Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Bei Schießständen, die durch mehrere parallel verlaufende Schießbahnen
gekennzeichnet sind und die mit einem automatisierten Treffererkennungs- und Auswertungssystem
ausgerüstet sind, stellt sich bei gleichzeitiger Benutzung durch mehrere Schützen
stets das Problem, eine erkannte Trefferlage eines Schusses auf einer einem bestimmten
Schützen bzw. einer bestimmten Waffe zuzuordnen. Es ist dies eine Frage der korrekten
Auswertung der Leistung des einzelnen Schützen und dient der Vermeidung von Fehlregistrierungen.
Diese Zuordnung der Trefferlage erfolgt in vielen Fällen nach automatisiert ablaufenden
Verfahren, die jedoch in einzelnen Fällen nicht frei von Störeinflüssen sind.
Aus der DE 44 13 628 ist eine
Schießanlage bekannt, bei welcher mittels einer besonderen Beobachtungsvorrichtung
Informationen betreffend die aktuelle Lage und Handlungen eines Schützens auf eine
Steuerungseinrichtung übertragen werden, die ihrerseits mit einer, eine Zieldarstellung
beeinflussenden Steuerungseinrichtung in Verbindung steht. Mehrere derartiger Anordnungen
können miteinander vernetzt werden, so dass sich im Rahmen der Auswertungsfrage
des Trefferergebnisses die Zuordnung zu einzelnen Schützen stellt. Schallsensoren
und Spracherkennungsmittel stellen eine Verbindung zwischen dem Schützen und der
genannten Steuerungseinrichtung her.
Ein vergleichbares System ist aus der GB 1 522 831 bekannt, wobei
eine Zieldarstellung von mehreren Schützen gleichzeitig beschossen wird, wobei eine
Verbindung zwischen dem einzelnen Schützen und einer rechnergestützten Auswertungseinheit
entweder durch ein Kabel hergestellt wird, welches unmittelbar mit der Waffe in
Verbindung steht oder durch eine Mikrofonanordnung.
Auf Mikrofone gestützte Techniken zu Identifikation des einzelnen
von mehreren, eine Schießanlage gleichzeitig benutzenden Schützen ist jedoch nach
Maßgabe der örtlichen Verhältnisse mit zahlreichen Fehlerquellen behaftet. So kann
es bei dem einzelnen Mikrofon zu einer Einkopplung von Fremdgeräuschen kommen, welche
die scheinbare Aulösung eines Schusses signalisieren, der jedoch nicht von dem die
jeweilige Schießbahn benutzenden Schützen herrührt. Darüber hinaus können Echos
als scheinbare Schüsse interpretiert werden. Zu berücksichtigen ist auch die bei
unterschiedlichen Waffen unterschiedliche Geräuschentwicklung, die Geschossgeschwindigkeit
sowie bei automatischen Waffen die Schussfolgegeschwindigkeit. Sämtliche dieser
Einflüsse eröffnen Fehlinterpretationen, welche die Lokalisierung eines einzelnen
Schützen bei einer größeren, durch mehrere Schießbahnen gekennzeichneten Schießanlage
beträchtlich erschweren können und im Regelfall zusätzliche kostenträchtige Maßnahmen
erforderlich machen.
Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung
der eingangs bezeichneten Art zu entwerten, welche in einfacher und besonders zuverlässiger
Weise die Identifikation des einen Schuss auslösenden Schützen ermöglicht und somit
einen Beitrag zu einer korrekten Auswertung der jeweiligen Trefferlage leistet.
Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Anordnung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils
des Anspruchs 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach, dass der jeweilige Abschussdetektor
ein solcher ist, dessen Messprinzip auf der Erfassung der auf der jeweiligen Bahn
infolge eines ausgelösten Schusses freigesetzten Druckwelle bestimmt und eingerichtet
ist. In Abkehr von dem eingangs dargelegten Stand der Technik, bei welchem das Auslösen
eines Schusses u.a. durch ein Mikrofon, somit im weitesten Sinne ein System zur
Umsetzung von Tonschwingungen in entsprechende Schwingungen einer elektrischen Größe
bewirkt wird, wird erfindungsgemäß die an einem definierten Ort entlang der Bahn
freigesetzte Druckwelle erfasst, beispielsweise in der Form einer Funktion, welche
den an dem gegebenen Ort messbaren Verlauf des Druckes in Abhängigkeit von der Zeit
beschreibt. Im Rahmen des erfindungsgemäß eingesetzten Abschussdetektors kommt somit
in jedem Fall ein Druckmesssystem zum Einsatz, welches unmittelbar den am Ort des
Abchussdetektors infolge des Schusses entwickelten Absolutdruck oder auch den Überdruck
oberhalb des atmosphärischen Druckes erfasst. Diese erfindungsgemäß erfasste Funktion
hat einen für einen Schuss charakteristischen impulsartigen Verlauf und dient als
Ausgangspunkt für die Feststellung, dass auf der jeweiligen Bahn ein Schuss ausgelöst
worden ist.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 ist im Rahmen des Abschussdetektors
einem Drucksensor ein trichterartiges Eingangsorgan zugeordnet, welches sich in
Richtung auf den Drucksensor hin verjüngt. Dieses Eingangsorgan ist ein erstes Mittel
zur Erhöhung der Selektivität der erfindungsgemäßen Anordnung. So wird durch dieses
Eingangsorgan bereits erreicht, dass ein auf der benachbarten Bahn des Schießstandes
ausgelöster Schuss hinsichtlich seiner Druckwirkungen im Bereich des Drucksensors
zumindest erheblich abgeschwächt erfasst wird und somit deutlich von einer solchen
Druckwelle unterscheidbar ist, die von einem Schuss herrührt, der auf der betrachteten
Bahn ausgelöst worden ist.
Die Merkmale des Anspruchs 3 sind auf weitere Mittel gerichtet, welche
die Selektivität der erfindungsgemäßen Anordnung bestimmen. So ist eine Diskriminatorschaltung
vorgesehen, in welcher das über den Drucksensor eingekoppelte Signal nach Maßgabe
bestimmter Parameter einer Prüfung unterzogen wird, wobei die Frage, ob das empfangene
Signal einem Schuss auf der jeweiligen Bahn zuzuordnen ist oder
nicht, von dem Ergebnis dieser Prüfung abhängt. Die Diskriminatorschaltung dient
somit der messtechnischen Unterdrückung solcher Signale, die aufgrund dieser Prüfung
nicht als ein solches Signal zu interpretieren sind, welches einen bahnspezifischen
Schuss anzeigt. Der Diskriminatorschaltung können sämtliche aus dem gemessenen Drucksignalverlauf
erfassbaren, für einen Schuss charakteristische Parameter zugrunde gelegt werden.
Vorzugsweise ist der Drucksensor gemäß den Merkmalen des Anspruchs
4 ein solcher, der zur ausgangsseitigen Generierung eines elektrischen, den Druck
im Zeitablauf beschreibenden Signals eingerichtet ist. Ein solches analoges Signal
eröffnet beliebige Auswertungsmöglichkeiten.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 werden von dem durch den Drucksensor
generierten Signal bevorzugt Eigenschaften wie dessen Flankensteilheit und/oder
dessen Spitzenwert erfasst. Indem für diese beiden Parameter Bandbreiten vorgegeben
sind, welche dem Druckverlauf von üblicherweise auf dem Schießstand benutzten Walten,
insbesondere der hierbei zum Einsatz kommenden Kaliber berücksichtigen, stehen ausreichende
Datensätze zur Verfügung, um die Grenzen zu definieren, jenseits welcher eingehende
Signale nicht als Schuss interpretiert werden. Diese Bandbreite ist naturgemäß in
Zusammenhang mit dem Aufstellungsort des Abschussdetektors zu sehen, der sich regelmäßig
zwischen der Zieldarstellung und dem Schützen befindet. Dies bedeutet, dass die
genannten Bandbreiten innerhalb der Diskriminatorschaltung justierbar eingerichtet
sein müssen.
