NO169258B

NO169258B - DEVICE FOR AA DETECTED HIT POINT FOR A PROJECTILY IN A SEA FIELD

Info

Publication number: NO169258B
Application number: NO853015A
Authority: NO
Inventors: Gerold Welzel; Ulrich Weigel
Original assignee: Honeywell Gmbh
Priority date: 1984-09-10
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1992-02-17
Also published as: DE3433146A1; NO853015L; DE3433146C2; GB2165715A; GB8522390D0; GB2165715B; IT8548491A0; NO169258C; IT1182838B

Description

Denne oppfinnelse angår en anordning for å detektere treffpunkt for et prosjektil på et bunnområde, slik som angitt i den innledende del av patenkrav 1. This invention relates to a device for detecting the impact point of a projectile on a bottom area, as stated in the introductory part of patent claim 1.

Fra publisert tysk patentsøknad 32 44 255 er det allerede kjent ved anvendelse av en dator å forfølge bevegelige objekter detektert ved hjelp av sensorer, med hensyn til deres bevegelser, og å vise og overvåke de utregnede baner på billedskjermer i en sentral kontrollstasjon. Det anvendes, optoelektroniske sensorer som er anordnet i minst to forskjellige posisjoner og hvis signaler blir kombinert i en triangulering. Et slikt system kan benyttes til å overvåke bevegelsene av et flertall objekter til lands, på vann og i luften. Ved skyting i et bestemt målområde kunne man med det kjente system også fastslå From published German patent application 32 44 255 it is already known using a computer to follow moving objects detected by means of sensors, with respect to their movements, and to display and monitor the calculated trajectories on image screens in a central control station. Optoelectronic sensors are used which are arranged in at least two different positions and whose signals are combined in a triangulation. Such a system can be used to monitor the movements of a majority of objects on land, on water and in the air. When shooting in a specific target area, it was also possible to determine with the known system

om dette område var fritt for objekter som ikke måtte utsettes for fare. if this area was free of objects that did not have to be exposed to danger.

Fra US-patent nr. 3.063.047 er kjent et lokaliseringssystem for avfyringspunkt (eller et treffpunkt) som benytter en banefølgende radar som er forbundet med en datamaskin, og dette systemet fastslår et prosjektils treffpunkt eller dets avfyringspunkt ved å ekstrapolere inkrementelt baneligningene for et prosjektil enten forover eller bakover i tiden. US Patent No. 3,063,047 discloses a launch point (or point of impact) locating system that uses a trajectory tracking radar connected to a computer, and this system determines a projectile's point of impact or its point of launch by incrementally extrapolating the trajectory equations of a projectile either forward or backward in time.

Ingen av de to forannevnte tidligere kjente systemene Neither of the two aforementioned previously known systems

angår imidlertid annet enn selve prosjektilets flukt, og slik det fremgår av den innledende del av patentkrav 1, omhandler foreliggende søknad hvor et prosjektil havner på et bunnområde, dvs. på et bunnområde under vann. Siktemålet med foreliggende oppfinnelse går således utenom det som fremgår av den kjente teknikk. however, concerns something other than the flight of the projectile itself, and as it appears from the introductory part of patent claim 1, the present application concerns where a projectile ends up on a bottom area, i.e. on a bottom area under water. The aim of the present invention thus goes beyond what appears in the known technique.

Ved skyting på øvelses- eller prøve-steder utnyttes ofte tidevannsforskjellen i områder nær kysten, spesielt i bukter, When shooting at practice or test sites, the tide difference is often used in areas close to the coast, especially in bays,

for ved tørrlegging av området ved fjære sjø igjen å kunne berge de forskjellige prosjektiler. Dette er det ikke alltid enkelt å iverksette da f.eks. et slikt prosjektil kan synke i slam og nedslagspunktet ikke er nøyaktig kjent. in order to be able to salvage the various projectiles when drying the area at low tide again. This is not always easy to implement as e.g. such a projectile may sink in mud and the point of impact is not precisely known.

