EP1306644A2 - Verfahren zur Temperierung einer Munitionseinheit sowie temperierbare Munitionseinheit - Google Patents

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EP1306644A2
EP1306644A2 EP02020023A EP02020023A EP1306644A2 EP 1306644 A2 EP1306644 A2 EP 1306644A2 EP 02020023 A EP02020023 A EP 02020023A EP 02020023 A EP02020023 A EP 02020023A EP 1306644 A2 EP1306644 A2 EP 1306644A2
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EP
European Patent Office
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ammunition
data
tempier
oscillator
ammunition unit
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EP02020023A
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English (en)
French (fr)
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EP1306644A3 (de
EP1306644B1 (de
Inventor
Karl-Ulrich Vornfett
Jürgen Voss
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Rheinmetall Landsysteme GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Landsysteme GmbH
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Publication of EP1306644A3 publication Critical patent/EP1306644A3/de
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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 method for temping an ammunition unit after Preamble of claim 1 and a malleable ammunition unit.
  • Ammunition identification of an ammunition unit is ammunition-specific data, et al the type of ammunition, lot number, date of manufacture etc., directly on a in the Ammunition stored data storage (ammunition data chip). These Data is automatically read when the ammunition unit is in a cargo space a weapon system is introduced. Reading out is often done by one Fire control computer of the weapon system. This then generates under consideration Ammunition-specific and target-specific data Guidance signals for the straightening system the weapon and control signals to Akivi réelle a in the respective cartridge or ammunition unit arranged electrically programmable projectile fuze.
  • the present invention addresses the problem, namely, in an analog Temping to exclude known disadvantages.
  • the invention is based on the idea of a digital data transmission of the tempier data provide in a malleable ammunition unit, including this data, for example with a HDB - 3 (high density bipolar) transmission code and by means of Voltage modulation can be transmitted.
  • the HDB-3 code is as with asynchronous Data transfer known, a start byte before and a stop byte added, which are thus part of the tempier data.
  • the tempier time will be between the Start and stop bytes transmitted numerically as data byte.
  • the start and stop bytes differ from all other bit patterns in Weapon system to provide a clear identification of the start and stop signal realize.
  • the start byte starts and the stop byte preferably ends with positive Modulation pulses. This will prevent both the beginning and the end a data transmission by mistake due to short-term line interruption or Supply voltage drops may be initiated or completed.
  • the ammunition unit has a Tempier electronics, the (voltage) Demodulator, a (current) modulator and a microprocessor with an RC oscillator clock counter, an RC oscillator, a tempier counter and an actuator power amplifier includes.
  • a firing sensor serves as a trigger element of the Tempierfarers at the beginning of the flight phase. The digitization of the tempier data takes place in an ammunition communication system, which between the ammunition unit and a the ammunition unit is lockable weapon.
  • a time-synchronous detection of start and stop bytes can be interrupted by an interrupt Controlled evaluation of the signals from a voltage demodulator by microprocessor and software in the Tempier electronics are realized (generation a countergate).
  • the digital transmission of the Tempier poems allowed in continuation of the invention the consideration of the properties of a clock oscillator necessary for temping (Time base) in the Tempier electronics.
  • Frequency instability as well as aging phenomena can by determining the oscillator clock rate and by calculation a time-corrected Tempier set point be compensated for a short time, so that a power-saving and shot-resistant RC oscillator can be used can.
  • the time base in the Tempier electronics is using the data transfer rate Calibrated (baud rate), the transmission of a Quartz oscillator in the MKS to the RC oscillator in the Tempier electronics quartz-accurate he follows.
  • the feedback on the current and corrected programmed tempier data is programmed by means of a digital supply current modulation Tempier poems provided.
  • the data transmission is bidirectional.
  • the feedback of the programmed time-corrected Tempier setpoint and the Number of RC oscillator clock rate can also be used for a system control. This allows a check in the MKS, whether the temping and time correction been carried out properly.
  • Another control of data transmission is by examining the number of transmitted bits as well as given by a checksum.
