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DE102016005911A1 - Measuring projectile and method for measuring a condition of a gun by means of a measuring projectile - Google Patents

Measuring projectile and method for measuring a condition of a gun by means of a measuring projectile Download PDF

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DE102016005911A1
DE102016005911A1 DE102016005911.7A DE102016005911A DE102016005911A1 DE 102016005911 A1 DE102016005911 A1 DE 102016005911A1 DE 102016005911 A DE102016005911 A DE 102016005911A DE 102016005911 A1 DE102016005911 A1 DE 102016005911A1
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DE
Germany
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projectile
measuring
measurement
gun
sensor data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016005911.7A
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German (de)
Inventor
Henry Roger Frick
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
Rheinmetall Air Defence AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A31/00Testing arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/365Projectiles transmitting information to a remote location using optical or electronic means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Messprojektil (1, 2) mit mindestens einem Sensor (4), mit einem Speicher (5), mit einer Sendeantenne (14) und ein Verfahren zur Messung eines Zustandes eines Geschützes (21) mittels des Messprojektils (1, 2), wobei das Messprojektil (1, 2) mittels des Geschützes (21) abgefeuert wird, wobei mittels mindestens eines Sensors (14) des Messprojektils (1, 2) Sensordaten während des Ladens und/oder des Abfeuerns des Messprojektils (1, 2) erfasst werden, wobei die gemessenen Sensordaten mittels einer Sendeantenne (14) des Messprojektils (1, 2) an eine Empfangsantenne (25) gesendet werden. Das Messprojektil (1, 2) und das Verfahren sind insbesondere auch während eines Gefechtes einsetzbar dadurch, dass die Sensordaten außerhalb des Geschützrohres während des Fluges des Messprojektils (1, 2) gesendet werden und von mindestens einer außerhalb des Geschützrohres angeordneten Empfangsantenne (25) empfangen werden. Ein Sendebeginn erfolgt in Abhängigkeit von den gemessenen Sensordaten.The invention relates to a measuring projectile (1, 2) having at least one sensor (4), a memory (5), a transmitting antenna (14) and a method for measuring a condition of a gun (21) by means of the measuring projectile (1, 2 ), wherein the measuring projectile (1, 2) is fired by means of the gun (21), wherein by means of at least one sensor (14) of the measuring projectile (1, 2) sensor data during charging and / or firing of the measuring projectile (1, 2) are detected, wherein the measured sensor data by means of a transmitting antenna (14) of the measuring projectile (1, 2) are sent to a receiving antenna (25). The measuring projectile (1, 2) and the method can also be used during a skirmish in that the sensor data are transmitted outside the gun barrel during the flight of the measuring projectile (1, 2) and received by at least one receiving antenna (25) arranged outside the gun barrel become. A transmission start takes place in dependence on the measured sensor data.

Description

Die Erfindung betrifft ein Messprojektil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Messung eines Zustands eines Geschützes mittels eines Messprojektils, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 8.The invention relates to a measuring projectile with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for measuring a state of a gun by means of a measuring projectile, with the features of the preamble of claim 8.

Mittels des Messprojektils und des Verfahrens sind alle wichtigen physikalischen und/oder chemischen Parameter erfassbar, welche auf das Projektil insbesondere vom Ladevorgang bis zum Verlassen des Geschützrohres wirken. Das vorgeschlagene Verfahren, nämlich die entsprechende Messmethode, kann nicht nur bei der Munitionsentwicklung eingesetzt werden, sondern kann auch während eines laufenden Gefechts über den jeweils aktuell vorliegenden Geschützzustand Auskunft geben.By means of the measuring projectile and the method, all important physical and / or chemical parameters can be detected, which act on the projectile, in particular, from the loading process until it leaves the gun barrel. The proposed method, namely the corresponding measurement method, can not only be used in the development of ammunition, but can also provide information about the currently present state of the gun during an ongoing battle.

Für die Entwicklung neuer Munitionsarten ist es wichtig, die Belastung möglichst präzise zu kennen, welche das Geschütz auf die Munition ausübt. Besonders bei komplexen Munitionsarten, die nicht nur eine Sprengladung und einen einfachen Aufschlagzünder enthalten, sondern beispielsweise mit einer umfassenden Elektronik und/oder Sensorik oder einer speziellen Energieversorgungseinrichtung ausgestattet sind, ist es wichtig, die Belastung auf die Munition präzise zu kennen, um darauf aufbauend nachfolgend die physikalischen und/oder chemischen Belastungen auf die Munition zu spezifizieren. Nur dann ist ein Munitionsentwickler in der Lage, den hohen Belastungen Rechnung zu tragen, welche auf die Munition im Geschütz während des Ladens und des Abfeuerns wirken. Die Munition kann dann so ausgelegt werden, dass sie diesen Belastungen sicher Stand hält.For the development of new types of ammunition, it is important to know as precisely as possible the impact that the gun has on the ammunition. Especially with complex types of ammunition, which contain not only an explosive charge and a simple impact fuse, but are equipped for example with a comprehensive electronics and / or sensors or a special power supply device, it is important to know the load on the ammunition precisely, building on the following specify the physical and / or chemical loads on the ammunition. Only then will an ammunition developer be able to cope with the high loads that will be placed on the ammunition in the gun during loading and firing. The ammunition can then be designed to withstand these loads safely.

Die für die Munitionsentwicklung relevanten Größen, d. h. die relevanten Sensordaten wie zum Beispiel mechanische, thermodynamische, elektromagnetische wie auch innenballistische Messgrößen, können nicht auf einfache Weise während des Ladens und Abfeuerns gemessen werden. Diese Messgrößen wirken innerhalb des Geschützes auf die Munition, d. h. auf die Projektile. Es ist im Betrieb des Geschützes nicht ohne weiteres möglich, eine Vielzahl der entsprechenden Sensoren zum Beispiel Drucksensoren, Temperatursensoren oder Beschleunigungssensoren in das Geschütz einzubauen, da diese Sensoren die Integrität und die mechanische Struktur des Geschützes stark negativ beeinflussen könnten. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die die vorgenannten Messgrößen unter möglichst unverfälschten und betriebsnahen Bedingungen messen sollen.The relevant quantities for ammunition development, d. H. the relevant sensor data, such as mechanical, thermodynamic, electromagnetic and internal ballistic measures, can not be easily measured during charging and firing. These measurements act on the ammunition within the gun, d. H. on the projectiles. It is not readily possible in the operation of the gun to incorporate a variety of the corresponding sensors, for example, pressure sensors, temperature sensors or acceleration sensors in the gun, as these sensors could strongly adversely affect the integrity and mechanical structure of the gun. Various methods and devices are known from the state of the art, which are intended to measure the abovementioned measured variables under as pure as possible and operating conditions.

