WO2009141055A1 - Vorrichtung und verfahren zur messung der mündungsgeschwindigkeit eines projektils oder dergleichen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur messung der mündungsgeschwindigkeit eines projektils oder dergleichen Download PDF

Info

Publication number
WO2009141055A1
WO2009141055A1 PCT/EP2009/003224 EP2009003224W WO2009141055A1 WO 2009141055 A1 WO2009141055 A1 WO 2009141055A1 EP 2009003224 W EP2009003224 W EP 2009003224W WO 2009141055 A1 WO2009141055 A1 WO 2009141055A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
projectile
coupler
receiving
measuring
measurement
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/003224
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Henry Roger Frick
Original Assignee
Rheinmetall Air Defence Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to EP09749545A priority Critical patent/EP2283300B1/de
Priority to DK09749545.1T priority patent/DK2283300T3/da
Priority to CA2725023A priority patent/CA2725023C/en
Priority to ES09749545T priority patent/ES2400630T3/es
Priority to PL09749545T priority patent/PL2283300T3/pl
Priority to CN2009801261913A priority patent/CN102084208B/zh
Application filed by Rheinmetall Air Defence Ag filed Critical Rheinmetall Air Defence Ag
Priority to UAA201014090A priority patent/UA103023C2/ru
Priority to JP2011509874A priority patent/JP5336582B2/ja
Priority to AU2009250095A priority patent/AU2009250095A1/en
Publication of WO2009141055A1 publication Critical patent/WO2009141055A1/de
Priority to ZA2010/08338A priority patent/ZA201008338B/en
Priority to IL209485A priority patent/IL209485A0/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
    • F41A21/32—Muzzle attachments or glands
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/64—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance
    • G01P3/66—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance using electric or magnetic means
    • G01P3/665—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance using electric or magnetic means for projectile velocity measurements