  • the advantage of digital temping is also that the tempier accuracy can be made variable by software, since they have no hardware dependency subject.
  • the Tempiergenaumaschine can be, for example, by the choice set the data transmission time.
  • a writable ammunition data chips within the ammunition unit also ensures that a same Data and voltage transfer for the MDC as well as the ignition timing can be used. D. h., The structural and software expense remains low.
  • the advantage of a writable MDC is i.a. in that, for example The aging effects of the ammunition are compensated on the basis of empirical values can be.
  • electrical components of the Tempier electronics make up the MDC.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the general structure of a weapon system with a data providing unit 1, an ammunition communication system (MKS) 2 and an ammunition unit 3 shown.
  • the ammunition unit 3 comprises a Tempier electronics 4, which with an igniter 5 of the ammunition unit. 3 electrically connected.
  • the data supplying unit 1 is preferred here a fire control computer.
  • the Feuerleitrechner 1 is electrically connected via a data line A1, a CAN bus, and to provide a voltage and power supply U S , I S via a further line A2 to the MKS 2.
  • the electrical connection between the MKS 2 and the ammunition unit 3 is provided via the lines B1 and B2, wherein the line B2 represents a ground line and the line B1 responsible for the supply voltage and the data transfer to the ammunition unit 3.
  • the Tempier electronics 4 comprises electrical modules 7 for the programming phase and electrical assemblies 8 for the flight phase.
  • FIG. 1 A general structure of the MKS 2 is shown in FIG. 1
  • the MKS 2 has, among others, for the sake of clarity not shown Assemblies a voltage supply with voltage modulation 20, a CAN bus interface 21 and a DC / DC converter 22. Outputs and inputs These assemblies 20 -22 and a quartz oscillator 24 are provided with a Microprocessor 25 connected to a quartz oscillator clock counter 25.1.
  • the Power supply 20 is also the output side with a current demodulator 23 connected, with two connections to the microprocessor 25th accesses. Another, preferably bidirectionally operating line of the current demodulator 23 leads in extension as line B1 to the ammunition unit 3.
  • the DC / DC converters as well as the microprocessor 25 each have a connection on a necessary mass, via the line B2, the ammunition unit 3 with the Mass connects.
  • Tempier electronics 4 is shown in more detail, with only the essential Assemblies are named. These are a voltage demodulator 30, a Current modulator 31 and a microprocessor 32 with an RC oscillator clock counter 32.1. These assemblies 30-32, which summarized in Figure 1 under the reference numeral 7 are required for programming in the programming phase. For the flight phase show an RC oscillator 33, a Tempiercrofter 34 and an actuator Engame 36 responsible, which summarized in Figure 1 by the reference numeral 8 were. Also shown is a firing sensor 35 which acts as a trigger the programmed tempo time at the beginning of the flight phase. The functionality Half a voltage regulator 37 is shown, but not described in detail becomes.
  • the temping is as follows:
  • the ammunition-specific data becomes automatic read out into the fire control computer 1. This determines the necessary tempier time for the detonator 5.
  • This information is forwarded to the MKS 2, in which this data by means of microprocessor 25 and the voltage modulation module 20 encoded (HBD-3 code), wherein the encoded tempier time a Start byte prefixed and a stop byte is appended, which is derived from the data word of the code.
  • the coded signal (see Fig. 4) is at a baud rate derived from the frequency (clocks) of the quartz oscillator 24 of the MKS 2 derived is counted in the quartz oscillator clock counter 25. 1, and thus defined in time transferred exactly to the Tempier electronics 4 and read into the microprocessor 32 becomes.
  • a problem that can arise in digital temping when a energy-saving and firing RC oscillator as a clock oscillator 33 in the ammunition device 3 is that the accuracy of the programmed Tempierzeit, due to the poor quality of these types of oscillators, insufficient becomes.
  • a transmission time T ÜB is calculated with the microprocessor 32 of the Tempier electronics 4. This results from the transmitted data bytes "number of transmitted bits" and "baud rate", which are written as information in the programming in the microprocessor 32 and in the data log of FIG. 4 are shown.
