtung zum Vermessen der Abmessung und/oder Lage eines durch sie bewegten Gegenstandes
DE102012006529A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von Projektilen
EP3367050B1 (de) Messrahmen mit optischem filter zur berührungslosen optischen ermittlung einer durchschussposition
DE1917138C3 (de) Photoelektrisches Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung sich schnell bewegender Gegenstände
DE3730396A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur beruehrungslosen bestimmung der backenposition am greifer eines handhabungsautomaten
DE2526110C3 (de) Vorrichtung zum Messen kleiner Auslenkungen eines Lichtbündels
EP0280110B1 (de) Sensor mit integrierter Signalverarbeitung für ein- bis dreidimensionale Positionierung
DE3132168C2 (de)
EP3278059B1 (de) System und verfahren zum ermitteln der relativen verlagerung zweier körper zueinander
DE3342721A1 (de) Fotodetektor-system zum feststellen bzw. messen der position einer oder mehrerer lichtquellen
DE4422886A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur optischen Bestimmung räumlicher Positionen einzelner reflektierender Objekte
DE3919917A1 (de) Optischer sensor fuer die identifizierung eines koerpers
DE102007032249B3 (de) Tastendes Lichtgitter
DE102007036632B4 (de) Optischer Sensor und Verfahren zum Nachweis von Objekten in einem Überwachungsbereich
DE3518966A1 (de) Verfahren zur ermittlung der lage einer strichkreuzmarke
DE102019001031A1 (de) Elektrooptisches Entfernungsmessgerät zur räumlichen Umgebungserfassung
CH591066A5 (en) Firing target with electronic hit assessment system - has equally spaced acoustic transducers provided with pressure sensitive resistors

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT CH DE FR LI

17P Request for examination filed

Effective date: 19930316

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19950201