DE1703171A1

DE1703171A1 - Treffbildanzeigegeraet fuer die Ermittlung der Durchschusspunktkoordinaten von Geschossen

Info

Publication number: DE1703171A1
Application number: DE19681703171
Authority: DE
Inventors: Guenter Mindel
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1968-04-11
Filing date: 1968-04-11
Publication date: 1972-01-05
Also published as: GB1318365A; BE746712A; FR2082131A5

Description

"Treffbildanzeigegerät für die Ermittlung der Durchschusspunktkoordinaten von Geschossen"

Die Erfindung betrifft ein Treffbildanzeigegerät für die Ermittlung der Durchschusspunktkoordinaten von Geschossen. Das Gerät nach der Erfindung ist insbesondere für sogenannte "iebensdauerbeschüsse" gedacht, da für deren Auswertung zu je- ^ dem Rhythmus die Aufnahme eines Treffbildes erforderlich ist.

Die konventionelle Methode, nämlich das Aufhängen und Auswerten von Schießscheiben, ist außerordentlich zeitraubend und, auch ungenau, da man am Ende jeder Folge von Schüssen nur die Gesamtheit aller Durchschusspunkte ausmessen kann, nicht jedoch feststellen kann, wie die einzelnen Schüsse aufeinander folgten.

Es sind bereits Treffbildanzeigegeräte mit elektrischer Übertragung der ermittelten Werte bekannt, die jedoch sämtlich schwerwiegende Nachteile aufweisen.

Eine bekannte selbstanzeigende Schießscheibe besteht aus gegeneinander isolierten Metallstreifen, die durch den Aufschlag des Geschosses elektrisch leitend miteinander verbunden werden und damit Anzeigestromkreise schließen. Die einzelnen Streifen sind dabei gruppenweise zusammengefasst, und jeder Gruppe ist ein eigener Anzeigestromkreis zugeordnet. Je genauer man die Koordinaten bestimmen will, desto feiner muß die Schießscheibe unterteilt werden, und es ergibt sich demgemäß eine entsprechende •große Anzahl von Anzeigestromkreisen. Da für die Anzeige selbst der Aufschlag des Geschosses erforderlich ist, und zwar auf die Scheibe, ist diese Scheibe von vornherein für z.B. lebensdauerbeschüsse nicht brauchbar. 109882/0034 ■■'...■■■■' " ' . -2- ■■■-■■■■".

. Bei dem vorbeschriebenen Gerät ist in der bekannten Ausführungsform nur eine Unterteilung in wenige Bereiche vorgesehen. Bei einer anderen bekannten selbsttätig anzeigenden Zielscheibe sollen die Koordinaten, und zwar die Werte eines rechtwinkligen Koordinatensystems, angezeigt werden. Bei diesem bekannten Gerät ist entweder an der Scheibe selbst oder auf einem mit der Scheibe über elektrische Leitungen verbundenen Ortsschaubild die Anzeige der Koordinatenwerte vorgesehen. Die Anzeige auf dem Ortsschaubild erfolgt z.B. durch eine Glühlampe, die jedem Koordinatenschnittpunkt zugeordnet ist und über einen zugeordneten Kontakt an der Schießscheibe selbst eingeschaltet wird. Bei dieser bekannten Zielscheibe entspricht die Anzahl der Übertragungsleitungen der Summe der Koordinatenabstände, vermehrt um eins. Bei einer genauen Messung ergibt sich ein erheblicher Leitungsaufwand. Auch hier erfolgt die Betätigung der Kontakte durch den Aufschlag der Geschosse, so daß auch diese bekannte Zielscheibe für das Hauptanwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung nicht brauchbar ist.

