ES2741735T3

ES2741735T3 - Adaptive Acceleration Limitation

Info

Publication number: ES2741735T3
Application number: ES14718619T
Authority: ES
Inventors: Florian Kroll; Udo Stenzel
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2020-02-12
Anticipated expiration: 2034-04-22
Also published as: TR201909423T4; DE102013006939A1; EP2989409B1; PL2989409T3; RS59097B1; EP2989409A1; WO2014173892A1

Abstract

Limitación de aceleración de movimientos inducidos por un soporte de cañón en un arma (1) instalada sobre un soporte (3) que se mueve con un objeto, caracterizada por las etapas siguientes: a) medir el movimiento del soporte (3) durante el tiempo, en el que no se utiliza el arma (1), b) almacenar los datos del sistema de medición medidos continuamente, c) determinar un historial de las aceleraciones máximas producidas del soporte (3) y d) utilizar estas aceleraciones máximas producidas para limitar los datos de medición actuales, utilizados en la regulación del cañón, durante una secuencia de tiro del arma (1).Limitation of acceleration of movements induced by a barrel support in a weapon (1) installed on a support (3) that moves with an object, characterized by the following steps: a) measuring the movement of the support (3) during time , in which the weapon (1) is not used, b) store the continuously measured measurement system data, c) determine a history of the maximum accelerations produced of the support (3) and d) use these maximum accelerations produced to limit the current measurement data, used in barrel regulation, during a gun firing sequence (1).

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Limitación de aceleración adaptativaAdaptive Acceleration Limitation

La invención se refiere a una limitación de aceleración de movimientos inducidos por un soporte de cañón, provocados, por ejemplo, a causa de la marejada, en un arma, por ejemplo, un cañón automático.The invention relates to a limitation of acceleration of movements induced by a cannon support, caused, for example, by the surge, in a weapon, for example, an automatic cannon.

La regulación de movimientos inducidos por un soporte de cañón en el sentido de una estabilización del eje del ánima de cañón del cañón automático supone la utilización de sistemas de medición, por ejemplo, giroscopios, que son parcialmente sensibles. Especialmente en el modo de ráfaga, en particular durante secuencias de tiro más largas, tales sistemas de medición se ven afectados en gran medida por las fuerzas de retroceso generadas en el arma en dependencia del lugar de instalación. Por consiguiente, el sistema de medición mide erróneamente un movimiento inducido por el soporte, incluso cuando el cañón o el arma se ha fijado sobre una plataforma inmóvil en el modo de ráfaga. Dicho movimiento medido erróneamente provoca una reacción exagerada en la regulación del cañón, es decir, si éste se tiene en cuenta para la regulación del cañón. Esto afecta a su vez el diagrama de impacto de tal manera que provoca un aumento no deseado de la dispersión (valor sigma de la desviación estándar) en el modo de ráfaga.The regulation of movements induced by a barrel support in the direction of a stabilization of the axis of the barrel of the automatic cannon involves the use of measuring systems, for example, gyroscopes, which are partially sensitive. Especially in the burst mode, particularly during longer firing sequences, such measurement systems are greatly affected by the recoil forces generated in the weapon depending on the installation site. Consequently, the measurement system erroneously measures a movement induced by the support, even when the barrel or the weapon has been fixed on a stationary platform in burst mode. Said wrongly measured movement causes an exaggerated reaction in the regulation of the barrel, that is, if it is taken into account for the regulation of the barrel. This in turn affects the impact diagram in such a way that it causes an unwanted increase in the dispersion (sigma value of the standard deviation) in the burst mode.

Del documento DE3229819A1 es conocido un sistema integrado de navegación y control de tiro para tanques de combate. En este caso, el giroscopio disponible para el sistema de control de fuego se utiliza al mismo tiempo para la navegación. Los medidores de aceleración y los giroscopios montados en el arma generan señales para la evaluación. Se realiza también una compensación de inclinación y balanceo.From DE3229819A1 an integrated navigation and shot control system for combat tanks is known. In this case, the gyroscope available for the fire control system is used at the same time for navigation. Acceleration meters and gyroscopes mounted on the weapon generate signals for evaluation. Tilt and roll compensation is also performed.