Definitions

  • DE 697 09 291 T2 (EP 0 840 087 B1) discloses means for controlling the initial speed of a projectile.
  • a sensor means is provided which can measure a related to the muzzle velocity parameter. This is done with the help of at least in or on the gun mounted sensors that can accommodate a higher pressure in the weapon barrel, which adjusts itself by heating the propellant gases on the gun barrel.
  • sensors strain gauges are proposed, which are adapted so that they have contact with the gun barrel. The extent of the weapon barrel is measured. From the time difference between the registration of the projectile passage by the two individual sensors, the movement and thus the speed of the projectile are determined.
  • DE 10 2005 024 179 A1 dispenses entirely with a direct measurement of the current muzzle velocity, since the real muzzle velocity is determined by information of the current airspeed of the projectile, that is, it is calculated back from it. On the basis of this current projectile velocity, the ignition time of the projectile is then corrected with the aid of a standard muzzle velocity preset ignition time and used as the actual ignition timing.
  • a microwave transmitter preferably in the GHz range, which sends the current, for example, determined by a Feuerleitrechner temping to the ammunition or a projectile.
  • Another method is to operate the tube as a circular waveguide and to measure the Doppler velocity of the projectile in the tube, as in EP 0 023 365 A2 readable.
  • the frequency of the signal is above the cutoff frequency for the respective waveguide mode.
  • the resulting electromagnetic wave propagates in the tube and is reflected by the projectile.
  • DE 27 17 949 A1 describes a device for measuring speeds in the run using electromagnetic waves, wherein the waveguide wavelength of the barrel is used as a yardstick for the path change of a projectile in the course.
  • a transmitter and a reception detector are arranged at a constant distance from the barrel.
  • the projectile is used as a reflector for the electromagnetic waves.
  • a Hornstrahler is mounted in rotationally symmetrical execution.
  • a mirror is arranged, which deflects the waves coming from the rectangular horn accordingly in the course.
  • the waveguide wavelength of the barrel is determined by the fact that, in a particular experiment, a mirror for the electromagnetic waves is displaced slowly in place of the projectile in the barrel, and thus the distance between two maxima is detected metrologically.
  • the published DE 10 2006 058 375.2 proposes to use the weapon barrel or the launching tube and / or parts of the muzzle brake as a waveguide (a waveguide is a tube with a characteristic cross-sectional shape which has a very good electrically conductive wall are mainly rectangular and round waveguide), which, however, is operated at the cutoff frequency of the respective waveguide mode.
  • the distance between transmit coupler and receive coupler is fixed.
  • the invention has the object to show a further measuring method, which allows an excellent and accurate determination of the muzzle velocity of a projectile or the like.
  • the object is achieved by the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments are listed in the subclaims.
  • the invention is based on the idea to measure or determine the muzzle velocity itself preferably before or after the projectile, wherein a combination significantly increases the accuracy of measurement.
  • the measurement in front of the projectile then takes into account the fact that the tip of the projectile influences the electromagnetic field as it passes through the waveguide. This influence is compensated by the fact that the type of ammunition is generally known, so that projectile-determining values are used, which then make it possible to compensate for the influence of the tip on the measurement.
  • the cylindrical shape of the soil is utilized, whereby the measurement is independent of the shape of the tip of the projectile.
  • the soil affects the electromagnetic field.
  • the measurement method after the projectile run is provided by the fact that most types of projectiles have cylindrical flat bottoms. This respective change is detected by a receiving coupler and fed to an evaluation device.
  • a smooth tube of any cross-section is used as the waveguide, unlike the published application (see above), in which a profiled waveguide is used as waveguide.
  • the electromagnetic field is detected without the presence of the projectile, that is, before the projectile passes through the waveguide.
  • the last samples before the passage of each projectile are used to calibrate the measurement.
  • all temperature-related or other influences in the calibration are recorded.
  • the temporal change of the electromagnetic field is detected and normalized with the calibration. The measurement of the muzzle velocity is thus independent of temperature changes or other influences.