  • T UB number of transmitted bits / baud rate
  • the specified baud rate is controlled by the quartz-accurate microprocessor control MKS 2 realized.
  • the programming of the tempier counter 34 with the time-corrected T SOLL then results in an almost quartz precision, since the clock frequency of the RC oscillator 32 in the short phase of flight does not appreciably change.
  • the firing sensor outputs 35 a share for the tempos narrator 34.
  • This then counts the RC oscillator clock from tempi Erten tempos narrator setpoint T set from the RC oscillator clock counter 32.1, for example, down to zero and triggers when reaching over the actuator -End treat 36 the igniter 5 from.
  • the accuracy of the temping can also be adjusted by a specific choice of the data transmission time T ÜB .

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Abstract

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine digitale Datenübertragung der Tempierdaten in eine tempierbare Munitionseinheit vorzusehen, wozu diese Daten beispielsweise mit einem HDB - 3 (high density bipolar) Leistungskode sowie mittels Spannungs-Modulation übertragen werden. Dem HDB-3 Kode ist, wie bei asynchronen Datenübertragung bekannt, ein Start-Byte vor- und ein Stop-Byte nachgesetzt, die somit Bestandteil der Tempierdaten sind. Die Tempierzeit wird zwischen dem Startund Stop-Byte numerisch als Datenbyte übertragen. Dazu weist die Munitionseinheit (3) eine Tempier-Elektronik (4) auf, die einen (Spannungs-) Demodulator (30), einen (Strom-) Modulator (31) sowie ein Mikroprozessor (32) mit einem Oszillator-Taktzähler (32.1), einen Oszillator (33), ein Tempierzähler (34) sowie eine Aktor-Enstufe (36) beinhaltet. Ein Abschußsensor (35) dient als Tempierzeitauslöser zu Beginn der Flugphase. Des Weiteren werden betriebstechnische Daten des Oszillators (33) korrigiert, so daß einfache RC-Oszillatoren eingesetzt werden können. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tempierung einer Munitionseinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine tempierbare Munitionseinheit.
Zur Munitionsidentifizierung einer Munitionseinheit sind munitionsspezifische Daten, u.a. die Munitionsart, Losnummer, Herstellungsdatum etc., direkt auf einem in der Munitionseinheit befindlichen Datenspeicher abgelegt (Munitions-Daten-Chip). Diese Daten werden automatisch ausgelesen, wenn die Munitionseinheit in einen Ladungsraum eines Waffensystems eingebracht wird. Das Auslesen erfolgt häufig durch einen Feuerleitrechner des Waffensystems. Dieser erzeugt dann unter Berücksichtigung munitionsspezifischer und zielspezifischer Daten Richtsignale für die Richtanlage der Waffe sowie Steuersignale zur Akivierung eines in der jeweiligen Patrone bzw. Munitionseinheit angeordneten elektrisch programmierbaren Geschoßzünders.
Mit einer Vorrichtung zur Tempierung eines Geschoßzünders befaßt sich die DE 40 08 253 C2, die aus einer Spulenanordnung besteht.
Aus der DE 197 16 227 C2 ist ein Waffensystem mit einer einen Mikrocontroller enthaltenden Munitionseinheit bekannt, das auf einen Feuerleitrechner als solches verzichtet und welcher durch das Systemzusammenspiel im munitions- und gerätegesteuerten Waffensystem ersetzt wird.
