Mathematische Methoden der Schallortung in der Atmosphäre:
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Braunschweig
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1977
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Inhaltsverzeichnis
Seite
1. Grundaufgabe der Schallortung in aer Atmosphäre 5
2. Schallmessung
2.1. Die Hyperbel als geometrischer Ort der
Schallquelle 5
2.2. Derzeit übliche Auswerteverfahren 7
2.2.1. Ersatz der Hyperbeln durch Asymptoten 7
2.2.2. Ersatz der Hyperbeln durch Tangenten
(Polplan alter Art) 11
2.2.3. Ersatz der Hyperbeln durch Sekanten
(Polplan neuer Art und Skalonträgerplan) 14
2.2.4. Abschätzung der Genauigkeit 16
2.3. Berücksichtigung der iJcttereinflüsse bei
Bodenschallstrahlen 18
2.3.1. Bodenschallstrahlen 18
2.3.2. Berücksichtigung der Lufttemperatur 19
2.3.3. Berücksichtigung der Luftfeuchtigkeit 21
2.3.4. Berücksichtigung von Wind 23
2.3.5. Zusammenfassung 25
2.4. Berücksichtigung der Wettereinflüsse bei
Höhenschallstrahlen
2.4.1. Höhenschallstrahlen 26
2.4.2. Elementare Herleitung der Differential¬
gleichungen für Höhenschallstrahlen 27
2.4.3. Herleitung der Differentialgleichungen
für Höhenschallstrahlen aus der Eikonal-
gleichung 30
2.4.4. Integration cer Differentialqleichangen
für die geschichtete Atmosphäre 33
2.4.5. Hörbarkeit ces Schalles 35
2.4.6. Integration bei konstanten Gradienten 37
2.4.7. Entwicklung nach Potenzen des Elevations-
winkels tq 42
2.4.8. Entwicklung nach Potenzer, der totalen
Schallaufzeit T 43
2.4.9. Die Gradientenkorrektur 44
2.4.10. Mittelung über die Höhe z 45
2.4.11.Schlußbemerkung zur Wetterberichtigung
bei Höhenstrahlen 46
- 4 -
Seite
2.5. Berücksichtigung von Böen (Windwellen) 46
2.5.1. Vorbemerkung 46
2.5.2. Beschreibung der Windwellen 46
2.5.3. Beeinflussung der Schallgeschwindigkeit
durch Windwellen 47
2.5.4. Beeinflussung der Laufzeitdifferenz durch
Windwellen 49
2.5.5. Windmessung mit Anemometer und Pilotballon 51
2.6. Genauigkeit der Ortung • 52
2.6.1. Fehlerquellen und erste Abschätzungen 52
2.6.2. Asymptoten- und Basisfehler 54
2.6.3. Die Hyperbelverschiebungsformel von
Driencourt, 1. Satz von Kammüller 55
2.6.4. Der 2. Satz von Kammüller 57
2.6.5. Beobachtungstiefe einer Schallmeßanlage 60
2.6.6. Der mittlere Fehler der Beobachtungen 63
2.6.7. Der mittlere Punktfehler bei unmittelbaren
Zeitmessungen und drei Meßstellen 65
2.6.8. Der mittlere Punktfehler bei mittelbarer
Zeitmessung und drei Meßstellen 67
2.6.9. Diskussion und Vergleich der mittleren
Punktfehler bei unmittelbarer und bei
mittelbarer Zeitmessung 69
2.6.10. Die Kurven gleichen mittleren Punktfehlers 71
2.6.11. Mehr als drei Meßstellen 74
2.6.12. Abschätzung der notwendigen Beobachtungs¬
tiefe im artilleristischen Einsatz 78
3. Geräuschpeiler 80
3.1. Korrelationswinkelmessung 80
3.2. Korrelationsentfernungsmessung 82
3.3. Korrelationsgeschwindigkeitsmessung 83
3.4. Schlußbemerkungen zur Geräuschpeilung 84
Literaturhinweise 85
Übungsaufgaben 86
Lösungen zu den Übungsaufgaben 89
Prüfungsaufgaben 107
Sachverzeichnis 109
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