EP0802392B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer korrigierten Zerlegungszeit eines programmierbar zerlegbaren Geschosses - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer korrigierten Zerlegungszeit eines programmierbar zerlegbaren Geschosses Download PDF

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EP0802392B1
EP0802392B1 EP96118045A EP96118045A EP0802392B1 EP 0802392 B1 EP0802392 B1 EP 0802392B1 EP 96118045 A EP96118045 A EP 96118045A EP 96118045 A EP96118045 A EP 96118045A EP 0802392 B1 EP0802392 B1 EP 0802392B1
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EP
European Patent Office
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projectile
time
gun
velocity
vov
Prior art date
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EP96118045A
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English (en)
French (fr)
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EP0802392A1 (de
Inventor
André Boss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Oerlikon Contraves AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Contraves AG filed Critical Oerlikon Contraves AG
Publication of EP0802392A1 publication Critical patent/EP0802392A1/de
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Publication of EP0802392B1 publication Critical patent/EP0802392B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C17/00—Fuze-setting apparatus
    • F42C17/04—Fuze-setting apparatus for electric fuzes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C11/00—Electric fuzes
    • F42C11/06—Electric fuzes with time delay by electric circuitry

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a corrected disassembly time a programmable dismountable projectile shot from a gun barrel according to the preamble of claim 1 and a device for performing of the method according to the preamble of claim 9.
  • a device which has a measuring device for the projectile velocity arranged at the mouth of a gun barrel.
  • the measuring device consists of two ring coils arranged at a certain distance from one another.
  • a pulse is generated in short succession in each ring coil due to the change in magnetic flux that occurs.
  • the pulses are fed to evaluation electronics, in which the projectile speed is calculated from the time interval between the pulses and the distance between the ring coils.
  • a transmitting coil is arranged behind the measuring device for the speed, which co-operates with a receiving coil provided in the projectile.
  • the receiving coil is connected to a counter via a high-pass filter, which is connected on the output side to a timer.
  • a disassembly time is formed from the calculated bullet speed and a target distance to a target object, which is transmitted inductively to the bullet immediately after the measuring device has flown through. With this disassembly time, the time fuse is set so that the projectile can be disassembled in the area of the target object.
  • an attacking target can be destroyed by multiple hits, as is known, for example, from a publication OC 2052 d 94 from the company Oerlikon-Contraves, Zurich, if, after the sub-projectiles have been ejected, Time of disassembly the expected area of the target is occupied by a cloud formed by the subprojectiles.
  • the part carrying the subprojectiles is separated and torn open at predetermined breaking points.
  • the ejected subprojects describe a swirl-stabilized trajectory caused by the rotation of the projectile and lie evenly distributed on approximately semicircular curves of circular areas of a cone, so that a good chance of hitting can be achieved.
  • the invention is based on the object of a method and an apparatus To propose the preamble of claims 1 and 9, by means of which avoiding the aforementioned Disadvantages an optimal hit or shot probability is achievable.
  • the advantages achieved with the invention can be seen in the fact that a given disassembly distance is independent of the current measured bullet speed, so that a permanent optimal hit or shot probability is achieved can.
  • the proposed correction factor for correcting the disassembly time is based only on the shooting elements of the meeting point for the control of the weapon, namely the gun angles ⁇ , ⁇ , the hit time Tf and the lead speed V0v des Storey. This makes it possible to have a simple, minimal effort Integration into existing weapon control systems.
  • 1 denotes a fire control and 2 a gun.
  • the fire control system 1 consists of a search sensor 3 for the detection of a target 4 , a follow-up sensor 5 connected to the search radar 3 for target detection, 3-D target tracking and 3-D target measurement, and a fire control computer 6 .
  • the fire control computer 6 has at least one main filter 7 and a lead computing unit 9 .
  • the main filter 7 is connected on the input side to the follow sensor 5 and on the output side to the lead computing unit 9 , the main filter 7 receiving the 3-D target data received from the follow radar 5 in the form of estimated target data Z such as position, speed, acceleration, etc.
  • Computing unit 9 forwards. Meteorological data can be supplied to the lead computing unit 9 via a further input Me. The meaning of the designations on the individual connections or connections is explained in more detail below on the basis of the functional description.
