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Dokumentenidentifikation DE4135225A1 29.04.1993
Titel Verfahren zum Simulieren der Wirkung von Minen auf verschiedene Minenziele sowie Simulationsmine und Sende- Empfangseinrichtung zum Anbringen an Minenziele für die Durchführung eines derartigen Verfahrens
Anmelder Krauss-Maffei AG, 8000 München, DE
Erfinder Francke, Erwin, 8038 Gröbenzell, DE;
Schober, Helmut, 8028 Taufkirchen, DE;
Krüssmann, Peter, Dipl.-Ing., 8000 München, DE
DE-Anmeldedatum 25.10.1991
DE-Aktenzeichen 4135225
Offenlegungstag 29.04.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.04.1993
IPC-Hauptklasse F42B 8/28
Zusammenfassung Zum Simulieren der Wirkung von Minen auf verschiedene Minenziele wird vorgeschlagen, daß jede Simulationsmine mit einer eingebauten mechanischen, optischen und/oder elektrischen Fühlereinrichtung ein in ihre Nähe gelangendes Minenziel erfaßt. In Abhängigkeit von der Erfassung eines Minenziels erfolgt eine Feststellung, ob und ggf. wo die Simulationsmine eine Trefferwirkung erzielt hat.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, auf eine Simulationsmine zur Verwendung bei einem derartigen Verfahren sowie auf eine Sende-/Empfangseinrichtung zum Anbringen an Minenziele für die Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Für das Training des Minenkampfes und der Minenräumung unter Manöverbedingungen ist es wünschenswert, ein Simulationsverfahren zu entwickeln, welches die unterschiedlichen Minentypen, (z. B. Panzermine, Schützenmine) sowie die unterschiedlichen Minenziele (z. B. Kampfpanzer, Schütze) berücksichtigt sowie eine entsprechend differenzierte Auswertung ermöglicht. Ferner soll das Simulationsverfahren auch sicher arbeiten, wenn die Simulationsminen von Schnee, Schlamm, Laub oder dergleichen bedeckt sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein zuverlässiges Simulationsverfahren der eingangs erwähnten Art sowie eine dafür geeignete Simulationsmine und eine am Minenziel anbringbare Sende-Empfangseinrichtung zu schaffen.

Die auf die Schaffung eines Simulationsverfahrens gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Simulationsverfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 10.

Eine Simulationsmine zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in dem nebengeordneten Anspruch 11 angegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Simulationsmine nach Anspruch 11 ergeben sich aus den Unteransprüchen 12-15.

Eine Sende-/Empfangseinrichtung zum Anbringen an Minenziele für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus dem nebengeordneten Anspruch 16.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 16 ergeben sich aus den Unteransprüchen 17 und 18.

Das erfindungsgemäße Simulationsverfahren ermöglicht auf zuverlässige Weise das Training des Minenkampfes und der Minenräumung unter Manöverbedingungen für unterschiedliche Minentypen und unterschiedliche Minenziele. Die dafür angegebenen Simulationsminen sowie die an den Minenzielen anzubringenden Sende-/Empfangseinrichtungen gewährleisten insbesondere eine sichere Verfahrensdurchführung auch dann, wenn die Simulationsminen von Schnee, Schlamm, Laub oder dergleichen bedeckt sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Simulationsverfahrens mit einer Simulationsmine und einem Minenziel.

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Minenziel bezeichnet, das ein Kampfpanzer, ein Schützenpanzer, ein Lastkraftwagen oder ein Infanterist sein kann. An dem Minenziel 10 ist eine Sende-/Empfangseinrichtung 20 befestigt, deren Aufbau noch im einzelnen erläutert werden soll. Anstelle einer einzigen Sende-/Empfangseinrichtung 20 können am Minenziel 10 - verteilt über dessen Außenkontur - auch mehrere Sende- /Empfangseinrichtungen angebracht sein, um in noch zu erläuternder Weise die lokal unterschiedliche "Verwundbarkeit" des Minenziels 10 simulieren zu können.