El documento DE10308308A1 se refiere a otra operación de compensación de inclinación y balanceo. En este sentido, el ángulo de azimut y el ángulo de elevación se determinan y se tienen en cuenta para una plataforma giratoria respecto a un sistema inercial.Document DE10308308A1 refers to another tilt and roll compensation operation. In this sense, the azimuth angle and the elevation angle are determined and taken into account for a rotating platform with respect to an inertial system.

El documento DE60318394T2 (EP1474326B1) da a conocer un dispositivo de predicción de movimientos de un barco. El documento DE3882347T2 (EP0321127B1) se refiere a un sistema electrónico de medición de inclinación. En el documento DE69832339T2 (EP0898144B1) se indica un sistema de estabilización para un fusil.Document DE60318394T2 (EP1474326B1) discloses a device for predicting movements of a ship. Document DE3882347T2 (EP0321127B1) refers to an electronic tilt measurement system. A stabilization system for a rifle is indicated in DE69832339T2 (EP0898144B1).

Del documento US4,387,624A es conocido un dispositivo de aceleración de movimientos inducidos por un soporte de cañón en un arma, que está instalado sobre un soporte que se mueve con un objeto.From US 4,387,624A, a movement acceleration device induced by a barrel support in a weapon is known, which is installed on a support that moves with an object.

Las soluciones mencionadas antes tienen la desventaja de resultar muy costosas. Además, ninguna de las soluciones tiene en cuenta el impacto o el esquema de impactos resultante de una secuencia de tiro.The solutions mentioned above have the disadvantage of being very expensive. In addition, none of the solutions take into account the impact or the impact scheme resulting from a shooting sequence.

La invención tiene entonces el objetivo de evitar las desventajas mencionadas antes.The invention then aims to avoid the disadvantages mentioned above.

El objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones secundarias aparecen configuraciones ventajosas.The objective is achieved by the features of claim 1. Advantageous configurations appear in the secondary claims.

La invención se basa en la idea de optimizar o adaptar el impacto o el esquema de impactos a los movimientos inducidos por el soporte. Se aspira a lograr un compromiso optimizado entre el rendimiento de estabilización y el impacto de cañones automáticos en cañones (soportes) durante las secuencias de tiro. Con este fin se parte de una limitación de aceleración, adaptativa y basada en el historial, de los datos medidos por el sistema o los sistemas de medición.The invention is based on the idea of optimizing or adapting the impact or the scheme of impacts to the movements induced by the support. It aims to achieve an optimized compromise between stabilization performance and the impact of automatic cannons on cannons (supports) during shooting sequences. For this purpose, it is based on an acceleration limitation, adaptive and based on the history, of the data measured by the system or the measurement systems.

Durante el tiempo, en el que no se utiliza el arma, o sea, no se inicia tampoco una secuencia de tiro, los datos de medición del sistema o de los sistemas de medición se almacenan continuamente. Si estos son más viejos que algunos segundos, dichos datos se pueden borrar y no se pueden seguir utilizando, de manera que está disponible y almacenado siempre un historial actualizado de datos del sistema de medición que se utilizan para la limitación de aceleración.During the time, in which the weapon is not used, that is, a firing sequence is not initiated, the measurement data of the system or of the measurement systems are stored continuously. If these are older than a few seconds, such data can be deleted and cannot be used further, so that an updated history of measurement system data that is used for acceleration limitation is always available and stored.

A partir de los datos de medición se determinan las aceleraciones máximas producidas durante el historial. El valor máximo de aceleración adaptado así continuamente al movimiento respectivo del soporte se utiliza durante cada secuencia de tiro para limitar los datos de medición del sistema o de los sistemas de medición en forma de una limitación de aceleración y, por consiguiente, indirectamente también la reacción de la regulación del cañón, es decir, la estabilización del eje del ánima de cañón.The maximum accelerations produced during the history are determined from the measurement data. The maximum acceleration value thus continuously adapted to the respective movement of the support is used during each firing sequence to limit the measurement data of the system or measurement systems in the form of an acceleration limitation and, consequently, also indirectly the reaction of the regulation of the barrel, that is, the stabilization of the axis of the barrel.