  • the signal generator generates either a carrier in continuous wave mode (CW mode) or a modulated signal.
  • the distance between a transmitting coupler, which in turn receives the signals of the oscillator, and the receiving coupler is variable and can be selected individually depending on the mode selection of the waveguide, but is dependent on the caliber, the inner dimension of the waveguide and the frequency.
  • 1 shows a measuring arrangement for measuring the muzzle velocity of a projectile in front of the projectile
  • FIG. 2 shows a measuring arrangement for measuring the muzzle velocity of the projectile after the projectile.
  • 1 designates a smooth waveguide (tube) in which (at least) one transmission coupler 2 and (at least one) reception coupler 3 are integrated.
  • An oscillator 4 is connected to the transmitting coupler 2 and an evaluation device 5 to the receiving coupler 3. With the aforementioned elements, the muzzle velocity of a projectile 6 can be determined. 7 with the mouth of the weapons or launching tube 1 is marked.
  • the desired waveguide mode is excited by mechanical and electromagnetic mode selection.)
  • the electromagnetic field is measured Field without projectile 6.
  • the system 'tube' 1 (waveguide 1) results in a signal strength, the reception coupler 3, for example, a pick-up sensor, receives and which is passed to the evaluation unit 5. Thereafter, the measurement takes place in front of the projectile 6 (FIG. 1) or after the projectile 6 (FIG. 2).
  • the distance between the transmitting coupler 2 and the receiving coupler 3 is variable and can be selected individually depending on the mode selection of the waveguide 1, but is dependent on the caliber, the inner dimension of the waveguide 1 and the frequency.
  • the received signal (eg induced voltage) at the receiving coupler 3 may have the following shape
  • n l
  • a is the inner radius of the waveguide 1 and A n and p n of n are dependent.
  • Frequency of the transmission signal is smaller than the cutoff frequency, an exponential curve for the received signal.
  • the receiving coupler 3 between projectile bottom and transmit coupler 2 to place. If the measurement of the velocity V 0 takes place before the projectile 6 passes through, the receiving coupler 3 should come to rest between the projectile tip and the transmitting coupler 2. If both measuring methods are combined, two receiving couplers 3 are to be integrated accordingly. The transmitting coupler 2 would then be involved between the two receiving couplers 3.
  • the signal processing should be implemented as follows:
  • the signal is continuously sampled in the evaluation device 5 and the samples are stored. This happens even if no projectile 6 is present. If a projectile 6 now passes through the waveguide 1, the evaluation unit 5 notices the presence on the basis of the characteristic profile of the received signal. These values are evaluated for V 0 determination. Since the evaluation algorithm uses the inner radius a of the waveguide 1, temperature-induced changes in the inner radius a can cause a measurement inaccuracy. For example, to compensate for these effects, the empty waveguide is measured before each projectile pass. This current value is used to scale the relevant sample values and stored and recalled by the evaluation unit during calibration (calibration).

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen werden Vorrichtung zur Messung der Mündungsgeschwindigkeit (V0) eines Projektils (6) oder dergleichen sowie ein mit dieser Vorrichtung umsetzbares Verfahren. Die Vorrichtung umfasst ein Waffen- bzw. Abschussrohr als Hohlleiter (1), einen Signalerzeuger (4), welcher über eine Signalzuführung mit wenigstens einem Sende-Koppler (2) zur Anregung des Waffen- bzw. Abschussrohres (1) elektrisch verbunden ist, und eine Empfangsleitung zur Weiterleitung der an wenigstens einem Empfangs-Koppler (3) gemessenen Signale an eine Auswerteeinrichtung (5). Der Abstand zwischen dem Sende-Koppler (2) und dem/den Empfangs-Koppler (3) ist variabel und kann je nach Modenselektion des Hohlleiters (1) individuell gewählt werden. Je nach der bevorzugten Messmethode ist der Empfangs-Koppler (3) zum Sende-Koppler (2) zu platzieren. Wird die Geschwindigkeit nach dem Durchgang des Projektils (6) gemessen, befindet sich der Empfangs-Koppler (3) zwischen Projektilboden und Sende-Koppler (2), während der Empfangs-Koppler (3) zwischen Projektilspitze und Sende-Koppler (2) zu liegen kommt, wenn die Messung der Geschwindigkeit (V0) vor dem Durchflug des Projektils (6) erfolgt. Bei Kombination beider Messmethoden sind entsprechend wenigstens zwei Empfangs-Koppler (3) einzubinden und der Sende-Koppler (2) dann zwischen den beiden Empfangs-Kopplern (3) zu platzieren. Gemessen wird das elektromagnetische Feld des leeren Waffen- bzw. Abschussrohres (1) ohne Projektil (6), vor dem Projektil (6) bzw. nach dem Projektil (6) oder in Kombinationen. Die Bestimmung der Mündungsgeschwindigkeit (V0) erfolgt dann aus den gemessenen Signalen.