Die Merkmale des Anspruchs 6 sind auf eine vorteilhafte technische
Realisierung des Drucksensors gerichtet. Bei diesem kommt in jedem Fall ein solches
Druck- bzw. Kraftmesssystem zum Einsatz, welches an die zu erwartenden, durch das
Auslösen eines Schusses ausgelösten Absolutwerte des Drucksignals angepasst sind.
Weitere Eigenschaften liegen in der Grenzfrequenz dieses Systems, bei welcher die
Schussgeschwindigkeit automatischer Waffen berücksichtigt werden muss.
Man erkennt anhand der obigen Ausführungen, dass mit der erfindungsgemäßen
Anordnung in einfacher Weise ein hohes Maß an Selektivität hinsichtlich der Interpretation
von Signalen installiert ist, von denen die Identifikation eines Schusses bzw. eines
Schützen abhängig gemacht wird. Die weitere Verarbeitung der auf diesem Wege gewonnenen
Signale kann in an sich bekannter Weise erfolgen, d.h. es wird ein, mittels eines
Treffererkennungssystems generierter, eine Trefferlage beschreibender Datensatz
erst dann dem die jeweilige Bahn benutzenden Schützen zugeordnet, wenn ein, die
einwandfreie Identifizierung eines Schusses auf der betrachteten Bahn beschreibendes
Signal vorliegt. Signale von parallelen Bahnen werden regelmäßig bereits aus energetischen
Gründen nicht als Signale interpretierbar sein, die sich als Schuss der betrachteten
Schießbahn interpretieren lassen. Über die Flankensteilheit des Signals, welche
für das impulsartige Muster des Druckverlaufs charakteristisch ist, können Fremdgeräusche
als solche erkannt und unterdrückt werden, da bei diesen der charakteristische Druckverlauf
nicht vorliegt. Die Anordnung ist insbesondere auch zur Verwendung in Verbindung
mit automatischen Waffen geeignet, da hohe Schussfolgegeschwindigkeiten entsprechend
dem eingesetzten Druckmessprinzip auswertbar sind.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung
wiedergegebene Schaltschema näher erläutert werden.
Mit 1 ist in der Zeichnung eine Waffe angedeutet, aus der
nach Auslösen eines Schusses ein Geschoss 2 austritt. Hierbei wird davon
ausgegangen, dass sich der jeweilige Schütze auf einer der mehreren Schießbahnen
einer Schießanlage befindet. In unmittelbarer Nähe des Schützen, jedoch zwischen
diesem und der zu beschießenden Zieldarstellung befindet sich ein Abschussdetektor
3, der ortsfest aufgestellt ist und an welchem das Geschoss 2
in Richtung des Pfeiles 4 vorbeifliegt. Einer jeden der Schießbahnen ist
ein solcher Abschussdetektor 3 zugeordnet.
Ein Abschussdetektor 3 besteht aus einem in Richtung zu dem
Schützen hin offenen, sich in Beschussrichtung trichterartig verjüngenden Eingangsorgan
5, auf dessen Grund sich ein Drucksensor 6 befindet. Als Drucksensor
6 kann jedes elektrische Messsystem eingesetzt werden, welches eine dem
eingangsseitigen Druck entsprechenden elektrische Messgröße bildet. Beispielsweise
kann es sich bei dem Drucksensor um einen solchen handeln, bei welchem der Druck
im weitesten Sinne auf eine Kraftmessung zurückführbar ist, die mittels der an sich
bekannten Techniken der piezoelektrischen Kraftmesstechnik oder der Dehnungsmesstechnik,
insbesondere mittels Dehnmessstreifen durchgeführt wird. In jedem Fall steht ausgangsseitig
bezüglich des Drucksensors 6 ein elektrisches Signal zur Verfügung, welches
die ermittelte Kraft als Funktion der Zeit beschreibt und welches über eine Leitung
7 zwecks Auswertung weitergeleitet wird. Diese Funktion weist ein für einen
Schuss charakteristisches Muster auf, welches die Grundlage der Schützenidentifikation
bildet.
