NO140120B - Anordning for markekkostyrt innkopling av et naerhetsbrannroer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for markekkostyrt innkopling av et nærhetsbrannrør som er innrettet til å avgi et signal når et objekt opptrer innen en viss avstand fra nærhets-brannrøret, og som omfatter et signalbehandlingsorgan som er innrettet til å avgi virkningssignal for utløsning av en eksplosiv ladning.

Oppfinnelsen er særlig beregnet for anvendelse i en robot som er utrustet med et nærhetsbrannrør av ovennevnte type.

Når roboten anvendes for bekjempelse av mål på

eller nær marken, f.eks. lavtflyvende helikoptre, foreligger det stor risiko for at nærhetsbrannrøret blir aktivert og den eksplosive ladning utløst på grunn av mottatte markekkoer. Ved utskyt-ning av roboten fra marken vil den under den første del av sin bane kontinuerlig motta reflektert stråling fra markoverflaten. For å forhindre at den eksplosive ladning blir utløst av disse markekkoer, er det kjent å blokkere nærhetsbrannrørets funksjon i et bestemt tidsrom fra robotens start. For også å kunne bekjempe nærliggende mål vil man ikke ha en slik forsinkelse lengre enn nødvendig. På grunn av varierende terrengforhold vil den nødvendige blokkerings-tid være forskjellig fra det ene tilfelle til det andre. Velges blokkeringstiden relativt lang, blir faren for markutløsning liten, men man kan da ikke bekjempe nærliggende mål. Velges tiden kort,

kan man bekjempe nærliggende mål, men løper samtidig større risiko for feilaktig utløsning.

Hensikten med en foreliggende oppfinnelse er å til-veiebringe en anordning som rydder de nevnte ulemper av veien. Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at signalbehandlingsorganet omfatter en inngang for mottagelse av signalet fra nærhetsbrannrøret, en inngang for mottagelse av et blokkeringssignal og en utgang for virkningssignalet, idet signalbehandlings-organet er innrettet til å avgi virkningssignal når nærhetsbrann-røret avgir signal og samtidig det vilkår er oppfylt at blokkeringssignalet har opphørt og det i forbindelse med eller etter blokkeringssignalets opphør har foreligget et tidsintervall av en bestemt minstelengde under hvilket det ikke har forekommet signal fra nær-hetsbrannrøret .

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen som viser forskjellige utførelses-eksempler på anordningen ifølge oppfinnelsen, og der fig. 1 viser et tilfelle med avfyring av en robot mot et mål, hvor oppfinnelsen kommer til anvendelse, fig. 2 viser skjematisk anordningens virke-måte, fig. 3a - 7a viser forskjellige utførelsesformer av signalbehandlingsorganet, og fig. 3b- 7b viser diagrammer over forløpet av de signalformer som opptrer i foi skjellige punkter av de respektive signalbehandlingsorganer.

På fig. 1 er vist en robot 1 som avfyres fra marken mot et mål i luften, f.eks. et helikopter 2. Roboten er i sitt forparti utrustet med et nærhetsbrannrør 3 som er innrettet til å avgi et signal når målet befinner seg innen en viss avstand fra nærhetsbrannrøret, svarende til dettes rekkevidde. På figuren er brannrørets rekkevidde markert med stiplede linjer 4, 5. Brann-røret 3 kan være utrustet med sender- og mottagerinnretninger for elektromagnetisk stråling, innrettet til på kjent måte henholdsvis å utsende og å motta strålingen i visse retninger og med en viss konfigurasjon 6, 7. Et mål kan dermed treffes av en utstråling fra brannrørets senderinnretning og reflektere en del av denne stråling tilbake til brannrørets mottagerinnretning som avføler om målet befinner seg innen brannrørets rekkevidde. Når roboten avfyres fra marken, kan markoverflaten under den første del av robotens flukt ligge innen brannrørets rekkevidde med den følge at brannrøret kontinuerlig vil gi målindikasjon på grunn av nærheten av markoverflaten. Selv etter at det kontinuerlige markekko er opphørt, kan oppragende terrengformasjoner gi opphav til markekkoer. Ved tidligere kjente nærhetsbrannrør har det ikke vært mulig å forhindre utløsning av brannrøret i tilfeller hvor det blokkeringssignal (se nedenfor) som påtrykkes signalbehandlingsorganet ved robotens avfyring, har rukket å opphøre.