Description

BESCHREIBUNG
Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Mündungsgeschwindigkeit eines
Projektils oder dergleichen
In der DE 697 09 291 T2 (EP 0 840 087 B1) werden Mittel zur Steuerung der Anfangsgeschwindigkeit eines Geschosses offenbart. Dabei ist ein Sensormittel vorgesehen, das einen auf die Mündungsgeschwindigkeit bezogenen Parameter messen kann. Dies erfolgt mit Hilfe der zumindest im bzw. am Waffenlauf angebrachten Sensoren, die einen höheren Druck im Waffenlauf aufnehmen können, welcher sich durch das Erhitzen der Treibgase am Waffenrohr einstellt. Als Sensoren werden Dehnungsmessstreifen vorgeschlagen, die so angepasst sind, dass sie Kontakt mit dem Waffenlauf haben. Dabei wird die Ausdehnung des Waffenlaufs gemessen. Aus der zeitlichen Differenz zwischen der Registrierung der Projektilpassage durch die beiden einzelnen Sensoren werden die Bewegung und damit die Geschwindigkeit des Projektils ermittelt.
Die DE 10 2005 024 179 A1 verzichtet ganz auf eine direkte Messung der aktuellen Mündungsgeschwindigkeit, da die reale Mündungsgeschwindigkeit durch Information der aktuellen Fluggeschwindigkeit des Geschosses bestimmt wird, d.h., aus dieser zurückgerechnet wird. Anhand dieser aktuellen Geschossgeschwindigkeit wird dann die Zündzeit des Geschosses mit Hilfe einer Norm-Mündungsgeschwindigkeit voreingestellte Zündzeit korrigiert und als aktuelle Zünderstellzeit verwendet. Zur Übertragung dieser Information an das Ge- schoss dient ein Mikrowellensender, vorzugsweise im GHz-Bereich, der die aktuelle, beispielsweise von einem Feuerleitrechner bestimmte Tempierung an die Munition bzw. ein Geschoss sendet.
Eine weitere Methode besteht darin, das Rohr als runden Hohlleiter zu betreiben und die Dopplergeschwindigkeit des Projektils im Rohr zu messen, wie in der EP 0 023 365 A2 nachlesbar. Die Frequenz des Signals liegt dabei über der Grenzfrequenz für den betreffenden Hohlleiter-Mode. Die sich dabei aufbauende elektromagnetische Welle breitet sich im Rohr aus und wird vom Projektil reflektiert. Zudem ergibt sind eine, von der momentanen Geschwindigkeit abhängige Dopplerfrequenzverschiebung. Die DE 27 17 949 A1 beschreibt ein Gerät zur Messung von Geschwindigkeiten im Lauf unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen, wobei als Maßstab für die Wegänderung eines Geschosses im Lauf die Hohlleiterwellenlänge des Laufes verwendet wird. Dazu sind ein Sender und ein Empfangsdetektor in gleichbleibendem Abstand zum Lauf angeordnet. Das Geschoss wird dabei als Reflektor für die elektromagnetischen Wellen genutzt. An der Laufmündung ist ein Hornstrahler in rotationssymmetrischer Ausführung angebracht. In der Geschossrichtung ist schräg ein Spiegel angeordnet, der die aus dem rechteckigen Hornstrahler kommenden Wellen entsprechend in den lauf umlenkt. Die Hohlleiterwellenlänge des Laufes wird dadurch bestimmt, dass in einem besonderen Versuch anstelle des Geschosses im Lauf ein Spiegel für die elektromagnetischen Wellen definiert langsam verschoben wird und damit der Abstand zwischen zwei Maxima messtechnisch erfasst wird.
Aus der EP 0 331 670 A1 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung innenballistischer Kenngrößen in Rohrwaffen bekannt, wobei eine elektromagnetische Welle über eine seitlich am Waffenrohr vorgesehenen Hohleiterübergang eingekoppelt und nach Reflexion an dem im Waffenrohr befindlichen Geschoss wieder ausgekoppelt wird, sodass signifikante Messungen auch bei einem scharfen Schuss möglich sind. Dabei wird von der grundlegenden Überlegung ausgegangen, zumindest die Hälfte der Energie der elektromagnetischen Wellen anstelle in Richtung zum Geschoss einzukoppeln aus der Mündung des Waffenrohrs abzustrahlen. Zur Einkoppelung der Wellen werden diese aufgeteilt und an zumindest zwei beabstandeten Stellen des Hohlleiterüberganges dem Waffenrohr zugeführt, sodass sich die in Richtung zum Geschoss ausbreitenden Wellenteile addieren und die in die entgegen gesetzte Richtung ausbreitende Welle kompensieren.
Die nach veröffentlichte DE 10 2006 058 375.2 schlägt vor, das Waffenrohr bzw. das Abschussrohr und/oder Teile der Mündungsbremse als Hohlleiter zu nutzen (als Hohlleiter gilt ein Rohr mit einer charakteristischen Querschnittsform, das eine sehr gut elektrisch leitende Wand besitzt. Technisch weit verbreitet sind vor allem Rechteck- und Rund-Hohlleiter), welches jedoch unter der Grenzfrequenz des betreffenden Hohlleiter-Mode betrieben wird. Der Abstand zwischen Sende- Koppler und Empfangs- Koppler ist hierbei feststehend.
Selbige Idee verfolgend stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein weiteres Messverfahren aufzuzeigen, das eine ausgezeichnete und genaue Ermittlung der Mündungsgeschwindigkeit eines Projektils oder dergleichen ermöglicht.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentsanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Mündungsgeschwindigkeit selbst vorzugsweise vor oder nach dem Projektil zu messen bzw. zu bestimmen, wobei eine Kombination die Messgenauigkeit erheblich erhöht. Bei der Messung vor dem Projektil wird dann die Tatsache berücksichtigt, dass die Spitze des Projektils beim Durchtritt des Hohlleiters das elektromagnetische Feld beeinflusst. Diese Beeinflussung wird dadurch kompensiert, dass in der Regel der Munitionstyp bekannt ist, sodass Projektil bestimmende Werte verwendet werden, die es dann erlauben, den Einfluss der Spitze auf die Messung zu kompensieren. Bei der Messung nach dem Projektil wird die zylindrische Form des Bodens ausgenutzt, wodurch die Messung unabhängig von der Form der Spitze des Projektils erfolgt. Hierbei beeinflusst der Boden das elektromagnetische Feld. Die Messmethode nach dem Projektildurchlauf biete sich dadurch an, dass die meisten Arten von Projektilen zylindrische flache Böden besitzen. Diese jeweilige Änderung wird durch einen Empfangskoppler erfasst und einer Auswerteeinrichtung zugeführt.