Aus der US 7,581,497 B2 ist ein Messprojektil bekannt, mit dem Sensordaten während des Ladevorgangs und während des Verbleibens im Patronenlager aufgezeichnet werden können. Das Projektil wird aber nicht abgefeuert. Es werden somit keine Sensordaten nach dem Zünden einer Treibladung gemessen. Dieses Messprojektil und das entsprechende Verfahren sind nicht in der Lage, Sensordaten nach dem Abfeuern zu messen. Das Messprojektil muss nach der Messung aus dem Geschütz manuell entnommen werden. Das Entfernen eines nicht abgefeuerten Messprojektils kann je nach Geschützbauart aufwändig sein. Ferner kann dieses Messprojektil während eines Gefechts nicht eingesetzt werden. Das Messprojektil weist einen Speicher und mehrere Sensoren auf.From the US 7,581,497 B2 is a measuring projectile known, can be recorded with the sensor data during charging and while remaining in the chamber. The projectile is not fired. Thus, no sensor data are measured after the ignition of a propellant charge. This measurement projectile and method are unable to measure sensor data after firing. The measuring projectile must be removed manually from the gun after the measurement. The removal of a non-fired measurement projectile can be complex depending on the gun design. Furthermore, this measurement projectile can not be used during a battle. The measuring projectile has a memory and several sensors.

Aus der US 8,738,330 B1 ist ein Messprojektil in Form eines inerten Geschosses mit einer Energieversorgung und mit mehreren Sensoren bekannt. Dieses Messprojektil kann mit üblichen anderen Geschossen zusammen geladen und transportiert werden. Ziel ist die Erfassung von Messgrößen, die das Geschoss beeinflussen, während das Geschoss transportiert und gelagert wird oder innerhalb der Waffe angeordnet ist. Ein Datenrekorder innerhalb des Messprojektils kann manuell aus der Ferne oder automatisch gestartet werden. Die Datenaufnahme endet, wenn der Datenrekorder betätigt wird oder wenn ein entsprechendes Endkriterium aufgezeichnet wird.From the US 8,738,330 B1 is a measuring projectile in the form of an inert projectile with a power supply and with multiple sensors known. This measuring projectile can be loaded and transported together with usual other projectiles. The aim is to capture measurements that affect the projectile while the projectile is being transported and stored or located inside the weapon. A data recorder within the measurement projectile can be manually started remotely or automatically. The data recording ends when the data recorder is actuated or when a corresponding end criterion is recorded.

Aus der US H 2265 H ist ein Messprojektil mit einem Beschleunigungsmesser und mit einer Datenrekordereinrichtung bekannt, wobei die Datenrekordereinrichtung und der Beschleunigungsmesser derart robust ausgeführt sind, so dass die Verzögerung beim Einschlag des Messprojektils in ein Testziel registriert und aufgezeichnet werden können.From US H 2265 H a measuring projectile with an accelerometer and a data recorder device is known, wherein the data recorder device and the accelerometer are designed so robust, so that the delay in the impact of the measurement projectile can be registered and recorded in a test target.

Aus der US 7,600,421 B1 ist ein Messprojektil mit mehreren Sensoren und einer Sendeantenne nämlich einem Transmitter bekannt. Im Bereich der Geschützrohrmündung ist eine Empfangseinrichtung mit einer Empfangsantenne eines Funkempfängers angeordnet.From the US 7,600,421 B1 is a measuring projectile with multiple sensors and a transmitting antenna, namely a transmitter known. In the area of the gun barrel mouth, a receiving device with a receiving antenna of a radio receiver is arranged.

Aus der gattungsbildenden US 8,910,515 B1 ist ein Messprojektil mit wenigstens einem Magnetsensor beispielsweise einem Hall-Sensor bekannt. Dieser Magnetsensor wirkt mit rotierbar innerhalb des Geschosses angeordneten Magneten zusammen mit dem Ziel, die Geschossrotation während der Innenballistik zu messen. Über eine Telemetrieanordnung innerhalb des Messprojektils werden relevante Daten an eine Empfangseinrichtung im Bereich der Geschützmündung übertragen. An Bodenstationen werden die erfassten Daten zusammengeführt. Das Telemetriesystem ist in einem Nasenbereich des Messprojektils hinter einer Kunststofffrontscheibe angeordnet.From the generic US 8,910,515 B1 For example, a measurement projectile with at least one magnetic sensor, for example a Hall sensor, is known. This magnetic sensor works with rotatably arranged within the projectile magnet together with the aim to measure the projectile rotation during the inner ballistics. Via a telemetry arrangement within the measuring projectile, relevant data is transmitted to a receiving device in the area of the gun muzzle. At ground stations, the collected data is merged. The telemetry system is in a nasal area of the Measuring projectile arranged behind a plastic front disc.

Diese im Stand der Technik bekannten Messprojektile und Verfahren sind aufwändig und im Wesentlichen nur für den Entwicklungs- bzw. Testbetrieb praktikabel. Es ist nicht möglich, Informationen über den Geschützzustand im laufenden Gefecht zu ermitteln bzw. zu übertragen, da die im Gefecht eingesetzten Geschütze in der Regel keine zusätzliche Empfangseinheit im Bereich der Geschützrohrmündung aufweisen. Die bekannten Verfahren setzen voraus, dass im Bereich der Mündung des Geschützrohres eine entsprechende Empfangseinheit angebracht ist.These measurement projectiles and methods known in the prior art are laborious and essentially practicable only for development or test operation. It is not possible to determine or transmit information about the state of the gun in the current battle, since the guns used in combat usually have no additional receiving unit in the gun barrel mouth. The known methods assume that a corresponding receiving unit is mounted in the region of the mouth of the gun barrel.

Bei einem weiteren Messverfahren wird versucht, das Messprojektil möglichst sanft abzubremsen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass mit dem Geschütz in Schnee geschossen wird. Das Messprojektil wird danach geborgen und die Daten aus dem Messprojektil ausgelesen. Diese Methode hat den Nachteil, dass einerseits das sanfte Abbremsen nicht immer möglich ist, da zum Beispiel die Schneedecke zu dünn ist und das Messprojektil gegebenenfalls auf Fels trifft und andererseits eine Bergung sehr arbeitsintensiv ist. Zudem ist es nicht sicher, ob das Messprojektil überhaupt noch auffindbar ist.In another measuring method, an attempt is made to brake the measuring projectile as gently as possible. This can be done, for example, by firing with the gun in snow. The measurement projectile is then retrieved and the data is read out of the measurement projectile. This method has the disadvantage that on the one hand the gentle braking is not always possible because, for example, the snow cover is too thin and the Messprojektil optionally hits rock and on the other hand, a salvage is very labor intensive. In addition, it is not certain that the measurement projectile can still be found.

Es ist bekannt, dass Messprojektile mit einem Draht verbunden worden sind, um Daten an eine Messstelle zu übertragen. Der Draht reißt, wenn das Messprojektil das Geschützrohr verlassen hat und eine gewisse Distanz zurückgelegt worden ist. Auch hier ist ein Serienfeuerbetrieb nicht möglich. Außerdem ist dieses Messverfahren störanfällig, da der Draht ebenfalls beschleunigt wird und den harten Bedingungen im Rohr ausgesetzt ist.It is known that measuring projectiles have been connected to a wire in order to transmit data to a measuring point. The wire breaks when the measuring projectile has left the gun barrel and a certain distance has been covered. Again, a serial fire operation is not possible. In addition, this measurement method is susceptible to interference, since the wire is also accelerated and exposed to the harsh conditions in the pipe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Messprojektil und das eingangs genannte Verfahren in der Art auszugestalten und weiterzubilden, so dass das Messprojektil und das Verfahren insbesondere auch während eines Gefechtes einsetzbar sind.The invention is based on the object of designing and further developing the measurement projectile mentioned at the outset and the method mentioned at the outset, so that the measurement projectile and the method can also be used during a skirmish.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nun durch ein Verfahren und ein Messprojektil mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 8 gelöst.This object of the invention is now achieved by a method and a Meßprojektil with the features of the independent claims 1 and 8.

