RU2470310C1 - Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation - Google Patents
Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470310C1 RU2470310C1 RU2011134399/28A RU2011134399A RU2470310C1 RU 2470310 C1 RU2470310 C1 RU 2470310C1 RU 2011134399/28 A RU2011134399/28 A RU 2011134399/28A RU 2011134399 A RU2011134399 A RU 2011134399A RU 2470310 C1 RU2470310 C1 RU 2470310C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- projectile
- fragments
- elements
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к полигонным испытаниям боеприпасов и может быть использовано, в частности, для измерения характеристик осколочного поля снаряда.The invention relates to landfill tests of ammunition and can be used, in particular, to measure the characteristics of the fragmentation field of the projectile.
Известен способ измерения скорости метаемого тела, заключающийся в размещении двух датчиков на заданном расстоянии между собой, выполнении конструкции датчика в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, измерении временного интервала пролета метаемого тела относительно двух датчиков, определении скорости метаемого тела на основе измеренного временного интервала, определении комбинации сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников первого и второго датчиков в процессе движения метаемого тела, определении координат движения метаемого тела на основе информации о комбинации сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников, выдачи информации о скорости и координатах движения метаемого тела в блок индикации (Ефанов В.В., Мужичек С.М., патент РФ на изобретение №2285267 от 10.10.2006 г.).There is a method of measuring the velocity of a missile body, which consists in placing two sensors at a predetermined distance between each other, performing the design of the sensor in the form of two perpendicularly arranged lines of emitting diodes and lines of photodetectors, measuring the time interval of flight of the missile body relative to two sensors, determining the speed of the missile body based on the measured time interval, determining the combination of triggered sensitive elements of the lines of the photodetectors of the first and second sensors in the process the movement of the missile body, determining the coordinates of the movement of the missile body on the basis of information about the combination of triggered sensitive elements of the photodetector lines, the issuance of information about the speed and coordinates of the movement of the missile body in the display unit (Efanov V.V., Muzhichek S.M., RF patent for invention No. 2285267 dated 10/10/2006).
Известно устройство для измерения скорости метаемого тела, которое содержит два разнесенных датчика, первый и второй измерительные приборы, связанные с выходами датчиков, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки логики, каждый из датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, причем выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами первого элемента ИЛИ и первыми входами первого блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами второго элемента ИЛИ и вторыми входами первого блока логики, выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами третьего элемента ИЛИ и первыми входами второго блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами четвертого элемента ИЛИ и вторыми входами второго блока логики, выход первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго измерительных приборов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами первого и второго измерительных приборов, выход источника питания соединен с линейками излучающих диодов, блок логики состоит из матрицы элементов И, из матрицы триггеров, блока индикации, причем первые входы матрицы элементов И соединены с первыми входами блока логики, а вторые входы соединены со вторыми входами блока логики, а выходы элементов И соединены со входами триггеров, выходы которых соединены с блоком индикации (Ефанов В.В., Мужичек С.М., патент РФ на изобретение №2285267 от 10.10.2006 г.).A device for measuring the speed of a missile body, which contains two spaced sensors, the first and second measuring devices associated with the outputs of the sensors, the first, second, third, fourth OR elements, the first and second logic blocks, each of the sensors is made in the form of two perpendicularly arranged lines of emitting diodes and lines of photodetectors, and the outputs of the horizontally arranged line of photodetectors of the first sensor are connected simultaneously with the inputs of the first OR element and the first inputs of the first block The outputs of the vertically arranged photodetector line of the first sensor are connected simultaneously with the inputs of the second OR element and the second inputs of the first logic unit, the outputs of the horizontally arranged photodetector line of the second sensor are connected simultaneously with the inputs of the third OR element and the first inputs of the second logic unit, outputs of the vertically arranged photodetector line of the second sensors are connected simultaneously with the inputs of the fourth OR element and the second inputs of the second logic block, the output of the first and second e OR elements are connected respectively to the first inputs of the first and second measuring devices, the outputs of the third and fourth measuring devices OR are connected respectively to the second inputs of the first and second measuring devices, the output of the power source is connected to the lines of emitting diodes, the logic unit consists of a matrix of elements AND, from a matrix of triggers , the display unit, and the first inputs of the matrix of AND elements are connected to the first inputs of the logic unit, and the second inputs are connected to the second inputs of the logic unit, and the outputs of the elements AND are connected enes to the inputs of flip-flops, the outputs of which are connected to a display unit (Efanov VV muzhichek SM, RF patent №2285267 of 10.10.2006).
Недостатком данных способа и устройства является невозможность определения характеристик осколочного поля снаряда, таких как координат движения осколков снаряда и динамики их изменений, количество осколков снаряда, их геометрические размеры и масса, углов подхода осколков к мишени.The disadvantage of the data of the method and device is the inability to determine the characteristics of the fragmentation field of the projectile, such as the coordinates of the movement of the fragments of the projectile and the dynamics of their changes, the number of fragments of the projectile, their geometric dimensions and mass, the angles of approach of the fragments to the target.
Технической задачей изобретения является повышение информативности за счет определения характеристик осколочного поля снаряда.An object of the invention is to increase the information content by determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile.
