DE2152219A1 - FULLY AUTOMATIC, OPTICAL-ELECTRONIC HIT IMAGE DISPLAY - Google Patents

Description

Vollautomatische, optisch-elektronische Trefferbildanzeige Zusatz zu Patent (Anmeldung P 2048280.8) Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine VoXrichtung zur vollautomatischen, optisch-elektronischen Trefferbildanzeige und stellt eine Ergänzung zu der vom gleichen Anmelder am 1. 10. 1970 eingereichten Patentanmeldung P 2048280.8 dar. Fully automatic, opto-electronic hit image display add-on to patent (application P 2048280.8) The invention relates to a method and a VoXrichtung for fully automatic, opto-electronic hit image display and is an addition to that filed by the same applicant on October 1, 1970 Patent application P 2048280.8.

Nach der dieser älteren Anmeldung zugrundeliegenden Erfindung wird in der Zielebene für jede Zielkoordinate ein aus mehreren parallelen Lichtschranken bestehendes Lichtschrankenband erzeugt und die Breite der Lichtschranken so gewählt, daß sie höchstens doppelt so groß ist wie die geforderte Meßgenauigkeit. Zur Durchführung des Verfahrens ist vorgeschlagen, als Belsuchtungsquelle für das Lichtschranlrenband einen Flächenstrahler zu verwenden und die Empfangsoptiken der einzelnen Lichtstrahlen so auszubilden, daß ihre Pupille gleich der geforderten Breite der Lichtschranke ist, sowie die Lichtschrankenbreite durch eine in die Bildebene gesetzte Blende begrenzt wird. tTinter dem Bildfeld wird ein elektronischer Fotoempfänger aneordnet, dessen Anstiegs- und Abfallzeiten klein sind gegenüber der Durchlaufzeit des Flugkörpers.According to the invention on which this earlier application is based in the target plane one of several parallel light barriers for each target coordinate existing light barrier band is generated and the width of the light barriers is selected so that that it is at most twice as large as the required measurement accuracy. To carry out of the method is proposed as a source of illumination for the light barrier tape to use a surface emitter and the receiving optics of the individual light beams to be trained so that their pupil is equal to the required width of the light barrier as well as the width of the light barrier through a diaphragm placed in the image plane is limited. An electronic photo receiver is placed behind the image field, its rise and fall times are small compared to the transit time of the missile.

ITinter jedem ~empfänger ist ein elektronischer Verstärker mit anschließendem Signalspeicher angeordnet. Jedem Lichtschrankenband ist ein elektronischer Zähler zugeteilt, welcher die zu diesem Band gehörenden Speicher der Reihe nach abtastet und den beaufschlagten Speicher zur Anzeige bringt. Mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Anmeldung P 2048280.8 kann der Durchstoßpunkt eines Flugkörpers durch die Zielebene mit großer Genauigkeit festgestellt werden. In der Praxis zeigt sich, daß Flugkörper nicht unbedingt senkrecht mit ihrer Achse diese Ebene durchstoßen, sondern die Trefferbildebene mit einer räumlichen Schräglage passieren. Für die Beurteilung der Flugkörperbahn ist es von außerordentlichem Interesse, diese Schräglage zu kennen.Behind every receiver there is an electronic amplifier with a connection Signal memory arranged. Each light barrier tape is an electronic counter allocated, which scans the memories belonging to this band in sequence and displays the memory that has been used. With the method and the device according to registration P 2048280.8, the point of penetration of a missile through the Target plane can be determined with great accuracy. In practice shows that missiles do not necessarily penetrate this plane with their axis perpendicular, but pass the hit image plane with a spatial incline. For the Assessment of the missile trajectory, it is of extraordinary interest to this inclination to know.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Binrichtung zu entwickeln, welche es ermöglichen, festzustellen, welchen Winkel die Achse des Flugkörpers beim Durch stoß der Ziel ebene mit der Horizontalen und mit einer durch die Verbindungsgerade vom Abschußpunkt zum Durchstoßpunkt gelegten Vertikalebene bildet.It is the object of the present invention to provide a method and a Developing directions that will allow you to determine which angle the axis of the missile when penetrating the target plane with the horizontal and with a straight line connecting from the point of launch to the point of penetration Forms vertical plane.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Weiterbildung des Verfahrens zur vollautomatischen, optisch-elektronischen Trefferbildanzeige nach Patent (P 2048280.8) und besteht darin, daß zur Bestimmun der räumlichen Schräglage der Achse des Flugkörpers während seiner Flugzeit beim Durchstoß der Trefferbildebene die Durchstoß-Roordinat en mehrmals, z. B. zehnmal, bestimmt und die Ergebnisse gespeichert werden.The method according to the invention is a further development of the method for fully automatic, opto-electronic hit image display according to patent (P 2048280.8) and consists in the fact that to determine the spatial inclination of the axis of the missile during its flight time when penetrating the hit image plane Puncture coordinates several times, e.g. B. ten times, determined and the results saved will.