Aus der DE 198 27 378 A1 ist ein Waffensystem mit einer Feuerleitanlage und einer aus einer Waffe verschießbaren gattungsgemäßen Munitionseinheit bekannt. Zur ständigen Überprüfung der elektrischen Verbindung zwischen dem Feuerleitrechner und den ansteuerbaren Baugruppen in der jeweiligen Munitionseinheit findet eine bidirektionale Datenübertragung über die beiden zur Spannungs- und Stromversorgung der elektronischen Schaltungsvorrichtungen der jeweiligen Munitionseinheit benötigten Leitungen statt. Die Datenübertragung von der Feuerleitanlage zur elektronischen Schalteinrichtung in der Munitionseinheit erfolgt mittels Modulation der Spannungssignale der Versorgungsspannung. Die Rückmeldung an die Feuerleitanlage wird mittels Modulation der Stromsignale des Betriebsstromes realisiert. Dazu ist ein Umsetzer zwischen der Feuerleitanlage und der elektronischen Schalteinrichtung geschaltet. Die Tempierdaten zur Einstellung des Zünders werden dabei analog übertragen. Die erfolgte Tempierung wird dann durch eine kurzzeitige Erhöhung des Betriebsstromes quittiert. Nachteilig bei einer derartigen analogen Tempierung sind u.a. die notwendigen zusätzlichen Tempiersignale, die durch eine eigene Hartware und Software bereitgestellt werden müssen. Außerdem ist die Tempiergenauigkeit durch die Hardware festgelegt.
Hier greift die vorliegende Erfindung die Aufgabe auf, nämlich, die bei einer analogen Tempierung bekannten Nachteile auszuschließen.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine digitale Datenübertragung der Tempierdaten in eine tempierbare Munitionseinheit vorzusehen, wozu diese Daten beispielsweise mit einem HDB - 3 (high density bipolar) Übertragungsskode sowie mittels Spannungs-Modulation übertragen werden. Dem HDB-3 Kode ist, wie bei asynchroner Datenübertragung bekannt, ein Start-Byte vor- und ein Stop-Byte nachgesetzt, die somit Bestandteil der Tempierdaten sind. Die Tempierzeit wird zwischen dem Start- und Stop-Bytes numerisch als Datenbyte übertragen.
Die Start- und Stop- Byte unterscheiden sich dabei von allen anderen Bit-Mustern im Waffensystem, um eine eindeutige Identifizierung des Start- und Stop-Signals zu realisieren. Das Start-Byte beginnt und das Stop-Byte endet vorzugsweise mit positiven Modulations-Pulsen. Dadurch wird verhindert, daß der Beginn als auch das Ende einer Datenübertragung irrtümlich durch kurzzeitige Leitungsunterbrechung oder Versorgungsspannungs-Einbrüchen eingeleitet bzw. abgeschlossen werden kann.
Dazu weist die Munitionseinheit eine Tempier-Elektronik auf, die einen (Spannungs-) Demodulator, einen (Strom-) Modulator sowie einem Mikroprozessor mit einem RC-Oszillator-Taktzähler, einen RC-Oszillator, einen Tempierzähler sowie eine Aktor-Enstufe beinhaltet. Ein Abschußsensor dient als Auslöseelement des Tempierzählers zu Beginn der Flugphase. Die Digitalisierung der Tempierdaten erfolgt in einem Munitions-Kommunikations-System, welches zwischen der Munitionseinheit und einer die Munitionseinheit verschießbaren Waffe eingebunden ist.
Weitere Vorteile ergeben sich in den weiteren Unteransprüchen.
Durch die Codierung der binären Daten in bipolare Daten (HDB-Kode) wird eine DC freie Spannungs- und Strom- Modulation sowie eine kontinuierliche Synchronisation der Datenübertragungs-Schnittstelle erreicht. Die gleichspannungsfreie Modulation ermöglicht in Weiterführung der Erfindung die zeitgleiche Übertragung der Tempierdaten als auch der Spannungs- und Stromdaten auf einer vorhandenen Verbindungsleitung für die Spannungsversorgung der Tempier-Elektronik, wozu die Versorgungsspannung und der Ausgangsstrom vom MKS beipielsweise im Mittelwert konstant bleiben.
Eine zeitsynchrone Erkennung von Start- und Stop-Byte kann durch eine durch Interrupt gesteuerte Auswertung der Signale aus einem Spannungs-Demodulator per Mikroprozessor und Software in der Tempier-Elektronik realisiert werden (Generierung eines Countergate).