Решение технической задачи достигается тем, что в способе определения характеристик осколочного поля снаряда, заключающемся в размещении двух датчиков на заданном расстояние между собой, выполнении конструкции датчика в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и фотоприемников, измерении временного интервала пролета метаемого тела относительно двух датчиков, определении скорости снаряда на основе измеренного временного интервала, определении пространственных положений сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников первого и второго датчиков в процессе движения снаряда, определении координат движения метаемого тела на основе информации о пространственных положениях сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников, выдачи информации о скорости и координатах движения снаряда в блок индикации, дополнительно размещают два датчика на заданном расстоянии между собой, выполняют конструкцию датчиков в виде трех перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и фотоприемников, осуществляют подрыв снаряда на траектории движения и формируют осколочное поле снаряда, фиксируют моменты времени и количество последовательных срабатываний элементов фотоприемников третьего и четвертого датчиков в процессе движения осколков снаряда к мишени, определяют количество осколков снаряда на основе анализа количества последовательных срабатываний чувствительных элементов линеек фотоприемников, определяют временные интервалы движения осколков снаряда относительно третьего и четвертого датчиков, фиксируют пространственные положения сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определяют координаты движения осколков снаряда на основе информации о пространственных положениях сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников, определяют скорость движения осколков снаряда в виде выражения , где dni - расстояние между осколками относительно третьего и четвертого датчиков , - время движения осколков снаряда относительно третьего и четвертого датчиков, x2i, x1i, , y1i z2i, z1i - координаты осколков относительно третьего и четвертого датчиков в трех плоскостях, фиксируют количества одновременно сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определяют геометрические размеры осколков снаряда в виде выражений lxi=ni, lyi=nj, lzi=nk, где ni, nj, nz - количества одновременно сработавших элементов в трех плоскостях, i, j, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определяют массу осколков в виде выражения mi=ρ*(ni*nj*nk), где ρ - плотность материала корпуса снаряда, фиксируют изменение координат движения осколков относительно третьего и четвертого датчиков и на основе полученных данных определяют координаты Xi,Yi,Zi векторов движения осколков снаряда в виде выражения Xi=x1i-x2i, Yi=y1i-y2i, Zi=z1i-z2i определяют углы подхода осколков к мишени в виде выражений , , осуществляют запись полученных данных в блок памяти, осуществляют передачу данных по линии неконтактной связи на микроЭВМ.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the method for determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile, which consists in placing two sensors at a predetermined distance between each other, performing the design of the sensor in the form of two perpendicularly arranged lines of emitting diodes and photodetectors, measuring the time interval of the missile body flying relative to two sensors determining the velocity of the projectile based on the measured time interval, determining the spatial positions of the triggered sensing elements in the line of photodetectors of the first and second sensors in the process of moving the projectile, determining the coordinates of the motion of the missile body based on information about the spatial positions of the triggered sensitive elements of the lines of photodetectors, issuing information about the speed and coordinates of the projectile in the display unit, two sensors are additionally placed at a predetermined distance carry out the design of the sensors in the form of three perpendicularly arranged lines of emitting diodes and photodetectors, undermine the projectile at motion paths and form a fragmentation field of the projectile, record time instants and the number of successive operations of the photodetector elements of the third and fourth sensors during movement of the projectile fragments to the target, determine the number of projectile fragments based on the analysis of the number of successive operations of the sensitive elements of the photodetector lines, determine the time intervals of the projectile fragment movement relative to the third and fourth sensors, fix the spatial position of the triggered senses pheno- elements photodetectors lines in three dimensions, define the coordinates of motion of the projectile fragments on the basis of information about the spatial positions of triggered sensors photodetector arrays, determining the speed of movement of the projectile fragments in the form of an expression where d ni is the distance between the fragments relative to the third and fourth sensors , - the movement time of the fragments of the projectile relative to the third and fourth sensors, x 2i , x 1i , , y 1i z 2i , z 1i are the coordinates of the fragments relative to the third and fourth sensors in three planes, fix the number of sensitive elements of the photodetector lines simultaneously triggered in three planes, determine the geometric dimensions of the projectile fragments in the form of the expressions l xi = n i , l yi = n j , l zi = n k , where n i , n j , n z are the numbers of simultaneously triggered elements in three planes, i, j, k are the linear dimensions of the sensitive elements of the photodetector lines in three planes, determine the mass of fragments in the form of the expression m i = ρ * (n i * n j * n k), where ρ - densities, the projectile body material, fixed change coordinate movement of fragments relative to the third and fourth sensors, and based on the received data determining the coordinates X i, Y i, Z i motion vectors of the projectile fragments in the form of an expression X i = x 1i -x 2i, Y i = y 1i -y 2i , Z i = z 1i -z 2i determine the angles of approach of the fragments to the target in the form of expressions , carry out the recording of the received data in the memory unit, transmit data over a non-contact line to the microcomputer.