  • a computer of the gun 2 has an evaluation circuit 10 , an update computing unit 11 and a correction computing unit 12 .
  • the evaluation circuit 10 is connected on the input side to a measuring device 14 for the projectile speed, which is arranged at the mouth of a gun barrel 13 and is described in greater detail below with reference to FIG . 2 , and is connected on the output side to the lead computing unit 9 and the update computing unit 11 .
  • the update computing unit 11 is connected on the input side to the reserve and correction computing unit 9, 12 and is connected on the output side to a programming part integrated in the measuring device 14 .
  • the correction computing unit 12 is connected on the input side to the lead computing unit 9 and on the output side to the updating computing unit 11 .
  • a gun servo 15 and a triggering device 16 responding to a fire command are also connected to the lead computing unit 9 .
  • the connections between the fire control 1 and the gun 2 are combined to form a data transmission, which is designated by 17 .
  • the meaning of the designations on the individual connections between the computing units 10, 11, 12 and between the fire control system 1 and the gun 2 is explained in more detail below on the basis of the functional description.
  • 18 and 18 ' designate a floor which is shown during a programming phase ( 18 ) and at the time of disassembly ( 18' ).
  • the projectile 18 is a programmable projectile with primary and secondary ballistics, which is equipped with an ejection charge and a time fuse and is filled with sub-projectiles 19 .
  • a support tube 20 fastened to the muzzle of the gun barrel 13 consists of three parts 21, 22, 23. Between the first part 21 and the second or third part 22, 23 , ring coils 24, 25 are arranged for measuring the bullet speed . On the third part 23 — also called the programming part — a transmission coil 27 held in a coil body 26 is fastened. The type of attachment of the support tube 20 and the three parts 21, 22, 23 to each other is not shown and described. Lines 28, 29 are provided for supplying the ring coils. Soft iron bars 30 are arranged on the circumference of the support tube 20 for the purpose of shielding against magnetic fields which interfere with the measurement.
  • the projectile 18 has a receiving coil 31 which is connected to a timer 34 via a filter 32 and a counter 33 .
  • a pulse is generated in short succession in each ring coil.
  • These pulses are fed to the evaluation circuit 10 ( FIG. 1 ), in which the projectile speed is calculated from the time interval between the pulses and a distance a between the ring coils 24, 25 .
  • a disassembly time is calculated, as described in more detail below, which is transmitted inductively in digital form to the receiving coil 31 when the projectile 18 passes through the transmitting coil 27 for the purpose of setting the counter 32 .
  • Pz denotes a point of disassembly of the projectile 18 .
  • the ejected subprojectiles are, depending on the distance from the point of decomposition Pz, evenly distributed on approximately semicircular curves of (in perspective) circular areas F1, F2, F3, F4 of a cone C.
  • F1, F2, F3, F4 On a first abscissa 1, the distance from the point of decomposition Pz is plotted in meters m, while on a second abscissa II, the area sizes of the areas F1, F2, F3, F4 are plotted in square meters m 2 and their diameter in meters m.
  • 4 and 4 ' denote the target to be defended, which is shown in a hit or shoot position ( 4 ) and in a position ( 4' ) preceding the hit or shoot position.
  • the lead computation unit 9 calculates a target distance RT from a lead speed VOv and the target data Z, taking meteorological data into account for storeys with primary and secondary ballistics.
  • the lead speed VOv is formed, for example, from the mean value of a number of measured projectile speeds Vm supplied via the data transmission 17 , which immediately precede the current measured projectile speed Vm.
  • the lead computing unit 9 also determines a gun angle ⁇ of the azimuth and a gun angle ⁇ of the elevation.
  • the quantities ⁇ , ⁇ , Tz or Tf and VOv are referred to as shooting elements of the meeting point and are fed to the correction computing unit 12 via the data transmission 17 .
  • the current (running) time (t) is interpolated or extrapolated.
  • the tachometer value ⁇ can also be read directly from the gun and for the Invoice can be used.
  • the corrected decomposition time Tz (Vm) is interpolated or extrapolated depending on the validity for the current running time t.
  • the newly calculated disassembly time Tz (Vm, t) is fed to the transmitter coil 27 of the programming part 23 of the measuring device 14 and, as already described above with reference to FIG. 2 , is transmitted inductively to a projectile 18 flying by.