Det er derfor en oppgave for denne oppfinnelse å tilveie-bringe en anordning med et måle- og søke-system som ikke bare i form av sentralt lede- og overvåkingssystem f.eks. kan overvåke en sikkerhetssone, men har ytterligere egenskaper, spesielt å finne prosjekt-tiler på en skytebane eller et skytefelt. It is therefore a task for this invention to provide a device with a measurement and search system which not only in the form of a central control and monitoring system, e.g. can monitor a safety zone, but has additional properties, notably locating project tiles on a range or range.

Løsningen av denne oppgave skjer ifølge de karakteristiske trekk i patentkrav 1. Andre fordelaktige utførelsesformer av anordningen ifølge oppfinnelsen er angitt i underkravene. The solution of this task takes place according to the characteristic features of patent claim 1. Other advantageous embodiments of the device according to the invention are indicated in the subclaims.

Systemet ifølge oppfinnelsen forklares nærmere ved hjelp The system according to the invention is explained in more detail with help

av det utførelseseksempel som er vist på tegningsfigurene: Fig. 1 viser en bukt hvor anordningen ifølge oppfinnelsen of the design example shown in the drawings: Fig. 1 shows a bay where the device according to the invention

er installert, is installed,

fig. 2 viser den samme bukt med hensyn på undergrunns-topografi, fig. 2 shows the same bay with regard to underground topography,

fig. 3 viser nærmere enkeltheter ved anordningen, fig. 3 shows details of the device,

fig. 4 viser et blokkskjerna for anordningens måle- og fig. 4 shows a block core for the device's measurement and

søkesystem, search system,

fig. 5 viser nærmere enkeltheter ved datasystemet i fig. 5 shows further details of the computer system i

henhold til fig. 5, og according to fig. 5, and

fig. 6 viser en grafisk fremstilling på en billedskjerm. fig. 6 shows a graphic representation on a picture screen.

På fig. 1 er det vist en bukt i hvilken det enten fra land eller fra en plattform 10 foretas skyting med et skyts 12 eller en rakettkaster 14. I bukten er det definert en treffsone 16 i hvilken de forskjellige prosjektiler skal slå ned, og om-kring denne treffsone 16 er det i forutbestemt avstand anordnet en sikkerhetssone 18 hvor det hverken fra luften eller fra vannet tillates at fartøyer trenger inn, spesielt ikke fiskefartøyer 20. Markeringsbøyer 22 tjener til å markere denne sikkerhetssone 18. Inntrengning av et fartøy 20 i sikkerhetssonen 18 må detekteres for i så fall å avbryte skyteøvelsene. Denne overvåkning skjer i en sentral kommandostasjon som er anbrakt i en konteiner 24 og oppstilt på land. Et radarutstyr 26 kan på vanlig måte overvåke luftrommet over og skipstrafikken i bukten. Dette radarutstyr 26 er fortrinnsvis omstillbart til en vannsøyle-indikerende modus i hvilken det detekterer koordinatene for de vannsøyler eller fontener som fremkommer av prosjektiler som treffer i treffsonen 16. Uten banemåling er en slik vannsøyleindikerende radar istand til å bestemme koordinatene for vannsøylene, hvilke koordinater blir behandlet i måle- og søke-systemet i anordningen ifølge oppfinnelsen på en måte som skal beskrives nærmere. In fig. 1 shows a bay in which shooting is carried out either from land or from a platform 10 with a launcher 12 or a rocket launcher 14. In the bay, an impact zone 16 is defined in which the various projectiles are to strike, and around this impact zone 16, a safety zone 18 is arranged at a predetermined distance where vessels are not allowed to penetrate either from the air or from the water, especially not fishing vessels 20. Marking buoys 22 serve to mark this safety zone 18. Penetration of a vessel 20 into the safety zone 18 must be detected in order to cancel the shooting exercises in that case. This monitoring takes place in a central command station which is housed in a container 24 and set up on land. A radar device 26 can normally monitor the airspace above and ship traffic in the bay. This radar equipment 26 is preferably switchable to a water column indicating mode in which it detects the coordinates of the water columns or fountains that appear from projectiles that hit the impact zone 16. Without trajectory measurement, such a water column indicating radar is able to determine the coordinates of the water columns, which coordinates are processed in the measurement and search system in the device according to the invention in a manner to be described in more detail.