Die digitale Übertragung der Tempierdaten erlaubt in Weiterführung der Erfindung die Berücksichtigung der Eigenschaften eines zur Tempierung notwendigen Takt-Oszillators (Zeitbasis) in der Tempier-Elektronik. Frequenzinstabilität als auch Alterungserscheinungen können durch Ermittlung der Oszillator Taktrate und durch Berechnung eines zeitkorrigierten Tempier-Sollwertes kurzzeitig kompensiert werden, so daß ein stromsparender und abschußfester RC-Oszillator verwendet werden kann. Die Zeitbasis in der Tempier-Elektronik wird mit Hilfe der Daten-Übertragungsgeschwindgkeit (Baudrate) kalibriert, wobei die Übertragung von einem Quarz-Oszillator im MKS zum RC-Oszillator in der Tempier-Elektronik quarzgenau erfolgt.
Die Rückmeldung über die aktuellen und korrigierten programmierten Tempierdaten ist mit Hilfe einer digitalen Versorgungsstrom-Modulation der einprogrammierten Tempierdaten vorgesehen.
Die Datenübertragung wird bidirektional durchgeführt.
Die Rückmeldung des programmierten zeitkorrigierten Tempier-Sollwertes und der Anzahl der RC-Oszillator Taktrate kann zudem für eine Systemkontrolle genutzt werden. Dies ermöglicht eine Überprüfung im MKS, ob die Tempierung und Zeitkorrektur sachgemäß durchgeführt worden sind.
Eine weitere Kontrolle der Datenübertragung ist durch die Prüfung der Anzahl der übertragenden Bits als auch durch eine Checksumme gegeben.
Der Vorteil einer digitalen Tempierung liegt auch darin, daß die Tempiergenauigkeit per Software variabel gestaltet werden kann, da sie keiner hardwaremäßigen Abhängigkeit unterliegt. Die Tempiergenauigkeit läßt sich beispielsweise durch die Wahl der Daten-Übertragungszeit einstellen.
Es versteht sich, daß bei der Verwendung eines beschreibbaren Munitions-Daten-Chips (MDC) innerhalb der Munitionseinheit zudem sichergestellt wird, daß ein gleicher Daten- und Spannungstransfer für den MDC als auch die Zündertempierung genutzt werden kann. D. h., der bauliche als auch softwaremäßige Aufwand bleibt gering. Der Vorteil eines beschreibbaren MDC liegt u.a. darin, daß beispielsweise Alterungserscheinungen der Munition anhand von Erfahrungswerten kompensiert werden können. In einer besonderen Ausführung können elektrische Baugruppen der Tempier-Elektronik den MDC bilden.
Somit ergibt sich eine Tempier-Elektronik mit einer hohe Flexibilität, welche zudem einen höheren Schutz der elektronischen Baugruppen durch Verwendung von nur positiven oder alternativ nur negativen (unipolaren) Spannungen realisiert.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1
eine schematische Darstellung eines Waffensystem mit einer Daten liefernden Einheit, einem Munitions-Kommunikations-System sowie einer Munitionseinheit mit elektronischen Baugruppen,
Fig. 2
die wesentlichen elektronischen Baugruppen des Munitions-Kommunikations-Systems aus Fig.1 in Blockbilddarstellung,
Fig. 3
die wesentlichen elektrischen Baugruppen der Tempier-Elektronik der Munitionseinheit aus Fig. 1 in Blockbilddarstellung,
Fig. 4
eine Darstellung der Datenübertragung vom Munitions-Kommunikations-System zum Zünder mit einem zugehörigen Datenprotokoll,
Fig. 5
eine Darstellung der Datenübertragung vom Zünder mit einem zugehörigen Datenprotokoll.
In Fig. 1 ist in einer schematischen Darstellung der allgemeine Aufbau eines Waffensystems mit einer die Daten liefernden Einheit 1, einem Munitions-Kommunikations-System (MKS) 2 sowie einer Munitionseinheit 3 dargestellt. Die Munitionseinheit 3 umfaßt eine Tempier-Elektronik 4, die mit einem Zünder 5 der Munitionseinheit 3 elektrisch verbunden ist. Die die Daten liefernde Einheit 1 ist hierbei vorzugsweise ein Feuerleitrechner.