  • the disassembly distance Dz ( Fig. 3,4 ) can be kept constant irrespective of the scatter of the projectile speed , so that an optimal meeting or Probability of shooting can be achieved.

Landscapes

  • 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)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer korrigieten Zerlegungszeit eines aus einem Geschützrohr abgeschossenen programmierbar zerlegbaren Geschosses nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Mit der europäischen Patentanmeldung 0 300 255 ist eine Vorrichtung bekannt geworden, die eine an der Mündung eines Geschützrohres angeordnete Messvorrichtung für die Geschossgeschwindigkeit aufweist. Die Messvorrichtung besteht aus zwei in einem bestimmten Abstand voneinander angeordneten Ringspulen. Beim Durchgang eines Geschosses durch die beiden Ringspulen wird aufgrund der dabei auftretenden Aenderung des magnetischen Flusses kurz hintereinander in jeder Ringspule ein Impuls erzeugt. Die Impulse werden einer Auswerteelektronik zugeführt, in welcher aus dem zeitlichen Abstand der Impulse und dem Abstand zwischen den Ringspulen die Geschossgeschwindigkeit errechnet wird. In Bewegungsrichtung des Geschosses ist hinter der Messvorrichtung für die Geschwindigkeit eine Sendespule angeordnet, die mit einer im Geschoss vorgesehenen Empfangsspule zusammenwirkt. Die Empfangsspule ist über ein Hochpassfilter mit einem Zähler verbunden, der ausgangsseitig mit einem Zeitzünder in Verbindung steht. Aus der errechneten Geschossgeschwindigkeit und einer aus Sensordaten ermittelten Treffdistanz zu einem Zielobjekt wird eine Zerlegungszeit gebildet, die unmittelbar nach dem Durchfliegen der Messvorrichtung induktiv auf das Geschoss übertragen wird. Mit dieser Zerlegungszeit wird der Zeitzünder eingestellt, so dass das Geschoss im Bereiche des Zielobjektes zerlegt werden kann.
Werden Geschosse mit Subprojektilen verwendet (Munition mit Primär- und Sekundärballistik), so kann wie beispielsweise aus einer Druckschrift OC 2052 d 94 der Firma Oerlikon-Contraves, Zürich, bekannt, ein angreifendes Ziel durch mehrfache Treffer zerstört werden, wenn nach Ausstossen der Subprojektile im Zerlegungszeitpunkt das Erwartungsgebiet des Zieles von einer durch die Subprojektile gebildeten Wolke belegt ist. Bei der Zerlegung eines solchen Geschosses wird der die Subprojektile tragende Teil abgetrennt und an Sollbruchstellen aufgerissen. Die ausgestossenen Subprojektiie beschreiben eine durch die Rotation des Geschosses hervorgerufene drallstabilisierte Flugbahn und liegen gleichmässig verteilt auf annähernd halbkreisförmigen Kurven von Kreisflächen eines Kegels, so dass eine gute Treffwahrscheinlichkeit erreicht werden kann.