Eine weitere bekannte Vorrichtung zur Anzeige von Schießergebnissen besteht aus einer Scheibe aus einem festen Werkstoff und einem Signalsender, welcher unter der Einwirkung von Schwingungsstößen in der Scheibe infolge eines Treffers auf dieselbe Signale abgibt. Der Signalsender soll auf Longitudinalwellen in der massiven Scheibe ansprechen. Der Signalsender selbst arbeitet nach dem Mikrofon-Prinzip. Die Übertragung der Signale erfolgt elektrisch. Durch die Anordnung von mehreren Signalsendern an einer Scheibe kann der Auftreffpunkt eines Geschosses dadurch ermittelt werden, daß die Laufzeitunterschiede der Longitudinalwellen bis zu den einzelnen Signalgebern ausgewertet werden. Beim Beschuss insbesondere mit größeren Kalibern wird natürlich die Scheibe nach und nach zerstört, und entsprechend ändert sich auch die Laufzeit der Longitudinalwellen innerhalb der Scheibe. Die Auswertung der Signale erfordert demgemäß

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einen erheblichen Aufwand für .die elektrische Schaltung, und wie die vorbeschriebenen bekannten Geräte ist auch diese Vorrichtung für Lebensdauerbeschüsse naturgemäß unbrauchbar♦

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Treffbildanzeigegerät für die Ermittlung der Durchschusspunktkoordinaten von Geschossen mit elektrischer Übertragung der ermittelten Werte zu schaffen, bei dem nicht nur die Geschosse durch das Gerät selbst unbeeinflußt bleiben, sondern bei dem auch die Übertragung der elektrischen Signale mit einem Minimum an Ieitungsaufwand möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Vielzahl von in den beiden Koordinatenrichtungen angeordneten und vpn den durchfliegenden Geschossen unterbrochenen fotoelektrischen Lichtschranken mit je einem Lichtsender und -empfänger, durch eine Speicheranordnung zum Speichern der Lichtempfängersignale, durch eine Abfrageanordnung zum aufeinaderfolgenden Abfragen und Übertragen der gespeicherten, die Koordinaten repräsentierenden Signale und durch eine AnzeigeOrdnung für die Anzeige der entsprechenden Koordinaten.

Das erfindungsgemäße Treffbildanzeigegerät weist die folgenden bedeutenden Vorteile auf:

Die Geschosse werden durch die Lichtschranken in keiner Weise beeinflußt. Aber auch umgekehrt erfolgt keine Beschädigung des Geräts durch die Geschosse, so daß das Gerät praktisch unbegrenzt brauchbar bleibt. Das Abfragen der Speicher und die Übertragung der gespeicherten Werte kann außerordentlich schnell vor sich gehen, so daß mit hohen Schusskadenzen gearbeitet werden kann. Da die Werte alle über ein einziges zweipoliges Kabel als Serieninformation (Impulsfolge) übertragen werden können, ist der Leitungsaufwand auch bei sehr genauer Ermittlung der Koordinaten immer gleich gering. Auch ein drahtloser Übertragungskanal kann vorgesehen werden (Sender und Empfänger); infolgedessen ist es ohne

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großen Aufwand möglich, die Anzeigeanordnung in sicherer Entfernung von den Lichtschranken unterzubringen, z.B. in einem Bunker. Die Anzeige erfolgt ohne weiteres in numerischer dezimaler Form.

Das gesamte Gerät wird deshalb zweckmäßig in zwei Haupt-Baugruppen unterteilt, von denen die eine die Lichtschranken, die Speicheranordnung und die Abfrageordnung enthält, während die AnζeigeOrdnung von der erstgenannten Baugruppe in sicherer Entfernung, z*B. in einem Bunker untergebracht werden kann. Die elektrischen Signale, die die Information über die Koordinatenwerte enthalten, können in zeitlicher Aufeinanderfolge zu der Anzeigeanordnung übertragen werden; es ist dann für die Signalübertragung nur ein einziger Kanal erforderlich. Für die Stromversorgung der ersten Baugruppe ist eine Zuleitung nur dann erforderlich, wenn die Baugruppe keine eigene Stromquelle besitzt. Eine Batterie in Verbindung mit drahtloser Übertragung kann die Anlage noch beweglicher machen.