På fig. 2 er det skjematisk vist en robot som omfatter et nærhetsbrannrør 3 i samsvar med oppfinnelsen. Brannrøret er forsynt med en sender 8 som utsender en elektromagnetisk stråle-bunt 9, og en mottager 10 for mottagelse av elektromagnetisk stråling 11. Sender- og mottagerinnretningene inngår ikke i den foreliggende oppfinnelse og kan være av konvensjonell art. Avhengig av den mottatte stråling avgir nærhetsbrannrøret et signal til signalbehandlingsorganet 12, som i sin tur i avhengighet av visse betingelser som vil bli omtalt nærmere nedenfor, avgir et virkningssignal for utløsning av den eksplosive ladning 13.

I det følgende skal beskrives en del alternative blokkskjema-løsninger når det gjelder signalbehandlingsorganets utførelse. I tilslutning til hvert blokkskjerna er det vist sekvens-diagrammer over signalformer som opptrer i forskjellige punkter i de respektive skjemaer. Det er her forutsatt at forholdene er de samme i de forskjellige tilfeller, dvs. at roboten avfyres fra marken og under den første del av sin bane kontinuerlig mottar reflektert stråling, og at oppragende terrengformasjoner, etter at disse kontinuerlige markekkoer er opphørt, gir opphav til nye markekkoer, samt at det til slutt mottas reflektert stråling fra et mål.

Fig. 3a viser et eksempel på et signalbehandlingsorgan som omfatter en monostabil vippe 14. Denne vippe er innrettet til å reagere på positivt sprang og er gjort gjentriggbar. Med uttryk-ket gjentriggbar menes at det, hvis vippen får ytterligere trigge-signaler under sin pulstid, skjer en forlengelse av pulsen, slik at tidspunktet for dens slutt blir knyttet til det siste trigge-signal. Det signal som avgis fra nærhetsbrannrøret, tilføres inngangen Z til den monostabile vippe som da avgir et utgangssignal M som holder seg en viss tid etter at inngangssignalet er opphørt. Utgangen fra den monostabile vippe 14 er tilkoplet en deriveringskrets 15 som er innrettet til å avgi et utgangssignal N i form av en puls av kort varighet når den påvirkes av den forreste flanke av den puls som avgis fra den monostabile vippe. Denne puls tilføres en OG-krets 16 sammen med et blokkeringssignal som tilføres signalbehandlingsorganets andre inngang B. Når det opptrer signal på N-inngangen til OG-kretsen, men ikke på inngangen B, avgir 0G-kretsen 16 et virkningssignal på utgangen V.