Решение технической задачи достигается тем, что в устройство определения характеристик осколочного поля снаряда, состоящее из двух разнесенных датчиков и первого измерительного блока, который содержит первый и второй измерительные приборы, связанные с выходами датчиков, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки логики, каждый из датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, причем выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами первого элемента ИЛИ и первыми входами первого блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами второго элемента ИЛИ и вторыми входами первого блока логики, выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами третьего элемента ИЛИ и первыми входами второго блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами четвертого элемента ИЛИ и вторыми входами второго блока логики, третьи входы первого и второго блоков логики соединены с выходом команды «Пуск», выход первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго измерительных приборов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами первого и второго измерительных приборов, выход источника питания соединен с линейками излучающих диодов, блок логики состоит из матрицы элементов И, из матрицы триггеров, блока индикации, дифференцирующей цепи, причем вход дифференцирующей цепи соединен с выходом команды «Пуск», а выход со вторыми входами триггеров, первые и вторые входы матрицы элементов И соединены с первыми и вторыми входами блока логики, а выходы элементов И соединены с первыми входами триггеров, выходы которых соединены с блоком индикации, дополнительно введены третий, четвертый датчики, мишень, устройство для метания снаряда, устройство для срабатывания взрывателя снаряда, второй блок измерений, вычислитель определения характеристик осколочного поля снаряда, блок памяти, передающее устройство, приемное устройство, устройство согласования, микроЭВМ, при этом третий и четвертый датчики выполнены в виде трех перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, второй блок измерений содержит первый и второй блоки регистрации параметров перемещения осколков, первый и второй блок логики, причем первая, вторая, третья группа и четвертый выходы третьего и четвертого датчиков соединены соответственно с первой, второй, третьей группой и четвертым, пятой, шестой, седьмой группами и восьмым входами второго измерительного блока, входы которого являются соответственно первыми, вторыми, третьими группами и четвертыми входами первого и второго блоков регистрации параметров перемещения осколков, первая, вторая, третья группа выходов которых соединены с первой, второй и третьей группой входов соответственно первого и второго блоков логики, четвертые входы которых соединены с выходом команды «Пуск», первая и вторая группы выходов блоков логики являются соответственно первой и второй группой выходов второго блока измерений, выходы которых соединены соответственно с первой и второй группой входов вычислителя определения характеристик осколочного поля снаряда, группа выходов которого соединена с первым входом блока памяти, второй вход которого соединен с выходом первого блока измерений, выход блока памяти соединен с входом передающего устройства, выход которого через бесконтактную линию связи соединен с входом приемного устройства, выход которого через устройство сопряжения соединен с входом микроЭВМ.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the device for determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile, consisting of two spaced sensors and a first measuring unit, which contains the first and second measuring devices associated with the outputs of the sensors, the first, second, third, fourth elements OR, the first and the second logic blocks, each of the sensors is made in the form of two perpendicularly arranged lines of emitting diodes and lines of photodetectors, and the outputs of the horizontally arranged line of photodetectors of the first of the second sensor are connected simultaneously with the inputs of the first OR element and the first inputs of the first logic unit, the outputs of the vertically arranged photodetector line of the first sensor are connected simultaneously with the inputs of the second OR element and the second inputs of the first logic unit, the outputs of the horizontally arranged photodetector line of the second sensor are connected simultaneously with the inputs of the third element OR and the first inputs of the second logic block, the outputs of a vertically arranged line of photodetectors of the second sensor are connected simultaneously but with the inputs of the fourth OR element and the second inputs of the second logic block, the third inputs of the first and second logic blocks are connected to the output of the Start command, the output of the first and second elements OR are connected respectively to the first inputs of the first and second measuring devices, the outputs of the third and fourth elements OR are connected respectively to the second inputs of the first and second measuring devices, the output of the power source is connected to the lines of emitting diodes, the logic unit consists of a matrix of AND elements, from a matrix of triggers, display, differentiating circuit, and the input of the differentiating circuit connected to the output of the Start command, and the output with the second inputs of the triggers, the first and second inputs of the matrix of elements And are connected to the first and second inputs of the logic unit, and the outputs of the elements And are connected to the first inputs of the triggers the outputs of which are connected to the display unit, a third, fourth sensors, a target, a projectile throwing device, a projectile firing device, a second measurement unit, a characterization calculator are additionally introduced to the fragmentation field of the projectile, a memory unit, a transmitting device, a receiving device, a matching device, a microcomputer, while the third and fourth sensors are made in the form of three perpendicularly arranged lines of emitting diodes and lines of photodetectors, the second measurement unit contains the first and second blocks of registration of parameters for moving fragments , the first and second block of logic, and the first, second, third group and fourth outputs of the third and fourth sensors are connected respectively to the first, second, third group and fourth the fifth, sixth, seventh groups and the eighth inputs of the second measuring unit, the inputs of which are respectively the first, second, third groups and fourth inputs of the first and second blocks of registration of parameters for moving fragments, the first, second, third group of outputs which are connected to the first, second and the third group of inputs, respectively, of the first and second logic blocks, the fourth inputs of which are connected to the output of the Start command, the first and second groups of outputs of the logic blocks are the first and second, respectively the group of outputs of the second measurement unit, the outputs of which are connected respectively to the first and second group of inputs of the calculator for determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile, the group of outputs of which is connected to the first input of the memory unit, the second input of which is connected to the output of the first measurement unit, the output of the memory unit is connected to the input of the transmitter device, the output of which through a contactless communication line is connected to the input of the receiving device, the output of which through the interface device is connected to the input of the microcomputer.