Das über die Leitung 7 übertragene, einem Schuss zugeordnete
Signal weist eine impulsartige charakteristische Zeitabhängigkeit auf, wobei der
Flankenanstieg des Signals und – u.a. abhängig von dem Abstand zwischen dem
Abschussdetektor 3 einerseits und dem Schützen andererseits – der
Maximalwert des Signals ausgewertet werden.
Mit 8 ist eine Diskriminatorschaltung bezeichnet, welche
darauf abzielt, nur solche Signale einer Weiterverarbeitung zuzuführen, die von
ihrem Verlauf her als Schuss interpretierbar sind.
Die Diskriminatorschaltung 8 steht mit einer Steuerungseinrichtung
9 in Verbindung, die ihrerseits über eine Leitung
10 mit einer zeichnerisch nicht dargestellten Treffererkennungseinrichtung
einer Zieldarstellungseinrichtung in Wirkverbindung steht. Über die Leitung
10 werden der Steuerungseinrichtung 9 somit Informationen über
einen Treffer und dessen Lage übermittelt.
Sobald mittels der Waffe 1 ein Schuss ausgelöst worden ist
und das Geschoss 2 deren Lauf verlassen hat, treten in der Folge die, den
Antrieb des Geschosses 2 innerhalb des Laufes bewirkenden Treibgase aus
und bilden eine Druckwelle, die über das Eingangsorgan 5 des Abschussdetektors
3 eingekoppelt wird. Bereits von dem trichterartigen Eingangsorgan
5 geht eine Wirkung derart aus, dass solche Druckwellen, die von einer
benachbarten Schießbahn ausgehen, hinsichtlich ihrer Wirkung auf den Drucksensor
6 zumindest stark abgeschwächt und spätestens in der Diskriminatorschaltung
8 völlig unterdrückt werden.
Am Ausgang des Drucksensors 6 liegt im jeden Fall ein elektrisches
Signal an, welches den Druckverlauf über der Zeit beschreibt und als Ausgangssignal
für die Identifizierung des die Waffe 1 betätigenden Schützen benutzt wird.
Wie bereits erwähnt, wird im Rahmen der Diskriminatorschaltung die Flankensteilheit
dieses Signals ebenso wie dessen Maximalwert mit vorab gespeicherten Werten verglichen,
die Standardsignalen entnommen sind, die jeweils einen Schuss beschreiben. Lediglich
dann, wenn das in der Diskriminatorschaltung 8 ausgewertete Signal sämtliche
Kriterien erfüllt, d.h. eine hinreichende Flankensteilheit und einen geeigneten
Maximalwert aufweist, und ggf. weitere, sich aus der Signalauswertung ergebende
Parameter vorliegen, wird der Steuerungseinrichtung 9 ein Schuss signalisiert,
der über die Waffe 1 ausgelöst worden ist und welchem die über die Leitung
10 eingegangene Information betreffend eine Trefferlage zugeordnet wird.
Falls der Steuerungseinrichtung 9 über die Leitung
7 kein Signal zugeleitet wird, wird eine dennoch über die Leitung
10 übertragene Trefferinformation ignoriert.
Man erkennt anhand der vorstehenden Ausführungen, dass die erfindungsgemäße,
den beschriebenen Abschussdetektor 3 einbindende Anordnung ein einfaches
und besonders zuverlässiges System zur eindeutigen Identifizierung eines Schützens
betrifft, welches zum Zusammenwirken mit einer Steuerungseinrichtung für eine automatisierte
Treffererkennung geeignet ist und mit entsprechenden Schnittstellen ausgerüstet
werden kann.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist auch dann mit Vorteil einsetzbar,
wenn mehrere Schützen die gleiche Zieldarstellung beschießen, wobei in diesem Fall
jedem Schützen eine solche Anordnung zugeordnet wird.