Under henvisning til fig. 3b, som viser diagrammer over forekommende signaler, skal signalbehandlingsorganets funksjon beskrives nærmere i forbindelse med et tilfelle hvor roboten avfyres fra marken, f.eks. mot et helikopter. Det signal som avgis fra hærhetsbrannrøret, har form av et pulstog Z. Dette pulstog opptrer så snart et objekt som kan reflektere stråling, befinner seg innen brannrørets rekkevidde. Det fremgår også at det selv etter at kontinuerlige markekkoer 17 er opphørt, forekommer markekkoer 18 forårsaket av oppragende terrengformasjoner. Blokkeringssignalet B tilføres signalbehandlingsorganet en viss tid under den første fase av robotens flukt. Dette tidsrom kan innstilles ved hjelp av et programverk eller liknende og skal forhindre at opptredende markekkoer forårsaker utløsning av den eksplosive ladning. Da den monostabile vippe 14 som tidligere nevnt er gjentriggbar, fåes det på dens utgang et signal M i form av en varig puls når signal i form av pulstog Z opptrer på dens inngang. Den monostabile vippes pulstid er valgt så lang at mer kortvarige avbrudd i det mottatte signal ikke avbryter signalet på vippens utgang. Når da f.eks. terrengfordypninger forårsaker kortere avbrudd i det mottatte signal, vil utgangssignalet M fra vippen ikke rekke å opphøre. Da deriveringskretsen 15 reagerer på frontflanken av pulsen fra den monostabile vippe, vil heller ikke noe virkningssignal bli avgitt. Når nærhetsbrannrøret varig har mistet kontakt med marken, går den monostabile vippe tilbake til sin grunnstil-ling. Når roboten deretter har nærmet seg målet, altså helikopte-ret, så meget at dette er kommet innenfor nærhetsbrannrørets rekkevidde, gir det nå mottatte signal 19 opphav til et nytt signal 20 på vippens utgang. I og med at deriveringskretsen påvirkes av for-kanten av pulsen fra den monostabile vippe, vil det fra denne krets bli avgitt et signal i form av en puls N. Da nå begge betingelser for OG-kretsen er oppfylt - dvs. signal på inngang N, ikke-signal på inngang B - vil et virkningssignal bli avgitt på OG-kretsens utgang V, slik at den eksplosive ladning blir utløst.

Fig. 4a viser et annet eksempel på et signalbehandlingsorgan hvor en monostabil vippe 21 er koplet parallelt med en deriveringskrets 22. Signalet Z fra nærhets.-brannrøret tilføres både den monostabile vippe og deriveringskretsen. Signalbehandlingsorganet omfatter også en OG-krets 2 3 hvis innganger får tilført henholdsvis utgangssignalene fra den monostabile vippe og fra deriveringskretsen samt blokkeringssignalet. Også i dette tilfelle er den monostabile vippe 21 gjort gjentriggbar, men den er her innrettet til å reagere på negativt sprang.

Med hensyn til funksjonen skal det henvises til fig. 4b, hvor det kontinuerlige signal som avgis fra nærhetsbrannrøret, er betegnet med Z. Det fremgår at virkningssignal blir avgitt på utgangen V ,fra OG-kretsen bare dersom det ikke foreligger blokkerirgs-signal på inngang B, det heller ikke foreligger signal på utgangen M fra den monostabile vippe og det foreligger signal på utgangen D fra deriveringskretsen. Det sistnevnte signal blir i form av en puls av kort varighet avgitt som reaksjon på et positivt sprang i det mottatte signal Z fra nærhetsbrannrøret. Som det fremgår av diagrammet, er den monostabile vippe innrettet til, når inngangssignalet opphører, å avgi et signal M som holder seg en viss tid etter at inngangssignalet er opphørt.

Fig. 5a viser et tredje eksempel på et signalbehandlingsorgan som omfatter to seriekoplede monostabile vipper 24, 25. Den andre monostabile vippe er forsynt med en nullstillingsinn-

gang tilkoplet signalbehandlingsorganets blokkeringsinngang B, og begge vipper er gjentriggbare og innrettet til å reagere på positivt sprang. Kretsens funksjon fremgår nærmere av fig. 5b.

Det signal som avgis fra nærhetsbrannrøret, har form av et pulstog Z som tilføres inngangen til den første monostabile vippe 24. På dennes utgang opptrer da et utgangssignal U som på grunn av gjentrigging vedvarer inntil et visst tidspunkt etter siste inngangssignalpuls. Den andre monostabile vippe 25 er innrettet til å avgi virkningssignal når den påvirkes av frontflanken av signalet på sin inngang U, forutsatt av vippen ikke holdes i null-stilling av blokkeringssignalet B.