Кроме того, первый и второй блоки регистрации параметров перемещения осколков снаряда состоят из первой, второй и третьей групп элементов И, дифференцирующей цепи, генератора импульсов, сдвигового регистра, первого и второго элементов ИЛИ, при этом n-первые, n-вторые, n-третьи и четвертый входы блока регистрации параметров перемещения эшелонированных групп осколков снаряда, являются соответственно первыми входами n-первой, n-второй, n-третьей групп элементов И и входами дифференцирующей цепи, вторые входы n-первой и n-второй групп элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ИЛИ, выход дифференцирующей цепи соединен с третьим входом сдвигового регистра, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и первым входом одного из n-третьих элементов И, каждый из выходов сдвигового регистра соединен со одним из вторых входов n-третьего элемента И, выходы которых соединены со входами первого и второго элемента ИЛИ, выходы n-первой, n-второй и n-третьей групп элементов И являются соответственно n-первыми, n-вторыми и n-третьими группами выходов блока регистрации параметров перемещения осколков.In addition, the first and second blocks of registration of parameters for moving shell fragments consist of the first, second and third groups of AND elements, a differentiating circuit, a pulse generator, a shift register, the first and second OR elements, with n-first, n-second, n- the third and fourth inputs of the unit for registering the parameters of the movement of separated groups of shell fragments are respectively the first inputs of the n-first, n-second, n-third groups of elements And and the inputs of the differentiating circuit, the second inputs of the n-first and n-second groups of elements connected respectively to the outputs of the first and second elements OR, the output of the differentiating circuit is connected to the third input of the shift register, the second and third inputs of which are connected respectively to the output of the pulse generator and the first input of one of the n-third elements AND, each of the outputs of the shift register is connected to one from the second inputs of the n-third AND element, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second OR elements, the outputs of the n-first, n-second and n-third groups of AND elements are n-first, n-second and n, respectively -third groups of outputs of the unit for registering the parameters for moving fragments.
Кроме того, блоки логики состоят из квадратной матрицы n-порядка элементов И, из квадратной матрицы n-порядка триггеров, блока индикации, дифференцирующей цепи, причем вход дифференцирующей цепи соединен с командой «Пуск», а выход со вторыми входами триггеров, первые, вторые и третьи входы квадратной матрицы n-порядка элементов И соединены соответственно с первыми, вторыми и третьими входами блока логики, выходы квадратной матрицы n-порядка элементов И соединены с первыми входами триггеров, выходы которых соединены с входами блока индикации.In addition, the logic blocks consist of a square matrix of n-order elements And, from a square matrix of n-order triggers, an indication block, a differentiating circuit, the input of the differentiating circuit connected to the Start command, and the output with the second inputs of the triggers, the first, second and the third inputs of the square matrix of n-order elements And are connected respectively to the first, second and third inputs of the logic block, the outputs of the square matrix of n-order elements And are connected to the first inputs of triggers, the outputs of which are connected to the inputs of the display unit and.
На фиг.1 приведена структурная схема устройства определения характеристик осколочного поля снаряда, на фиг.2 - структурная схема первого блока измерения, на фиг.3 - структурная схема блоков логики первого блока измерений, на фиг.4 - структурная схема второго блока измерений, на фиг.5 - структурная схема блока регистрации параметров перемещения осколков снаряда, на фиг.6 - структурная схема блоков логики второго блока измерений.Figure 1 shows a structural diagram of a device for determining the characteristics of a fragmentation field of a projectile, figure 2 is a structural diagram of a first measurement unit, figure 3 is a structural diagram of logic blocks of a first measurement unit, figure 4 is a structural diagram of a second measurement unit, 5 is a structural diagram of a unit for registering parameters for moving shell fragments; FIG. 6 is a structural diagram of logic blocks of a second measurement unit.
Устройство для определения характеристик осколочного поля снаряда содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 датчики, которые разнесены в пространстве, мишень 5, устройство 6 для метания снаряда, устройство 7 для срабатывания взрывателя снаряда, первый 8 и второй 9 блоки измерений, вычислитель 10 определения характеристик осколочного поля снаряда, блок 11 памяти, передающее устройство 12, приемное устройство 13, устройство 14 согласования, микроЭВМ 15, при этом первый 1 и второй 2 датчики выполнены в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов 16 и линеек фотоприемников 17, третий 3 и четвертый 4 датчики выполнены в виде трех перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов 34 и линеек-фотоприемников 35.A device for determining the characteristics of a fragmentation field of a projectile contains first 1, second 2, third 3 and fourth 4 sensors that are spaced in space, target 5,
Первый 8 блок измерений содержит первый 19 и второй 20 измерительные приборы, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 элементы ИЛИ, первый 25 и второй 26 блок логики.The first 8 measurement block contains the first 19 and second 20 measuring instruments, the first 21, second 22, third 23 and fourth 24 OR elements, the first 25 and second 26 logic block.
