Mess- und Auswertemethodik bei elektronischen Schießanlagen

  • Hinsichtlich des Post Nummer 22 in diesem Beitragsstrang würde ich gerne mal etwas aufgreifen/vergleichen:

    Hat sich wer von euch schon mal Gedanken gemacht bezüglich der Messauflösung von unterschiedlichen Systemen? Irgendwie finde ich auch hierzu nicht wirklich was bei den Herstellern?

    Wie werden denn die Teiler bei Disag, Sius, Häring, MegaLink usw. ermittelt?

    Würde ganz gerne mal hier in diesem Bereich mehr in die Tiefe gehen.

    Nicht alle seine Fähigkeiten und Kräfte soll man sogleich und bei jeder Gelegenheit anwenden. - Baltasar Gracián

  • Disag:
    Der geworfene Schatten des Diabolo wird auf 2 Kamerasensoren erkannt. Auflösung ist mir unbekannt.

    Meyton:
    Das Diabolo verursacht eine graduelle änderung des Transistorstroms im Phototransistor.
    Je achse durchquert das Diabolo mMn 3 Strahlen

    ==> Deshalb ist beim Start auch die "Kalibrierung" notwendig, da die Transistoren je nach Temp und Alterung andere Leitwerte haben, müssen diese "kalibriert" werden, um eine genaue messung hinzubekommen

    klassische sius :

    über die 4 Schallmikrophone

    triangulationsrechnung aus den Zeitpunkten der detektion.

    mfsg daniel

  • Hat sich wer von euch schon mal Gedanken gemacht bezüglich der Messauflösung von unterschiedlichen Systemen? Irgendwie finde ich auch hierzu nicht wirklich was bei den Herstellern?

    Nein, noch nicht. :)

    Die Auswertung bei Disag wird exakt wie bei Meyton mit 1/100 mm Auflösung im Koordinatensystem via Pythagoras ermittelt.

    Hier sind die entstehenden Kommawerte also keine Unsicherheiten, sondern einfach das Ergebnis der Berechnung.

    Folglich können die Teiler nicht immer in glatten 1/100 mm Werten ausgegeben werden.

    Je achse durchquert das Diabolo mMn 3 Strahlen

    Um eine 1/100stel Teilung zu messen, genügt das bei weitem nicht.


    Deshalb ist beim Start auch die "Kalibrierung" notwendig, da die Transistoren je nach Temp und Alterung andere Leitwerte haben, müssen diese "kalibriert" werden, um eine genaue messung hinzubekommen

    Was soll da kalibriert werden? Die Arbeitspunkte der Transistoren verschieben sich nicht so stark dass dies nötig ist.

    Dann müsste man ja bei sich erwärmender Technik laufend nachkalibrieren. :)

    Das Zentrum ist einmal festgelegt, und bleibt dann dort. Wenn der Spiegel der Pappscheibe nicht mittig vorm Zentrum platziert ist, muss man halt am Diopter stellen.


    Der geworfene Schatten des Diabolo wird auf 2 Kamerasensoren erkannt. Auflösung ist mir unbekannt.

    Was nichts anderes ist als Fototransistoren.

  • uli2003 *facepalm!

    hast du jemals die messrahmen von meyton und disg in einem Abstand von weniger als 10m gesehen?

    Nochmal zum mitmeißeln:

    Disag

    https://www.google.com/search?q=ccd+c…ent=firefox-b-d

    Meyton:

    https://www.google.com/search?q=photo…ent=firefox-b-d

    warum kann meyton dann trotzdem was messen:

    ich hoff so gehts zu verstehen...

    -die beschrifteten kreise sind die einzelnen "groben" strahlengänge von meyton.

    - in der grafik rechts der fließende strom zum zeitpunkt des durchflugs.

    aus den verhältnissen der ströme zum zeitpunkt x kann man sagen, wo entlang der diabolo geflogen sein muss

    mfsg daniel

    (ja, meyton hat natürlich 3 reihen versetzt, ich weiß)

  • hast du jemals die messrahmen von meyton und disg in einem Abstand von weniger als 10m gesehen?

    Was möchtest du von mir? Ich bin mit Elektronik groß geworden.

    Und ja, ich kenne die Anlagen beide von nahem.

    Ob nun ein CCD Modul oder Fototransistoren - das ist im Grunde nichts anderes. DISAG lenkt über Spiegel zentriert auf jeweils ein Modul um. Die Auflösung ist beim CCD natürlich viel feiner, dennoch misst DISG die Koordinaten auf 1/100mm.

    Das Meyton einen so breiten Strahl so exakt messen kann, dass sich die Flugbahn durch anteilige Ströme auf 1/100 mm ermitteln lässt, glaube ich nicht. Ich werde mir bei der nächsten Möglichkeit die Auswerteeinheit mal genauer ansehen.