Vorzugsweise wird als Hohlleiter ein glattes Rohr beliebigen Querschnitts verwendet, anders als in der nach veröffentlichten Anmeldung (s. o.), in der als Hohlleiter ein mit einem Profil versehener Hohlleiter verwendet wird. Des Weiteren wird mit Hilfe wenigstens eines Sende- kopplers und eines Empfängerkopplers das elektromagnetische Feld ohne Anwesenheit des Projektils erfasst, d.h., bevor das Projektil den Hohlleiter durchtritt. Die letzten Abtastwerte vor dem Durchtritt jedes Projektils werden zur Kalibrierung der Messung benutzt. Somit werden alle Temperatur bedingten oder anderen Einflüsse in der Kalibrierung erfasst. Beim Durchtreten des Projektils wird die zeitliche Änderung des elektromagnetischen Feldes erfasst und mit der Kalibrierung normiert. Die Messung der Mündungsgeschwindigkeit erfolgt dadurch unabhängig von Temperaturänderungen oder anderen Einflüssen.
Der Signalerzeuger (z. B. Oszillator) liefert ein Signal mit konstanter Mittenfrequenz, welche unterhalb der kleinsten Grenzfrequenz des Hohlleiters betrieben wird. Gegeben durch die Geometrie und Art des Sendekopplers (Spule, Dipol etc.) werden mehrere Hohlleiter-Moden (TEmn mit m= 0, 1 , 2 ... und n= 1 , 2, 3...) angeregt. Der Signalerzeuger erzeugt entweder einen Träger im Dauerstrich-Betrieb (CW- Betrieb) oder ein moduliertes Signal.
Der Abstand zwischen einem Sendekoppler, der seinerseits die Signale des Oszillators erhält, und dem Empfangskoppler ist variabel und kann je nach Modenselektion des Hohlleiters individuell gewählt werden, ist aber abhängig vom Kaliber, der Innenabmessung des Hohlleiters sowie der Frequenz. Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt.
Fig. 1 eine Messanordnung zur Messung der Mündungsgeschwindigkeit eines Projektils vor dem Projektil,
Fig. 2 eine Messanordnung zur Messung der Mündungsgeschwindigkeit des Projektils nach dem Projektil.
Mit 1 ist ein glatter Hohlleiter (Rohr) gekennzeichnet, in welchem (wenigstens) ein Sende- koppler 2 sowie (zumindest) ein Empfangskoppler 3 eingebunden sind. Ein Oszillator 4 ist mit dem Sendekoppler 2 und eine Auswerteeinrichtung 5 mit dem Empfangskoppler 3 verbunden. Mit den vorgenannten Elementen kann die Mündungsgeschwindigkeit eines Projektils 6 bestimmt werden. Mit 7 ist die Mündung des Waffen- bzw. Abschussrohres 1 gekennzeichnet.
Der Oszillator 4 regt über den Sende-Koppler 2 einen Hohlleiter-Mode an (transversal elektrischen =TE und transversal magnetischen =TM. - Der gewünschte Hohlleiter-Mode wird durch mechanische und elektromagnetische Modenselektion angeregt.-) Gemessen wird in einem ersten Schritt das elektromagnetische Feld ohne Projektil 6. Durch das System 'Rohr' 1 (Hohlleiter 1) ergibt sich eine Signalstärke, die der Empfangs-Koppler 3, beispielsweise ein Pick- up- Sensor, aufnimmt und welches zur Auswerteeinheit 5 geleitet wird. Danach erfolgt die Messung vor dem Projektil 6 (Fig. 1) bzw. nach dem Projektil 6 (Fig. 2).
Der Abstand zwischen dem Sendekoppler 2 und dem Empfangskoppler 3 ist variabel und kann je nach Modenselektion des Hohlleiters 1 individuell gewählt werden, ist aber abhängig vom Kaliber, der Innenabmessung des Hohlleiters 1 sowie der Frequenz.
Werden Hohlleiter-Moden durch den Sendekoppler 2 angeregt, so kann das empfangene Signal (z. B. induzierte Spannung) am Empfangskoppler 3 folgende Form aufweisen
Figure imgf000006_0001
n=l wobei a der Innenradius des Hohlleiters 1 ist und An sowie pn von n abhängige sind. Dabei gilt p1< p2<p3<....
zκ wird seinerseits so gewählt, dass das Empfangssignal beispielsweise nur durch den Term n=1 (Single Mode Betrieb) dominiert wird.
zk
Ulnd * A -e "
Dies ist möglich, da die Terme für n= 2, 3, 4 bei zk viel kleiner werden, als der Term n=1. Dies ist in soweit wichtig, weil insbesondere der Term mit n=1 eine zuverlässige Geschwindigkeitsmessung des durchfliegenden Projektils gewährleistet.
-EL ■ zk
Primär ist der Term ^ von a abhängig, a wird bestimmt durch das Kaliber. Da die
Frequenz des Sendesignals kleiner als die Grenzfrequenz ist, entsteht ein exponentieller Verlauf für das Empfangssignal.
Wird nach dem Durchgang des Projektils 6 gemessen, ist der Empfangskoppler 3 zwischen Projektilboden und Sendekoppler 2 zu platzieren. Erfolgt die Messung der Geschwindigkeit V0 vor dem Durchflug Projektil 6, sollte der Empfangskoppler 3 zwischen Projektilspitze und Sendekoppler 2 zu liegen kommen. Werden beide Messmethoden kombiniert, sind entsprechend zwei Empfangskoppler 3 einzubinden. Der Sendekoppler 2 wäre dann zwischen den beiden Empfangskopplem 3 einzubinden.
Die Signalverarbeitung sollte wie folgt umgesetzt werden:
Durch den Vorbeiflug des Projektils 6 am Empfangskoppler 3 ergibt sich bekanntlich ein charakteristisches Signal. Der zeitliche Verlauf des empfangenen Signals gibt Auskunft über V0.
Um nun das V0 aus dem empfangenen Signal zu erhalten, wird das Signal dauernd in der Auswerteeinrichtung 5 zeitlich abgetastet und die Abtastwerte werden gespeichert. Dies geschieht auch, wenn kein Projektil 6 vorhanden ist. Durchfliegt nun ein Projektil 6 den Hohlleiter 1 , bemerkt die Auswerteeinheit 5 die Anwesenheit anhand des charakteristischen Verlaufs des Empfangssignals. Diese Werte werden zur V0 Bestimmung ausgewertet. Da der Auswertealgorithmus den Innenradius a des Hohlleiters 1 verwendet, können Temperatur bedingte Änderungen des Innenradius a eine Messungenauigkeit bewirken. Um beispielsweise diese Einflüsse zu kompensieren, wird vor jedem Projektildurchlauf der leere Hohlleiter vermessen. Dieser aktuelle Wert wird zur Skalierung der relevanten Abtastwerte verwendet und gespeichert sowie bei der Messauswertung von der Auswerteeinheit abgerufen (Kalibrierung).