Блоки (25, 26) логики состоят из матрицы элементов И 27, из матрицы триггеров 28, блока 29 индикации, дифференцирующей цепи 30.Blocks (25, 26) of the logic consist of a matrix of elements And 27, from a matrix of
Второй 9 блок измерений содержит первый 31 и второй 32 блоки регистрации параметров перемещения осколков, первый 33 и второй 34 блоки логики.The second 9 measurement block contains the first 31 and second 32 blocks of registration of parameters for moving fragments, the first 33 and second 34 logic blocks.
Блоки (31, 32) регистрации параметров перемещения осколков снаряда состоят из первой 38, второй 39 и третьей 40 групп элементов И, дифференцирующей цепи 41, генератора 42 импульсов, сдвигового регистра 43, первого 44 и второго 45 элементов ИЛИ.Blocks (31, 32) for recording parameters of the movement of shell fragments consist of the first 38,
Блоки (32, 33) логики состоят из квадратной матрицы n-порядка элементов И 46, из квадратной матрицы n-порядка триггеров 47, блока 48 индикации, дифференцирующей цепи 49.Blocks (32, 33) of logic consist of a square matrix of n-order elements AND 46, of a square matrix of n-
Вычислитель 11 определения характеристик осколочного поля снаряда, можно изготовить, например, на основе микроконтроллера (Гребнев В.В. Микроконтроллеры семейство AVR фирмы Atmel. - M.: Радио Софт, 2002 г. - 176 с.).The
Описание работы устройства.Description of the operation of the device.
В момент выдачи команды «Пуск» на устройство для метания снаряда происходит выстрел снаряда и, кроме того, сигнал поступает на третьи входы первого 8 и второго 9 блоков измерений, для обнуления триггеров (28, 47), входящих в состав блоков логики (25, 26, 33, 34).At the moment of issuing the “Start” command, a projectile is fired at the projectile throwing device and, in addition, the signal is fed to the third inputs of the first 8 and second 9 measurement blocks to reset the triggers (28, 47) that are part of the logic blocks (25, 26, 33, 34).
При пролете снаряда относительно первых двух датчиков (1, 2) происходит их срабатывание и сигналы выдаются на входы первого 8 блока измерений (фиг.1).When the projectile passes relative to the first two sensors (1, 2), they are triggered and signals are output to the inputs of the first 8 measurement unit (Fig. 1).
Первый 8 блок измерений определяет скорость движения снаряда и координаты его движения на основе информации о временном интервале между моментами срабатывания датчиков (1, 2) и комбинации пространственных положений сработавших чувствительных элементов фотоприемников 17.The first 8 measurement unit determines the velocity of the projectile and its coordinates based on information about the time interval between the moments of the sensors (1, 2) and a combination of the spatial positions of the triggered sensitive elements of the
Это происходит следующим образом.This happens as follows.
В момент пролета снаряда относительно первого 1 датчика происходит срабатывание определенной комбинации чувствительных элементов 17 датчика, соответствующих координатам пролета снаряда в двух плоскостях.At the time of flight of the projectile relative to the first 1 sensor, a certain combination of
Сигналы с выходов датчика 1 через первые 21 и вторые 22 элементы ИЛИ поступают одновременно на запуск первого 19 и второго 20 измерительных приборов и на первые и вторые входы первого 25 блока логики (фиг.2).The signals from the outputs of the
В момент пролета снаряда относительно второго 2 датчика происходит срабатывание определенной комбинации чувствительных элементов 17 датчика, соответствующих координатам пролета снаряда в двух плоскостях.At the time of flight of the projectile relative to the second 2 sensors, a certain combination of
Сигналы с выходов датчика 2 через третий 23 и четвертый 24 элементы ИЛИ поступают одновременно на остановку первого 19 и второго 20 измерительных приборов и на первые и вторые входы второго блока логики (фиг.2).The signals from the outputs of the
Коды сигналов, поступающих на первые и вторые входы первого 25 блока логики, соответствуют координатам движения снаряда и обеспечивают срабатывания определенной комбинации матрицы элементов И 27, сигналы с выхода которых обеспечивают срабатывания комбинации матрицы триггеров 28, сигналы с выхода которых обеспечивают индикацию координат снаряда блоком 29 индикации (фиг.3).The codes of the signals arriving at the first and second inputs of the first 25 logic block correspond to the coordinates of the projectile movement and provide the operation of a certain combination of the matrix of elements And 27, the signals from the output of which trigger the combination of the matrix of
Аналогично работает и второй 26 блок логики.The second 26 block of logic works similarly.
В момент встречи снаряда с устройством 7 срабатывания взрывателя снаряда происходит подрыв снаряда.At the moment of the meeting of the projectile with the device 7 of the fuse of the projectile, the projectile is detonated.
Устройство 7 срабатывания взрывателя снаряда может быть выполнено, например, в виде листа фанеры толщиной 10 мм.The device 7 for firing a projectile fuse can be performed, for example, in the form of a plywood sheet 10 mm thick.