Bei Verwendung von cartesischen Koordinaten sieht man zweckmäßig einen rechteckigen verwindungssteifen Rahmen als Träger für die Lichtsender und -empfänger vor, der in zwei aneinanderstoßenden Streben die'Lichtsender und in den jeweils gegenüberliegenden Streben die zugeordneten Lichtempfänger aufnimmt . Die Licht sender werden dabei zweckmäßig so in dem Rahmen befestigt, daß sie einzeln bezüglich des zugeordneten Empfängers ausgerichtet werden können. Die Anzahl der für jede Koordinatenrichtung vorgesehenen Liehtsender (und die ebenso große Anzahl von Empfängern) muß um so größer gewählt werden, je" genauer die Koordinaten ermittelt werden sollen. Für das kleinste vorgesehene Geschoßkaliber muß der Durchmesser der Lichtstrahlen etwas kleiner als der halbe Durchmesser dieses Kalibers gewählt werden, damit mit Sicherheit mindestens ein Lichtstrahl in jeder Koordinatenrichtung unterbrochen wird, wenn ein Geschoß durch den

Rahmen fliegt. 109882/0034

Damit die Justierung der Lichtsender und deren gegenseitiger Abstand sich möglichst wenig ändern, z.B. infolge von Temperaturschwankungen, ist der Rahmen zweckmäßig mit einem wärmereflektierenden Anstrich versehen. Es muß natürlich dafür gesorgt werden, daß die Lichtempfänger bei Dauerlicht - z.B. Sonneneinstrahlung - nicht ausgelöst werden. Sie können entsprechend abgeschirmt sein, oder man kann eine Kompensationsschaltung vorsehen, oder auch eine Modulation der Lichtsender, wobei die Lichtempfänger auf die modulierten Lichtstrahlen allein ansprechen. Eine zweckmäßige Lösung ist gekennzeichnet durch einen Lichtsender mit konstantem Liehtstrom und einem Lichtempfänger (Phototransistor, ^ -diode oder ähnl. Element), dem ein Hochpass nachgeschaitet ist, Der Hochpass ist in diesem Fall so bemessen, daß nur Impulse mit einer Anstiegszeit ta έ 5o Mikrosek. an einen nachfolgenden Verstärker weitergegeben werden. Auf diese Weise wird der von dem Lichtsender ausgehende Lichtstrahl von dem durchfliegenden Geschoß moduliert und durch den dem Lichtempfänger nachgesehalteten Hochpass erreicht, daß nur Lichtänderungen mit einer vorgeschriebenen Anstiegszeit registriert werden.

Diese Anordnung bietet mehrere Vorteile. Neben der Tatsache, daß Lichtsender mit konstantem Lichtstrom weitaus billiger sind M als solche mit intermittierendem Licht, was sich bei einer Vielzahl- von Lichtschranken besonders bemerkbar macht, ist jede einzelne Lichtschranke trotzdem vollkommen fremdlichtunabhängig, da der Licht-Empfänger nur auf sehr schnelle Lichtänderungen anspricht. Eine Wechsellichtschranke müßte auch mit einem Licht hoher Frequenz arbeiten, damit das Geschoß während seines Durchfluges auch mit Sicherheit während einer Periode der Lichtfisquenz im Lichtstrahl verweilt. Die hohen Kosten für Lichtsender mit Lichtfrequenzen von •mehr als loo kHz werden durch die hier vorgeschlagene vereinfachte Anordnung vermieden. Der Hauptvorteil der hier vorgeschlagenen Anordnung ist, daß durch die Festlegung der G-renzfrequenz des Hoch-

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passes alle Anstiegs- (bzw. Abfall-) Zeiten t_a 2: 5o Mikrosek. nicht zur Registrierung und Speicherung ausreichen. Somit könnten gleichzeitig oder kurz vor einem Geschoß die Lichtschranken durchfliegende Vögel und Insekten wegen ihrer geringen Geschwindigkeit, keine F_ehlimpulse an den Verstärkerausgängen auslösen. Nur Körper mit einer Geschwindigkeitskomponente senkrecht zur Lichtgitterebene von mehr als 2oo m/sec. (für das kürzeste Geschoß) werden registriert.

Für die Speicherung der von den Lichtempfängern abgegebenen Signale wird zweckmäßig jedem Lichtempfänger eine bistabile Kippschaltung (z.B. ein bistabiler Multivibrator, eine sogenannte "Flip-flop-Schaltung") nachgeschaltet, die bei Unterbrechung der Lichtschranke durch ein Geschoß umgeschaltet (gesetzt) wird und in diesem Speicherzustand verhartt, bis sie wieder durch ein Löschsignal zurückgeschaltet wird. Die Auswertung der gespeicherten Signale erfolgt zweckmäßig mit Hilfe von elektronischen Schaltungsmitteln, die später beispielshalber unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.