Bei vorstehend beschriebener Vorrichtung kann durch Streuungen in der Zerlegungsdistanz, die beispielsweise durch Streuungen der Geschossgeschwindigkeit und/oder Verwendung nicht aktualisierter Werte verursacht werden, nicht in jedem Fall eine gute Treff-bzw. Abschusswahrscheinlichkeit erreicht werden. Bei grösseren Zerlegungsdistanzen würde wohl die Kreisfläche grösser, die Dichte der Subprojektile jedoch kleiner werden. Bei kleineren Zerlegungsdistanzen tritt der umgekehrte Fall ein: Die Dichte der Subprojektile wäre grösser, die Kreisfläche jedoch kleiner.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9 vorzuschlagen, mittels welchen unter Vermeidung vorstehend erwähnter Nachteile eine optimale Treff- bzw. Abschusswahrscheinlichkeit erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 9 angegebene Erfindung gelöst. Hierbei wird eine gegebene optimale Zerlegungsdistanz zwischen einem Zerlegungspunkt des Geschosses und einem Treffpunkt des Zieles durch Korrektur der Zerlegungszeit des Geschosses gleichbleibend gehalten. Die Korrektur erfolgt indem zur Zerlegungszeit ein mit einer Geschwindigkeitsdifferenz multiplizierter Korrekturfaktor addiert wird. Die Geschossgeschwindigkeitsdifferenz wird aus der Differenz der aktuellen gemessenen Geschossgeschwindigkeit und einer Vorhaltgeschwindigkeit des Geschosses gebildet, wobei die Vorhaltgeschwindigkeit aus dem Mittelwert einer Anzahl vorhergehender, aufeinanderfolgender Geschossgeschwindigkeiten errechnet wird.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass eine gegebene Zerlegungsdistanz von der aktuellen gemessenen Geschossgeschwindigkeit unabhängig ist, so dass eine dauernde optimale Treff- bzw. Abschusswahrscheinlichkeit erzielt werden kann. Der vorgeschlagene Korrekturfaktor für die Korrektur der Zerlegungszeit basiert lediglich auf den Schiesselementen des Treffpunktes für die Steuerung der Waffe, nämlich den Geschützwinkeln α, λ, der Treffzeit Tf und der Vorhaltgeschwindigkeit V0v des Geschosses. Damit ist die Möglichkeit einer einfachen, einen minimaien Aufwand erfordernden Integration in bereits bestehende Waffensteuerungssysteme gegeben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen.
Fig.1
eine schematische Darstellung eines Waffensteuerungs-Systems mit der er findungsgemässen Vorrichtung,
Fig.2
einen Längsschnitt durch eine Mess- und Programmiervorrichtung,
Fig.3
ein Diagramm der Verteilung von Subprojektilen in Abhängigkeit von der Zerlegungsdistanz, und
Fig.4
eine andere Darstellung des Waffensteuerungs-Systems gemäss Fig.1.
In der Fig.1 ist mit 1 eine Feuerleitung und mit 2 ein Geschütz bezeichnet. Die Feuerleitung 1 besteht aus einem Suchsensor 3 für die Entdeckung eines Zieles 4, einem mit dem Suchradar 3 verbundenen Folgesensor 5 für die Zielerfassung, die 3-D-Zielverfolgung und die 3-D-Zielvermessung, sowie einem Feuerleitungsrechner 6. Der Feuerleitungsrechner 6 weist mindestens ein Hauptfilter 7 und eine Vorhalt-Rechenein-heit 9 auf. Das Hauptfilter 7 ist eingangsseitig mit dem Folgesensor 5 und ausgangsseitig mit der Vorhalt-Recheneinheit 9 verbunden, wobei das Hauptfilter 7 die vom Folgeradar 5 empfangenen 3-D-Zieldaten in Form von geschätzten Zieldaten Z wie Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung usw. an die Vorhalt-Recheneinheit 9 weiterleitet. Ueber einen wie-teren Eingang Me können der Vorhalt-Recheneinheit 9 meteorologische Daten zugeführt werden. Die Bedeutung der Bezeichnungen an den einzelnen Verbindungen bzw. Anschlüssen wird nachstehend anhand der Funktionsbeschreibung näher erläutert.
Ein Rechner des Geschützes 2 weist eine Auswerteschaltung 10, eine Aufdatierungs-Recheneinheit 11 und eine Korrektur-Recheneinheit 12 auf. Die Auswerteschaltung 10 ist eingangsseitig an einer an der Mündung eines Geschützrohres 13 angeordneten, nachstehend anhand der Fig.2 näher beschriebenen Messvorrichtung 14 für die Geschossgeschwindigkeit angeschlossen und ausgangsseitig mit der Vorhalt-Recheneinheit 9 und der Aufdatierungs-Recheneinheit 11 verbunden. Die Aufdatierungs-Recheneinheit 11 ist eingangsseitig an der Vorhalt- und an der Korrektur-Recheneinheit 9,12 angeschlossen und steht ausgangsseitig mit einem in der Messvorrichtung 14 integrierten Programmierteil in Verbindung. Die Korrektur-Recheneinheit 12 ist eingangsseitig mit der Vorhalt-Recheneinheit 9 und ausgangsseitig mit der Aufdatier-Recheneinheit 11 verbunden. Ein Geschützservo 15 und eine auf einen Feuerbefehl ansprechende Auslöseeinrichtung 16 sind ebenfalls an der Vorhalt-Recheneinheit 9 angeschlossen. Die Verbindungen zwischen der Feuerleitung 1 und dem Geschütz 2 sind zu einer Data-Transmission zusammengefasst, die mit 17 bezeichnet ist. Die Bedeutung der Bezeichnungen an den einzelnen Verbindungen zwischen den Recheneinheiten 10, 11, 12 sowie zwischen der Feuerleitung 1 und dem Geschütz 2 wird nachstehend anhand der Funktionsbeschreibung näher erläutert. Mit 18 und 18' ist ein Geschoss bezeichnet, das während einer Programmierphase (18) und im Zerlegungszeitpunkt (18') dargestellt ist. Beim Geschoss 18 handelt es sich um ein programmierbares Geschoss mit Primär-und Sekundärballistik, das mit einer Ausstossladung und einem Zeitzünder ausgestattet und mit Subprojektilen 19 gefüllt ist.