På fig. 6a er vist et fjerde eksempel på et signalbehandlingsorgan som omfatter en første OG-krets 26 som er tilkoplet dels Z-inngangen til signalbehandlingsorganet og dels utgangen G

fra en nivåsammenlikner 27, og en annen OG-krets 28 som er tilkoplet dels inngangen Z og dels utgangen fra nivåsammenlikneren 27. Utgangen fra denne andre OG-krets 28 er tilkoplet en ELLER-krets

29, hvis andre inngang er tilkoplet blokkeringsinngangen B. ELLER-kretsens utgang er tilkoplet basisen i en transistor 30. Transistorens kollektor er via en motstand 31 tilkoplet positiv spenning, mens emitteren er koplet til jord. Videre er transistorens kollektor tilkoplet den ene inngang til nivåsammenlikneren 27, hvis annen inngang er koplet til jord via en mostand 32 og til positiv spenning via en motstand 33. Nivåsammenliknerens utgang er som allerede nevnt, tilkoplet den andre inngang til den første OG-krets 26. Videre er transistoren 30 shuntet med en kondensator 34.

Kretsens funksjon fremgår av diagrammet på fig. 6b. Når det kontinuerlige signal Z fra nærhetsbrannrøret opphører, vil transistoren 30 i fravær av blokkeringssignalet B bli sperret, slik at kondensatoren 34 kan lades opp. Spenningen E tiltar da med tiden etter en eksponentialfunksjon. Når signalet Z på ny opptrer på signalbehandlingsorganets inngang, blir transistoren ledende, og spenningen E synker raskt til null. Ved mindre avbrudd i det mottatte signal Z rekker ikke spenningen E å tilta så meget at den overstiger spenningen F over motstanden 32. Det blir derfor ikke avgitt noe utangssignal fra nivåsammenlikneren. Ved lengre avbrudd i det mottatte signal blir kondensatoren 34 derimot ladet opp helt, og spenningen E vokser til sin maksimale verdi og overstiger

dermed spenningen F med den følge at et signal G vil opptre på utgangen fra nivåsammenlikneren 27. Når det siden på ny opptrer signal på signalbehandlingsorganets inngang Z, vil det opptre et virkningssignal på utgangen V fra den første OG-krets 26, da det foreligger signal på begge dens innganger. Som det fremgår av diagrammet, blir blokkeringstiden ved denne utførelse noe forlenget. Varigheten av blokkeringssignalet B er derfor avkortet i tilsvarende grad.

Sluttelig viser fig. 7a et femte eksempel på hvorledes signalbehandlingsorganet kan utføres. Denne utførelse omfatter en OG-krets 35 hvis ene inngang er tilkoplet signalbehandlingsorganets Z-inngang, og hvi-S annen inngang er tilkoplet utgangen fra en forsinkelsesinnretning. Forsinkelsesinnretningen omfatter en oscillator 36 som via en annen OG-krets 37 avgir klokkepulser til en teller 38 hvis utgang er forbundet med en dekoder 39. En ytterligere OG-krets 40 er med sin ene inngang tilsluttet Z-inngangen og med sin andre inngang tilsluttet forsinkelseskretsens utgang. Utgangen fra OG-kretsen 40 er tilkoplet en ELLER-krets 41 hvis andre inngang er tilkoplet blokkeringsinngangen B, og hvis utgang er tilkoplet tellerens nullstillings-inngang.

Anordningen arbeider på følgende måte, jfr. fig.

7b: Oscillatoren 36 avgir klokkepulser til telleren 38 så

lenge det ikke finnes noe signal på den andre inngang til OG-kretsen 37. Det skjer ingen telling så lenge det finnes signal G' på tellerens "nullinngang". Dette signal opptrer både når blokkeringssignal B er påtrykt, og når det mottas signal på signalbehandlingsorganets Z-inngang.

Signalet G' opphører når det mottatte signal Z opp-hører. Telleren begynner da sin telling, og dekoderen 39 er innrettet til å avgi et utangssignal F<1> når telleren har nådd en viss fastlagt telleverdi. Dekoderens utgangssignal blir tilført dels de to OG-kretser 37 og 40, hvorved telleren stopper tellingen, og dels OG-kretsen 35. Når nærhetsbrannrøret neste gang avgir signal Z, vil OG-kretsen 35 avgi et virkningssignal på sin utgang V, da det opptrer signal på begge OG-kretsens innganger. Også denne utførelse forlenger blokkeringstiden noe, slik at varigheten av blokkeringssignalet B er avkortet.