Der Feuerleitrechner 1 ist über eine Datenleitung A1, ein CAN-Bus, sowie zur Bereitstellung einer Spannungs- und Stromversorgung US, IS über eine weitere Leitung A2 mit dem MKS 2 elektrisch verbunden. Die elektrische Verbindung zwischen dem MKS 2 und der Munitionseinheit 3 wird über die Leitungen B1 sowie B2 geschaffen, wobei die Leitung B2 eine Masseleitung darstellt und die Leitung B1 für die Versorgungsspannung und den Datentransfer zur Munitionseinheit 3 verantwortlich zeigt. Die Tempier-Elektronik 4 umfaßt elektrische Baugruppen 7 für die Programmierphase und elektrische Baugruppen 8 für die Flugphase.
Ein allgemeiner Aufbau der MKS 2 ist in der Fig. 2 aufgezeigt.
Das MKS 2 weist neben weiteren, der Übersichtlichkeit halber nicht näher dargestellten Baugruppen eine Spannungsversorgung mit Spannungmodulation 20, eine CAN-Bus-Schnittstelle 21 und einen DC/DC-Wandler 22 auf. Ausgänge und Eingänge dieser Baugruppen 20 -22 sowie der eines Quarz-Oszillators 24 sind mit einem Mikroprozessor 25 mit einem Quarz-Oszillator-Taktzähler 25.1 verbunden. Die Spannungsversorgung 20 ist des Weiteren ausgangsseitig mit einem Strom-Demodulator 23 verbunden, der mit zwei Anschlüssen auf den Mikroprozessor 25 zugreift. Eine weitere, vorzugsweise bidirektional arbeitende Leitung des Strom-Demodulators 23 führt in Verlängerung als Leitung B1 zur Munitionseinheit 3. Der DC/DC- Wandler als auch der Mikroprozessor 25 greifen mit jeweils einen Anschluß auf eine notwendige Masse, die über die Leitung B2 die Munitionseinheit 3 mit der Masse verbindet.
In Fig. 3 ist die Tempier-Elektronik 4 näher dargestellt, wobei auch hier nur die wesentlichen Baugruppen benannt sind. Dies sind ein Spannungs-Demodulator 30, ein Strom-Modulator 31 sowie ein Mikroprozessor 32 mit einem RC-Oszillator-Taktzähler 32.1. Diese Baugruppen 30 - 32, welche in Fig.1 unter dem Bezugszeichen 7 zusammengefaßt sind, werden für die Programmierung in der Programmierphase benötigt. Für die Flugphase zeigen ein RC-Oszillator 33, ein Tempierzähler 34 sowie eine Aktor-Enstufe 36 verantwortlich, welche in Fig.1 mit dem Bezugszeichen 8 zusammengefaßt wurden. Weiterhin dargestellt ist ein Abschußsensor 35, der als Auslöser der programmierten Tempierzeit zu Beginn der Flugphase fungiert. Der Funktionalität halber ist ein Spannungsregler 37 dargestellt, der jedoch nicht näher beschrieben wird.
Die Tempierung läuft wie folgt ab:
Von einem Munitions-Daten-Chip 9 werden die munitionsspezifischen Daten automatisch in den Feuerleitrechner 1 ausgelesen. Dieser ermittelt die notwendige Tempierzeit für den Zünder 5. Diese Information wird an das MKS 2 weitergeleitet, in welchem diese Daten mittels Mikroprozessor 25 und der Spannungsmodulations-Baugruppe 20 codiert werden (HBD-3 Kode), wobei der codierten Tempierzeit ein Start-Byte vorgesetzt und ein Stop-Byte angehängt wird, welche sich vom Datenwort des Kodes unterscheiden. Das codierte Signal (siehe Fig. 4) wird mit einer Baudrate übertragen, die aus der Frequenz (Takten) des Quarz-Oszillators 24 des MKS 2 abgeleitet ist, im Quarz-Oszillator-Taktzähler 25. 1gezählt, und damit zeitlich definiert genau an die Tempier-Elektronik 4 übertragen und in den Mikroprozessor 32 eingelesen wird. Hier werden mit dem RC-Oszillator-Taktzähler 32.1 die Takte des RC-Oszillators 33 zwischen Start- und Stopbyte gemessen. Prinzipiell wäre damit die Programmierung der Tempierdaten beendet.
