Mathematische Methoden Der Schallortung in Der Atmosphäre

ISBN-13: 9783528030674 / Niemiecki / Miękka / 1977 / 112 str.

Kurt Nixdorff

Opis

Die Sehallortung in der Atmosphare umfaBt drei Arbeitssehritte: 1. Aufnahme der Sehallsignale, 2. Bestimmen der Sehallaufzeitdifferenzen aus diesen Aufnahmen, 3. Ermitteln des Ortes der Sehallquelle aus den Sehallaufzeitdifferenzen. Der vorliegende Text befaBt sieh nur mit dem dritten Arbeits sehritt. Dabei stUtzt sieh die Behandlung des Sehallmessens vor allem auf Erkenntnisse von J. Borstinger, E. Eselangon, H. Fiedler, R. Sanger und E. Wildhagen, im kleineren Umfange aueh auf eine unveroffentliehte Arbeit von H. PeuBner, auf die Heeresdienst vorsehrift HDv 263/321 vom Februar 1975 und auf Arbeiten des Verfassers. Auf die Korrelationsmethoden wird nur kurz eingegangen, da sie bei der Sehallortung in Luft nieht die gleiehe Bedeutung wie die Sehallmessung erlangt haben. Der vorliegenden Darstellullg der Korrelationsmethoden liegt ein Berieht von G. Winkler zugrunde. leh danke den Herren ORR G. Allnoeh, Ltd.Reg.Dir. H. Bongartz, ORR J. Borstinger, Ltd. Reg.Dir. Dr.-lng. H. Jager, OTL E. LUder, Dr. E. Wildhagen und OTL H.J. Zurek fUr wertvolle Hin weise, Herrn Dipl.-Math. S. Kempfle fUr die Zeiehnungen, die Aufgaben samt Losungen und fUr Korrekturlesen und Frau I. Czeehatz fUr das Sehreiben des Manuskriptes.

Spis treści

1. Grundaufgabe der Schallortung in der Atmosphäre.- 2. Schallmessung.- 2.1. Die Hyperbel als geometrischer Ort der Schallquelle.- 2.2. Derzeit übliche Auswerteverfahren.- 2.2.1. Ersatz der Hyperbeln durch Asymptoten.- 2.2.2. Ersatz der Hyperbeln durch Tangenten (Polplan alter Art).- 2.2.3. Ersatz der Hyperbeln durch Sekanten (Polplan neuer Art und Skalenträgerplan).- 2.2.4. Abschätzung der Genauigkeit.- 2.3. Berücksichtigung der Wettereinflüsse bei Bodenschallstrahlen.- 2.3.1. Bodenschallstrahlen.- 2.3.2. Berücksichtigung der Lufttemperatur.- 2.3.3. Berücksichtigung der Luftfeuchtigkeit.- 2.3.4. Berücksichtigung von Wind.- 2.3.5. Zusammenfassung.- 2.4. Berücksichtigung der Wettereinflüsse bei Höhenschallstrahlen.- 2.4.1. Höhenschallstrahlen.- 2.4.2. Elementare Herleitung der Differentialgleichungen für Höhenschallstrahlen.- 2.4.3. Herleitung der Differentialgleichungen für Höhenschallstrahlen aus der Eikonalgleichung.- 2.4.4. Integration der Differentialgleichungen für die geschichtete Atmosphäre.- 2.4.5. Hörbarkeit des Schalles.- 2.4.6. Integration bei konstanten Gradienten.- 2.4.7. Entwicklung nach Potenzen des Elevationswinkels ?o.- 2.4.8. Entwicklung nach Potenzen der totalen Schallaufzeit T.- 2.4.9. Die Gradientenkorrektur.- 2.4.10. Mittelung über die Höhe z.- 2.4.11. Schlußbemerkung zur Wetterberichtigung bei Höhenstrahlen.- 2.5. Berücksichtigung von Böen (Windwellen).- 2.5.1. Vorbemerkung.- 2.5.2. Beschreibung der Windwellen.- 2.5.3. Beeinflussung der Schallgeschwindigkeit durch Windwellen.- 2.5.4. Beeinflussung der Laufzeitdifferenz durch Windwellen.- 2.5.5. Windmessung mit Anemometer und Pilotballon.- 2.6. Genauigkeit der Ortung.- 2.6.1. Fehlerquellen und erste Abschätzungen.- 2.6.2. Asymptoten- und Basisfehler.- 2.6.3. Die Hyperbelverschiebungsformel von Driencourt, 1. Satz von Kammüller.- 2.6.4. Der 2. Satz von Kammüller.- 2.6.5. Beobachtungstiefe einer Schallmeßanlage.- 2.6.6. Der mittlere Fehler der Beobachtungen.- 2.6.7. Der mittlere Punktfehler bei unmittelbaren Zeitmessungen und drei Meßstellen.- 2.6.8. Der mittlere Punktfehler bei mittelbarer Zeitmessung und drei Meßstellen.- 2.6.9. Diskussion und Vergleich der mittleren Punktfehler bei unmittelbarer und bei mittelbarer Zeitmessung.- 2.6.10. Die Kurven gleichen mittleren Punktfehlers.- 2.6.11. Mehr als drei Meßstellen.- 2.6.12. Abschätzung der notwendigen Beobachtungstiefe im artilleristischen Einsatz.- 3. Geräuschpeiler.- 3.1. Korrelationswinkelmessung.- 3.2. Korrelationsentfernungsmessung.- 3.3. Korrelationsgeschwindigkeitsmessung.- 3.4. Schlußbemerkungen zur Geräuschpeilung.- Literaturhinweise.- Übungsaufgaben.- Lösungen zu den Übungsaufgaben.- Prüfungsaufgaben.