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Messung der Mündungsgeschwindigkeit (V0) eines Projektils (6) oder dergleichen, umfassend
- ein glattes Waffen- bzw. Abschussrohr als Hohlleiter (1),
- einen Signalerzeuger (4), welcher
- über eine Signalzuführung mit wenigstens einem Sende-Koppler (2) zur Anregung des Waffen- bzw. Abschussrohr (1) elektrisch verbunden ist, und
- eine Empfangsleitung zur Weiterleitung der an wenigstens einem Empfangs-Koppler (3) gemessenen Signale an eine Auswerteeinrichtung (5), wobei
- der Abstand zwischen dem Sende- Koppler (2) und dem /den Empfangs- Koppler (3) variabel ist und je nach Modenselektion des Hohlleiters (1) individuell gewählt werden kann, und
- der Empfangs- Koppler (3) zwischen Projektilboden und Sendekoppler (2) platziert wird, wenn nach dem Durchgang des Projektils (6) gemessen wird,
- der Empfangs- Koppler (3) zwischen Projektilspitze und Sendekoppler (2) zu liegen kommt, wenn die Messung der Geschwindigkeit (V0) vor dem Durchflug des Projektils (6) erfolgt und
- bei Kombination beider Messmethoden entsprechend wenigstens zwei Empfangs- koppler (3) einzubinden sind, während der Sendekoppler (2) dann zwischen den beiden Empfangskopplern (3) platziert ist.
2. Messvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Signalerzeuger (4) einen Träger im Dauerstrich-Betrieb (CW- Betrieb) erzeugt.
3. Messvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Signalerzeuger (4) ein moduliertes Signal erzeugt.
4. Verfahren zur Messung der Mündungsgeschwindigkeit (V0) eines Projektils (6) oder dergleichen, mit den Schritten:
Messung des elektromagnetischen Feldes des leeren Waffen- bzw. Abschussrohres (1 ) ohne Projektil (6),
- die Messung des elektromagnetischen Feldes vor dem Projektil (6) bzw. nach dem Projektil (6) oder in Kombination, Bestimmung der Mündungsgeschwindigkeit (V0) aus den gemessenen Signalen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale dauernd zeitlich abgetastet und die Abtastwerte gespeichert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Temperatur bedingte Änderungen oder andere Einflüsse in einer Kalibrierung erfasst und berücksichtigt werden, wozu vor jedem Projektildurchlauf das leere Waffenrohr (1 ) vermessen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit Kenntnis der Munitionstyps Projektil (6) bestimmende Werte verwendet werden, um den Ein- fluss der Spitze bei der Messung des elektromagnetischen Feldes vor dem Projektil (6) zu kompensieren.
PCT/EP2009/003224 2008-05-21 2009-05-06 Vorrichtung und verfahren zur messung der mündungsgeschwindigkeit eines projektils oder dergleichen WO2009141055A1 (de)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK09749545.1T DK2283300T3 (da) 2008-05-21 2009-05-06 Indretning og fremgangsmåde til måling af mundingshastigheden af et projektil eller lignende
CA2725023A CA2725023C (en) 2008-05-21 2009-05-06 Apparatus and method for measurement of the muzzle velocity of a projectile or the like
ES09749545T ES2400630T3 (es) 2008-05-21 2009-05-06 Dispositivo y procedimiento para la medición de la velocidad en la boca de un proyectil o similares
PL09749545T PL2283300T3 (pl) 2008-05-21 2009-05-06 Urządzenie i sposób pomiaru prędkości wylotowej pocisku i tym podobnych
CN2009801261913A CN102084208B (zh) 2008-05-21 2009-05-06 用于测量射弹的初速度的装置和方法
EP09749545A EP2283300B1 (de) 2008-05-21 2009-05-06 Vorrichtung und verfahren zur messung der mündungsgeschwindigkeit eines projektils oder dergleichen
UAA201014090A UA103023C2 (ru) 2008-05-21 2009-05-06 Устройство и способ измерения начальной скорости снаряда или подобных элементов оружия
JP2011509874A JP5336582B2 (ja) 2008-05-21 2009-05-06 発射物などの銃口速度を測定する測定装置および測定方法
AU2009250095A AU2009250095A1 (en) 2008-05-21 2009-05-06 Device and method for measuring the muzzle velocity of a projectile or similar
ZA2010/08338A ZA201008338B (en) 2008-05-21 2010-11-19 Device and method for measuring the muzzle velocity of a projectile or similar
IL209485A IL209485A0 (en) 2008-05-21 2010-11-21 Apparatus and method for measurement of the muzzle velocity of a projectile or the like