Nach dem Abfeuern, während des Flugs des Messprojektils außerhalb des Geschützrohres sind die Sensordaten an mindestens eine Empfangsantenne sendbar. Dies hat den Vorteil, dass das Senden der Daten beispielsweise erst dann erfolgt, wenn das Messprojektil das Geschützrohr verlassen hat. Hierdurch ist es nicht nötig, im Bereich der Geschützrohrmündung eine entsprechende Empfängereinheit zu montieren. Das Messprojektil sendet die aufgezeichneten Daten an eine Auswerteeinheit insbesondere in Form einer Bodenstation zurück. Dabei wird das Projektil unter realen Bedingungen abgeschossen. Es ist nicht nötig, ein spezielles Geschütz zu verwenden, sondern das Messprojektil kann genauso wie andere ohne Sensoren ausgerüstete Projektile eingesetzt werden. D. h. das Messprojektil und das Verfahren eignen sich zur Bestimmung des Zustands von im Wesentlichen beliebigen Geschützen mit dem zum Messprojektil passenden Kaliber.After firing, during the flight of the measuring projectile outside the gun barrel, the sensor data can be sent to at least one receiving antenna. This has the advantage that the transmission of the data takes place, for example, only when the measuring projectile has left the gun barrel. As a result, it is not necessary to mount a corresponding receiver unit in the area of the gun barrel mouth. The measurement projectile sends back the recorded data to an evaluation unit, in particular in the form of a ground station. The projectile is shot down under real conditions. It is not necessary to use a special gun, but the measuring projectile can be used just like other projectiles without sensors. Ie. The measuring projectile and the method are suitable for determining the condition of essentially any guns with the caliber suitable for the measuring projectile.

Um sicherzustellen, dass das Messprojektil das Geschützrohr beim Senden verlassen hat und nicht unnötig Energie bei einem verfrühten Senden verschwendet wird, erfolgt der Sendebeginn der aufgezeichneten Sensordaten in Abhängigkeit von den ermittelten Sensordaten.In order to ensure that the measuring projectile has left the gun barrel during transmission and that no unnecessary energy is wasted in a premature transmission, the transmission of the recorded sensor data is commenced in dependence on the sensor data determined.

Das Erreichen der Maximalgeschwindigkeit kann als Kriterium für den Sendebeginn mittels einer entsprechenden Steuerung des Messprojektils ausgewertet werden. Anhand der Sensordaten wird der Zeitpunkt ermittelt, wenn die Geschwindigkeit oberhalb einer Mindestgeschwindigkeit liegt und die Beschleunigung einen Nulldurchgang erfährt. Hiernach beginnt das Senden der Sensordaten mit den zugehörigen Zeitwerten, wann die Sensordaten erfasst worden sind.The achievement of the maximum speed can be evaluated as a criterion for the start of transmission by means of a corresponding control of the measurement projectile. Based on the sensor data, the time is determined when the speed is above a minimum speed and the acceleration undergoes a zero crossing. Thereafter, sending the sensor data with the associated time values begins when the sensor data has been detected.

Alternativ kann der Drall gemessen und zur Bestimmung des Sendebeginns ausgewertet werden. Wenn der Drall einen Drallschwellwert überschritten hat, beginnt das Senden der Sensordaten.Alternatively, the twist can be measured and evaluated to determine the start of transmission. If the spin has exceeded a swirl threshold, the sensor data will begin to transmit.

Mit dem Messprojektil und dem Verfahren, d. h. der Messmethode sind alle wichtigen physikalischen oder chemischen Parameter bestimmbar, welche auf das Projektil vom Ladevorgang bis zum Verlassen des Geschützrohres wirken. Das Messverfahren umfasst die eigentliche Messung der interessierenden Sensordaten, das Abspeichern der Sensordaten und die Übermittlung der Sensordaten an eine Empfangsantenne, mit dem Ziel die gemessenen Messgrößen für den Nutzer in eine verwertbare Form zu bringen.With the measuring projectile and the method, d. H. The measurement method determines all important physical or chemical parameters that affect the projectile from charging to leaving the gun barrel. The measuring method comprises the actual measurement of the sensor data of interest, the storage of the sensor data and the transmission of the sensor data to a receiving antenna, with the aim of bringing the measured parameters for the user into a usable form.

Dabei wird das Messprojektil unter realen Bedingungen abgeschossen. Dies kann im Einzelschussbetrieb oder im Serienfeuerbetrieb geschehen. Es ist nicht notwendig, das abgeschossene Messprojektil zu bergen, um die gespeicherten Sensordaten nachträglich auszulesen. Es kann davon ausgegangen werden, dass das Messprojektil nicht mehr auffindbar ist und nach dem Auftreffen auf ein Hindernis zerstört wurde. Wird das Messverfahren im Gefecht eingesetzt, so kann unter Umständen das Messprojektil nicht mehr sichergestellt werden, da das Messprojektil im feindlichen Gebiet zur Landung gelangt ist. Das vorgeschlagene Messverfahren ist nicht nur während der Munitionsentwicklung einzusetzen, sondern kann während des Gefechts über den Geschützzustand Auskunft geben. So hat die Geschützmannschaft die Möglichkeit, Anomalien, welche auf einen baldigen Defekt des Geschützes hinweisen, frühzeitig zu erkennen und zeitnah darauf zu reagieren.The measuring projectile is shot down under real conditions. This can be done in single shot mode or in serial fire mode. It is not necessary to retrieve the shot projectile in order to retrieve the stored sensor data later. It can be assumed that the measurement projectile can no longer be found and was destroyed after hitting an obstacle. If the measurement method is used in combat, it may not be possible to ensure the measurement projectile because the measurement projectile has landed in the hostile area. The proposed measuring method is not only during the development of ammunition but can provide information about the artillery state during the battle. Thus, the gun crew has the ability to early detect anomalies that indicate an early defect of the gun, and to respond promptly.