Gemäss Fig.2 besteht ein an der Mündung des Geschützrohres 13 befestigtes Tragrohr 20 aus drei Teilen 21, 22, 23. Zwischen dem ersten Teil 21 und dem zweiten bzw. dritten Teil 22, 23 sind Ringspulen 24, 25 für die Messung der Geschossgeschwindigkeit angeordnet. Am dritten Teil 23 -auch Programmierteil genannt- ist eine in einem Spulenkörper 26 gehaltene Sendespule 27 befestigt. Die Art der Befestigung des Tragrohres 20 und der drei Teile 21, 22, 23 miteinander ist nicht weiter dargestellt und beschrieben. Für die Speisung der Ringspulen sind Leitungen 28, 29 vorgesehen. Am Umfang des Tragrohres 20 sind zwecks Abschirmung von die Messung störenden Magnetfeldern Weicheisenstäbe 30 angeordnet. Das Geschoss 18 weist eine Empfangsspule 31 auf, die über ein Filter 32 und einen Zähler 33 mit einem Zeitzünder 34 verbunden ist. Beim Durchgang des Geschosses 18 durch die beiden Ringspulen 24, 25 wird kurz hinter-einander in jeder Ringspule ein Impuls erzeugt. Diese Impulse werden derAuswerte-schaltung 10 (Fig.1) zugeführt, in welcher aus dem zeitlichen Abstand der Impulse und einem Abstand a zwischen den Ringspulen 24, 25 die Geschossgeschwindigkeit errechnet wird. Unter Berücksichtigung der Geschossgeschwindigkeit wird, wie nachstehend näher beschrieben, eine Zerlegungszeit errechnet, die in digitaler Form beim Durchgang des Geschosses 18 durch die Sendespule 27 zum Zwecke der Einstellung des Zählers 32 induktiv auf die Empfangsspule 31 übertragen wird.
In der Fig.3 ist mit Pz ein Zerlegungspunkt des Geschosses 18 bezeichnet. Die ausgestossenen Subprojektile liegen je nach Abstand von Zerlegungspunkt Pz gleichmässig verteilt auf annähernd halbkreisförmigen Kurven von (perspektivisch dargestellten) Kreisflächen F1, F2, F3, F4 eines Kegels C. Auf einer ersten Abzisse 1 ist der Abstand vom Zerlegungspunkt Pz in Metern m aufgetragen, während auf einer zweiten Abzisse II die Flächengrössen der Flächen F1, F2, F3, F4 in Quadratmetern m2 und deren Durchmesser in Metern m aufgetragen sind. Bei einem charakteristischem Geschoss mit beispielsweise 152 Subprojektilen und einem Scheitelwinkel des Kegels C von anfänglich 10° ergeben sich in Abhängigkeit vom Abstand die auf der Abzisse II aufgetragenen Werte. Die Dichte der auf den Kreisflächen F1, F2, F3, F4 befindlichen Subprojektile nimmt mit zunehmendem Abstand ab und beträgt bei den gewählten Verhältnissen 64, 16, 7 und 4 Subprojektile pro Quadratmeter. Bei einer vorgegebenen, der nachfolgend beschriebenen Berechnung der Zerlegungszeit zugrunde gelegten Zerlegungsdistanz Dz von beispielsweise 20 m, würde beim angenommenen Beispiel ein Zielgebiet von 3,5 m Durchmesser mit 16 Subprojektilen pro Quadratmeter belegt sein.