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008024574A DE102008024574A1 (de) 2008-05-21 2008-05-21 Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Mündungsgeschwindigkeit eines Projektils oder dergleichen
DE102008024574.7 2008-05-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009141055A1 true WO2009141055A1 (de) 2009-11-26

Family

ID=40871966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/003224 WO2009141055A1 (de) 2008-05-21 2009-05-06 Vorrichtung und verfahren zur messung der mündungsgeschwindigkeit eines projektils oder dergleichen

Country Status (16)

Country Link
US (1) US8305071B2 (de)
EP (1) EP2283300B1 (de)
JP (1) JP5336582B2 (de)
KR (1) KR101621987B1 (de)
CN (1) CN102084208B (de)
AU (1) AU2009250095A1 (de)
CA (1) CA2725023C (de)
DE (1) DE102008024574A1 (de)
DK (1) DK2283300T3 (de)
ES (1) ES2400630T3 (de)
IL (1) IL209485A0 (de)
PL (1) PL2283300T3 (de)
TW (1) TWI399514B (de)
UA (1) UA103023C2 (de)
WO (1) WO2009141055A1 (de)
ZA (1) ZA201008338B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011092023A1 (de) 2010-02-01 2011-08-04 Rheinmetall Air Defence Ag Programmierbare munition
DE102010006529A1 (de) 2010-02-01 2011-08-04 Rheinmetall Air Defence Ag Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Energie auf ein Projektil
DE102010006528A1 (de) 2010-02-01 2011-08-04 Rheinmetall Air Defence Ag Verfahren und Vorrichtung zur Programmierung eines Projektils

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8800359B2 (en) * 2009-03-24 2014-08-12 Dynamit Nobel Defense GmbH Determination of the muzzle velocity of a projectile
DE102009030862B3 (de) 2009-06-26 2010-11-25 Rheinmetall Air Defence Ag Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Mündungsgeschwindigkeit eines Projektils oder dergleichen
US8433460B1 (en) * 2010-11-10 2013-04-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Onboard sensor suite for determining projectile velocity
DE102011018248B3 (de) * 2011-04-19 2012-03-29 Rheinmetall Air Defence Ag Vorrichtung und Verfahren zur Programmierung eines Geschosses
US9600900B2 (en) 2013-03-27 2017-03-21 Nostromo Holdings, Llc Systems to measure yaw, spin and muzzle velocity of projectiles, improve fire control fidelity, and reduce shot-to-shot dispersion in both conventional and air-bursting programmable projectiles
US11933585B2 (en) 2013-03-27 2024-03-19 Nostromo Holdings, Llc Method and apparatus for improving the aim of a weapon station, firing a point-detonating or an air-burst projectile
US9879963B2 (en) 2013-03-27 2018-01-30 Nostromo Holdings, Llc Systems to measure yaw, spin and muzzle velocity of projectiles, improve fire control fidelity, and reduce shot-to-shot dispersion in both conventional and airbursting programmable projectiles
US10514234B2 (en) 2013-03-27 2019-12-24 Nostromo Holdings, Llc Method and apparatus for improving the aim of a weapon station, firing a point-detonating or an air-burst projectile
DE102014015832B4 (de) 2014-10-28 2024-01-04 Rheinmetall Air Defence Ag Verfahren zur Datenübertragung von Daten an ein Projektil während des Durchlaufes einer Waffenrohranordnung
DE102014015833A1 (de) 2014-10-28 2016-04-28 Rheinmetall Air Defence Ag Verfahren zur Datenübertragung von Daten an ein Projektil während des Durchlaufes einer Waffenrohranordnung, wobei ein Programmiersignal mit den Daten von einer Programmiereinheit erzeugt wird
DE102015001413B4 (de) * 2015-02-06 2020-02-27 Rheinmetall Air Defence Ag Hohlleiteranordnung zur Messung der Geschwindigkeit eines Projektils während des Durchlaufes einer Waffenrohranordnung
US10948253B2 (en) * 2017-01-13 2021-03-16 Wilcox Industries Corp. Sensor system for advanced smart weapons barrels
US11761739B2 (en) * 2020-09-20 2023-09-19 Nl Enterprises, Llc Projectile construction, launcher, and launcher accessory
CN112557691B (zh) * 2020-12-04 2023-02-28 中国船舶重工集团有限公司第七一0研究所 一种自启动潜射出管速度测试系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4283989A (en) * 1979-07-31 1981-08-18 Ares, Inc. Doppler-type projectile velocity measurement and communication apparatus, and method
EP0331670A1 (de) * 1988-03-04 1989-09-06 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung innenballistischer Kenngrössen in Rohrwaffen