Claims (9)

1. Anordning for markekkostyrt innkopling av et nær-hetsbrannrør som er innrettet til å avgi et signal når et objekt opptrer innen en viss avstand fra nærhetsbrannrøret, og som omfatter et signalbehandlingsorgan som er innrettet til å avgi virkningssignal for utløsning av en eksplosiv ladning, karakterisert ved at signalbehandlingsorganet (12) omfatter en inngang (Z) for mottagelse av signalet fra nærhets-brannrøret (3), en inngang (B) for mottagelse av et blokkeringssignal og en utgang (V) for virkningssignalet, idet signalbehandlingsorganet (12) er innrettet til å avgi virkningssignal når nærhetsbrannrøret avgir signal og samtidig det vilkår er oppfylt at blokkeringssignalet har opphørt og det i forbindelse med eller etter blokkeringssignalets opphør har foreligget et tidsintervall av en bestemt minstelengde under hvilket det ikke har forekommet signal fra nærhetsbrannrøret.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at signalbehandlingsorganet (12) omfatter en OG-krets (16) hvis ene inngang er forbundet med en monostabil vippe (14) i serie med en deriveringskrets (15), idet OG-kretsens andre inngang er forbundet, med inngangen (B) for blokkeringssignalet og den monostabile vippes inngang er forbundet med signalinngangen (Z).

3. Anordning ifølge krav 1, , karakterisert ved at signalbehandlingsorganet (12) omfatter en OG-krets (23) hvis første inngang er forbundet med en deriveringskrets (22), hvis andre inngang er forbundet med en monostabil vippe (21) , og hvis tredje inngang er forbundet med inngangen (B) for blokkeringssignalet, idet både deriveringskretsen (22) og den monostabile vippes (21) innganger er forbundet med signalinngangen (Z), og at virkningssignal avgis av OG-kretsen (23) dersom signal foreligger på dens første inngang, men ikke på de to andre innganger.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at signalbehandlings-organet (12) omfatter en første monostabil vippe (24) i serie med en andre monostabil vippe (25) , og at den første monostabile vippes (24) inngang er forbundet med signalinngangen (Z) og den andre monostabile vippes (25) nullstillings-inngang er forbundet med inngangen (B) for blokkeringssignalet.

5. Anordning ifølge krav 2 eller 4, karakterisert ved at de monostabile vipper (14, 24, 25) er gjentriggbare og innrettet til å trigge på positivt sprang.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at signalbehandlingsorganet (12) omfatter en OG-krets (26, 35) hvis ene inngang er forbundet med signalinngangen (Z), og hvis andre inngang er forbundet med utgangen fra en forsinkelseskrets som også inngangen (B) for blokkeringssignalet er forbundet med.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at forsinkelseskretsen omfatter en krets (28, 29, 30) for opp-ladning av en kondensator (34) når det ikke foreligger signal på signalinngangen (Z) eller inngangen (B) for blokkeringssignalet, og en nivåsammenlikner (27) for avgivelse av et signal (G) når spenningen (E) over kondensatoren (34) overstiger en referanse-spenning (F).

8. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at forsinkelseskretsen omfatter en oscillator (36) som via en OG-krets (37) er forbundet med en teller (38) og en d3koder (39>, idet telleren (38) er innrettet til å telle klokkepulser avgitt fra oscillatoren (36) når det ikke foreligger signal på signalinngangen (Z) eller inngangen (B) for blokkeringssignalet, og dekoderen er innrettet til å avgi utgangssignal (F) når telleren (38) har nådd en viss forutbestemt tellevérdi.

9. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at blokkeringssignalet er innrettet til å tilføres under den første fase av robotens flukt i et tidsrom som kan innstilles ved hjelp av et programverk eller liknende.