Die Sende-/Empfangseinrichtung 20 umfaßt einen Sender 21, welcher elektromagnetische Zielkennsignale generiert und über einen Sende-/Empfangsumschalter 22 einer Sende- /Empfangsantenne 23 zuführt, von wo die Zielkennsignale abgestrahlt werden. Bei den Zielkennsignalen handelt es sich beispielsweise uni digitale Signale, welche auf einer Trägerfrequenz moduliert sind, die im Längstwellenbereich von ca. 10 bis 100 KHz liegt. Hierdurch kann als Antenne 23 eine Feritantenne mit kurzen Abmessungen eingesetzt werden. Zur Modulation des Trägers eignen sich beliebige Modulationsverfahren, beispielsweise eine 4-PSK-Modulation. Das Zielkennsignal enthält insbesondere eine Information über den Typ des jeweiligen Minenziels 10, um dem Umstand Rechnung zu tragen, daß die Wirkung einer simulierten Mine auf unterschiedliche Minenziele 10 entsprechend unterschiedlich ist. Die Generierung des Zielkennsignals im Sender 21 erfolgt unter der Steuerung einer Steuerungs- und Auswertungseinheit 24, welche auf die einzelnen Minenziele programmierbar ist. Auf diese Weise läßt sich auch für unterschiedlichen Minenziele 10 ein einheitlicher Schaltungsaufbau der Sende-/Empfangseinrichtung 20 vorsehen, der lediglich durch Änderung der Programmierung der Steuerungs- und Auswertungseinheit 24 an das jeweilige Minenziel 10 angepaßt wird.

Sobald das mit der Sende-/Empfangseinrichtung 20 versehene Minenziel 10 in die Nähe einer Simulationsmine 30 gelangt werden die von der Antenne 23 abgestrahlten Zielkennsignale von einer Sende-/Empfangsantenne 31 der Simulationsmine 30 aufgefangen und über einen Sende-/Empfangsumschalter 32 einem Empfänger 33 zugeleitet. Der Empfänger 33 demoduliert die empfangenen, trägerfrequenten Zielkennsignale und leitet die demodulierten Zielkennsignale einer Steuerungs-und Auswertungseinheit 34 zu in welchen der jeweilige Minentyp der Simulationsmine 30 gespeichert ist. In der Einheit 34 wird ferner die in den Zielkennsignalen enthaltene Information über den Typ des jeweiligen Minenziels identifiziert. Entsprechend dieser Identifikation wird festgestellt, ob der in der Einheit 34 gespeicherte Simulationsminentyp zu dem identifizierten Minenziel 10 "paßt". Darunter ist zu verstehen, daß bestimmte Minentypen, beispielsweise eine Panzermine, nicht ausgelöst werden, wenn es sich bei dem Minenziel z. B. um einen Infanteristen handelt. In einem solchen "Nicht Detonations"-Falle entscheidet die Einheit 34 auf Grund ihrer Auswertungslogik, daß die Mine 30 auf das Minenziel 10 nicht ansprechen soll. Im umgekehrten Falle, wenn die Einheit 34 als Minenziel 10 ein Panzerfahrzeug oder dergleichen erkennt, löst ihre Auswertungslogik in einen nachgeschalteten Sender 36 die Erzeugung eines Antwortsignals aus, welches über den Umschalter 32 der Antenne 31 zugeführt wird, von wo es zur Sende/Empfangseinrichtung 20 abgestrahlt wird. Dieses Antwortsignal ist vorzugsweise wiederum ein auf einem Träger im Längstwellenbereich moduliertes Digitalsignal, dessen Inhalt die Aussage enthalt, daß die betreffende Simulationsmine 30 detoniert ist. Das abgestrahlte Antwortsignal wird an der Antenne 23 der Sende-/Empfangseinrichtung 20 aufgefangen und über den Umschalter 22 einem Empfänger 25 zugeführt, wo es demoduliert wird. Das demodulierte Antwortsignal gelangt von dem Empfänger 25 zu der Steuerungs- und Auswertungseinheit 24, welche entsprechend dem Inhalt des Antwortsignals bestimmte Feststellungen trifft. Enthält beispielsweise das Antwortsignal die Aussage "Simulationsmine detoniert", so stellt die Auswertungslogik der Einheit 24 fest, daß das betreffende Minenziel 10 getroffen ist, was in irgendeiner Form signalisiert wird, beispielsweise durch Zünden einer pyrotechnischen Anzeigeladung. Die in der Auswertungslogik 24 programmierte "Verwundbarkeit" entsprechend der Lage der Einrichtung 20 am Minenziel 10 erlaubt ferner eine differenzierte Feststellung über den Grad der "Beschädigung". Wenn beispielsweise bei einem Panzer lediglich die linke Kette beschädigt worden ist, (weil die auf die Simulationsmine 30 ansprechende Einrichtung 20 an der linken Seite des Panzers angebracht ist), nicht dagegen der Kampfraum oder der Motor, so ist das Ergebnis der Auswertung der Einheit 24, daß der betreffende Panzer nicht vernichtet, sondern lediglich reparaturbedürftig ist.