Das Messprojektil hat vorzugsweise dieselben ballistischen Eigenschaften wie die anderen Projektile ohne Sensorik, die normalerweise mit dem Geschütz verschossen werden. Unter ballistischen Eigenschaften wird hier insbesondere die Größe, die Form und das Gewicht verstanden. Ferner weist das Messprojektil vorzugsweise das gleiche Trägheitsmoment und/oder eine gleiche Massenverteilung wie Projektile ohne Sensoren auf. Auch die anderen zu verschießenden Projektile weisen nicht alle präzise dieselben ballistischen Eigenschaften auf, sondern die aufgezählten ballistischen Eigenschaften unterliegen dabei einer fertigungstoleranzbedingten Streuung. Die Forderung, dass das Messprojektil dieselben ballistischen Eigenschaften aufweist, ist daher dahingehend zu verstehen, dass die ballistischen Eigenschaften innerhalb dieser Streuung liegen und vorzugsweise weniger als drei Sigma, insbesondere weniger als zwei Sigma, vorzugsweise weniger als ein Sigma von dem entsprechenden Mittelwert der Verteilung abweichen.The measurement projectile preferably has the same ballistic properties as the other non-sensory projectiles normally fired with the gun. Ballistic properties are understood here in particular to be the size, the shape and the weight. Furthermore, the measuring projectile preferably has the same moment of inertia and / or an equal mass distribution as projectiles without sensors. The other projectiles to be fired do not all have precisely the same ballistic properties, but the enumerated ballistic properties are subject to a production-tolerance-related scattering. The requirement that the measurement projectile have the same ballistic properties is therefore to be understood to mean that the ballistic properties are within this scattering and preferably deviate less than three sigma, in particular less than two sigma, preferably less than one sigma from the corresponding mean value of the distribution ,

Das Messprojektil sendet während des Flugs die gemessenen physikalischen/chemischen Größen an mindestens eine Bodenstation mit je einer Empfangsantenne, welche das Signal empfängt. Das Messprojektil verfügt zum Senden über eine Antennenanordnung, die vorzugsweise möglichst einfach herstellbar und kostengünstig ausgestaltet ist. Die Antennenanordnung nutzt vorzugsweise eine leitende Hülle des Messprojektils als Sendeantenne. Die Hülle des Messprojektils wird vorzugsweise als Dipolantenne genutzt. Die Dipolantenne besteht aus einer vorderen Dipolhälfte und einer hinteren Dipolhälfte, die von einem Speisespalt beabstandet sind. Die vordere und hintere Dipolhälfte sind insbesondere durch ein vorderes Hüllenteil und durch ein hinteres Hüllenteil gebildet.During the flight, the measurement projectile transmits the measured physical / chemical quantities to at least one ground station, each with one receiving antenna which receives the signal. The measuring projectile has an antenna arrangement for transmission, which is preferably designed to be as simple to manufacture and cost-effective. The antenna arrangement preferably uses a conductive shell of the measurement projectile as the transmitting antenna. The envelope of the measuring projectile is preferably used as a dipole antenna. The dipole antenna consists of a front dipole half and a rear dipole half, which are spaced from a feed gap. The front and rear dipole halves are in particular formed by a front shell part and by a rear shell part.

Alternativ ist es denkbar, dass das Messprojektil mindestens eine Öffnung in der Hülle aufweist. Die leitende Hülle wird dabei als Schlitzantenne genutzt. Die Öffnung kann dabei insbesondere die Form eines Schlitzes mit einer Länge L und einer Breite B aufweisen, wobei die Länge L größer als die Breite B ist. Alternative Ausgestaltungen können die Form eines Kreises, eines Quadrats oder dergleichen aufweisen. Die Herstellung eines Schlitzes durch Sägen oder Fräsen ist einfach und kostengünstig. Vorzugsweise befinden sich in der Hülle mehrere, insbesondere umfänglich beabstandete Schlitze, die sich vorzugsweise im Wesentlichen in Längsrichtung des Messprojektils erstrecken.Alternatively, it is conceivable that the measuring projectile has at least one opening in the envelope. The conductive shell is used as a slot antenna. The opening may in particular have the shape of a slot with a length L and a width B, wherein the length L is greater than the width B. Alternative embodiments may be in the form of a circle, a square or the like. Making a slot by sawing or milling is easy and inexpensive. Preferably, there are a plurality of slots, in particular circumferentially spaced slots, which preferably extend substantially in the longitudinal direction of the measuring projectile.

Das Messprojektil weist eine eigene Energieversorgung auf, welche genügend Energie für den Betrieb des Messprojektils zur Verfügung stellen kann. Die Energieversorgung kann als Batterie ausgebildet sein. Die Energieversorgung wird zu Beginn des Verfahrens aktiviert.The measurement projectile has its own energy supply, which can provide enough energy for the operation of the measurement projectile. The power supply can be designed as a battery. The power supply is activated at the beginning of the process.

Wenn nun das Messprojektil eingesetzt werden soll, wird als erstes die Energieversorgung jedes Messprojektils aktiviert. Das Messprojektil beginnt zu arbeiten und die ersten Messungen der Sensoren werden in einem Speicher abgespeichert. Danach oder vorher wird das Geschütz mit der Salve geladen, wobei die Salve das Messprojektil oder mehrere Messprojektile beinhaltet. In einer Gefechtssituation wird das Geschütz zuerst geladen und dann die Energieversorgung aktiviert. Die Energieversorgung wird erst dann aktiviert, wenn das Geschütz zu schießen beginnt. Es erfolgt das Auslösen der Salve. Die Sensoren messen in einem Zeitraster, welches durch einen Taktgeber innerhalb des Messprojektils zur Verfügung gestellt wird, die gewünschten physikalischen/chemischen Sensordaten und geben diese an einen Speicher zum Speichern weiter. Der Speicher speichert einerseits die gemessenen physikalischen/chemischen Sensordaten und andererseits die dazugehörigen Zeiten. Während dieser Zeit durchläuft das Messprojektil die Munitionszuführung und wird abgefeuert.If now the measurement projectile is to be used, the energy supply of each measurement projectile is activated first. The measurement projectile begins to work and the first measurements of the sensors are stored in a memory. After that or before, the gun is loaded with the salvo, the salvo containing the measurement projectile or several measurement projectiles. In a combat situation, the gun is charged first and then the power supply is activated. The power supply is activated only when the gun begins to fire. There is the triggering of the salvo. The sensors measure the desired physical / chemical sensor data in a time grid, which is provided by a clock within the measurement projectile, and pass this on to a memory for storage. The memory stores on the one hand the measured physical / chemical sensor data and on the other hand the associated times. During this time, the measurement projectile passes through the ammunition feeder and is fired.

Der Drall kann zur Bestimmung des Sendebeginns gemessen und ausgewertet werden. Am Ende des Geschützrohres erfährt das Messprojektil einen Drall, der in einem vordefinierten Drallbereich liegt und durch die Munitionsart und die Art des Geschützrohres vorgegeben ist. Dieser vordefinierte Drallbereich wird als Schwellbereich in einer Steuerelektronik des Messprojektils abgespeichert. Die Steuerelektronik misst den aktuellen Drall. Wenn der gemessene Drall innerhalb des Schwellbereiches liegt oder diesen überschreitet, wird der Speicher für weitere Messungen gesperrt. Liegt der aktuelle Drall unterhalb des Drallbereichs, wird der Messvorgang nicht gestoppt. Falls der vorgegebene Drallbereich unterschritten wird, hat dies zur Folge, dass in den folgenden Schritten kein Signal gesendet wird.The twist can be measured and evaluated to determine the start of transmission. At the end of the gun barrel, the measuring projectile experiences a twist, which lies in a predefined swirl area and is predetermined by the type of ammunition and the type of gun barrel. This predefined swirl area is stored as a threshold area in control electronics of the measurement projectile. The control electronics measures the current twist. If the measured spin is within or above the threshold range, the memory is blocked for further measurements. If the current swirl is below the swirl range, the measuring process will not be stopped. If the specified swirl range is undershot, this means that no signal is sent in the following steps.