In der Fig. 4 ist mit 4 und 4' das abzuwehrende Ziel bezeichnet, das in einer Treff- bzw. Abschussposition (4) und in einer der Treff- bzw. Abschussposition vorhergehenden Position (4') dargestellt.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Die Vorhalt-Recheneinheit 9 errechnet aus einer Vorhaltgeschwindigkeit VOv und den Zieldaten Z unter Berücksichtigung von meteorologischen Daten bei Geschossen mit Primär-und Sekundärballistik eine Treffdistanz RT.
Die Vorhaltgeschwindigkeit VOv wird beispielsweise aus dem Mittelwert einer Anzahl über die Data-Transmission 17 zugeführter gemessener Geschossgeschwindigkeiten Vm gebildet, die der aktuellen gemessenen Geschossgeschwindigkeit Vm unmittelbar vorhergehen. Aufgrund einer vorgegebenen Zerlegungsdistanz Dz und unter Berücksichtigung der von einer Treffzeit Tf abhängigen Geschossgeschwindigkeit Vg (Tf) kann eine Zerlegungszeit Tz des Geschosses nach folgenden Beziehungen ermittelt werden: Dz = Vg (Tf) * ts und Tz = Tf - ts worin Vg(Tf) durch ballistische Approximation bestimmt ist und Tz die Flugzeit des Geschosses bis zum Zerlegungszeitpunkt Pz, sowie ts die Flugzeit eines in der Geschossrichtung fliegenden Subprojektiles vom Zerlegungspunkt Pz bis zum Treffpunkt Pf bedeuten (Fig. 3, 4)
Die Vorhalt-Recheneinheit 9 ermittelt ferner einen Geschützwinkel α des Azimutes und einen Geschützwinkel λ der Elevation. Die Grössen α, λ, Tz oder Tf und VOv werden als Schiesselemente des Treffpunktes bezeichnet und über die Data-Transmission 17 der Korrektur-Recheneinheit 12 zugeführt. Die Schiesselemente α und λ werden ausserdem noch dem Geschützservo 15 und die Schiesselemente VOv und Tz noch der Aufdatier-Recheneinheit 11 zugeführt. Wenn nur Primärballistik zur Anwendung kommt, so wird anstelle der Zerlegungszeit Tz die Treffzeit Tf = Tz+ts übermittelt (Fig.1, Fig.4).
Die vorstehend beschriebenen Berechnungen werden taktweise wiederholt durchgeführt, so dass jeweils im aktuellen Takt i die neuesten Daten α, λ, Tz oder Tf und VOv für eine bestimmte Gültigkeitsdauer zur Verfügung stehen.
Zwischen den Taktwerten wird für die aktuelle (laufende) Zeit (t) jeweils interpoliert bzw. extrapoliert.
Die Korrektur-Recheneinheit 12 errechnet am Anfang eines jeden Taktes i mit dem jeweils neuesten Satz Schiesselemente α, λ, Tz oder Tf und VOv einen Korrekturfaktor K nach der Gleichung K= -(1+δTG/δto)*TG*(1+0,25*q*(VOv*Vn)1/2*TG)(1+(TG*(1+0,5*q*(VOv*Vn)1/2*TG) * ω2 ))*VOv
Hierin ist δTG/δto die Ableitung der Flugzeit TG des Geschosses nach der Zeit, die nach der Gleichung δTG/δto = (TGi - TGi-1)/to errechnet wird, wobei i der aktuelle Takt, i-1 der vorhergehende Takt und to die Dauer eines Taktes ist, und wobei die Flugzeit TG eines Geschosses gleich der Treffzeit Tf ist. ω2 ist eine die Stellung des Geschützrohres 13 betreffende Grösse, die sich nach der Beziehung ω2 = (rateα * cos λ)2 + (rateλ)2 berechnet, wobei rateα = (αi - αi-1)/to und rateλ = (λi - λi-1)/to die Geschützrohr-Winkelgeschwindigkeiten in Richtung α bzw. in Richtung λ bedeuten.