Die Breite der Lichtschranken wird, wie oben erwähnt, dem kleinsten Kaliber angepasst, denn das durchfliegende Geschoß vom kleinsten Kaliber muß mindestens eine Lichtschranke jeder Koordinatenrichtung vollständig unterbrechen. Bei Verwendung des Gerätes für größere Kaliber wird dies zur Folge haben, daß gleichzeitig mehrere Lichtschranken unterbrochen werden, wenn ein Geschoß durch das Lichtschrankengitter fliegt. Eine entsprechende Korrekturschaltung wird dann zweckmäßigerweise beim Anzeigegerät vorgesehen, so daß das Gerät durch einfache Schalterbetätigung mittels Koordinatentransformation jedem Kaliber angepasst werden kann.

Der Rahmen mit den Lichtsendern und -empfängern, den Speicherschaltungen und der Abfrageanordnung, wird z.B. durch spitzwinklig angeordnete Abweiser oder eine andere Panzerung gegen Beschädigung durch die Geschosse geschützt. 109882/0034

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung-soll im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden:

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild des Gerätes, und

Fig. 2 stellt schematisch einen Ausschnitt aus dem

Lichtschrankengitter dar, das durch die Lichtschranken des in Fig. 1 dargestelltenRahmens gebildet wird,

Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild eines Lichtsenders mit dem zugeordneten Lichtempfänger.

In Fig. 1 ist schematisch der Rahmen Io dargestellt, der auf den Streben 12, 14: je 2oo, in gleichem Abstand voneinander angeordnete Lichtsender 9o trägt. Die in der Strebe 12 angeordneten Lichtsender unterteilen mit ihren Lichtstrahlen das Innere des Rahmens in 2oo gleiche Abstände, und entsprechendes gilt für die Lichtsender in der Strebe 14. Bei einer Gesamtabmessung des Lichtschrankengitters von beispielsweise 2 χ 2 m ist jede Lichtschranke etwa 1 cm breit. Das kleinste zulässige Kaliber ist somit 2o mm; die Durchschusskoordinaten werden mit einer Genauigkeit von 1 cm ermittelt werden können. Die Lichtsender werden über eine Zuleitung 16 aus einem Transformator 18 mit nachgeschaltetem Gleichrichter und Siebkette bzw. ams einer Gleichspannungsquelle mit Gleichspannung versorgt.

Die Streben 2o und 22 des Rahmens lo, die den Streben 12 bzw. 14 gegenüberliegen, nehmen die Lichtempfänger 92 auf, und zwar die Strebe 22 die der senkrechten Koordinate (y-Koordinate) zugeordneten Lichtempfänger und die Strebe 2o die der horizontalen Koordinate (x-Koordinate) zugeordneten.

