Programación en vuelo del tiempo hasta la activación de un proyectil.

Procedimiento (400) de programación de un tiempo hasta la activación de un proyectil,

comprendiendo el procedimiento:

determinar una velocidad inicial (Vo) de un proyectil (60) en el momento (To) en el que el proyectil sale de un cañón (20) de un arma de fuego asociada;

determinar una velocidad de vuelo (V1, V2) del proyectil (60) un tiempo predeterminado (T1, T2) después de que se haya disparado el proyectil; y

tener en cuenta la desviación de la velocidad inicial y la velocidad de vuelo de los proyectiles con respecto a las determinadas por un ordenador (30) balístico asociado y programar (440) el tiempo hasta la activación durante el tiempo de vuelo restante a medida que el proyectil se aproxima a su blanco, optimizando de este modo la efectividad del proyectil;

caracterizado por que:

determinar la velocidad inicial y la velocidad de vuelo de los proyectiles comprende: emitir (415) una señal (So, S1, S2) desde el proyectil (60) un tiempo predeterminado relevante (To, T1, T2) después de dispararse el proyectil; determinar (422) la intensidad de la señal (So, S1, S2) recibida por una antena (32) conectada al ordenador (30) balístico; y calcular (422) la velocidad de los proyectiles a partir de datos de intensidad de señaldistancia almacenados en el ordenador (30) balístico.

Programación en vuelo del tiempo hasta la activación de un proyectil.

Campo de la invención La presente invención se refiere a sistemas y procedimientos para programar el tiempo hasta la activación de un proyectil después de lanzar el proyectil desde un cañón.

Antecedentes Los proyectiles disparados desde cañones siguen trayectorias bien definidas o predecibles. En uso, un control de disparo u ordenador balístico determina el ángulo de inclinación del cañón para un tipo específico de proyectil para un punto de impacto deseado, unas condiciones del cañón, una velocidad del viento, etc. Sin embargo, debido a variaciones en la cantidad de carga explosiva cebada en un cartucho de cada proyectil, tolerancias en la banda de conducción y al desgaste del cañón asociado y su expansión térmica, la limpieza del cañón, variaciones en la humedad, y así sucesivamente, la velocidad inicial de cada proyectil tras salir del cañón sufre algunas desviaciones. Por tanto, las desviaciones en la velocidad inicial provocan que el punto de impacto se desvíe de la posición de blanco deseada. Además, tras el desplazamiento por el aire de un proyectil, las variaciones en la velocidad del viento y los factores ambientales también afectan a la precisión del impacto o la posición de detonación.

Para proyectiles grandes, puede haber suficiente espacio y carga útil para emplear un seguimiento activo de la posición de blanco. El seguimiento del blanco puede utilizar un sistema de posicionamiento global, láser, etc., y un impulsor complementario y/o aletas de dirección y frenos. Sin embargo, para proyectiles pequeños y económicos, no se emplea seguimiento del blanco; por ejemplo, la patente US n.º 7.021.187, de titularidad del ejército de EE.UU., describe un lanzador de munición en el que el tiempo hasta la activación de una munición convencional se programa de manera permanente en una espoleta contenida en la misma. Las desviaciones en la velocidad inicial y las variaciones en los factores ambientales no pueden tenerse en cuenta en el ajuste del tiempo hasta la activación de la munición.

Un procedimiento conocido para actualizar el tiempo hasta la activación de un proyectil pequeño es realizar el seguimiento de la velocidad de cada proyectil, por ejemplo, mediante tacómetro por láser o efecto Doppler y reprogramando el tiempo hasta la activación según el tiempo de vuelo restante hasta la posición de blanco; por ejemplo, la patente US n.º 6.216.595, cedida a Giat Industries, describe un procedimiento de este tipo según el preámbulo de la reivindicación 1.