Hierbei ist es zweckmäßig, die Meßeinrichtung zwischen je zwei Abfragen immer wieder auf 0 zurückzustellen.It is useful here to switch the measuring device between each two inquiries always reset to 0.

Man bekommt auf diese Weise eine Reihe von Koordinaten, die sich während des Durchflugs des Flugkörpers durch die Drefferbildebene stetig verändern und eine Rückrechnung auf die Schräglage der Flugkörperachse zulassen.In this way you get a number of coordinates that differ during of the flight of the missile through the hit image plane continuously change and one Allow back calculation to the inclination of the missile axis.

Das Verfahren läßt sich in einfacher Weise verwirklichen, wenn beim Eintritt des Flugkörpers in die Trefferbildebene ein Abtastzähler eingeschaltet wird, der in regelmäßigen Abständen die Tore der Fotozellen nacheinander öffnet und schließt Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens muß die im Hauptpatent (P 2048280.8) in den Ansprüchen 2 - 5 unter Schutz gestellte Vorrichtung weiter ausgebaut werden.The method can be implemented in a simple manner if the When the missile enters the hit image plane, a sampling counter is switched on which opens the gates of the photocells one after the other at regular intervals and closes In order to carry out the process according to the invention, the must in the main patent (P 2048280.8) in claims 2-5 placed under protection device get extended.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung geschieht dies in der Art, daß jedem Fotoempfänger mehrere, beispielsXeSqe zehn, Speicher zugeteilt sind, die jeweils über eine Torschaltung mit der gemeinsamen Pulsleitung verbunden sind. Sämtliche Tore werden außerdem durch eine gemeinsame Steuerleitung an einen Abtastschalter angeschlossen, der in regelmäßigen Abständen die Torschaltungen der Fotozellen öffnet und schließt.According to a further idea of the invention, this is done in the way that each photo receiver has several, for example XeSqe ten, Memory allocated are each connected to the common pulse line via a gate circuit are. All gates are also connected to one by a common control line Sampling switch connected, which at regular intervals the gate circuits of the Photocells open and close.

Aufbau und Wirkungsweise der neuen Schaltung seien anhand der beiliegenden Abbildungen näher erläutert.The structure and mode of operation of the new circuit are based on the enclosed Illustrations explained in more detail.

Davon zeigen: Fig. 1 die Trefferbildebene mit der Flugbahn des Flugkörpers, Fig. 2 die Trefferbildebene mit Flugbahn im Vertikalschnitt, Fig. 3 die Schaltung.1 shows the hit image plane with the flight path of the missile, FIG. 2 shows the hit image plane with trajectory in vertical section, FIG. 3 shows the circuit.

Die Trefferbildebene ist mit 10 bezeichnet. An der rechten Seite und an der unteren Seite der Trefferbildebene sind je ein Flächenstrahler 19,29 angebracht. Gegenüber dem Flächenstrahler 19 ist eine Empfängerreihe 20, gegenüber dem Flächenstrahler 29 ist eine Empfängerreihe 30 angeordnet. Die Flugkörperbahn 18 durchstößt die Trefferbildebene in Punkt 29, dessen Lage durch die Koordinaten xy festgelegt ist. Die Bahn 18 des Flugkörpers muß man sich als räumlich gekrümmte Kurve vorstellen. Im Vertikalschnitt durch die Trefferbildebene 10 nach Figur 2 ist die Projektion der Flugkörperbahn 18 in eine durch die Verbindungsgerade Abschußpunkt - Durchstoßpunkt gelegte Vertikalebene dargestellt. Im Durchstoßpunkt 21 bildet die Achse des Flugkörpers 8 einen Winkel ( mit der Horizontalebene, die mit 20 bezeichnet ist. In ähnlicher Weise kann man die Flugbahn in eine senkrecht zur Trefferbildebene liegende Ilorizontalebene projizieren und die Abweichung der Flugbahn von der durch die Verbindungsgerade Abschußpunkt - Durchstoßpunkt gelegten Vertikalebene bestimmen.The hit image plane is denoted by 10. On the right side and one surface radiator 19, 29 is attached to the lower side of the hit image plane. Opposite the surface emitter 19 is a row of receivers 20, opposite the surface emitter 29 a row of receivers 30 is arranged. The missile path 18 penetrates the hit image plane at point 29, the position of which is determined by the xy coordinates. The track 18 of the Missile must be imagined as a spatially curved curve. In vertical section through the hit image plane 10 according to FIG. 2 is the projection of the missile path 18 in a vertical plane laid by the connecting straight line between the launch point and the penetration point shown. At the piercing point 21, the axis of the missile 8 forms an angle (with the horizontal plane, which is denoted by 20. In a similar way one can project the trajectory into a horizontal plane perpendicular to the plane of the hit image and the deviation of the trajectory from the point of launch through the connecting line - Determine the intersection point of the vertical plane.