Eine Problematik, die sich bei der digitalen Tempierung ergeben kann, wenn ein stromsparender und abschußfester RC-Oszillator als Takt-Oszillator 33 in der Munitionseinrichtung 3 verwendet wird, besteht darin, daß die Genauigkeit der programmierten Tempierzeit, bedingt durch die schlechte Güte dieser Art Oszillatoren, unzureichend wird.
Hiergegen ist vorgesehen, die negativen Eigenschaften des RC-Oszillators 32 für den Zeitraum der Flugphase hinreichend zu komprimieren. Dazu wird eine Übertragungszeit TÜB mit dem Mikroprozessor 32 der Tempier-Elektronik 4 berechnet. Diese ergibt sich aus den übertragenen Datenbyte "Anzahl der übertragenen Bits" und "Baudrate", welche als Information bei der Programmierung mit in den Mikroprozessor 32 geschrieben werden und im Datenprotokoll nach Fig. 4 dargestellt sind.
TÜB= Anzahl der übertragenen Bits / Baudrate
Die spezifiziert Baudrate wird durch die quarzgenaue Mikroprozessor-Steuerung im MKS 2 realisiert.
Aus der Übertragungszeit TÜB und der in dieser Zeit ermittelten RC-Oszillator-Taktrate RCT1-n wird ein zeitkorrigierter Tempier-Sollwert TSOLL bestimmt.
Dieser berechnet sich aus
TSOLL = RCT1-n /TÜB x Tempierzeit.
Die Programmierung des Tempierzählers 34 mit dem zeitkorrigierten TSOLL ergibt dann eine nahezu Quarzgenauigkeit, da sich die Taktfraquenz des RC-Oszillators 32 in der kurzen Flugphase bekanntlich nicht nennenswert ändert. Bei Munitionsabschuß gibt der Abschuß-Sensor 35 eine Freigabe für den Tempierzähler 34. Dieser zählt dann mit dem RC-Oszillator Takt vom tempierten Tempierzähler-Sollwert TSOLL aus dem RC-Oszillator-Taktzähler 32.1 beispielsweise rückwärts auf Null und löst beim Erreichen über die Aktor-Endstufe 36 den Zünder 5 aus.
Die Genauigkeit dem Tempierung kann zudem durch eine gezielte Wahl der Daten-Übertragungszeit TÜB eingestellt werden.
Diese innerhalb der Munitionseinheit 3 vor dem Abschuß ablaufenden Korrektur-Vorgänge werden über eine Strom-Modulation im Strommodulator 31 und die Leitung B1 an das MKS 2 zurückgemeldet, wie in Fig. 5 dargestellt und im Strom-Demodulator 23 für den Mikroprozessor 25 aufbereitet. Auch hierbei werden bei der Codierung der Rückmeldung ein Start-Byte und ein Stop-Byte vor bzw. nach dem codierten Datenwort geschrieben. Vom Mikroprozessor 25 können diese Informationen beispielsweise zur Systemkontrolle verwendet werden. Außerdem kann die Richtigkeit der erfolgten Tempierung und der Zeitkorrektur überprüft werden.
Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung sich weitere vorteilhafte Nutzungen ergeben. So kann, wenn ein beschreibbarer Munitions-Daten-Chip (MDC) 9 (Fig.1) in der Munitionseinheit 3 eingebunden ist, ein gleicher Daten- und Spannungstransfer über die gemeinsame Leitung B1 erfolgen. Der hardwaremäßige Aufwand für das MKS 2 bleibt dabei gleich. Die Software kann leicht angepaßt werden.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Tempierung einer Munitionseinheit (3) gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    Digitalisierung der Tempierzeit mittels Modulation und
    Setzen eines Stop-Byte und eines Start-Byte in einem der Munitionseinheit (3) vorgeschaltenen System (2)
    Übertragung der so codierten Tempierdaten in die Munitiosneinheit (3) sowie Demodulation der Tempierdaten in einer Demodulationsstufe (30) und Weitergabe der Tempierdaten an einen Mikroprozessor (32) zur internen Weiterverarbeitung im Zusammenspiel mit einem Oszillator (33).
  2. Verfahren nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalisierten Tempierdaten mittels Spannungs-Modulation übertragen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungskode ein bipolarer, gleichspannungsfreier Kode, beispielsweise ein HDB-3 Kode ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tempierzeit zwischen dem Start- und Stop-Byte numerisch als Datenbyte übertragen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Start-Byte mit eine positiven Modulations-Pulse beginnt und das Stop-Byte mit einem positiven Modulations-Pulse endet. Start- und Stop-Byte entsprechen nicht dem Übertragungskode.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine zeitgleiche Übertragung der Tempierdaten als auch der Spannungs- und Stromdaten (US,Is) erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Tempierung notwendigen Takt-Oszillators (33) mit einem zeitkorrigierten Tempier-Sollwert (TSOLL) korrigiert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitkorrigierte Tempier-Sollwert (TSOLL) durch Ermittlung der Oszillator Taktrate (RCT1-n) sowie eine Übertragungszeit (TÜB) berechnet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Übertragungszeit (TÜB) sich aus dem Verhältnis der Anzahl der übertragenen Bits zur Baudrate bestimmen läßt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung eines beschreibbaren Munitions-Daten-Chips (9) innerhalb der Munitionseinheit (3) ein gleicher Daten- und Spannungstransfer für den Munitions-Daten-Chips (9) als auch die Tempierung nutzbar sind.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückmeldung über die programmierten Tempierdaten erfolgt, die durch eine digitale Versorgungsstrom-Modulation digitalisiert werden.
  12. Tempierbare Munitionseinheit (3), aufweisend eine Tempier-Elektronik (4) mit einem Oszillator, die eingangsseitig mit einer externen Spannungs- und Stromversorgungseinrichtung verbindbar und ausgangsseitig mit einem Zünder (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
    ein Demodulator (30) sowie ein Mikroprozessor (32) in die Tempier-Elektronik (4) eingebunden sind, wobei der Mikroprozessor (32)
    mit einem Oszillator-Taktzähler (32.1) ausgestattet ist und
    auf den Oszillator (33) zugreift, dem
    ein Tempierzähler (34) sowie eine Aktor-Enstufe (36) nachgeschaltet sind.
  13. Munitionseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (33) ein RC-Oszillator ist.
  14. Munitionseinheit nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Munitionseinheit (3) während der Übertragung der Tempierdaten mit einem vorgeschalteten System (2) verbunden ist, welche zudem als externen Spannungs- und Stromversorgungseinrichtung fungiert.
  15. Munitionseinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung bidirektional über wenigstens eine Leitung (B1) zwischen dem System (2) und der Munitionseinheit (3) erfolgt.
  16. Munitionseinheit nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das System (2) ein Munitions-Kommunikations-System ist, welches zwischen einer Waffenanlage und er Munitionseinheit (3) zwischengeschaltet ist.
  17. Munitionseinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das System (2) eine Spannungsversorgung mit Spannungmodulation (20), eine CAN-Bus-Schnittstelle (21) und einen DC/DC- Wandler (22) aufweist, deren Ausgänge sowie der eines Quarz-Oszillators (24) sind auf Eingänge eines Mikroprozessors (25) mit einem Quarz-Oszillator-Taktzähler (25.1) geführt sind, wobei Spannungsversorgung (20) ausgangsseitig mit einem Strom-Demodulator (23) verbunden ist, der mit zwei Anschlüssen auf den Mikroprozessor (25) zugreift.
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