Vn
ist eine Normgeschwindigkeit der Ballistik.
q
ist eine den Luftwiderstand des Geschosses berücksichtigende Grösse, die sich nach der Beziehung q = (CWn * γ * Gq) / (2 * Gm),
errechnet, wobei die Bedeutung der einzelnen einzusetzenden Werte im Patentanspruch 9 aufgeführt ist.
Anstatt, wie oben durchgeführt, eine numerische (oder, wenn nötig eine filtrierte) Lösung zu wählen kann auch beim Geschütz direkt der Tachowert ω abgelesen und für die Rechnung verwendet werden.
Die Aufdatierungs-Recheneinheit 11 errechnet aus dem von der Korrektur-Recheneinheit 12 zugeführten Korrekturfaktor K, der von der Auswerteschaltung 10 zugeführten aktuellen gemessenen Geschossgeschwindigkeit Vm und der von der Vorhalt-Recheneinheit 9 zugeführten Vorhaltgeschwindigkeit Vov und Zerlegungszeit Tz eine korrigierte Zerlegungszeit Tz (Vm) nach der Beziehung Tz (Vm) = Tz + K * (Vm-VOv).
Die korrigierte Zerlegungszeit Tz (Vm) wird je nach Zeitgültigkeit für die aktuelle laufende Zeit t interpoliert bzw. extrapoliert. Die neu errechnete Zerlegungszeit Tz (Vm, t) wird der Sendespule 27 des Programmierteils 23 der Messvorrichtung 14 zugeführt und wie bereits vorstehend anhand der Fig.2 beschrieben induktiv auf ein vorbeifliegendes Geschoss 18 übertragen.
Mit der Korrektur der Zerlegungszeit Tz kann die Zerlegungsdistanz Dz (Fig.3,4) unabhängig von den Streuungen der Geschossgeschwindigkeit gleichbleibend gehalten werden, so dass eine optimale Treff-bzw. Abschusswahrscheinlichkeit erzielt werden kann.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Bestimmung einer korrigierten Zerlegungszeit (Tz(Vm)) eines aus einem Geschützrohr (13) abgeschossenen, programmier zerlegbaren Geschosses (12), zwecks gleichbleibend Halten einer gegebenen Zerlegungsdistanz (Dz) zwischen einem Zerlegungspunkt (Pz) des Geschosses (12) und einem Treffpunkt (Pf) des Geschosses (12) mit einem eine Geschwindigkeit aufweisenden Zielobjekt, wobei
    Sensordaten gemessen werden, aus welchen eine Treffdistanz (RT) vom Geschützrohr (13) zum Zielobjekt berechnet wird,
    an der Mündung des Geschützrohres (13) die Geschwindigkeit (Vm) des abgeschossenen Geschosses gemessen wird, und
    der Bestimmung der korrigierten Zerlegungszeit (Tz(Vm)) mindestens
    die genannte Treffdistanz (RT),
    die genannte Geschwindigkeit (Vm) des Geschosses (12) sowie
    die Zerlegungsdistanz (Dz) zugrunde gelegt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass aus den gemessenen Sensordaten im weiteren eine Vorhaltegeschwindigkeit (Vov) des Geschosses ermittelt wird, und
    dass die korrigierte Zerlegungszeit (Tz(Vm)) aus der ursprünglich festgelegten Zer legungszeit (Tz) durch die Beziehung Tz (Vm) = Tz + K * (Vm-Vov)    bestimmt wird, in welcher Beziehung
    Tz (Vm)
    die korrigierte Zerlegungszeit,
    Tz
    die ursprünglich festgelegte Zerlegungszeit,
    K
    einen Korrekturfaktor,
    Vm
    die aktuelle gemessene Geschossgeschwindigkeit an der Mündung und
    Vov
    eine Vorhaltgeschwindigkeit des Geschosses bedeuten,
    wobei der Korrekturfaktor (K) nach der Gleichung K= -(1+δTG/δto)*TG*(1+0,25*q*(VOv*Vn)1/2*TG)(1+(TG*(1+0,5*q*(VOv*Vn)1/2*TG)* ω2 ))*VOv errechnet wird, wobei
    TG
    eine Flugzeit des Geschosses,
    δTG/δto
    die Ableitung der Flugzeit nach der Zeit,
    q
    eine den Luftwiderstand des Geschosses berücksichtigende Grösse,
    VOv
    die Vorhaltgeschwindigkeit des Geschosses,
    Vn
    eine Normgeschwindigkeit der Ballistik und
    ω2