При этом корпус снаряда дробится на большое число осколков различного веса. Под воздействием газообразных продуктов детонации осколки получают большую начальную скорость, достигающую 500-1500 м/с, и разлетаются по определенным направлениям от точки взрыва. В зависимости от скорости и массы осколков формируются эшелонированные группы осколков снаряда.In this case, the shell of the projectile is fragmented into a large number of fragments of various weights. Under the influence of gaseous detonation products, the fragments receive a large initial velocity, reaching 500-1500 m / s, and fly apart in certain directions from the point of explosion. Separate groups of shell fragments are formed depending on the speed and mass of the fragments.
С момента подрыва снаряда на траектории движения начинается этап определения характеристик осколочного поля снаряда (фиг.1, 4).From the moment of detonation of the projectile on the trajectory of motion, the stage of determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile begins (Figs. 1, 4).
На данном этапе определяют количество эшелонированных групп осколков снаряда, скорость их движения, геометрические размеры и массу осколков снаряда, углы подхода эшелонированных групп осколков снаряда к мишени.At this stage, determine the number of separated groups of shell fragments, their speed, geometric dimensions and mass of shell fragments, the angles of approach of the separated groups of shell fragments to the target.
В момент пролета эшелонированных групп осколков снаряда относительно третьего 3 датчика происходит последовательное срабатывание комбинации чувствительных элементов 36 датчика, и сигналы с выходов третьего 3 датчика поступают на первые, вторые, третьи и четвертый входы первого 31 блока регистрации параметров перемещений осколков.At the time of flight of the separated groups of shell fragments relative to the third 3 sensors, the combination of the
Сигналы с третьих выходов третьего 3 датчика последовательно поступают на первые входы соответствующих элементов И из n-третьей 40 группы элементов И и на первый вход сдвигового регистра 43, обеспечивая тем самым последовательное поступление импульсов с выходов сдвигового регистра 43 через первый 44 и второй 45 элемент ИЛИ, на вторые входы n-первых 38 и n-вторых 39 групп элементов И, на первые входы которых поступают сигналы с выходов датчиков, с выходов первых 38, вторых 39 и третьих 40 n-групп элементов И, сигналы поступают на входы первого 33 логики, определяя тем самым координаты пролета осколков снаряда (фиг.5).The signals from the third outputs of the third 3 sensors are sequentially fed to the first inputs of the corresponding elements And from the n-third 40 of the group of elements And to the first input of the
В момент пролета осколков снаряда относительно четвертого 4 датчика происходит последовательное срабатывание комбинации чувствительных элементов 36 датчика и сигналы с выходов четвертого 4 датчика поступают на первые, вторые, третьи и четвертый входы второго 32 блока регистрации параметров перемещений осколков.At the time of flight of the fragments of the projectile relative to the fourth 4 sensors, the combination of the
Второй 32 блок регистрации параметров перемещения осколков работает аналогично как и первый 31 блок регистрации параметров перемещения осколков.The second 32 unit for registering parameters for moving fragments works the same way as the first 31 unit for registering parameters for moving fragments.
Коды сигналов, поступающих на первые, вторые и третьи входы блока 33 логики, соответствуют координатам движения эшелонированных групп осколков и обеспечивают срабатывания определенной комбинации квадратной матрицы элементов И 46, сигналы с выхода которых обеспечивают срабатывания комбинации квадратной матрицы триггеров 47, сигналы с выхода которых обеспечивают индикацию координат эшелонированных групп осколков блоком 48 индикации (фиг.6).The codes of the signals arriving at the first, second, and third inputs of the
Аналогично работает и второй 34 блок логики, входящий в состав второго 9 измерительного блока.The second 34 logic block, which is part of the second 9 measuring block, works similarly.
Информация о координатах осколков поступает с первого 33 и второго 34 блоков логики на первые и вторые входы вычислителя 10 определения характеристик осколочного поля снаряда.Information about the coordinates of the fragments comes from the first 33 and second 34 logic blocks to the first and second inputs of the computer 10 determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile.
Скорость осколков определяется в вычислителе 10 в соответствии с выражением:The speed of the fragments is determined in the calculator 10 in accordance with the expression:
, ,
где dni - расстояние между осколками относительно третьего и четвертого датчиков , Δt - время движения осколков относительно третьего 3 и четвертого 4 датчиков.where d ni is the distance between the fragments relative to the third and fourth sensors , Δt is the time of movement of the fragments relative to the third 3 and fourth 4 sensors.
Углы подхода осколков снаряда к мишени 5 определяются в вычислителе 10 в соответствии с выражением:The angles of approach of the fragments of the projectile to the target 5 are determined in the calculator 10 in accordance with the expression:
, , , ,
где координаты Xi,Уi векторов скоростей ϑni эшелонов осколков снаряда определяются в виде выражения Xi=x1i-x2i, Yi=y1i-y2i, Zi=z1i-z2i.where the coordinates X i , U i of the velocity vectors ϑ ni of echelons of shell fragments are determined in the form of the expression X i = x 1i- x 2i , Y i = y 1i -y 2i , Z i = z 1i -z 2i .