Durch die Verifikation mittels eines zweiten oder dritten Schusses mit jeweils einem Messprojektil kann festgestellt werden, ob das erste Messprojektil defekt war. Wenn alle Messprojektile keine Signale aussenden, muss angenommen werden, dass das Geschützrohr ausgeschossen ist und sofort ersetzt werden muss.Through the verification by means of a second or third shot, each with a measuring projectile can be determined whether the first measuring projectile was defective. If all measuring projectiles do not emit signals, it must be assumed that the gun barrel is shot out and must be replaced immediately.

Nach der Sperrung des Speichers durch die Steuerelektronik wird der gesamte Inhalt des Speichers einem Kanalcodierer zugeführt. Der Inhalt wird kanalcodiert und komprimiert.After the blocking of the memory by the control electronics, the entire contents of the memory is fed to a channel coder. The content is channel coded and compressed.

Nun werden die codierten und komprimierten Daten zu einem Modulator geführt und darin gemäß einem Modulationsschema moduliert. Digitale Modulationsarten eignen sich dazu sehr gut. Alternativ können analoge Modulationsarten verwendet werden. Now, the coded and compressed data are fed to a modulator and modulated therein according to a modulation scheme. Digital modulation types are very well suited for this. Alternatively, analog modulation types can be used.

In einem Frontend werden die modulierten Daten in ein Übertragungsband gemischt, verstärkt und einer Sendeantenne zugeführt. Die Daten werden nun periodisch an die Empfangsantenne der Bodenstation gesendet und dort empfangen. Während der Flugzeit des Messprojektils werden die Daten repetitiv gesendet, bis das Messprojektil auf ein Hindernis trifft und keine Energie mehr vorhanden ist, die den Betrieb aufrecht erhält.In a front end, the modulated data is mixed into a transmission band, amplified and fed to a transmitting antenna. The data is now sent periodically to the receiving antenna of the ground station and received there. During the flight time of the measurement projectile, the data is sent repetitively until the measurement projectile encounters an obstacle and there is no energy available to continue operation.

Um den Zustand des Geschütztes in Erfahrung zu bringen, werden in regelmäßigen zeitlichen Abständen Messprojektile abgeschossen. Dabei wird der Geschützzustand gemäß der vorgeschlagenen Verfahren in Form von ausgewählten physikalischen/chemischen Sensordaten, welche durch das Messprojektil im Inneren des Geschützes gemessen werden, der Empfangsantennen übermittelt. Die so empfangenen Sensordaten werden ausgewertet und zeigen, in welchem Zustand das Geschütz ist.In order to know the condition of the protected objects, projectiles are shot down at regular intervals. In this case, the gun state according to the proposed method in the form of selected physical / chemical sensor data, which are measured by the Messprojektil inside the gun, the receiving antennas transmitted. The sensor data received in this way are evaluated and show the condition of the gun.

Die Sensoren können insbesondere Beschleunigungen messen. Wenn das Geschützrohr ausgeschossen ist, zeigt die Beschleunigung des Messprojektils andere Werte, als wenn ein neues Geschützrohr verwendet wird. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass während des Gefechts und während des Einsatzes der Zustand des Geschützes ohne großen Aufwand festgestellt werden kann. Das Verfahren kann auch im Serienfeuerbetrieb angewendet werden.The sensors can in particular measure accelerations. When the cannon barrel is shot out, the acceleration of the measuring projectile shows different values than when a new cannon barrel is used. The advantage of this method is that during the battle and during the operation of the state of the gun can be determined easily. The method can also be used in serial fire mode.

Werden mehrere Bodenstationen eingesetzt und sind die jeweiligen Empfangsantennen als Peilantennen ausgebildet, so können weitere Vorteile gegenüber einem Einsatz einer einzelnen Empfangsantenne genannt werden. Übertragungsfehler bei der Datenübermittlung können reduziert werden, da mehrere Empfangsstationen dieselben Sensordaten empfangen. Die Wahrscheinlichkeit, dass alle Empfangsstationen denselben Übertragungsfehler empfangen, ist sehr gering. Durch Vergleich der Sensordaten der verschiedenen Bodenstationen können Übertragungsfehler erkannt und korrigiert werden. Dies geschieht bei mehr als zwei Stationen durch einen Mehrheitsentscheid.If a plurality of ground stations are used and if the respective receiving antennas are designed as DF antennas, further advantages compared to using a single receiving antenna can be mentioned. Transmission errors during data transmission can be reduced because several receiving stations receive the same sensor data. The probability that all receiving stations receive the same transmission error is very low. By comparing the sensor data of the different ground stations transmission errors can be detected and corrected. This happens at more than two stations by a majority vote.

Das Projektil kann ferner während der Datenübertragung von jeder Bodenstation gepeilt werden. Werden die Peilungen jeder Bodenstation zusammengeführt, kann das Projektil geortet und sein Flug verfolgt werden. Somit wird zusätzlich zur Datenübertragung eine Vermessung der Trajektorie möglich. Dies erlaubt der Feuerleitung, neben der Erlangung der Erkenntnisse über den Geschützzustand auch das Feuer ins Ziel zu leiten.The projectile may also be targeted during data transmission from each ground station. If the bearings of each ground station are brought together, the projectile can be located and its flight tracked. Thus, a measurement of the trajectory is possible in addition to data transmission. This allows the fire control, in addition to gaining knowledge about the artillery state, to direct the fire into the target.

Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.The aforementioned disadvantages are therefore avoided and corresponding advantages are achieved.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Messprojektil und das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu darf zunächst auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden werden zwei bevorzugte Ausgestaltungen des Messprojektils und das Verfahren anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:There are now a large number of possibilities for designing and further developing the measurement projectile according to the invention and the method according to the invention. For this purpose, reference may firstly be made to the claims subordinate to the independent patent claims. In the following, two preferred embodiments of the measuring projectile and the method will be explained in more detail with reference to the drawing and the associated description. In the drawing shows:

1 in einer schematischen Darstellung ein Messprojektil, wobei eine Hülle des Messprojektils als Dipolantenne ausgestaltet ist. 1 in a schematic representation of a measurement projectile, wherein an envelope of the measurement projectile is designed as a dipole antenna.

2 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung das Messprojektil aus 1., 2 in a schematic, perspective representation of the measurement projectile 1 .,

3 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung ein weiteres Messprojektil, wobei die Hülle des Messprojektils mehrere Schlitzantennen aufweist. 3 in a schematic, perspective view of another measurement projectile, wherein the envelope of the measurement projectile has a plurality of slot antennas.

4 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Geschütz, eine Bodenstation und ein Messprojektil zu drei verschiedenen Zeitpunkten. 4 shows in a schematic representation of a gun, a ground station and a measuring projectile at three different times.

1 bis 3 zeigen zwei Messprojektile 1, 2. Der interne Aufbau des Messprojektils 2 entspricht dabei im Wesentlichen dem Aufbau des Messprojektils 1, das nachfolgend anhand der 1 näher beschrieben werden darf. 1 to 3 show two measuring projectiles 1 . 2 , The internal structure of the measurement projectile 2 This essentially corresponds to the structure of the measurement projectile 1 , which is described below on the basis of 1 may be described in more detail.