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2717949C2 (de) * 1977-04-22 1982-09-09 Bruno Dipl.-Ing. 8022 Grünwald Rauch Gerät zur Messung von Geschoßgeschwindigkeiten im Lauf
US4483190A (en) * 1982-09-24 1984-11-20 Fmc Corporation Muzzle velocimeter
US4672316A (en) * 1983-08-19 1987-06-09 Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon-Buhrle Ag Method for calibrating a muzzle velocity measuring device
US5081901A (en) * 1987-06-29 1992-01-21 Westinghouse Electric Corp. Electromagnetic launcher with muzzle velocity adjustment
AT393038B (de) * 1989-08-28 1991-07-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Verfahren und einrichtung zur bestimmung von bewegungskenngroessen
US5159396A (en) * 1991-03-12 1992-10-27 Teledyne Industries, Inc. Laser gun ammunition measurement equipment
GB2318856B (en) 1996-10-30 2000-07-05 Secr Defence Means for controlling the muzzle velocity of a projectile
US6064196A (en) * 1997-12-31 2000-05-16 Aai Corporation Apparatus and method for calculating muzzle velocity
US7470056B2 (en) * 2004-02-12 2008-12-30 Industrial Measurement Systems, Inc. Methods and apparatus for monitoring a condition of a material
DE102005024179A1 (de) 2005-05-23 2006-11-30 Oerlikon Contraves Ag Verfahren und Vorrichtung zur Tempierung und/oder Korrektur des Zündzeitpunktes eines Geschosses
DE102006058375A1 (de) * 2006-12-08 2008-06-12 Oerlikon Contraves Ag Verfahren zur Messung der Mündungsgeschwindigkeit eines Projektils oder dergleichen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4283989A (en) * 1979-07-31 1981-08-18 Ares, Inc. Doppler-type projectile velocity measurement and communication apparatus, and method
EP0331670A1 (de) * 1988-03-04 1989-09-06 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung innenballistischer Kenngrössen in Rohrwaffen

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011092023A1 (de) 2010-02-01 2011-08-04 Rheinmetall Air Defence Ag Programmierbare munition
DE102010006529A1 (de) 2010-02-01 2011-08-04 Rheinmetall Air Defence Ag Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Energie auf ein Projektil
WO2011092024A1 (de) 2010-02-01 2011-08-04 Rheinmetall Air Defense Ag Verfahren und vorrichtung zur übertragung von energie auf ein projektil
DE102010006528A1 (de) 2010-02-01 2011-08-04 Rheinmetall Air Defence Ag Verfahren und Vorrichtung zur Programmierung eines Projektils
DE102010006530A1 (de) 2010-02-01 2011-08-04 Rheinmetall Air Defence Ag Programmierbare Munition
WO2011092022A1 (de) 2010-02-01 2011-08-04 Rheinmetall Air Defence Ag Verfahren und vorrichtung zur programmierung eines projektils
DE102010006528B4 (de) * 2010-02-01 2013-12-12 Rheinmetall Air Defence Ag Verfahren und Vorrichtung zur Programmierung eines Projektils
DE102010006529B4 (de) * 2010-02-01 2013-12-12 Rheinmetall Air Defence Ag Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Energie auf ein Projektil
DE102010006530B4 (de) * 2010-02-01 2013-12-19 Rheinmetall Air Defence Ag Programmierbare Munition
US8746119B2 (en) 2010-02-01 2014-06-10 Rheinmetall Air Defence Ag Method and device for programming a projectile
US8984999B2 (en) 2010-02-01 2015-03-24 Rheinmetall Air Defence Ag Programmable ammunition
US8985000B2 (en) 2010-02-01 2015-03-24 Rheinmetall Air Defence Ag Method and device for transmitting energy to a projectile

Also Published As

Publication number Publication date
TW200949189A (en) 2009-12-01
DK2283300T3 (da) 2013-03-18
ES2400630T3 (es) 2013-04-11
KR20110040764A (ko) 2011-04-20
ZA201008338B (en) 2011-08-31
DE102008024574A1 (de) 2010-06-17
TWI399514B (zh) 2013-06-21
CN102084208B (zh) 2013-09-04
UA103023C2 (ru) 2013-09-10
US8305071B2 (en) 2012-11-06
AU2009250095A1 (en) 2009-11-26
CA2725023C (en) 2014-02-04
EP2283300A1 (de) 2011-02-16
US20090289619A1 (en) 2009-11-26
CN102084208A (zh) 2011-06-01
KR101621987B1 (ko) 2016-05-17
JP5336582B2 (ja) 2013-11-06
EP2283300B1 (de) 2012-12-05
IL209485A0 (en) 2011-01-31
PL2283300T3 (pl) 2013-05-31
CA2725023A1 (en) 2009-11-26
JP2011523050A (ja) 2011-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2283300B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur messung der mündungsgeschwindigkeit eines projektils oder dergleichen
EP2097710B1 (de) Verfahren zur messung der mündungsgeschwindigkeit eines projektils oder dergleichen
DE102010006528B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Programmierung eines Projektils
EP2411758B1 (de) Bestimmung der mündungsgeschwindigkeit eines geschosses
EP2531802B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur übertragung von energie auf ein projektil
DE102005024179A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tempierung und/oder Korrektur des Zündzeitpunktes eines Geschosses
EP2446215B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der mündungsgeschwindigkeit eines projektils oder dergleichen
RU2651954C1 (ru) Способ измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия и устройство для его осуществления

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980126191.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09749545

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011509874

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2725023

Country of ref document: CA

Ref document number: 2009250095

Country of ref document: AU

Ref document number: 589391

Country of ref document: NZ

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 8226/DELNP/2010

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009749545

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2009250095

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20090506

Kind code of ref document: A

Ref document number: 20107028385

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: A201014090

Country of ref document: UA