Das Schaltbild in Figur 3 stellt den Schaltplan für einen Fotoempfänger dar. Der Empfänger ist mit 2 bezeichnet. An ihn schließt sich ein Verstärker 4 an. stelle eines Speichers wie bei der HauptanmelduLg sind hier jedem Empfänger zehn Speicher 5,15...95 zugeteilt. Die Speicher sind unter Zwischenschaltung von Eingangstoren 3,13...93 an eine# vom Verstärker 4 ausgehende# Pulsleitung 12 angeschlossen. In gleicher Weise sind die Speicher unter Zwischenschaltung je eines weiteren (Ausgangs-) Tores 7,17...97 an eine gegemeinsame Ausgangsleitung 22 angeschlossen, die ihrerseits über die Leistung 23 zu einem Koordinatenrechner 6 und von diesem zu einem Schnellspeicher 9 führt. Ferner sind sämtliche Eingangstore 3,13...93 durch eine gemeinsame Leistung 14 mit einem Abtastzähler 1 verbunden und ebenso sämtliche Ausgangstore 7,17...97 über eine gemeinsame Leitung 16.The circuit diagram in Figure 3 represents the circuit diagram for a photo receiver The receiver is denoted by 2. An amplifier 4 is connected to it. place a memory As with the main login here are everyone Receiver allocated ten memories 5.15 ... 95. The memories are interposed from entrance gates 3, 13 ... 93 to a # pulse line 12 coming from amplifier 4 connected. In the same way, the memories are each one with the interposition further (output) gate 7.17 ... 97 connected to a common output line 22, which in turn via the service 23 to a coordinate computer 6 and from this leads to a quick storage 9. Furthermore, all entrance gates 3, 13 ... 93 are through a common power 14 is connected to a sample counter 1 and likewise all of them Exit gates 7.17 ... 97 via a common line 16.

Der Abtastzähler wird von einem Taktgenerator 11 angetrieben. Der Taktgenerator wird bei Eintritt der Spitze des Flugkörpers in die zum Fotoempfang gehörende Lichtschranke eingesch-.ktet und schaltet sich nach Durchstoßen der Trefferbildebene selbsttätig wieder ab.The sampling counter is driven by a clock generator 11. Of the The clock generator is used to receive photos when the tip of the missile enters The associated light barrier is switched on and switches itself on after penetrating the hit image level off again automatically.