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Die Lichtsender 9o und die Lichtempfänger 92 sind als in den Rahmen Io einsetzbare selbständige Einheiten (Bausteine) ausgebildet und weisen jeweils eine einfache Optik in Form einer Plankonvex-Linse 72 bzw. 74 auf (Fig. 3), wobei als Lichtquelle eine Glühlampe 7o mit einem Faden von möglichst kleiner Ausdehnung vorgesehen ist. Durch die Linsen 72, 74 wird gewährleistet, daß die Licht empfänger nur von den zugehörigen Lichtsendern bestrahlt werden und nicht durch benachbarte Lichtquellen beeinflußt werden. Die Lichtempfänger-Einheiten weisen als eigentlichen Lichtaufnehmer einen Photοtransistor 76 auf, einen Hochpass 78, einen dreistufigen Verstärker 8o und einen Schmitt-Trigger 82. Zwischen dem Photοtransistor 76 und der Linse 74 ist im Brennpunkt der Linse eine Blende 84 angeordnet, deren Öffnung so bemessen ist, daß die Abbildung der dem zugehörigen Lichtsender benachbarten Lichtsender verhindert wird. Durch die Verstärkung des Verstärkers 8o wird der durch die Blende auftretende Lichtverlust wieder ausgeglichen. Die vorgesehenen Silizium-Phototransistoren 76 weisen neben einer hohen Grenzfrequenz auch eine niedrige Ausgangs-Impedanz auf. Der dem Transistor nachgeschaltete Hochpass 78 ist so bemessen, daß nur Impulse mit einer Anstiegszeit t_a s£ 5o Mikrosek. an den nachfolgenden Verstärker 8o weitergegeben werden. Dieser hebt die schwachen Impulse des Phototransistors auf einen Pegel von mindestens 3 V an. Der nachgeschaltete Schmitt-Trigger 82 wandelt die bisher noch glockenförmigen Impulse in Rechteckimpulse mit normierten Anstiegszeiten um, so daß sie in dem nachfolgenden Logiksystem weiterverarbeitet werden können. Jedem der Lichtempfänger 92 ist noch eine bistabile Kippschaltung (y-Speicher bzw. x-Speicher) zugeordnet, die mit 24 bzw. 26 bezeichnet sind. Mit den von dem Schmitt-Trigger 82 ausgehenden Rechteckimpulsen werden die Speicher 24 bzw. 26 gesetzt '(umgeschaltet).

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Sobald ein Geschoss durch den Rahmen fliegt, werden mindestens zwei der lichtschranken ganz unterbrochen und dementsprechend mindestens eine der Speicherschaltungen für die x-Richtung und eine der Speicherschaltungen für die y-Bichtung umgeschaltet. Ein Schußdetektor 28 spricht auf das Durchfliegen des Geschosses bzw. das Kippen der Kippschaltungen an und setzt nach einer angemessenen Verzögerungszeit von z.B. einer ms über ein Kommandowerk 3o einen Taktgeber 32 in Betrieb. Die Taktfrequenz ist vorgegeben; sie braucht aber nicht besonders stabilisiert zu werden. Der Taktgeber 32 ist ein Teil der Abfrageanordnung. Er arbeitet mit einer solchen Frequenz, daß zwischen A zwei aufeinanderfolgenden Schüssen alle Speicher nacheinander angefragt werden können. Seine Frequenz muß demgemäß um so höher gewählt werden, je mehr Lichtschranken vorgesehen sind und je geringer der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schüssen ist. Die Impulse des Taktgebers 32 werden in einen y-Abfragezähler 34 und einen x-Abfragezähler 36 eingezählt. Die jeweilige augenblickliche Stellung der Zähler bildet die Adresse für das Abfragen aller Speicher hintereinander mit Hilfe eines zugeordneten y-Vergleichers bzw. Komparators 38 bzw. x-Komparators 4o. Sobaldin diesen Komparatoren der erste umgeschaltete Speicher ermittelt wird, wird vom Komparator ein entsprechendes Sig- * nal zum Kommandowerk 3o übertragen, und der Taktgeber stillgesetzt. Nach einer kurzen Verzögerungszeit setzt das Kommandowerk den Taktgeber wieder in Betrieb ,und es erfolgt eine Ansteuerung des anderen Komparators. Bei jedem Schuss werden also zwei deutlich voneinander getrennte Impulsfolgen abgegeben, jeweils eine für jeden Koordinätenwer-t. Nach Abgabe der zweiten Impulsfolge schaltet das Kommandowerk den Taktgeber wieder aus und in Bereitstellung für den nächsten Schuss; außerdem werden die Speicher sowie die x- und y-Zählwerke wieder zurückgeschaltet.

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-lo-

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gibt der Taktgeber 32 für jede Koordinate maximal 2oo Impulse ab, und die jeweils erreichte Anzahl von Impulsen entspricht der Lage der jeweils unterbrochenen Lichtschranke. Zugleich mit dem Abfragevorgang werden die Impulse des Taktgebers 32 über einen Impedanzwandler 42 und ein Breitbandkabel 44 zur Anzeigeanordnung übertragen. Für die Stromversorgung der Schaltungsanordnung, die bisher beschrieben worden ist, ist ein eigenes Netzgerät 46 vorgesehen. Das Breitbandkabel 44, z.B. ein Koaxialkabel mit 6οΛ· Wellenwiderstand, und die Zuleitung 48 zum Netzteil 46 können praktisch in beliebiger Länge ausgeführt werden, beispielsweise mehr als loo m lang sein.