    Jede kleinste Verschmutzung wäre fatal, da gibt es keine Redundanz.

  • klassische sius :

    über die 4 Schallmikrophone

    triangulationsrechnung aus den Zeitpunkten der detektion.

    Warum benötige ich dann 4 Mikrofone? es würden ja 2 bei bekanntem Abstand dieser Mikrofone auch reichen oder?

    Die Auswertung bei Disag wird exakt wie bei Meyton mit 1/100 mm Auflösung im Koordinatensystem via Pythagoras ermittelt.

    Hier sind die entstehenden Kommawerte also keine Unsicherheiten, sondern einfach das Ergebnis der Berechnung.

    Folglich können die Teiler nicht immer in glatten 1/100 mm Werten ausgegeben werden.

    Also ebenso nicht alle Teiler wie bei Meyton darstellbar oder?

    Nicht alle seine Fähigkeiten und Kräfte soll man sogleich und bei jeder Gelegenheit anwenden. - Baltasar Gracián

  • Warum benötige ich dann 4 Mikrofone? es würden ja 2 bei bekanntem Abstand dieser Mikrofone auch reichen oder?

    Es sind mindestens drei Mikrofone notwendig. Bei zwei Mikrofonen könntest du die Position nicht eindeutig ermitteln. Habs mal versucht darzustellen:

    M1 = Mikro 1

    M2 = Mikro 2

    L1/L2: Schalllaufzeiten

    Die Position wird bei akustischen Systemen anhand der (Differenz der) Laufzeiten von Trefferposition zu Mikrofonen ermittelt. Sprich M1 "hört" den Einschlag, danach "hört" M2 den Einschlag. So könnte man ausrechnen, wo sich die Trefferposition befindet. In dem Fall gibt es aber zwei Möglichkeiten, bei denen die Laufzeiten des Schalls gleich wären. Die Trefferposition könnte jetzt entweder S1 oder S2 sein.

    Darum braucht man mind. drei Mikrofone. Meistens werden sogar fünf Mikrofone verbaut: eines in jeder Ecke des Kastens und eines direkt am Kasten um Kastentreffer zu registrieren.

  • Stimmt! An das habe ich jetzt nicht gedacht. Hast du zufällig eine Ahnung wie hier die Messauflösung ist?

    Mit akustischen Systemen sollten sich also alle Teiler darstellen lassen oder?

    Nicht alle seine Fähigkeiten und Kräfte soll man sogleich und bei jeder Gelegenheit anwenden. - Baltasar Gracián

  • Mit akustischen Systemen sollten sich also alle Teiler darstellen lassen oder?

    Das dürfte dann allein von der Frequenz abhängen, mit der die Mikrokontroller arbeiten, die die Signale auswerten. Je höher die Frequenz, desto genauer kann der zeitliche Abstand gemessen werden, desto höher die Auflösung. Habe ich zwischen den Signalen der Mikros nur 100 Ticks, werde ich deutlich ungenauer rechnen können wie wenn 100.000 Ticks dazwischen liegen.

  • Moin,

    Das dürfte dann allein von der Frequenz abhängen

    das hängt sicher auch von davon ab, wie genau der Mittelpunkt des Geschosseinschlags denn auch tatsächlich durch die Schallwellen abgebildet wird.

    Frage: Kann man wirklich davon ausgehen, dass bei einem Diabolo, welches auf die sicher nicht ganz homogene Folie aufschlägt, auch wirklich immer Schallwellen erzeugt werden, die exakt konzentrisch vom Mittelpunkt des Einschlags ausgehen? Zwar stanzt das Diabolo ja ein mehr oder weniger sauberes Stück Folie aus dem Folienband aus, aber reißt die Folie dabei nicht doch zuerst an einer bestimmten Stelle des äußeren Randes? Gehen dann von dieser Stelle nicht auch Schallwellen aus? Inwieweit beeinflussen diese Schallwellen die Messung?

    Bei einem KK-Geschoss dürfte die Sache wieder etwas anders aussehen. Dort trifft mehr oder weniger die abgerundete Spitze zuerst auf die Folie und liefert dadurch ein weniger sauber ausgestanztes Loch. Betrachtet man nur allein den unsauberen Rand, den die gestanzten Löcher bei KK in der Regel aufweisen, sind dann die für die nötige Genauigkeit gefordereten 0,8 mm nicht schon in diesem unsauberen Rand enthalten? Aber auch hier, was passiert, wenn das Geschoss - und das dürfte ja die Regel sein - leicht schräg auf der Folie aufschlägt?


    Mit bestem Schützengruß

    Murmelchen

  • das hängt sicher auch von davon ab, wie genau der Mittelpunkt des Geschosseinschlags denn auch tatsächlich durch die Schallwellen abgebildet wird.