Ifølge fig. 2 kan det i tillegg til radarutstyret 26 være forankret sonarapparater 28 på sjøbunnen i de fire hjørnepunkter av treff sonen 16. Ved nedslag av prosjektiler 30,30' bestemmer disse sonarapparater 28 prosjektilenes treffpunkt ved hjelp av lydgang-tidsmåling, slik at disse prosjektiler etter tørrlegging av treffsonen 16 kan berges på målrettet måte. For dette formål er videre topografien av treffsonen 16 bestemt i et x/y/z-koordinatnett f.eks. ved ekkolodding og lagret i et tilsvarende dataregister eller -lager. According to fig. 2, in addition to the radar equipment 26, sonar devices 28 can be anchored on the seabed in the four corner points of the impact zone 16. When projectiles 30,30' are struck, these sonar devices 28 determine the impact point of the projectiles by means of sound travel-time measurement, so that these projectiles after laying dry of the hit zone 16 can be salvaged in a targeted manner. For this purpose, the topography of the impact zone 16 is further determined in an x/y/z coordinate grid, e.g. by echo sounding and stored in a corresponding data register or storage.

Fig. 3 viser den sentrale kommando- og overvåkningsstasjon som er forbundet med radarutstyret 26 og sonarapparatene 28 og er anbrakt i konteineren 24. Denne kommando- og overvåkningsstasjon omfatter et sentralt datorsystem 32 som ledsages av et masselager i form av en plateenhet 34 og en båndenhet 36. Som utgangsenheter er det anordnet en printer 38 og en grafisk skjerm 40. En lignende grafikkskjerm 42 med tilsvarende tastatur kan anvendes som inngangs- og utgangsterminal. De samme komponenter er også vist på fig. 4 i et blokkskjema. Fig. 3 shows the central command and monitoring station which is connected to the radar equipment 26 and the sonar devices 28 and is placed in the container 24. This command and monitoring station comprises a central computer system 32 which is accompanied by a mass storage in the form of a disc unit 34 and a tape unit 36. A printer 38 and a graphic screen 40 are arranged as output units. A similar graphic screen 42 with a corresponding keyboard can be used as an input and output terminal. The same components are also shown in fig. 4 in a block diagram.

Ifølge fig. 5 blir de av radarutstyret henholdsvis sonar-apparatet detekterte koordinater for respektive vannsøyler ved nedslag av et prosjektil på vannoverflaten, lagret i et første lager med vilkårlig adkomst RAM-44. I et annet lager med vilkårlig adkomst RAM-46 er ballistikk-forholdene for de forskjellige prosjektiler lagret, d.v.s. spesielt prosjektilenes hastighet v og treffvinkel a , som er en funksjon av skyteavstanden og ret-ningsverdiene. Et tredje lager med vilkårlig adkomst RAM-48 According to fig. 5, the coordinates detected by the radar equipment and the sonar device for respective water columns upon impact of a projectile on the water surface are stored in a first storage with arbitrary access RAM-44. In another warehouse with random access RAM-46, the ballistics conditions for the various projectiles are stored, i.e. in particular the projectiles' speed v and angle of impact a , which is a function of the shooting distance and direction values. A third warehouse with random access RAM-48