Durante la secuencia de tiro del arma o cañón automático desde un soporte de cañón inmóvil se suprimen completamente las interferencias del sistema de medición inducidas por las fuerzas de retroceso, porque en este caso, el valor máximo de la limitación de aceleración adaptativa es igual a cero. Por tanto, no se puede producir una reacción errónea de la regulación del cañón. During the firing sequence of the automatic weapon or cannon from a stationary barrel support, interference from the measuring system induced by recoil forces is completely suppressed, because in this case, the maximum value of the adaptive acceleration limitation is equal to zero . Therefore, an erroneous reaction of the barrel regulation cannot occur.

Durante la secuencia de tiro del arma o cañón automático desde un soporte de cañón movido, por ejemplo, a causa de la marejada, se suprimen todas las interferencias del sistema de medición que se encuentran por encima de la excitación medida en último lugar (marejada).During the firing sequence of the automatic weapon or cannon from a moving cannon support, for example, due to the swell, all interference of the measuring system above the excitation measured last (swell) is suppressed .

De este modo, el aumento del rendimiento de estabilización se adapta en general óptimamente a las condiciones respectivas mediante la utilización de sistemas de medición simples y se consigue el mejor diagrama de impactos posible respecto a estas influencias (el menor valor sigma posible de la desviación estándar) en el modo de ráfaga. Se propone una limitación de aceleración de movimientos inducidos por un soporte de cañón en un arma instalada en un soporte en movimiento (por ejemplo, barco, vehículo, helicóptero, etc.). Con el fin de impedir que este tipo de movimiento se transmita a un sistema de regulación de cañón del arma, está previsto medir el movimiento del soporte durante el tiempo, en el que no se utiliza el arma. Estos datos medidos continuamente se almacenan y a partir de los mismos se determina un historial de las aceleraciones máximas producidas del soporte. Durante una secuencia de tiro del arma se tienen en cuenta tales datos de medición para la regulación del cañón.In this way, the increase in stabilization performance is generally optimally adapted to the respective conditions through the use of simple measurement systems and the best possible impact diagram is achieved with respect to these influences (the lowest possible sigma value of the standard deviation ) in burst mode. A limitation of acceleration of movements induced by a cannon support in a weapon installed in a moving support (for example, ship, vehicle, helicopter, etc.) is proposed. In order to prevent this type of movement from being transmitted to a gun barrel regulation system, it is planned to measure the movement of the support during the time, in which the weapon is not used. These continuously measured data are stored and from them a history of the maximum accelerations produced from the support is determined. During a firing sequence of the weapon such measurement data is taken into account for the regulation of the barrel.

Se eliminan los sistemas de medición adicionales para mejorar la estabilización en el caso de movimiento inducidos por un soporte, que sirven para filtrar este tipo de movimientos, etc., o las medidas para reducir las influencias de las fuerzas de retroceso del arma sobre el sistema de medición durante una secuencia de tiro. El porcentaje de los datos de medición erróneos debido a estas fuerzas se “ignora” simple y llanamente durante esta fase.Additional measurement systems are eliminated to improve stabilization in the case of movement induced by a support, which serve to filter this type of movement, etc., or measures to reduce the influence of the recoil forces of the weapon on the system of measurement during a shooting sequence. The percentage of erroneous measurement data due to these forces is "ignored" simply and simply during this phase.

La invención se explica detalladamente por medio de un ejemplo de realización representado de manera simplificada en un esquema de bloques.The invention is explained in detail by means of an exemplified embodiment represented in a block diagram.

La representación muestra un arma o una estación de arma o un cañón con al menos un tubo de arma 2, que se ha fijado sobre un soporte 3. Sobre el soporte 3 o la plataforma 3 está integrado también al menos un sistema de medición 4. El soporte 3 está instalado fijamente, por su parte, en una cubierta 5 de un barco (o un vehículo o similar). A causa del movimiento del barco provocado por la marejada, el sistema comprende un medio de regulación de cañón no representado en detalle, pero sí conocido, para poder orientar de manera constante y específica el arma hacia el blanco durante la marejada. El sistema de medición 4 puede ser un giroscopio. Éste se utiliza en la práctica para la propia regulación del cañón.The representation shows a weapon or a gun station or a cannon with at least one gun tube 2, which has been fixed on a support 3. On the support 3 or the platform 3 at least one measuring system 4 is also integrated. The support 3 is fixedly installed, meanwhile, on a deck 5 of a ship (or a vehicle or the like). Due to the movement of the ship caused by the swell, the system comprises a cannon regulation means not shown in detail, but known, in order to steadily and specifically target the weapon towards the target during the swell. The measuring system 4 can be a gyroscope. This is used in practice for the regulation of the barrel itself.

