DE3705981A1

DE3705981A1 - Device for target identification and fuze triggering of horizontal mines which are to be fired for anti-tank purposes

Info

Publication number: DE3705981A1
Application number: DE19873705981
Authority: DE
Inventors: Reinhold Blauhut
Original assignee: NAVSAT GmbH
Current assignee: NAVSAT AG, SOLOTHURN, CH
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1988-09-08

Abstract

Device for target identification and fuze triggering of horizontal mines which are to be fired for anti-tank purposes in a target zone. Two directional microphones which are sensitive to armoured vehicle noise as well as a seismic sensor which is sensitive to seismic waves characteristic of armoured vehicles and an electronic evaluation device are provided. The receiving lines of the directional microphones are directed at the target zone and are at an acute angle with respect to one another, which angle encloses the firing direction of the horizontal mine. The evaluation device initially interrogates the seismic sensor for seismic waves which are characteristic of armoured vehicles, and activates the directional microphones in the event of seismic waves which are characteristic of armoured vehicles. The evaluation device detects the sound waves received by the two directional microphones and/or the received sound energy separately, the phase shift is determined, and fuze triggering is activated when the phase shift is at a minimum. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Zielerkennung und Zündauslösung von abzufeuernden Horizontalminen für die Panzer abwehr in einem Zielgebiet. Zündauslösung meint die Auslösung der Zündung für den Marsch der Horizontalmine zum Panzer.The invention relates to a device for target recognition and triggering of horizontal mines to be fired for the tanks defense in a target area. Ignition triggering means triggering the Ignition for the march of the horizontal mine to the tank.

Zur Panzerbekämpfung werden bisher, neben den Artilleriewaffen und diesen ähnlichen Waffensystemen, Panzerabwehrminen verwendet. Panzer abwehrminen haben die Eigenschaft, ohne personellen Einsatz über eine lange Zeitspanne hinweg wirksam zu sein und auf diese Weise begrenzte Geländebereiche gegen Panzerzugriffe zu schützen bzw. Panzersperrge biete zu schaffen. Nachteilig ist, daß Panzerminen flächendeckend in Breite und Tiefe verlegt werden müssen, um einen wirksamen Schutz zu bieten.Up to now, in addition to artillery weapons and these similar weapon systems, anti-tank mines. Tanks Defense mines have the property without human resources over a to be effective for a long period of time and thus limited Protect terrain areas against tank access or anti-tank barriers offer to create. The disadvantage is that tank mines are widespread in Width and depth must be relocated for effective protection to offer.