Wenn der Taktgeber z.B. eine Impulsfolgefrequenz von 2o kHz besitzt, so haben die Impulse einen Abstand von 5o Mikrosek. Für das Abfragen der 2oo + 2oo Speicher vergehen also 4oo X 5o Mikrosek. = 2o ms. Ohne Berücksichtigung der kurzen Verzögerungszeit in der Größenordnung von etwa 1 ms - nach dem Schuss sowie nach der- Pause zwischen den beiden Impulsen und nach der zweiten Impulsfolge - darf also der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden auszuwertenden Schüssen nicht geringer sein als 2o ms, was einer Kadenz von 3ooo Schuss/min entspricht.

Die Impulse, die über das Kabel 44 eintreffen, werden ebenfalls gezählt, nachdem sie durch eine Anpassungsstufe 5o für die Y/eiterverarbeitung umgeformt worden sind. Ein Adressenzähler 52 sorgt dafür, daß die Koordinaten aufeinanderfolgender Schüsse auf beispielsweise untereinander angeordneten, von entsprechenden Zählerstufen gesteuerten Ziffernanzeigeröhren 54 dargestellt werden. B_ei einer Rahmengröße von 2* 2 m und einer Genauigkeit von 1 cm müssen für jeden Koordinatenwert drei Ziffernanzeigeröhren vorgesehen sein; die Koordinaten können dann direkt abgelesen werden. Für jeden Schuss sind also sechs Ziffernanzeigeröhren

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erforderlich. In Fig. 1 sind "beispielsweise die ersten elf von insgesamt zwanzig aus je sechs Ziffernanzeigeröhren bestehenden Anzeigeeinrichtungen angesteuert worden. Der Adressenzähler sorgt dabei für die Umschaltung nach jeweils einem von dem Taktgeber 32 ausgesandten Impulsfolgepaar, so daß Schuß Serien von bis zu 2o Schul gemeinsam angezeigt werden können. Bei Fortsetzung des Beschüsses müssen die Anzeigezähler 54 dann zunächst durch eine Löschtaste 56 gelöscht werden. Bei Beschuss mit größeren Kalibern muß die Kaliberkorrektureinrichtung 58 mittels eines Schalters 6o betätigt werden.

Die entsprechenden zu addierenden Signale werden den Anzeigezählern über ein Kommandowerk 62 zugeführt. Auch die Anzeigeanordnung ist mit einem eigenen Netzteil 64 versehen. Zweckmäßig wird ein^renntransformator vorgesehen, wodurch die Berührungs-Sicherheit gewährleistet ist.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus dem Lichtschrankengitter. Die mit A, B, C und D angedeuteten Geschosse unterbrechen je mindestens eine Lichtschranke in jeder Koordinatenrichtung. Da der Impulsgenerator 32 (Taktgeber) stillgesezt wird, wenn die erste umgeschaltete Kippschaltung jeder Koordinatenrichtung ermittelt worden ist, wird bei Abtastrichtung gemäß den Pfeilen X und Y als Durchschusspunkt der mit V gekennzeichnete Schnittpunkt zweier Lichtschranken angegeben. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit der Korrektur bei größeren Kalibern, z.B. bei D.

In einfacher Weise kann dafür gesorgt werden, daß der Schussdetektor 28 nur dann ausgelöst wird, wenn ein Geschoss durch das Lichtschrankengitter fliegt, nicht aber bei Durchfliegen langsamerer Objekte, beispielsweise Vögel oder Blätter oder auch

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größerer Insekten. Zu diesem Zweck ist in die Zuleitung von den Lichtempfängern 76 der H_ochpass 78 eingeschaltet, Dieser bewirkt, daß nur kurze Impulse einer vorgegebenen maximalen Zeitdauer übertragen werden, nicht aber längere Impulse. Bin ausgeführtes Gerät spricht nur auf Objekte mit einer Geschwindigkeit von mehr als 2oo m/s an. Durch eine Erweiterung der Anordnung ist es auch möglich, die Dauer der Unterbrechung der Lichtschranken selbst zu bestimmen; aus der bekannten Länge der Geschosse läßt sich danach die Geschwindigkeit der Geschosse ermitteln. Eine entsprechende Anzeige kann in der Anzeigeanordnung vorgesehen werden; die Übertragung über das Kabel 44 kann z.B. nach dem Zeitmultiplexverfahren in den Pausen zwischen den Koordinaten-Impulsfolgen vorgesehen sein.