En otro ejemplo, el documento DE 3309147 de Berthold Rainer describe un procedimiento para corregir el tiempo hasta la ignición de una espoleta en un proyectil. Midiendo la velocidad del proyectil con un acelerómetro piezoeléctrico cuando el proyectil está en el cañón y durante el vuelo, se obtienen factores de corrección y se corrige el tiempo hasta la ignición de la espoleta. En aún otro ejemplo, el documento EP 0512856 de SD-SCICON UK Ltd describe un sistema de arma con una precisión de puntería aumentada midiendo las velocidades iniciales en algunos disparos iniciales y proporcionando medios que responden a una salida de las mediciones de velocidad inicial. Se obtiene un nuevo ajuste de elevación del sistema de arma para disparos posteriores. Los medios de respuesta utilizan procedimientos de predicción adaptativos tales como un filtro de Kalman o una red neuronal. Por tanto, existe la necesidad de otros procedimientos de seguimiento o determinación de las velocidades de proyectiles pequeños de modo que pueda programarse o actualizarse el tiempo hasta la activación de cada proyectil para optimizar el efecto del proyectil.

Sumario A continuación se presenta un sumario simplificado para proporcionar una comprensión básica de la presente invención. Este sumario no es una descripción general extensa de la invención y no pretende identificar características clave de la invención. Más bien, pretende presentar algunos de los conceptos inventivos de esta invención en forma generalizada como preludio a la descripción detallada posterior.

Para proyectiles pequeños, un enfoque para mejorar la efectividad del proyectil es actualizar o cambiar el tiempo hasta la activación o detonación de cada proyectil durante su tiempo de vuelo restante hasta una posición de blanco. Con este enfoque, pueden compensarse las variaciones en la velocidad del viento y los factores ambientales.

En una forma de realización, la presente invención proporciona un procedimiento de programación de un tiempo hasta la activación de un proyectil, comprendiendo el procedimiento: determinar una velocidad inicial de un proyectil en el momento en el que el proyectil sale del cañón de un arma de fuego asociada; determinar una velocidad de vuelo del proyectil un tiempo predeterminado después de que se haya disparado el proyectil; y tener en cuenta la desviación de la velocidad inicial y la velocidad de vuelo del proyectil con respecto a las determinadas por un ordenador balístico asociado y programar el tiempo hasta la activación durante el tiempo de vuelo restante a medida que el proyectil se aproxima a su blanco, optimizando de ese modo la efectividad del proyectil; caracterizado por

que: determinar la velocidad inicial y la velocidad de vuelo del proyectil comprende: emitir una señal desde el proyectil un tiempo predeterminado relevante después de dispararse el proyectil; determinar la intensidad de la señal recibida por una antena conectada al ordenador balístico; y calcular la velocidad del proyectil a partir de los datos de intensidad de señal-distancia almacenados en el ordenador balístico.

En otra forma de realización, el proyectil emite una señal periódica un tiempo predeterminado relevante después de dispararse el proyectil.

En otra forma de realización, la velocidad inicial y la velocidad de vuelo del proyectil se obtienen a partir de un sensor de flujo. En aún otra forma de realización, la velocidad inicial y la velocidad de vuelo del proyectil se obtienen a partir de un acelerómetro MEM. La velocidad inicial y las velocidades de vuelo del proyectil pueden transmitirse de vuelta al ordenador balístico para calcular el tiempo hasta la activación del proyectil. Alternativamente, la velocidad inicial y las velocidades de vuelo del proyectil pueden calcularse en un microprocesador en el proyectil.

En aún otra forma de realización, la velocidad inicial y las velocidades de vuelo del proyectil obtenidas independientemente por los procedimientos anteriores de determinación de intensidad de señal-distancia, detección de flujo e integración de aceleración con respecto al tiempo pueden obtenerse de manera recursiva por filtrado de Kalman. Además, pueden aplicarse factores de ponderación de fiabilidad a cada una de la velocidad inicial y la velocidad de vuelo obtenidas independientemente.