Um bei der Panzerbekämpfung solche flächendeckenden Maßnahmen zu vermeiden, wird der Einsatz von Horizontalminen angestrebt. Sie bieten den Vorteil, eine Gelände- und Zielgebietstiefe von bis zu 100 m wirk sam abzudecken. Horizontalminen bezeichnet Raketen, die aus im Kampf feld fest installierten Werfern abgefeuert werden, wenn ein zu be kämpfender Panzer im Zielfeld in die Schußrichtung kommt. Die Schuß richtung ist ein fester Parameter des installierten Werfers. Die er findungsgemäße Vorrichtung für die Zielerkennung und Zündauslösung von abzufeuernden Horizontalminen kann mit einem derartigen Werfer integriert werden.To take such comprehensive measures when fighting tanks avoid the use of horizontal mines. they offer the advantage of a depth of terrain and target area of up to 100 m sam cover. Horizontal mine refers to missiles that are out in combat field-installed launchers can be fired if one to be fighting tank in the target field comes in the direction of the shot. The shot Direction is a fixed parameter of the installed projector. Which he Device according to the invention for target recognition and ignition triggering of horizontal mines to be fired with such a launcher to get integrated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der eine Horizontalmine in genau dem Augenblick für die Marsch bewegung gezündet werden kann, in dem ein Panzer in Schußrichtung kommt.The invention has for its object to provide a device with a horizontal mine at the exact moment for the march Movement can be ignited in which a tank in the direction of fire is coming.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch zwei Richt mikrofone, die für Panzergeräusche empfindlich sind, einen Seismik sensor, der für panzereigentümliche Seismikwellen empfindlich ist, und eine elektronische Auswerteeinrichtung, wobei die Richtmikrofone mit ihren Richtlinien auf das Zielgebiet gerichtet sind und im spitzen Winkel zueinander stehen, der die Schußrichtung der Horizontalmine einschließt, wobei die Auswerteeinrichtung zunächst den Seismiksensor nach panzereigentümlichen Seismikwellen abfragt und bei panzereigen tümlichen Seismikwellen die Richtmikrofone aktiviert, wobei die Aus werteeinrichtung die von den beiden Richtmikrofonen aufgenommenen Schallwellen und/oder die aufgenommene Schallenergie separat erfaßt, die Phasenverschiebung ermittelt und bei einem Minimum des Wertes der Phasenverschiebung die Zündauslösung betätigt. Eine bevorzugte Ausführungsform, die sich durch Genauigkeit und einfache Auswertung auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schußrichtung mit der Mittellinie des spitzen Winkels zwischen den Richtlinien der Richt mikrofone zusammenfällt und die Auswerteeinrichtung bei Phasenver schiebung Null die Zündauslösung betätigt. Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung in bezug auf die Marschbewegung der Horizontalmine nur scharf werden darf, wenn ein zu bekämpfender Panzer in das Zielgebiet gelangt. Das kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Eine Ausführungsform, die sich durch Funktions sicherheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte einrichtung in bezug auf die Auswertung der Signale des Seismik sensors mit Bandfiltern, Periodenauswahl und Fourieranalyse arbeitet und folglich auf die diskreten Spektrallinien der Panzergeräusche anspricht, die für bestimmte Panzer typisch sind. The device according to the invention is characterized by two directions microphones that are sensitive to tank noise, a seismic sensor that is sensitive to armor-specific seismic waves, and an electronic evaluation device, the directional microphones with their guidelines are aimed at the target area and pointed Angle to each other, the shooting direction of the horizontal lead includes, the evaluation device first the seismic sensor queried for armor-specific seismic waves and for armored ones conventional seismic waves activated the directional microphones, the off value device that recorded by the two directional microphones Sound waves and / or the sound energy recorded separately, the phase shift is determined and at a minimum of the value the phase shift actuates the ignition trigger. A preferred one Embodiment characterized by accuracy and easy evaluation is characterized in that the shot direction with the centerline of the acute angle between the guidelines of the dir microphones coincides and the evaluation device at phase ver zero shift actuates the ignition trigger. It is understood that the device according to the invention with respect to the marching movement of the Horizontal mine may only become sharp if one to be combated Tanks reached the target area. This can be done in different ways can be achieved. An embodiment that is characterized by functional security is characterized by the fact that the evaluations Establishment for the evaluation of the signals of the seismic sensors with band filters, period selection and Fourier analysis and consequently on the discrete spectral lines of the tank noise that is typical of certain tanks.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Vorrichtung mit einem dritten Richtmikrofon auszurüsten, welches zur Richtungserkennung eines sich dem Zielgebiet nähernden Panzers sowie zur Unterdrückung von Kampf feldgeräuschen eingesetzt ist. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist dazu das dritte Richtmikrofon mit seiner Richtlinie ko axial, aber entgegengesetzt zur Schußrichtung angeordnet. Im Rahmen der Erfindung liegt es fernerhin, mit mehr als zwei bzw. mehr als drei Richtmikrofonen zu arbeiten, wobei die beschriebenen Funktionen unverändert bleiben und gleichsam Superpositionen der einzelnen Richt mikrofone vorgenommen werden.It is within the scope of the invention to provide the device with a third Directional microphone to equip, which is used for direction detection tank approaching the target area as well as to suppress combat field noise is used. According to a preferred embodiment of the Invention is the third directional microphone with its guideline ko arranged axially, but opposite to the direction of the shot. As part of the invention further lies with more than two or more than three directional microphones to work, with the functions described remain unchanged and as it were superpositions of the individual direction microphones are made.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zei gen in schematischer Darstellung Fig. 1 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung, in stalliert in einem Zielgebiet,In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only an exemplary embodiment. It zei gen schematic representation of Fig. 1 is a plan view of an inventive device, in stalled in a target area,

Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Funktion der Auswerteeinrichtung und Fig. 2 is a graphical representation to explain the function of the evaluation device and

Fig. 3 die graphische Darstellung der Fig. 2 in anderer Funktions stellung. Fig. 3 shows the graphical representation of Fig. 2 in a different function.

Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist für die Zielerkennung und Zündauslösung von abzufeuernden Horizontalminen M für die Pan zerabwehr in einem Zielgebiet bestimmt.The device shown in Fig. 1 is intended for target detection and triggering of fired horizontal mines M for Pan zerabwehr in a target area.

Zum grundsätzlichen Aufbau gehören zwei Richtmikrofone 1, 2, die für Panzergeräusche empfindlich sind, ein Seismiksensor 3, der für panzereigentümliche Seismikwellen empfindlich ist, und eine elektroni sche Auswerteeinrichtung 4. Die Richtmikrofone 1, 2 sind mit ihren Richtlinien 5, 6 auf das Zielgebiet gerichtet. Die Richtlinien 5, 6 stehen im spitzen Winkel a zueinander, der die Schußrichtung 7 der Horizontalmine einschließt. Die Auswerteeinrichtung 4 fragt zunächst den Seismiksensor 3 nach panzereigentümlichen Seismikwellen ab. Bei panzereigentümlichen Seismikwellen werden, wie weiter unten noch er läutert wird, die Richtmikrofone 1, 2 aktiviert. Die Auswerteeinrich tung 4 erfaßt die von den beiden Richtmikrofonen 1, 2 aufgenommenen Schallwellen und/oder die aufgenommenen Schallenergien separat. Sie ermittelt die Phasenverschiebung V und bei einem Minimum des Wertes der Phasenverschiebung V wird die Zündauslösung betätigt. Der Seis miksensor 3 ist im Boden verankert. Ein drittes Richtmikrofon 8 weist gleichsam nach rückwärts. Seine Richtlinie 8 verläuft koaxial aber entgegengesetzt zur Schußrichtung 7.The basic structure includes two directional microphones 1 , 2 , which are sensitive to tank noise, a seismic sensor 3 , which is sensitive to armor-specific seismic waves, and an electronic evaluation device 4 . The directional microphones 1 , 2 are aimed at the target area with their guidelines 5 , 6 . The guidelines 5 , 6 are at an acute angle a , which includes the firing direction 7 of the horizontal mine. The evaluation device 4 first queries the seismic sensor 3 for armor-specific seismic waves. In the case of armor-specific seismic waves, as will be explained further below, the directional microphones 1 , 2 are activated. The evaluation device 4 detects the sound waves picked up by the two directional microphones 1 , 2 and / or the recorded sound energies separately. It determines the phase shift V and, at a minimum of the value of the phase shift V , the ignition trigger is actuated. The Seis miksensor 3 is anchored in the ground. A third directional microphone 8 points backwards as it were. His guideline 8 runs coaxially but opposite to the direction of fire 7 .