    eine die Stellung des Geschützrohres betreffende Grösse bedeuten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Berechnungen taktweise wiederholt durchgeführt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Ableitung der Flugzeit (TG) nach der Zeit nach der Gleichung δTG/δto = (TGi - TGi-1)/to berechnet wird, wobei
    i
    der aktuelle Takt,
    i-1
    der vorhergehende Takt und
    to
    die Dauer eines Taktes ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die die Stellung des Geschützrohres (13) betreffende Grösse (ω2) nach der Beziehung ω2 = (rateα * cos λ)2 + (rateλ)2 berechnet wird, worin
    α
    einen Geschützwinkel des Azimutes,
    λ
    einen Geschützwinkel der Elevation,
    rateα
    eine Geschützrohr-Winkelgeschwindigkeit in α-Richtung und
    rateλ
    eine Geschützrohr-Winkelgeschwindigkeit in λ-Richtung bedeuten.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Geschützrohr-Winkelgeschwindigkeiten in α-bzw. in λ-Richtung nach den Gleichungen rateα = (αi - αi-1)/to rateλ = (λi - λi-1)/to berechnet werden, wobei
    i
    der aktuelle Takt,
    i-1
    der vorhergehende Takt und
    to
    die Dauer eines Taktes ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die den Luftwiderstand des Geschosses berücksichtigende Grösse (q) nach der Beziehung q = (CWn * γ * Gq) / (2 * Gm) berechnet wird, wobei
    CWn
    einen Koeffizient für den Luftwiderstand,
    γ
    die Luftdichte,
    Gq
    einen Geschossquerschnitt und
    Gm
    die Geschossmasse bedeuten .
  7. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorhaltgeschwindigkeit (VOv) aus dem Mittelwert einer Anzahl gemessener Geschossgeschwindigkeiten gebildet wird, die der aktuellen gemessenen Geschossgeschwindigkeit (Vm) unmittelbar vorhergehen.
  8. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die korrigierte Zerlegungszeit (Tz [Vm]) je nach Zeitgültigkeit für die aktuelle laufende Zeit (t) interpoliert bwz. extrapoliert wird.
  9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Feuerleitungsrechner (6), der über eine Data-Transmission (17) mit einem Geschützrechner verbunden ist, wobei der Feuerleitungsrechner (6) mindestens eine Vorhalt-Recheneinheit (9) aufweist, und wobei der Geschützrechner minde stens eine Auswerteschaltung (10) für die Ermittlung der Geschossgeschwindigkeit (Vm) und eine Aufdatierungs-Recheneinheit (11) aufweist, die eingangsseitig zwecks Zuführung der Geschossgeschwindigkeit (Vm) mit der Auswerteschaltung (10) in Verbindung steht und ausgangsseitig an einem Programmierteil (23) einer Messvorrichtung (14) für die Geschossgeschwindigkeit (Vm) angeschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Korrektur-Recheneinheit (12) für die Berechnung des Korrekturfaktors (K) vorgesehen ist,
    die Korrektur-Recheneinheit (12) zum Zwecke der Zuführung der der Berechnung zugrunde liegenden Schiesselemente Geschützwinkel (α,λ), Vorhaltgeschwindigkeit (VOv) und Zerlegungs-bzw. Treffzeit (Tz,Tf) eingangsseitig über die Data-Transmission (17) mit der Vorhalt-Recheneinheit (9) verbunden ist,
    dass die Aufdatierungs-Recheneinheit (11) zwecks Zuführung der Vorhaltgeschwindigkeit (VOv) und Zerlegungs-bzw. Treffzeit (Tz,Tf) eingangsseitig über die Data-Transmission (17) an der Vorhalt-Recheneinheit (9) angeschlossen ist und zwecks Zuführung des Korrekturfaktors (K) eingangsseitig mit der Korrektur-Recheneinheit (11) in Verbindung steht,
    wobei dem Programmierteil (23) über die ausgangsseitige Verbindung der Aufdatierungs-Recheneinheit (11) die in der Aufdatierungs-Recheneinheit (11) ermit telte korrigierte Zerlegungszeit (Tz(Vm)) zugeführt wird.
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