Breve descripción de los dibujos Esta invención se describirá a modo de formas de forma de realización no limitativas de la presente invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 ilustra un sistema de arma de fuego según una forma de realización de la presente invención;

la figura 2 ilustra un ordenador balístico para su utilización con el sistema de arma de fuego mostrado en la figura 1;

la figura 3 ilustra un circuito de control de un proyectil, que forma parte de la munición mostrada en la figura 1; y la figura 4 ilustra un algoritmo para actualizar un tiempo hasta la activación del proyectil según otra forma de realización de la presente invención.

Descripción detallada A continuación se describirán una o más formas de forma de realización específicas y alternativas de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. Resultará evidente para el experto en la materia, sin embargo, que esta invención puede ponerse en práctica sin tales detalles específicos. Algunos de los detalles pueden no describirse ampliamente para no complicar la invención. Por facilidad de referencia, se utilizarán números de referencia o series de números comunes a lo largo de todas las figuras a la hora de hacer referencia a las mismas características o características similares comunes para las figuras.

La figura 1 muestra un sistema 10 de arma de fuego según una forma de realización de la presente invención. Tal como se muestra en la figura 1, el sistema 10 de arma de fuego presenta un cañón 20, un ordenador 30 balístico y una antena 32 vinculada al ordenador 30 balístico. En otra forma de realización, el cañón 20 puede maniobrarse para inclinarse a un ángulo con respecto a un eje horizontal x. Además, el cañón 20 puede... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento (400) de programación de un tiempo hasta la activación de un proyectil, comprendiendo el procedimiento:

determinar una velocidad inicial (Vo) de un proyectil (60) en el momento (To) en el que el proyectil sale de un cañón (20) de un arma de fuego asociada;

determinar una velocidad de vuelo (V1, V2) del proyectil (60) un tiempo predeterminado (T1, T2) después de que se haya disparado el proyectil; y tener en cuenta la desviación de la velocidad inicial y la velocidad de vuelo de los proyectiles con respecto a las determinadas por un ordenador (30) balístico asociado y programar (440) el tiempo hasta la activación durante el tiempo de vuelo restante a medida que el proyectil se aproxima a su blanco, optimizando de este modo la efectividad del proyectil;

caracterizado por que:

determinar la velocidad inicial y la velocidad de vuelo de los proyectiles comprende: emitir (415) una señal (So, S1, S2) desde el proyectil (60) un tiempo predeterminado relevante (To, T1, T2) después de dispararse el proyectil; determinar (422) la intensidad de la señal (So, S1, S2) recibida por una antena (32) conectada al ordenador (30) balístico; y calcular (422) la velocidad de los proyectiles a partir de datos de intensidad de señaldistancia almacenados en el ordenador (30) balístico.

2. Procedimiento (400) según la reivindicación 1, que comprende asimismo determinar (426) la velocidad inicial y la velocidad de vuelo de los proyectiles mediante un sensor (92) de flujo un tiempo predeterminado relevante después de dispararse el proyectil (60) .

3. Procedimiento (400) según la reivindicación 1 ó 2, que comprende asimismo determinar (424) la velocidad inicial y la velocidad de vuelo de los proyectiles integrando la aceleración de los proyectiles con respecto al tiempo de vuelo mediante un acelerómetro (94) MEM.

4. Procedimiento (400) según la reivindicación 2 ó 3, en el que los resultados de determinar la velocidad inicial y la velocidad de vuelo de los proyectiles se transmiten de vuelta al ordenador (30) balístico.

5. Procedimiento (400) según la reivindicación 4, en el que la velocidad inicial y la velocidad de vuelo de los proyectiles determinadas por procesos independientes de determinación (422) de intensidad de señal-distancia, detección (426) de flujo e integración (424) de aceleración con respecto al tiempo se combinan con factores de ponderación de fiabilidad.

6. Procedimiento (400) según la reivindicación 4, en el que la velocidad inicial y la velocidad de vuelo de los proyectiles determinadas por procesos independientes de determinación (422) de intensidad de señal-distancia, detección (426) de flujo e integración (424) de aceleración con respecto al tiempo se obtienen de manera recursiva empleando un algoritmo de filtrado de Kalman (430) .