Die Messprojektile 1, 2 weisen eine Energieversorgung 3 auf. Die Energieversorgung 3 kann insbesondere als Batterie ausgebildet sein.The measuring projectiles 1 . 2 have a power supply 3 on. The energy supply 3 can be designed in particular as a battery.

Ferner weisen die Messprojektile 1, 2 jeweils mehrere Sensoren, beispielsweise in Form von Messgeräten auf, welche die interessierenden physikalischen und/oder chemischen Sensordaten messen. Zu den Sensoren 4 gehört vorzugsweise ein Beschleunigungssensor und/oder ein Drallsensor. Weitere Sensoren können beispielsweise chemische Sensoren sein. Ferner ist es denkbar, dass ein Temperatursensor und/oder ein Drucksensor vorgesehen ist.Furthermore, the measuring projectiles 1 . 2 in each case a plurality of sensors, for example in the form of measuring devices, which measure the physical and / or chemical sensor data of interest. To the sensors 4 preferably includes an acceleration sensor and / or a swirl sensor. Other sensors may be, for example, chemical sensors. Furthermore, it is conceivable that a temperature sensor and / or a pressure sensor is provided.

Die Messprojektile 1, 2 weisen ferner einen Speicher 5 auf. Die aufgezeichneten Sensordaten werden in dem Speicher 5 abgelegt. Die Messprojektile 1, 2 weisen ferner jeweils einen Taktgeber 6 auf, der einerseits die chronologische Speicherung der gemessenen physikalischen Größen erlaubt und andererseits die gesamte Elektronik mit einem Taktsignal versorgt. Die Zeitpunkte, an denen gemessen wird, werden ebenfalls gespeichert, um die Position des Messprojektils 1, 2 innerhalb oder außerhalb des Geschützes den Sensordaten zuordnen zu können.The measuring projectiles 1 . 2 also have a memory 5 on. The recorded sensor data is stored in the memory 5 stored. The measuring projectiles 1 . 2 also each have a clock 6 on the one hand, the chronological storage of the measured physical quantities allowed and On the other hand, the entire electronics supplied with a clock signal. The times at which measurements are taken are also saved to the position of the measuring projectile 1 . 2 to be able to assign the sensor data inside or outside the gun.

Die Messprojektile 1, 2 weisen ferner eine Steuerelektronik 7 auf, mittels der die Messung und das Senden gesteuert wird. Ferner weisen die Messprojektile 1, 2 Ausgleichsgewichte 8 auf, die zum Ziel haben, dass das Messprojektil 1, 2 dieselben ballistischen Eigenschaften wie ein Projektil ohne Sensorik aufweist.The measuring projectiles 1 . 2 also have an electronic control system 7 on, by means of which the measurement and the transmission is controlled. Furthermore, the measuring projectiles 1 . 2 counterweights 8th on, which have the goal that the Messprojektil 1 . 2 has the same ballistic properties as a projectile without sensors.

Die Messprojektile 1, 2 weisen ferner einen Kanalcodierer 9 auf, der einerseits die Daten, bestehend aus den gemessenen physikalischen und chemischen Größen mit den dazugehörigen Zeitwerten codiert und komprimiert und andererseits die verarbeiteten Daten für das Senden aufbereitet. Die Daten werden von dem Kanalcodierer 9 einem Modulator 10 zugeführt, der die kanalcodierten und komprimierten Daten moduliert. Als Modulationsarten werden digitale Modulationsarten bevorzugt. Alternativ können jedoch auch analoge Modulationsarten eingesetzt werden.The measuring projectiles 1 . 2 further comprise a channel encoder 9 which, on the one hand, encodes and compresses the data consisting of the measured physical and chemical quantities with the associated time values and, on the other hand, processes the processed data for transmission. The data is from the channel coder 9 a modulator 10 which modulates the channel coded and compressed data. As modulation types, digital modulation types are preferred. Alternatively, however, analog modulation types can also be used.

Ferner weist das Messprojektil ein Front-End 11 auf, wobei das Front-End 11 das Ausgangssignal des Modulators 10 in ein Übertragungsband mischt und an eine Sendeantenne weiterleitet und aussendet. Das Aussenden ist hier durch die Pfeile 12, 13 angedeutet.Furthermore, the measurement projectile has a front-end 11 on, being the front end 11 the output signal of the modulator 10 mixed into a transfer belt and forwarded to a transmitting antenna and sent out. The sending is here by the arrows 12 . 13 indicated.

Das Messprojektil 1, 2 weist eine Sendeantenne 14 auf. Als Sendeantenne 14 dient vorzugsweise eine Hülle 15 des Messprojektils 1, 2. In der in 1 und 2 dargestellten Ausgestaltung ist die Richtcharakteristik rotationssymmetrisch bezüglich einer Messprojektilachse 16. Da das Messprojektil 1, 2 vorzugsweise einen Drall während des Abschusses erhält, verändern sich die Sendebedingungen bezüglich der Rotation des Messprojektils 1, 2 nicht. Die Richtcharakteristik der Sendeantenne 14 weist einen großen Öffnungswinkel in Richtung einer Empfangsantenne 25 der Bodenstation auf (vgl. 4). Der Öffnungswinkel ist insbesondere nach hinten, d. h. entgegen der Flugrichtung bzw. in Richtung Projektilbodens, gerichtet. Somit erfährt die Empfangsantenne während der Flugzeit des Messprojektils 1, 2 etwa dieselben Empfangsbedingungen. Die Richtcharakteristik 26 kann mit Hilfe der Hüllengeometrie und des Materials, sowie mit Detailelementen an der Hülle 15, wie dem Führungsband (nicht näher bezeichnet) angepasst werden.The measuring projectile 1 . 2 has a transmitting antenna 14 on. As a transmitting antenna 14 is preferably a shell 15 of the measuring projectile 1 . 2 , In the in 1 and 2 illustrated embodiment, the directional characteristic is rotationally symmetrical with respect to a Meßprojektilachse 16 , Because the measuring projectile 1 . 2 preferably receives a spin during firing, the transmission conditions change with respect to the rotation of the measuring projectile 1 . 2 Not. The directional characteristic of the transmitting antenna 14 has a large opening angle in the direction of a receiving antenna 25 the ground station (cf. 4 ). The opening angle is in particular to the rear, ie directed against the direction of flight or in the direction projectile base. Thus, the receiving antenna experiences during the flight time of the measuring projectile 1 . 2 about the same reception conditions. The directional characteristic 26 can with the help of the shell geometry and the material, as well as with detail elements on the shell 15 how to fit the leader band (unspecified).