Геометрические размеры осколков снаряда определяются в вычислителе 10 в виде выражений:The geometric dimensions of the shell fragments are determined in the calculator 10 in the form of expressions:
lxi=ni, lyi=nj, lzi=nk,l xi = ni, l yi = nj, l zi = nk,
где ni, nj, nz - количество одновременно сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, i, j, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях.where ni, nj, nz is the number of sensitive sensors of the photodetector lines in three planes simultaneously, i, j, k are the linear dimensions of the sensitive elements of the photodetector lines in three planes.
Масса осколков определяется в вычислителе 10 в виде выражения:The mass of fragments is determined in the calculator 10 in the form of the expression:
mi=ρ*(ni*nj*nk), где ρ - плотность материала корпуса снаряда.m i = ρ * (n i * n j * n k ), where ρ is the density of the material of the shell body.
Затем эти данные и данные о скорости движения снаряда и его координатах поступают на первый и второй входы блока 11 памяти, с выхода которого через передающее 12 и приемное 13 устройства, устройство 14 сопряжения поступают на входы микроЭВМ 15.Then this data and data on the velocity of the projectile and its coordinates are received at the first and second inputs of the
Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает определение характеристик осколочного поля снаряда.Thus, the present invention provides a determination of the characteristics of the fragmentation field of the projectile.
Claims (4)
где dni - расстояние между осколками относительно третьего и четвертого датчиков Δti - время движения осколков снаряда относительно третьего и четвертого датчиков; x2i, x1i, y2i, y1i, z2i, z1i - координаты осколков относительно третьего и четвертого датчиков в трех плоскостях, фиксируют количества одновременно сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определяют геометрические размеры осколков снаряда в виде выражений lxi=ni, lyi=nj, lzi=nk, где ni, nj, nz - количества одновременно сработавших элементов в трех плоскостях, i, j, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определяют массу осколков в виде выражения mi=ρ·(ni·nj·nk), где ρ - плотность материала корпуса снаряда, фиксируют изменение координат движения осколков относительно третьего и четвертого датчиков и на основе полученных данных определяют координаты Xi,Уi,Zi векторов движения осколков снаряда в виде выражения Xi=x1i-x2i, Yi=y1i-y2i, Z=z1i-z2i, определяют углы подхода осколков к мишени в виде выражении осуществляют запись полученных данных в блок памяти, осуществляют передачу данных по линии неконтактной связи на микроЭВМ.1. The method of determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile, which consists in placing two sensors at a predetermined distance between each other, performing the design of the sensor in the form of two perpendicularly arranged lines of emitting diodes and photodetectors, measuring the time interval between the first and second sensors during the movement of the projectile, determining the speed projectile based on the measured time interval, determining the spatial positions of the triggered elements of the photodetectors of the first and second sensor in the process of moving the projectile, determining the coordinates of the projectile on the basis of information about the spatial positions of the triggered elements of the photodetectors, issuing information about the speed and coordinates of the projectile in the display unit, characterized in that they additionally place two sensors at a given distance between each other, perform the design of the sensors in in the form of three perpendicularly arranged lines of emitting diodes and photodetectors, carry out the detonation of the projectile on the trajectory of movement and form a fragmentation field of the projectile, time moments and the number of successive detections of the photodetector elements of the third and fourth sensors are recorded during the movement of the projectile fragments to the target, the number of projectile fragments is determined based on the analysis of the number of consecutive responses of the sensitive elements of the photodetector lines, the time intervals of the projectile fragments relative to the third and fourth sensors are determined, spatial positions of triggered sensing elements of photodetector lines in three flat tyah determine the coordinates of motion of the projectile fragments on the basis of information about the spatial positions of triggered sensors photodetector arrays, determining the speed of movement of the projectile fragments in the form of an expression
where d ni is the distance between the fragments relative to the third and fourth sensors Δt i is the travel time of the shell fragments relative to the third and fourth sensors; x 2i , x 1i , y 2i , y 1i , z 2i , z 1i are the coordinates of the fragments relative to the third and fourth sensors in three planes, fix the number of simultaneously triggered sensitive elements of the photodetector lines in three planes, determine the geometric dimensions of the projectile fragments in the form of expressions l xi = n i , l yi = n j , l zi = n k , where n i , n j , n z are the numbers of simultaneously triggered elements in three planes, i, j, k are the linear dimensions of the sensitive elements of the photodetector lines in three planes , determine the mass of the fragments into an expression m i = ρ · (n i · n j · n k), rD ρ - density of the projectile body material, fixed change coordinate movement of fragments relative to the third and fourth sensors, and based on the received data determining the coordinates X i, Y i, Z i motion vectors of the projectile fragments in the form of an expression X i = x 1i -x 2i, Y i = y 1i -y 2i , Z = z 1i -z 2i , determine the angles of approach of the fragments to the target in the form of the expression carry out the recording of the received data in the memory unit, transmit data over a non-contact line to the microcomputer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011134399/28A RU2470310C1 (en) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011134399/28A RU2470310C1 (en) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2470310C1 true RU2470310C1 (en) | 2012-12-20 |
Family