    Die Auflösung wird dadurch nicht beeinflusst, die Genauigkeit schon, da geb ich dir Recht ;)

    Zumindest alle Anlage mit ISSF Phase 1 sind soweit getestet, dass sie mindestens auf einen halben Zehntelring (bzw. 0,05 Ringe) genau werten (ISSF Cert Procedure 2.1.2). Die DSB Richtlinien hab ich gerade nicht zur Hand. SIUS hat die Phase 1, d.h. auch bei der akustischen Anlage wurde die Genauigkeit schon geprüft.

  • aber reißt die Folie dabei nicht doch zuerst an einer bestimmten Stelle des äußeren Randes?

    Ich glaube die Messung erfolgt beim Aufprall, nicht beim Durchtritt. Somit wird das recht genau sein.

    Also ebenso nicht alle Teiler wie bei Meyton darstellbar oder?

    Naja, darstellbar kann man das nicht nennen. Prinzipiell wird die Entfernung zur Mitte durch die beiden bekannten X/Y Koordinaten gebildet. Liegt der Treffer genau auf einer der Achsen, lässt sich natürlich jeder Teiler gerade darstellen, sofern die Messauflösung dem Teilerwert entspricht (1/100). Wird er aus zwei Werten berechnet, ist das Ergebnis selten eine gerade Zahl, sondern eine Dezimalzahl.

    Selbst wenn man die Auflösung erhöhen würde, wäre das Ergebnis in den meisten Fällen eine Dezimalzahl, nur mit mehr Nachkommastellen.

    Im Grunde genommen verändert sich die Genauigkeit dadurch nicht, der Schuss liegt dann halt nicht auf einem genauen Teilerwert.

    Andernfalls könnte man auf- oder abrunden, wenn es eine gerade Zahl sein muss.

    (ja, meyton hat natürlich 3 reihen versetzt, ich weiß)

    Hier muss ich nochmal einhaken - ja, es in der Tat so, dass Meyton nur einen Sensorabstand vom ca. 2 mm nutzt, und die Werte der halben Abschattung ermittelt.

    Das macht natürlich eine Kalibrierung erforderlich, damit alle Sensoren gleiche Werte liefern. Hier nutzt man dann bei jedem Schuss die Dunkelreferenz des durchs Diabolo voll abgeschatteten Sensors. Somit lässt sich immer ein Abgleich an die aktuellen Betriebsbedingungen erreichen.

    Die oben von mir angezweifelte Genauigkeit dieses Verfahrens wird damit verbessert. Zudem wird die Messfrequenz stark erhöht, was mehrere Auswertungen eines Schusses möglich macht, woraus ein Mittelwert gebildet werden kann.

    Durch das Versetzen der Reihen lässt sich die Auflösung nochmals verbessern, was allerdings zu einem geringen Parallaxefehler führt.

    Sorry Daniel, ich war von einer feineren Auflösung ausgegangen.

  • Habe es mir mal gerade angesehen, Häring misst den Teiler über den Abstand und Winkel aus.

    Nicht alle seine Fähigkeiten und Kräfte soll man sogleich und bei jeder Gelegenheit anwenden. - Baltasar Gracián

  • Was bei Meyton die Genauigkeit auch noch stark erhöht ist, dass die Lichtschranken nicht nur 0 oder 1 (also abgeschattet oder nicht abgeschattet) messen, sondern der Photostrom noch genauer analysiert wird. So kann auch die Stärke der Abschattung (prozentuale Abschattung) ermittelt werden und die Genauigkeit dadurch stark verbessert werden.

    Als ich vor längerer Zeit auf einer Messe bei Meyton nachgefragt habe, hieß es, dass die Messrahmen eine Messauflösung von 1/100 mm haben, was genau einem Teiler entspricht.

  • Was bei Meyton die Genauigkeit auch noch stark erhöht ist, dass die Lichtschranken nicht nur 0 oder 1 (also abgeschattet oder nicht abgeschattet) messen, sondern der Photostrom noch genauer analysiert wird. So kann auch die Stärke der Abschattung (prozentuale Abschattung) ermittelt werden und die Genauigkeit dadurch stark verbessert werden.

    Das hatten wir ja schon geklärt. Sonst wäre bei der groben Anordnung der Sensoren Raten genauer :)


    hieß es, dass die Messrahmen eine Messauflösung von 1/100 mm haben, was genau einem Teiler entspricht.

    Die Auflösung in X/Y ist 1/100 mm. Eine Berechnung der Treffer welche nicht genau auf der X- oder Y-Achse liegen mittels Satz des Pythagoras erzeugt aber so gut wie immer 'krumme' Teiler. Das geht nun einmal nicht anders.

    Ich denke es ist auf alle Fälle genau genug.