In 1 und 2 ist zu erkennen, dass das Messprojektil 1 eine Sendeantenne 14 in Form einer Dipolantenne aufweist. Die Hülle 15 weist hierbei einen vorderen Hüllenteil 17 und einen hinteren Hüllenteil 18 auf, die über einen Speisespalt 19 in Form eines Ringspalts miteinander verbunden sind. Der Speisespalt 19 ist insbesondere mit einem Dielektrikum gefüllt. Die Dipolantenne wird über den Speisespalt 19 zur Aussendung des Sendesignals angeregt.In 1 and 2 it can be seen that the measurement projectile 1 a transmitting antenna 14 in the form of a dipole antenna. The case 15 here has a front shell part 17 and a rear shell part 18 on that over a feed gap 19 are connected together in the form of an annular gap. The food gap 19 is in particular filled with a dielectric. The dipole antenna is placed over the feed gap 19 stimulated to transmit the transmission signal.

In der in 3 dargestellten Ausgestaltung weist die Hülle 15 des Messprojektils mehrere Schlitzantennen 20 auf. Die Schlitzantennen 20 können sich sowohl in Längsrichtung des Messprojektils 1, 2 wie auch alternativ oder zusätzlich in Querrichtung erstrecken.In the in 3 illustrated embodiment, the shell 15 of the measuring projectile several slot antennas 20 on. The slot antennas 20 can be both in the longitudinal direction of the measuring projectile 1 . 2 as well as alternatively or additionally extend in the transverse direction.

Anhand von 4 darf nun das Verfahren näher erläutert werden. In 4 ist ein Geschütz 21 schematisch dargestellt und das Messprojektil 1, 2 zu drei unterschiedlichen Zeitpunkten T1 22, T2 23, T3 24.Based on 4 now the procedure may be explained in more detail. In 4 is a gun 21 shown schematically and the measurement projectile 1 . 2 at three different times T1 22 , T2 23 , T3 24 ,

Mittels des Verfahrens ist der Zustand des Geschützes 21 mittels des Messprojektils 1, 2 messbar. Die Energieversorgung 3 wird aktiviert und das Geschütz 21 wird mit dem Messprojektil 1, 2 geladen. Das Messprojektil 1, 2 wird durch die Munitionszuführung innerhalb des Geschützes 21 bewegt. Danach wird das Messprojektil 1, 2 vom Geschütz 21 abgefeuert, wobei mittels der Sensoren 4 Sensordaten während des Ladens und/oder des Abfeuerns des Messprojektils 1, 2 erfasst werden.By means of the procedure is the condition of the gun 21 by means of the measuring projectile 1 . 2 measurable. The energy supply 3 is activated and the gun 21 becomes with the measurement projectile 1 . 2 loaded. The measuring projectile 1 . 2 gets through the ammunition feed inside the gun 21 emotional. Then the measurement projectile becomes 1 . 2 from the gun 21 fired, using the sensors 4 Sensor data during loading and / or firing of the measurement projectile 1 . 2 be recorded.

Die Messung kann in Abhängigkeit von den gemessenen Sensordaten gestoppt werden. Die Messung kann in Abhängigkeit von der gemessenen Geschwindigkeit, Beschleunigung und/oder dem gemessenen Drall gestoppt werden. Es ist alternativ möglich, dass die Messung nicht gestoppt wird, sondern auch während des Fluges fortgeführt wird.The measurement can be stopped depending on the measured sensor data. The measurement can be stopped depending on the measured velocity, acceleration and / or measured twist. It is alternatively possible that the measurement is not stopped, but is also continued during the flight.

Die Sensordaten werden während der Flugzeit des Messprojektils 1, 2 zu den Zeitpunkten T1, T2 und T3 an mindestens eine Empfangsantenne 25 gesendet.The sensor data become during the flight time of the measurement projectile 1 . 2 at the times T1, T2 and T3 to at least one receiving antenna 25 Posted.

Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass die Sensordaten außerhalb des Geschützrohres während des Fluges des Messprojektils 1, 2 gesendet werden und von mindestens einer außerhalb des Geschützrohres angeordneten Empfangsantenne 25 empfangen werden. Während der Flugzeit des Messprojektils 1, 2 werden die Daten periodisch gesendet, bis das Messprojektil 1, 2 auf ein nicht dargestelltes Hindernis trifft oder keine Energie mehr vorhanden ist, um den Betrieb aufrecht zu erhalten. Dadurch, dass das Messprojektil 1, 2 während des Fluges sendet, muss die Empfangsantenne 25 nicht in das Geschütz 21 integriert sein. Dies ermöglicht es, das Messprojektil 1, 2 ohne besondere Vorarbeiten am Geschütz 21 zu verschießen. Die Empfangsantenne 25 kann beabstandet zum Geschütz 21 angeordnet sein.The disadvantages mentioned above are now avoided in that the sensor data outside the gun barrel during the flight of the measuring projectile 1 . 2 be sent and at least one arranged outside the gun barrel receiving antenna 25 be received. During the flight time of the measurement projectile 1 . 2 the data is sent periodically until the measurement projectile 1 . 2 encounters an unillustrated obstacle or runs out of energy to sustain operation. Because of the measuring projectile 1 . 2 sends during the flight, the receiving antenna 25 not in the gun 21 be integrated. This allows the measurement projectile 1 . 2 without special work on the gun 21 to shoot. The receiving antenna 25 can be spaced to the gun 21 be arranged.

Die Richtcharakteristiken 26 der Sendeantennen 14 der Messprojektile 1, 2 sind schematisch dargestellt. Gut zu erkennen ist, dass die nicht näher bezeichneten Hauptkeulen der Richtcharakteristik 26 jeweils nach hinten, entgegen der Flugrichtung gerichtet sind. Die Empfangsantenne 25 weist eine Richtcharakteristik 27 auf, die nach vorne, d. h. in Richtung der Trajektorie des Messprojektils 1, 2 gerichtet ist. The directional characteristics 26 the transmitting antennas 14 the measuring projectile 1 . 2 are shown schematically. It can be clearly seen that the unspecified main lobes of the directional characteristic 26 each directed to the rear, against the direction of flight. The receiving antenna 25 has a directional characteristic 27 on the forward, ie in the direction of the trajectory of the measurement projectile 1 . 2 is directed.

In bevorzugter Ausgestaltung sind mehrere Empfangsantennen 25 an unterschiedlichen Positionen angeordnet, um Übertragungsfehler bei der Datenübermittlung zu reduzieren und/oder um eine Peilung mittels der Empfangsantennen 25 zu ermöglichen. Hierdurch ist eine Vermessung der Trajektorie des Messprojektils 1, 2 möglich. Dies erlaubt einer Feuerleitung eine genauere Zielbekämpfung zusätzlich zur Messung der Geschützeigenschaften auszuführen.In a preferred embodiment, several receiving antennas 25 arranged at different positions to reduce transmission errors in the data transmission and / or to a bearing by means of the receiving antennas 25 to enable. This is a measurement of the trajectory of the measurement projectile 1 . 2 possible. This allows a fire control to perform a more accurate target combat in addition to measuring the gun characteristics.