Jedes Fotoempfänger-Element der Treffbildscheibe 10 liefert sein Signal "abgedunkelt" oder "nicht abgedunkelt"- über einen Anpaßverstärker 4 an eine Torschaltung. Diese Torschaltung gibt die Information jeder einzelnen Potozelle an z. B. zehn Speicherplätze seriell weiter, sofern der entsprechende Takt von dem Abtastzähler 1 her dies gestattet. Man ermittelt auf diese Weise für jede Lichtempfängerstelle den zeitlichen Verlauf von dunkel und hell in z. B. zehn Schritten. Liegt der Flugkörper mit seiner Achse senkrecht zur Meßebene, so werden immer die gleichen Foto-Elemente abgedunkelt sein und damit auch die gleichen Speicherplätze belegt werden. Liegt der Flugkörper schräg im Raum, so wandert die Abdunkelung der Zellen von der Abtastung 1 bis zur Abtastung 10 von einer Gruppe von Lichtempfängern auf eine andere über. Auf diese Weise ermittelt man eine zeitlich genaue Abbildung über den Durchgang eines beliebig liegenden Flugzörpers im Raum in den Speicherplätzen. Die Auswertung dieser Information erfolgt nach bekannten Methoden der Datenverarbeitung und Speichertechnik.Each photo-receiving element of the target 10 delivers its signal "darkened" or "not darkened" - via a matching amplifier 4 to a gate circuit. This gate circuit gives the information of each individual Poto cell to z. B. ten Storage locations continue serially, provided the corresponding clock from the sampling counter 1 permitted this. It is determined in this way for each light receiving point the temporal course of dark and light in z. B. ten steps. Is the missile with its axis perpendicular to the measuring plane, the same photo elements are always created be darkened and thus the same memory locations are occupied. Lies If the missile is inclined in space, the darkening of the cells moves from the scanning 1 to scan 10 from one group of light receivers to another. In this way, a chronologically accurate mapping of the passage is determined of an arbitrarily lying missile in space in the memory locations. The evaluation this information is provided according to known methods of data processing and storage technology.

Claims (1)

Patent ansprüche Patent claims 1. Verfahren zur vollautomatischen, optisch-elektronischen Trefferbildanzeige nach Patent (Anmeldung P 2048280.8), dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der räumlichen Schräglage der Achse des Flugkörpers während der Durchflugzeit des Flugkörpers durch die Trefferbildebene die Durchstoß-Koordinaten mehrmals bestimmt und regelmäßig gespeichert werden.1. Process for fully automatic, opto-electronic hit image display according to patent (application P 2048280.8), characterized in that for determination the spatial inclination of the missile's axis during the flight time of the Missile determined by the hit image plane the penetration coordinates several times and are saved regularly. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung zwischen zwei Abfragen immer wieder auf 0 zurückgestellt wird, 3. erfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Eintritt des Flugkörpers in die Trefferbildebene ein Abtastzähler eingeschaltet wird, der in regelmäßigen Abständen die Torschaltungen der Fotozellen nacheinander öffnet und schließt.2. The method according to claim 1, characterized in that the measuring device is always reset to 0 between two queries, 3. experience after claims 1 and 2, characterized in that when the missile enters in the hit image level a sample counter is switched on, which is in regular The gate circuits of the photocells opens and closes one after the other. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 - 3, aufbauend auf den Ansprüchen 2 - 5 des Patents (P 2048280.8), dadurch gekennzeichnet, daß den Fotoempfängern (2) mehrere, z. B. zehn, Speicher (5,15...95) zugeteilt sind, die mit jeder Fotozelle über eine Torschaltung (3,13...93) und eine gemeinsame Pulsleitung (12) verbunden sind, und daß alle Tore (3,13...93) durch eine gemeinsame Steuerleitung (14) an einen Abt astzähler (1) angeschlossen sind, der in regelmäßigen Abständen die Tore nacheinander öffnet und schließt.4. Device for performing the method according to the claims 1 - 3, based on claims 2 - 5 of the patent (P 2048280.8), characterized in that that the photo receivers (2) several, z. B. ten, memories (5.15 ... 95) are allocated, with each photocell via a gate circuit (3.13 ... 93) and a common pulse line (12) are connected, and that all gates (3, 13 ... 93) are connected by a common control line (14) are connected to a sampling counter (1) that operates at regular intervals opens and closes the gates one after the other. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher (5,15*..95) unter Zwischenschaltung je einer weiteren Torschaltung (7,17...97) an eine gemeinsame Ausgangsleitung (22) angeschlossen sind, die zu einem Koordinatenrechner (6) mit nachgeschaltetem Schnellspeicher (9) führt, und daß. sämtliche Ausgangstore (7,17...97) durch eine gemeinsame Leitung (16) ebenfalls mit dem Abtastzähler (1) verbunden sind.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the memory (5.15 * .. 95) with the interposition of a further gate circuit (7.17 ... 97) a common output line (22) are connected to a coordinate computer (6) with downstream quick storage (9) leads, and that. all Output gates (7.17 ... 97) through a common line (16) also with the sampling counter (1) are connected. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastzähler (1) von einem Taktgenerator (11) gesteuert wird.6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that that the sampling counter (1) is controlled by a clock generator (11). Lee rTs ei teLee rTs side