炮位探测器

在第一次世界大战中，人们使用体积很大的可定向反射器来测量和确定敌方火炮的方位。在当时起了一定的作用。但是，这种反射器不能迅速测定对方火炮的方位，而是需要好几天时间，往往贻误了战机。

最近，美国两名研究人员——麦克内利斯和康纳，发明了一种能迅速确定火炮方位的探测器。新的探测装置是在实时内探测和分析伴随超音速炮弹的冲击波，从而立即计算弹道和确定发射炮弹的火炮的位置。因此，这是一种在实时内工作的系统：炮弹一发现，探测器立即提供火炮的坐标和炮弹的飞行方向及高度。

探测器能探测步枪子弹和大口径炮弹。炮弹的大小无关紧要，只要它们不躲开传感器就能被发现。每台探测器至少有三个声波传感器，可探测到炮弹周围形成的冲击波。而每个传感器又有三个对声波敏感的元件。这些元件同石英表和超声波发射器内使用的元件一样是压电晶体。

三个压电晶体由计时电路相连，并有一个连接背景噪声减弱器的放大器。每个传感器探测它接触到的冲击波前波的传播方向。人们可以用三个前波方向重新构成一个完整的冲击波圆锥体。知道了圆锥体，就可知道传播轴。传播轴时刻都与炮弹沿着飞行的弹道相切。由此可推断弹道、炮弹的速度以及炮弹与传感器的距离。

超音速冲击波比较复杂，因为它开始时是一个清晰的圆锥体，实际上是一个过压圆锥体，很快成为一个较模糊的截锥体，即再压缩截锥体。

对这两个锥体的探测和分析，能够确定从探测器附近飞过的炮弹的类型。必须指出，确定弹道不需要三角测量，只需要简单的计算。三个前波方向提供由冲击波和圆锥体顶尖即弹道点形成的球果轴。三个传感器可得到三个弹道点，因而由此可以复原弹道和确定炮弹在经过传感器时的速度。

由于压电石英对压力的突然变化有一段反应时间（以微秒计算），因此， 探测器能把周围的甚至很大的噪声同冲击波的撞击音分开。此外，探测器还有一个电路能排除假警报信号和附近爆炸的回波。

这一系统的精确度取决于三个传感器之间的距离，也取决于炮弹和传感器之间的距离。这种探测器的优点之一是造价低（约 1 万法郎），因为它使用的元件都是容易买得到的。

不大常用的元件是温度探测器和显示系统。前一种元件是必不可少的，

因为空气中的音速随着温度的高低而变化。温度低，音速就下降。显示系统是多种多样的。对步兵来说，安装在钢盔上的液晶显示屏能标明火炮位置。在非军事方面，重要人物的汽车可以配备探测器。它不仅能确定射击者的方位，而且还能准确地指出谁首先开枪、袭击者人数及开枪次数。