An die Anzeigeanordnung lassen sich Drucker für die Registrierung der Koordinatenwerte und ggf. der Geschossgeschwindigkeiten in bekannter Weise anschließen.

Der zeitliche Abstand der ersten Impulse jeder zweiten Impulsfolge ist die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schüssen; diese Zeit läßt sich ebenfalls leicht in der Anzeigeanordnung ermitteln und anzeigen, so daß die Kadenz festgestellt und ausgedruckt werden kann.

Bei der Vielzahl der in der Anlage vorgesehenen Bauelemente kommen zur Erzielung einer großen Zuverlässigkeit und Störunanfälligkeit vorzugsweise monolithische (integrierte) Schaltkreise zur Anwendung.

Vor Inbetriebnahme des Gerätes, d.h. vor Beginn einer Messung kann ein automatischen Prüfprogramm zur schnellen Feststellung defekter Glühlampen 7o eingeschaltet werden. Damit können · gleichzeitig auch alle Lichtempfänger auf ihre Funktion überprüft werden. 109882/0034

Claims

Düsseldorf, den 4.4.1968

RHEINMETAU. GMBH ' 1 /Di 171

DOS SE LDORF

Akte 449

Pat ent an s ρ r ü c he

IJ Treffbildanzeigegerät für die Ermittlung der Durchschusspunkt koordinaten von Geschossen mit elektrischer Übertragung der ermittelten Werke, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von in den beiden Koordinatenrichtungen angeordneten und von den durchfliegenden Geschossen (A, B, G, D) unterbrochenen fotoelektrischen Lichtschranken mit je einem Lichtsender und -empfänger, durch eine Speicheranordnung (24, 26) zum Speichern ' der Lichtempfängersignale, durch eine Abfrageanordnung (3o, 32, 34, 36) zum aufeinanderfolgenden Abfragen und Übertragen der gespeicherten, die KoOrdinaten repräsentierenden Signale und durch eine Anzeigeanordnung (54) für die Anzeige der entsprechenden Koordinaten.
2. Treffbildanzeigegerät nach dem Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen rechteckigen, verwindungssteifen Rahmen (lo) als Träger für die Lichtsender und -empfänger, der in zwei aneinaniäerstoBenden Streben (12, 14) justierbar die Licht- ._ sender und in den jeweils gegenüberliegenden Streben (2o, 22) die. zugeordneten Lichtempfänger aufnimmt.
3. Treffbildanzeigegerät nach dem Anspruch 2, gekennz e 1 ch.ne.t durch einen wärmereflektierenden Anstrich des Rahmens. ,
4. Treffbildanzeigegerät nach Anspruch 1, g e k e η η -

ζ e i c h η e t durch einen Lichtsender mit konstantem Licht- - strom und einem Lichtempfänger (Phototransistor, -diode oder ähnl. Element), dem ein Hochpass (78) solcher Bemessung nachgeschaltet