Anstelle des vorstehend erläuterten Aufbaus mit einem Sender 21 in der Einrichtung 20 und einem Empfänger 33 in der Simulationsmine 30 ist es auch möglich, die Simulationsmine 30 mit einer Sensorik 35 auszustatten, welche der Sensorik einer Originalmine entspricht oder deren Wirkungsmechanismen nachempfunden ist. Beispielsweise verfügen Originalminen über Drucksensoren, welche beim Überschreiten eines bestimmten Schwellendrucks die Detonation der Mine auslösen. Darüber hinaus gibt es Sensoren für Richt-Minen, welche auf Wärmestrahlung reagieren. Kommt das Minenziel 10 in die Nähe einer Simulationsmine 30, die mit einer derartigen Sensorik 35 ausgerüstet ist, so löst die von der Sensorik 35 angesteuerte Steuerungs-und Auswertungseinheit 34 ein Detonationssignal aus, das dem Sender 35 zugeführt wird, welcher das Detonationssignal in gleicher Weise wie zuvor für das Antwortsignal beschrieben einem Träger aufmoduliert und das geträgerte Detonationssignal direkt über den gestrichelt eingezeichneten Signalweg 37 der Antenne 31 zuführt. Der Empfänger 33 und der Umschalter 32 entfallen bei der zuletzt betrachteten Variante, was durch gestrichelte Darstellung der Blocksymbole für den Empfänger 33 und den Umschalter 32 angedeutet ist. In ähnlicher Weise ist das Blocksymbol für die Sensorik 35 gepunktet dargestellt, um die Alternative zu den gestrichelten Blöcken 32, 33 anzudeuten. Bei der betrachteten Alternative entfallen bei der Sende-/Empfangseinrichtung 20 der Sender 21 und der Umschalter 22, da in diesem Ausführungsbeispiel kein Zielkennsignal ausgestrahlt wird. Das an der Antenne 23 empfangene Detonationssignal wird lediglich dein Empfänger 25 über den gestrichelt eingezeichneten Signalweg 26 zugeführt, wo es demoduliert wird und anschließend der Steuerungs-Auswertungseinheit 24 zugeführt wird. Die Auswertungslogik der Einheit 24 führt dann dieselben Auswertungsprozeduren durch wie im Falle des Empfangs eines Antwortsignals bei dem erstgenannten Ausführungsbeispiel.

Bei dem erstgenannten Ausführungsbeispiel (Abstrahlung eines Zielkennsignals) wird zur Simulation bestimmter Abstände zwischen Minenziel 10 und Simulationsmine 30 der Empfangspegel am Ausgang des Empfängers 33 oder des Empfängers 25 ausgewertet, da dieser Pegel vom Abstand zwischen dem Ziel 10 und der Simulationsmine 30 abhängig ist. Durch Setzen entsprechender Schwellwerte in der Auswertungslogik der zugeordneten Einheit 34 bzw. 24 kann

  • a) der Zeitpunkt einer Trefferauslösung entsprechend dem Grad der Annäherung des Minenziels 10 an die Mine 30, und
  • b) eine unterschiedliche "Verwundbarkeit" unterschiedlicher Stellen des Minenziels 10 und damit eine unterschiedliche Trefferwirkung


simuliert werden.

Es ist selbstverständlich auch möglich, in der Sende-/Empfangseinrichtung 20 und in der Simulationsmine 30 beide vorstehend erläuterten Varianten vorzusehen, um jede der beiden Varianten nach Bedarf einsetzen zu können.