El funcionamiento es el siguiente:The operation is as follows:

Durante el tiempo, en el que no se utiliza el arma 1, se determinan continuamente datos de medición del sistema de medición 4. Estos se registran y se almacenan en un ordenador 6. A partir de los datos de medición se determinan las aceleraciones máximas producidas (valores de aceleración) durante el historial registrado.During the time, in which the weapon 1 is not used, measurement data of the measurement system 4 is continuously determined. These are recorded and stored in a computer 6. The maximum accelerations produced are determined from the measurement data. (acceleration values) during the recorded history.

Si se inicia ahora una secuencia de tiro, estos datos de medición se extraen del ordenador 6 como valor máximo adaptado continuamente y se utilizan a continuación para limitar los datos de medición del sistema de medición 4. Por consiguiente, las fuerzas de retroceso, que se producen en el sistema de medición 4 durante la secuencia de tiro y que son superiores a los movimientos inducidos por el soporte, no se tienen en cuenta para la regulación del cañón. Los datos erróneos debido a las fuerzas de retroceso se limitan según la invención con el valor máximo de los datos de medición almacenados durante la secuencia de tiro.If a shooting sequence is now started, this measurement data is extracted from the computer 6 as the maximum continuously adapted value and then used to limit the measurement data of the measurement system 4. Consequently, the recoil forces, which are produced in the measuring system 4 during the firing sequence and which are superior to the movements induced by the support, are not taken into account for the regulation of the barrel. Erroneous data due to recoil forces is limited according to the invention with the maximum value of the measurement data stored during the firing sequence.

Como ya se indicó, la solución no está limitada sólo a la utilización en barcos, sino que se puede aplicar también en vehículos en movimiento, en particular en campo a través, etc. As already indicated, the solution is not limited only to the use in ships, but can also be applied in moving vehicles, particularly in cross-country, etc.

Claims

1. Limitation of acceleration of movements induced by a barrel support in a weapon (1) installed on a support (3) that moves with an object, characterized by the following stages:

a) measure the movement of the support (3) during the time, in which the weapon (1) is not used,

b) store the measurement system data measured continuously,

c) determine a history of the maximum accelerations produced from the support (3) and

d) use these maximum accelerations produced to limit the current measurement data, used in the regulation of the barrel, during a firing sequence of the weapon (1).

2. Acceleration limitation according to claim 1, characterized in that the measurement signals, recorded during the firing sequence, of the measurement system (4) are not suppressed or filtered, but are limited on the basis of the record.

3. Acceleration limitation according to claim 2, characterized in that during the firing sequence all interference of the measuring system (4) above the excitation measured last is suppressed.

4. Acceleration limitation according to one of claims 1 to 3, characterized in that the measurement data of the measurement system (4), which is older than a few seconds, is erased and not used.

5. Device for limiting acceleration of movements induced by a barrel support of a weapon (1) that is installed on a support (3) that moves with an object (5), with a weapon (1) with at least a gun tube (2) fixed on a support (3), characterized by a measuring system (4) configured to continuously measure the movement of the support (3) over time and by a computer (6) connected to it and configured to store the measurement system data (4) measured continuously, to determine the maximum acceleration values produced during a recorded history, in which the weapon (1) is not used and to use the maximum accelerations produced to limit the data of current measurement, used in a barrel regulation, of the measurement system (4) during a firing sequence of the weapon (1).

6. Device according to claim 5, characterized in that the measuring system (4) is a gyroscope.

7. Object (5) comprising a device according to claim 5 or 6.

8. Object (5) according to claim 7, characterized in that the object is a ship or a moving vehicle.