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ist, daß nur Impulse mit einer Anstiegszeit t_a£s 5o Mikrosek. an einen nachfolgenden Verstärker (80) weitergegeben werden.
5. Treffbildanzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Licht empfänger als Speicher eine bistabile Kippstufe (24, 26) nachgeschaltet ist, die bei Unterbrechung der zugeordneten Lichtschranke bis zum Eintreffen eines Löschsignals umgeschaltet (gesetzt) wird.
6. Treff bildanzeigegerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung für die aus der Dauer der Lichtschrankenunterbrechung und der Geschossabmessung zu ermittelnde Geschossgeschwindigkeit.
7. Treffbildanzeigegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrage anordnung einen Taktgeber (Impulsgenerator) (32) aufweist, der durch Unterbrechen einer Lichtschranke über einen Schussdetektor (28) auslösbar ist wobei jeder Koordinatenrichtung ein Zählwerk (34, 36) zugeordnet ist für das Einzählen der vom Taktgeber abgegebenen Impulse, daß jedem Zählwerk ein Koordinatenvergleicher (38, 4o) zugeordnet ist für die Abfrage der Kippschaltungen nacheinander gemäß der jeweiligen Stellung des Zählwerks als Ansteuerungsadresse zwecks Ermittlung der umgeschalteten Kippschaltungen, und daß der Taktgeber durch einen Ausgangsimpuls des Koordinatenvergleichers stillsetzbar ist bei Ermittlung der ersten umgeschalteten Kippschaltung jeder Koordinatenrichtung.
8. Treffbildanzeigegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die bei jedem Schuss für die Koordinaten ermitieLten Impulsfolgen, deren Impulszahl der Stellung der ersten unterbrochenen Lichtschranken entspricht, nacheinander zur Anzeigeanordnung übertragbar sind.

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9. Treffbildanzeigegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigeanordnung Anzeigeeinrichtungen (54) für die numerische Angabe der unterbrochenen Lichtschrankenkoordinaten, zugleich der übertragenen Impulszahlen aufweist.
10. Treffbildanzeigegerät nach dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Pulsfolgefrequenz des Impulsgenerators (Taktgeber) (32) mindestens gleich dem Kehrwert des Produkts aus dem zeitlichen Abstand zweier aufeinanderfolgender Schüsse und der Gesamtzahl der Lichtschranken ist.
11. Treff bildanzeigegerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Kippschaltungen und die Zählwerke nach Übertragung der Impulsfolgen automatisch zurückstellbar sind.
12. Treff bildanzeigegerät nach dem Anspruch 9, d a d ur c h g e k e η η ζ e ic h η e t , daß die Anzeigeeinrichtungen Ziffernanzeigeröhren für jede Dekade der Koordinaten sowie zugeordnete Zählschaltungen für die Impulsfolge umfassen.
13. Treffbildanzeigegerät nach dem Anspruch 12, d a d u r c h ge ken nz eich net, daß die Anzeigeanordnung eine Mehrzahl Ton automatisch nacheinander angesteuerten Anzeigeeinrichtungen für mehrere aufeinanderfolgende Schüsse aufweist.
14. Treffbildanzeigegerät nach dem Anspruch 15, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t , daß eine Löscheinrichtung (56.) für das gemeinsame Löschen aller Anzeigeeinrichtungen vorgesehen ist.

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15. Treffbildanzeigegerät nach dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigeanordnung eine Korrekturschaltung (58, 60) für die Koordinatentransformation der Anzeige bei Unterbrechung mehrerer Lichtschranken durch Geschosse größerer Kaliber aufweist.
16. Treffbildanzeigegerät nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an die Anzeigeanordnung ein Drucker für das Ausdrucken der ermittelten Koordinatenwerte anschließbar ist.
17. Treffbildanzeigegerät nach dem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeanordnung eine Kadenzanzeigeeinrichtung aufweist für die Anzeige der aus dem zeitlichen Abstand der ersten Impulse zweier aufeinanderfolgender Impulsfolgenpaare ermittelten Schusskadenz.
18. Treffbildanzeigegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Treffbildanzeigegerät in einen Rahmenteil mit dem Rahmen, der Speicheranordnung, der Abfrageanordnung und einem zugeordneten Netzteil (46) einerseits und die Anzeigeanordnung mit einem zugeordneten Netzteil (64) andererseits aufgeteilt ist, welche beiden Teile durch ein Netzspannungskabel (48) für die Stromversorgung des Rahmenteils und ein zweipoliges Signalübertragungskabel (44) zur Anzeigeanordnung miteinander verbunden sind.
19. Treffbildanzeigegerät nach dem Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der R_ahmenteil mit den ihm zugeordneten Anordnungen gegen Beschuss gepanzert ist.

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2o. Treffbildanzeigegerät nach dem Anspruch 18, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das Signalübertragungskabel über einen Impedanzwandler (42) an den Rahmenteil und über eine Anpassungsstufe (5o) an die Anzeigeanordnung angepasst ist.

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