Es ist ferner möglich, von einer Zentrale 40 aus über deren Antenne 41 ein Programmierungssignal für die Minen 30 auszusenden, welches in gleicher Weise wie ein Zielkennsignal von jeder Mine 30 empfangen und der Steuerungs-und Auswertungseinheit 34 zugeführt wird. Mit Hilfe dieser Programmierung ist es auf einfache Weise möglich, vor Auslegung der Simulationsminen 30 deren Minentyp festzulegen und ausgelegte Simulationsminen 30 nach einem Manöver zu reaktivieren. Ferner ist es mit Hilfe einer derartigen telemetrischen Programmierung möglich, die Simulationsminen 30 zur Aussendung bestimmter Peilsignale zu veranlassen, um sie im Gelände leicht auffinden zu können.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Simulieren der Wirkung von Minen auf verschiedene Minenziele, beispielsweise Kampfpanzer, Schützenpanzer, Lastkraftwagen, Räumgeräte oder Infanteristen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. a) Jede Simulationsmine erfaßt mit einer eingebauten mechanischen, optischen und/oder elektrischen Fühlereinrichtung ein in ihre Nähe gelangendes Minenziel, und
    2. b) in Abhängigkeit von der Erfassung eines Minenziels erfolgt eine Feststellung, ob und gegebenenfalls wo die Simulationsmine eine Trefferwirkung erzielt hat.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtung der Simulationsmine den gleichen oder einen ähnlichen Wirkungsmechanismus wie die Sensorik einer entsprechenden Originalmine aufweist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Minenziels durch die Fühlereinrichtung der Simulationsmine von einer am Minenziel angebrachten Sendeeinrichtung ein elektromagnetisches Zielkennsignal abgestrahlt wird, das von einem Empfänger der Sensorik detektiert wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung einer Trefferwirkung durch eine Auswertelogik der Simulationsmine erfolgt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung einer Trefferwirkung die Simulationsmine bei Erfassung eines Minenziels ein Antwortsignal ausstrahlt, das von einer am Minenziel angebrachten Empfangseinrichtung empfangen und hinsichtlich einer Trefferwirkung ausgewertet wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielkennsignal den Typ des Minenziels und gegebenenfalls die Lage der Sendeeinrichtung für das Zielkennsignal am Minenziel identifiziert.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das typspezifische Signal von der Auswertelogik der Simulationsmine dahingehend ausgewertet wird, daß nur bei einem bestimmten, zum Minentyp passenden Zielkennsignal ein Antwortsignal abgestrahlt wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Zentrale ein Programmierungssignal an die Simulationsminen übertragen wird, beispielsweise für deren Aktivierung und Inaktivierung.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Programmierungssignal die Aussendung eines Peilsignals durch die Simulationsmine auslöst, welches zum Orten der Simulationsmine dient.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die elektromagnetischen Signale Längstwellen im Bereich von etwa 10 bis etwa 100 KHz vorgesehen werden.
  11. 11. Simulationsmine zur Verwendung bei dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine eingebaute Fühlereinrichtung (33 bzw. 35) zum Erfassen eines in die Nähe der Simulationsmine (30) gelangenden Minenziels (10) und durch einen Sender (36) zum Aussenden von elektromagnetischen Antwort- bzw. Detonationssignalen.
  12. 12. Simulationsmine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtung (35) der Simulationsmine den gleichen oder einen ähnlichen Wirkungsmechanismus wie die Sensorik einer entsprechenden Originalmine aufweist.
  13. 13. Simulationsmine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtung (35) einen Empfänger (33) und eine Auswertungseinrichtung (34) für elektromagnetische Zielkennsignale aufweist.
  14. 14. Simulationsmine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtung (33 bzw. 35) einen Detektor für telemetrische Programmierungssignale aufweist.
  15. 15. Simulationsmine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Programmierungssignale der Minentyp programmierbar ist.
  16. 16. Simulationsmine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Programmierungssignale die Ausstrahlung von Peilsignalen auslösbar ist.
  17. 17. Sende-/Empfangseinrichtung zum Anbringen an Minenziele für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendeteil (21) zum Aussenden von elektromagnetischen Zielkennsignalen und der Empfangsteil (24, 25) zum Empfang und gegebenenfalls zum Auswerten von elektromagnetischen Antwortsignalen vorgesehen ist.
  18. 18. Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Feritantenne zum Abstrahlen bzw. Empfangen von Signalen im Längstwellenbereich zwischen etwa 10 bis 100 KHz.
  19. 19. Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Typ des Minenziels programmierbar ist.






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