ID=49256626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011134399/28A RU2470310C1 (en) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2470310C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2597034C1 (en) * | 2015-07-20 | 2016-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of detecting explosive charge blasting contained in test object, and explosion delay from the moment of the test object contact with obstacle and device for its implementation |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4935697A (en) * | 1987-01-28 | 1990-06-19 | Rheinmetall Gmbh | Method and apparatus for detecting a projectiles flight path by sending a magnetic field produced by movement of frictionally imparted electrical change on the projectile |
RU2068538C1 (en) * | 1992-06-30 | 1996-10-27 | Василий Иванович Яковлев | Device for recording of fire results at determination of bullet flight path coordinates |
RU2131583C1 (en) * | 1996-04-05 | 1999-06-10 | Научно-исследовательский институт специального машиностроения Московского государственного технического университета им.Н.Э.Баумана | Process testing fragmentation ammunition with circular field of scattering of splinters and stand for its realization |
RU2285267C1 (en) * | 2005-05-13 | 2006-10-10 | Василий Васильевич Ефанов | Device for measuring speed of thrown body |
RU2353893C2 (en) * | 2007-03-09 | 2009-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э.Баумана") | Method of measuring separation velocity of shell splinters (odintsov's method) |
US7684020B1 (en) * | 2005-09-02 | 2010-03-23 | Artis, Llc | Sensor system and method for detecting and identifying rapidly moving objects |
RU2401430C1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-10-10 | Василий Васильевич Ефанов | Device for measuring speed of projectile |
-
2011
- 2011-08-16 RU RU2011134399/28A patent/RU2470310C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4935697A (en) * | 1987-01-28 | 1990-06-19 | Rheinmetall Gmbh | Method and apparatus for detecting a projectiles flight path by sending a magnetic field produced by movement of frictionally imparted electrical change on the projectile |
RU2068538C1 (en) * | 1992-06-30 | 1996-10-27 | Василий Иванович Яковлев | Device for recording of fire results at determination of bullet flight path coordinates |
RU2131583C1 (en) * | 1996-04-05 | 1999-06-10 | Научно-исследовательский институт специального машиностроения Московского государственного технического университета им.Н.Э.Баумана | Process testing fragmentation ammunition with circular field of scattering of splinters and stand for its realization |
RU2285267C1 (en) * | 2005-05-13 | 2006-10-10 | Василий Васильевич Ефанов | Device for measuring speed of thrown body |
US7684020B1 (en) * | 2005-09-02 | 2010-03-23 | Artis, Llc | Sensor system and method for detecting and identifying rapidly moving objects |
RU2353893C2 (en) * | 2007-03-09 | 2009-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э.Баумана") | Method of measuring separation velocity of shell splinters (odintsov's method) |
RU2401430C1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-10-10 | Василий Васильевич Ефанов | Device for measuring speed of projectile |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2597034C1 (en) * | 2015-07-20 | 2016-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of detecting explosive charge blasting contained in test object, and explosion delay from the moment of the test object contact with obstacle and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2482440C1 (en) | Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation | |
RU2285267C1 (en) | Device for measuring speed of thrown body | |
CN102135397A (en) | Systems and methods for disambiguating shooter locations | |
CN103411613B (en) | Based on the missile-borne penetration attitude algorithm device of earth magnetism/micro-inertial navigation information combination | |
WO1987005706A1 (en) | Position measuring apparatus and method | |
RU2470310C1 (en) | Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation | |
RU2401430C1 (en) | Device for measuring speed of projectile | |
RU2498317C1 (en) | Method for determining characteristics of fragmentation field of shell, and device for its implementation | |
RU2576333C1 (en) | Method of determining ballistic characteristics of projectiles and data processing system for its implementation | |
RU2502947C2 (en) | Method for determining characteristics of shell coverage field, and device for its implementation | |
RU2661069C1 (en) | Method for determining the dependence of the ballistic characteristics of the projectile from the conditions of the shooting and the information computing system for its implementation | |
RU2498318C1 (en) | Method for determining characteristics of fragmentation field of shell in dynamics, and device for its implementation | |
RU2518853C2 (en) | Method to determine conditions of shell approach to target and device for its implementation | |
RU2326388C1 (en) | Device for measuring speed of thrown body | |
RU2482439C1 (en) | Method of fragmentation ammunition testing and bench for its realisation | |
KR101570062B1 (en) | System and method for measuring the rate of fire using sound pressure | |
RU2572370C1 (en) | Determination of projectiles scatter characteristics at artillery fire and data processing system to this end | |
RU2519617C1 (en) | Method for determining characteristics of fragmentation field of ammunition, and device for its implementation | |
RU2482438C1 (en) | Method of fragmentation ammunition testing and bench for its realisation | |
RU2608349C1 (en) | Method of determining projectiles trajectories and device for its implementation | |
CN106595394A (en) | Method for measuring bomb impact point of supersonic projectile by using sonic boom | |
RU2519611C1 (en) | Method for determining characteristics of fragmentation field of ammunition, and device for its implementation | |
RU2661073C1 (en) | Method for determining the dependence of ballistic characteristics of projectiles from the shooting mode and the information computing system for its implementation | |
RU2562871C1 (en) | Targets layout for testing ammunition with circular fragmentation field | |
倪晋平 et al. | Method for measuring velocity of warhead fragments based on photoelectric detection |