lagrer data vedrørende bergingsforholdene, d.v.s. sjøbunnens topografi og beskaffenhet (slam, sand, berg) såvel som tidevanns-kalenderen, som vannhøyden over de respektive topografiske punkter avhenger av. Ut fra alle disse lagrede verdier beregner en sentral prosesseringsenhet 50 under styring fra et bergings- og søke-program lagret i et fast lager ROM-52 det nøyaktige treffsted for prosjektilet på sjøbunnen i treffsonen og prosjektilets inntreng-ningsdybde. På et billedskjerm-fremvisningsapparat henholdsvis en printer 54 blir disse angivelser fremvist henholdsvis avgitt slik at prosjektilene kan berges med små omkostninger etter at treffsonen er tørrlagt ved lavvann. stores data regarding the salvage conditions, i.e. the topography and nature of the seabed (mud, sand, rock) as well as the tidal calendar, on which the water height above the respective topographical points depends. From all these stored values, a central processing unit 50 under control from a salvage and search program stored in a fixed storage ROM-52 calculates the exact impact location for the projectile on the seabed in the impact zone and the projectile's penetration depth. On a video display device or a printer 54, these indications are displayed or emitted so that the projectiles can be salvaged at low cost after the impact zone has been laid dry at low tide.

Fig. 6 viser et eksempel på en mulig presentasjon på en grafikkskjerm. Med et bestemt farvegrafikk-styreprogram kan be-stemte symboler fra en database presenteres, såsom en skytebane Fig. 6 shows an example of a possible presentation on a graphics screen. With a specific color graphics driver, specific symbols from a database can be presented, such as a shooting range

56, treffsone 16, sikkerhetssone 18, markeringsbøyer 22, fiske-fartøy 20, sonarapparater 28, radarutstyr 26, den sentrale kommandostasjon 24, våpen 12 og 14, kystlinjen og ved hjelp av ytterligere symboler, f.eks. en vaktbåt 58, et fyrtårn 60, en iakt-tager 62 og et blinkfyr 64 for signalisering av et brudd på sikkerhetssonen 18. Likeledes kan man med et symbol 66 angi treffpunktet for et prosjektil. På et annet område av billedskjermen kan det presenteres alfanurmeriske data vedrørende avstanden for et skudd, skuddantallet, treffpunktet o.s.v. Det foranbe-skrevne system ifølge oppfinnelsen tjener spesielt også til å angi de områder i hvilke det kan skytes uten at prosjektilene går tapt. 56, impact zone 16, safety zone 18, marker buoys 22, fishing vessel 20, sonar devices 28, radar equipment 26, the central command station 24, weapons 12 and 14, the coastline and by means of additional symbols, e.g. a guard boat 58, a lighthouse 60, an observer 62 and a flashing beacon 64 for signaling a breach of the safety zone 18. Likewise, a symbol 66 can be used to indicate the point of impact for a projectile. In another area of the screen, alphanumeric data can be presented regarding the distance for a shot, the number of shots, the point of impact, etc. The above-described system according to the invention also serves in particular to indicate the areas in which it is possible to shoot without the projectiles being lost.

Claims

1. Device for detecting the impact point of a projectile on a bottom area, with a computer (32) arranged to process signals from sensors (26, 28) and present the result on a display device (38, 40), characterized in that a radar device ( 26) is arranged as a sensor, which radar device (26) detects the coordinates of the water column produced by the impact of a projectile on a water surface, and that the radar device (26) is connected to the computer (32), which, moreover, in order to determine the point of impact of the projectile on the ground which is below the surface of the water, the following stored information is supplied in addition to the coordinates of the water column: (a) values (v, a) relating to ballistics for the launched projectile, (b) the topography of the ground lying below the surface of the water, as well as its nature, and (c) the water level, which depends on the time-water phenomenon.

2. Device according to claim 1, characterized in that a sonar localization system (28) is arranged as an additional sensor.

3. Device according to claim 2, characterized in that the sonar location system comprises four sonar devices arranged in the corner points of a hit zone (16).