Der Sendebeginn erfolgt dabei in Abhängigkeit der gemessenen Sensordaten. Als Startkriterium des Sendebeginns, können insbesondere die Sensordaten bezüglich des Dralls und/oder bezüglich der Beschleunigung herangezogen werden. Wenn das Messprojektil 21 das Geschützrohr verlassen hat, so hat es kurz danach die maximale Geschwindigkeit erreicht. Das Erreichen der Maximalgeschwindigkeit kann als Kriterium ausgewertet werden. Als Kriterium kann dabei ausgewertet werden, dass die Geschwindigkeit oberhalb einer Mindestgeschwindigkeit liegt und die Beschleunigung einen Nulldurchgang erfährt.The transmission start takes place in dependence of the measured sensor data. As a starting criterion of the start of transmission, in particular the sensor data relating to the spin and / or with respect to the acceleration can be used. When the measurement projectile 21 has left the gun barrel, so it has reached the maximum speed shortly thereafter. Achieving the maximum speed can be evaluated as a criterion. As a criterion, it can be evaluated that the speed is above a minimum speed and the acceleration undergoes a zero crossing.

Alternativ kann das Überschreiten eines bestimmten Drallwertes den Sendebeginn starten.Alternatively, exceeding a certain spin value can start the transmission.

Die eingangs genannten Nachteile sind dadurch vermieden, entsprechende Vorteile sind erzielt.The aforementioned disadvantages are avoided, corresponding advantages are achieved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Messprojektilmeasuring projectile
22
Messprojektilmeasuring projectile
33
Energieversorgungpower supply
44
Sensorsensor
55
SpeicherStorage
66
Taktgeberclock
77
Steuerelektronikcontrol electronics
88th
Ausgleichsgewichtcounterweight
99
Kanalcodiererchannel encoder
1010
Modulatormodulator
1111
Front-EndFront End
1212
Aussendung des SignalsTransmission of the signal
1313
Aussendung des SignalsTransmission of the signal
1414
Sendeantennetransmitting antenna
1515
Hülleshell
1616
MessprojektilachseMeasuring projectile axis
1717
vorderes Hüllenteilfront shell part
1818
hinteres Hüllenteilrear shell part
1919
Speisespaltfood gap
2020
Schlitzantenneslot antenna
2121
Geschützgun
2222
Zeitpunkt T1Time T1
2323
Zeitpunkt T2Time T2
2424
Zeitpunkt T3Time T3
2525
Empfangsantennereceiving antenna
2626
Richtcharakteristikdirectivity
2727
Richtcharakteristikdirectivity

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • US 7600421 B1 [0008] US 7600421 B1 [0008]
  • US 8910515 B1 [0009] US 8910515 B1 [0009]

Claims (12)

Messprojektil (1, 2) mit mindestens einem Sensor (4), mit einem Speicher (5), mit einer Sendeantenne (14), dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abfeuern, während des Flugs des Messprojektils (1, 2) außerhalb des Geschützrohres Sensordaten an eine Empfangsantenne (25) sendbar sind.Measuring projectile ( 1 . 2 ) with at least one sensor ( 4 ), with a memory ( 5 ), with a transmitting antenna ( 14 ), characterized in that after firing, during the flight of the measuring projectile ( 1 . 2 ) outside the gun tube sensor data to a receiving antenna ( 25 ) are sendable. Messprojektil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sendebeginn in Abhängigkeit von den gemessenen Sensordaten erfolgt.Measuring projectile according to claim 1, characterized in that a transmission start takes place in dependence on the measured sensor data. Messprojektil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erreichen der Maximalgeschwindigkeit als Kriterium für den Sendebeginn auswertbar ist, wobei mittels der Sensordaten der Zeitpunkt ermittelbar ist, wenn die Geschwindigkeit oberhalb einer Mindestgeschwindigkeit liegt und die Beschleunigung einen Nulldurchgang erfährt.Measuring projectile according to claim 2, characterized in that the achievement of the maximum speed can be evaluated as a criterion for the transmission start, wherein by means of the sensor data, the time can be determined when the speed is above a minimum speed and the acceleration undergoes a zero crossing. Messprojektil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtcharakteristik (26) der Sendeantenne (14) nach hinten, entgegen der Flugrichtung gerichtet ist.Measuring projectile according to one of the preceding claims, characterized in that the directional characteristic ( 26 ) of the transmitting antenna ( 14 ) is directed to the rear, against the direction of flight. Messprojektil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeantenne (14) als Dipolantenne ausgebildet ist, wobei ein vorderer Hüllenteil (17) und ein hinterer Hüllenteil (18) einer Hülle (15) des Messprojektils (1, 2) von einem Speisespalt (19) beabstandet sind.Measuring projectile according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting antenna ( 14 ) is designed as a dipole antenna, wherein a front shell part ( 17 ) and a rear shell part ( 18 ) a shell ( 15 ) of the measurement projectile ( 1 . 2 ) from a supply gap ( 19 ) are spaced. Messprojektil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeantenne (14) durch mindestens eine Schlitzantenne (20) in der Hülle (15) gebildet ist.Measuring projectile according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting antenna ( 14 ) by at least one slot antenna ( 20 ) in the shell ( 15 ) is formed. Messprojektil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messprojektil (1, 2) dieselben ballistischen Eigenschaften wie andere Projektile ohne Sensorik aufweist.Measuring projectile according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring projectile ( 1 . 2 ) has the same ballistic properties as other projectiles without sensors. Verfahren zur Messung eines Zustandes eines Geschützes (21) mittels eines Messprojektils (1, 2), wobei das Messprojektil (1, 2) mittels des Geschützes (21) abgefeuert wird, wobei mittels mindestens eines Sensors (14) des Messprojektils (1, 2) Sensordaten während des Ladens und/oder des Abfeuerns des Messprojektils (1, 2) erfasst werden, wobei die gemessenen Sensordaten mittels einer Sendeantenne (14) des Messprojektils (1, 2) an eine Empfangsantenne (25) gesendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten außerhalb des Geschützrohres während des Fluges des Messprojektils (1, 2) gesendet werden und von mindestens einer außerhalb des Geschützrohres angeordneten Empfangsantenne (25) empfangen werden.Method for measuring a condition of a gun ( 21 ) by means of a measuring projectile ( 1 . 2 ), whereby the measuring projectile ( 1 . 2 ) by means of the gun ( 21 ) is fired, wherein by means of at least one sensor ( 14 ) of the measurement projectile ( 1 . 2 ) Sensor data during loading and / or firing of the measurement projectile ( 1 . 2 ), the measured sensor data being transmitted by means of a transmitting antenna ( 14 ) of the measurement projectile ( 1 . 2 ) to a receiving antenna ( 25 ), characterized in that the sensor data outside the gun barrel during the flight of the measuring projectile ( 1 . 2 ) and at least one arranged outside of the gun barrel receiving antenna ( 25 ) are received. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messprojektil (1, 2) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring projectile ( 1 . 2 ) is designed according to one of the preceding claims. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Empfangsantennen (25) an unterschiedlichen Positionen vorhanden sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of receiving antennas ( 25 ) are present at different positions. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der mehreren Empfangsantennen (25) die Trajektorie des Messprojektils (1, 2) ermittelt wird.A method according to claim 10, characterized in that by means of the plurality of receiving antennas ( 25 ) the trajectory of the measurement projectile ( 1 . 2 ) is determined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten mittels eines Kanalcodierers (9) vor dem Senden kanalcodiert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor data are transmitted by means of a channel coder ( 9 ) are channel coded before transmission.
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