Bei Annäherung eines zu bekämpfenden Panzers P empfängt der Seis miksensor 3 Seismikwellen in Form von Vibrationen, welche er in elek trische Signale umsetzt. Die Seismiksignale durchlaufen einen Band paßfilter, dessen untere Grenzfrequenz z. B. bei 16 Hz liegt, während die obere Grenzfrequenz bei 260 Hz liegt. Aus den Seismiksignalen werden besondere Perioden ausgewählt, beispielsweise 16 äquidistante Perioden. Diese werden normiert und in einer Mehrzahl von Schritten, z. B. 256 Schritten abgetastet. Die daraus resultierenden Amplituden werte werden mit Hilfe einer schnellen Fourieranalyse nach 256 Fre quenzamplitudenwerten (Spektrum der Harmonischen) transformiert. Die so berechneten 256 Frequenzamplitudenwerte werden nach dem Vor handensein bestimmter Spektrallinien elektronisch durchsucht. Falls die einem bestimmten zu bekämpfenden Panzertyp zugeordneten Spektral linien vorhanden sind und ihre Amplitude innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt, ist die Entscheidung "Panzer ja/nein" positiv, so daß die Zielerkennungsphase gestartet werden kann.When a tank P to be fought approaches, the seismic sensor receives 3 seismic waves in the form of vibrations, which it converts into electrical signals. The seismic signals pass through a bandpass filter, the lower limit frequency z. B. is 16 Hz, while the upper limit frequency is 260 Hz. Special periods are selected from the seismic signals, for example 16 equidistant periods. These are standardized and in a plurality of steps, e.g. B. 256 steps scanned. The resulting amplitude values are transformed with the aid of a fast Fourier analysis according to 256 frequency amplitude values (spectrum of the harmonics). The 256 frequency amplitude values thus calculated are searched electronically for the presence of certain spectral lines. If the spectral lines assigned to a particular tank type to be combated are present and their amplitude lies within a predetermined tolerance range, the decision "tank yes / no" is positive, so that the target detection phase can be started.

In der Zielerkennungsphase nehmen die Richtmikrofone 1, 2 die Panzer geräusche akustisch auf und wandeln diese in elektrische Signale um. Aufgrund der akustischen Laufzeit von ca. 300 m/s besteht eine Phasen verschiebung V zwischen den beiden aufgenommenen Signalen der front seitigen Richtmikrofone 1, 2, solange sich der zu bekämpfende Panzer P noch seitlich der Schußrichtung 7 befindet. Das zeigt die Fig. 2. So bald der Panzer P die Schußrichtung 7 kreuzt, wird die Phasenver schiebung V der Signale zu Null, wie es in der Fig. 3 angedeutet wurde. Nunmehr wird die Zündung für die Marschbewegung der Hori zontalmine ausgelöst.In the target recognition phase, the directional microphones 1 , 2 pick up the tank noise acoustically and convert it into electrical signals. Due to the acoustic transit time of approx. 300 m / s, there is a phase shift V between the two recorded signals of the front-side directional microphones 1 , 2 , as long as the tank P to be combated is still to the side of the firing direction 7 . This is shown in FIG. 2. As soon as the tank P crosses the firing direction 7 , the phase shift V of the signals becomes zero, as was indicated in FIG. 3. Now the ignition for the marching movement of the Hori zontalmine is triggered.

Claims

1. Device for target detection and triggering of firing the horizontal mines for anti-tank defense in a target area, - marked by
two directional microphones ( 1, 2 ) that are sensitive to tank noise,
a seismic sensor ( 3 ) which is sensitive to armor-specific seismic waves, and
an electronic evaluation device ( 4 ),

the directional microphones ( 1, 2 ) with their guidelines ( 5 , 6 ) are aimed at the target area and are at an acute angle ( a ) to each other, which includes the firing direction ( 7 ) of the horizontal mine, the evaluation device ( 4 ) first of all the seismic sensor ( 3 ) queries for armor-specific seismic waves and activates the directional microphones ( 1, 2 ) for armor-specific seismic waves, the evaluation device ( 4 ) recording the sound waves and / or the sound energy recorded separately by the two directional microphones ( 1, 2 ), the phase shift ( V ) is determined and the ignition is actuated at a minimum of the value of the phase shift ( V ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the weft direction ( 7 ) with the center line of the acute angle ( a ) between the guidelines ( 5 , 6 ) of the directional microphones ( 1 , 2 ) coincides and the evaluation device ( 4 ) with phase shift ( V ) Zero actuated the ignition trigger.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the evaluation device ( 4 ) in relation to the evaluation of the signals of the seismic sensor ( 3 ) works with band filters, period selection and Fourier analysis and responds to discrete spectral lines.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a third directional microphone ( 8 ) is arranged and this is used for direction detection and for suppressing Kampffeldge noise.

5. The device according to claim 4, characterized in that the third directional microphone ( 8 ) with its directive ( 8 ) coaxially but opposite to the shot direction ( 7 ) is arranged.