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(11) | EP 0 738 868 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Such- und Räumeinrichtung für Landminen, sowie Verfahren zur Ortung und Zerstörung einer Landmine mittels dieser Such- und Räumeinrichtung Device for searching and clearing of land mines and method for clearing land mine fields with such a device Dispositif pour localiser et détruire des mines terrestres et méthode pour nettoyer un champ de mines terrestres à l'aide d'un tel dispositif |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine an einem Trägerfahrzeug, insbesondere, einem Kampfpanzer installierte Suchund Räumeinrichtung für Landminen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Ortung und Zerstörung einer Landmine mittels einer derartigen Such- und Räumeinrichtung.
[0002] In dem Dokument US-A-40 21 725 (siehe den Oberbegriff des Anspruchs 1) ist eine Minensucheinrichtung beschrieben mit einer, über eine Koppelvorrichtung an den Bug des Trägerfahrzeugs ankoppelbaren, als Ausleger ausgebildeten Tragvorrichtung, wobei an der in Fahrtrichtung gesehen vorderen Seite der Tragvorrichtung mehrere Sensoren zur Erfassung magnetischer Felder in Querrichtung über eine vorgegebene Breite angeordnet sind, die mindestens der Breite des Trägerfahrzeugs entspricht. Einrichtungsteile zur Räumung von Minen sind in diesem Dokument nicht geoffenbart.
[0003] Es ist weiterhin bekannt, Landminen mittels mechanischer Einrichtungen zu suchen und zu räumen, die an einem Trägerfahrzeug, beispielsweise einem Kampfpanzer, angeordnet sein können. Es ist bekannt, diese Einrichtungen als Minenräumpflüge, Minenräumwalzen oder auch als sogenannte Dreschflegelgeräte auszubilden. In dem Dokument FR-A-11 57 301 sind derartige mechanische Einrichtungen beschrieben, die teils als Rechen, teils als mit halbstarren Ruten bestückte drehbare Trommel und teils als Verteilvorrichtung für Feuerwerkskörper ausgebildet sind. Diese Einrichtungen weisen einerseits den Nachteil auf, daß sie sehr massiv ausgebildet sein müssen, weil sie der Detonation der Minen direkt standhalten sollen und das sie andererseits bei ihrem Einsatz erhebliche Schäden in der bearbeiteten Umgebung anrichten.
[0004] Aus dem Dokument FR-A-22 35 347 ist es weiterhin bekannt, Landminen durch über den Erdboden angeordnete Hohlladungen zur Explosion zu bringen.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine an einem Trägerfahrzeug, insbesondere einem Kampfpanzer, installierte Such- und Räumeinrichtung für Landminen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit der es möglich ist, innerhalb eines vorgegebenen, in Fahrtrichtung liegenden Streifens AT-Minen und gegebenenfalls auch AP-Minen mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit aufzuspüren, exakt zu lokalisieren und dann einzeln zu räumen, so daß im Ergebnis durch die verlegten Minen eine Gasse freigeräumt werden kann. Dabei sollten sowohl offen wie auch verdeckt verlegte Minen erfaßbar sein.
[0006] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Such- und Räumeinrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Ein Verfahren zur Ortung und Zerstörung einer Landmine mittels der erfindungsgemäßen Such- und Räumeinrichtung ist Gegenstand von Anspruch 16, wobei Anspruch 17 eine vorteilhafte Ausführungsform dieses Verfahrens umfaßt.
[0007] Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, an einem mit dem Bug des Trägerfahrzeugs koppelbaren Rahmen, der am Trägerfahrzeug aufgehängt und zusätzlich über Stützräder abgestützt sein kann, in Fahrtrichtung gesehen hintereinander Vorrichtungen anzuordnen, die zunächst eine grobe Erfassung elektrisch leitfähiger Gegenstände mittels entsprechender Sensoren, dann eine genaue Erfassung der Position und der Art eines von einem Sensor erfaßten Gegenstandes mittels eines bewegbaren Suchdetektors und schließlich die Positionierung einer Spreng- oder Hohlladung über der aufgefundenen Mine und deren Zündung ermöglichen. Da im Augenblick des Ansprechens eines Sensors das Fahrzeug angehalten wird und nach dem Positionieren einer Spreng- oder Hohlladung über der vom Suchdetektor genau erfaßten Stelle das Trägerfahrzeug in eine Sicherheitsentfernung zurückgesetzt werden kann, sind Beschädigungen an der Such- und Räumeinrichtung oder etwa am Trägerfahrzeug sehr unwahrscheinlich und die Gesamteinrichtung kann in entsprechend leichterer Bauweise dimensioniert werden. Weiterhin wird durch das gezielte und wohldosierte Einsetzen von Spreng- oder Hohlladungen zur Zerstörung der Minen die Beeinträchtigung der Umgebung in Grenzen gehalten. Der Einsatz eines gerichteten Hohlladungsstrahls zur Vernichtung der Mine ist besonders für verdeckt verlegte Minen gedacht.
[0008] Bei Verwendung eines Kampfpanzers als Trägerfahrzeug kann die Panzerbesatzung ihre Aufgaben unter vollem Panzer- und ABC-Schutz durchführen. Dabei bleibt die Kampfkraft des Panzers auch im Minenräumbetrieb weitgehend erhalten. Weiterhin ist die Sicht des Kampfpanzerfahrers im Betrieb auch dann, wenn sich die Such- und Räumeinrichtung in einer angehobenen Transportstellung befindet, nur geringfügig eingeschränkt.
[0009] Zur Steuerung und Überwachung des Such- und Räumvorgangs dient eine im Trägerfahrzeug angeordnete elektrische Bedien- und Auswerteeinrichtung, die einen Monitor, eine Steuereinrichtung, einen Rechner, sowie Adaptionselemente enthalten kann. Das ganze Such- und Räumverfahren kann rechnergesteuert weitgehend automatisiert durchgeführt und/oder automatisiert überwacht werden.
[0010] Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Such- und Räumeinrichtung und das mittels dieser Einrichtung durchführbare Verfahren zur Ortung und Zerstörung einer Landmine näher erläutert.
[0011] In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 in einer stark schematisierten Seitenansicht einen Teil eines Kampfpanzers mit einer an seiner Bugseite angeordneten Such- und Räumeinrichtung für Landminen;
Fig. 2 eine Aufsicht auf den Kampfpanzer mit der Einrichtung nach Fig. 1:
Fig. 3 in gegenüber Fig. 1 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch das Magazin für Sprengund Hohlladungen an der Einrichtung nach Fig. 2;
Fig. 4 und 5 jeweils in Seitenansicht auf den Erdboden aufgesetzte Stative mit Hohlladungen zur Zerstörung einer auf dem Erdboden bzw. unter dem Erdboden verlegten Mine.
[0012] Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist an der Bugseite eines Kampfpanzers KP mittels einer Koppelungsvorrichtung 2 ein Rahmen 1 angekoppelt. An der in Fahrtrichtung F gesehen vorderen Seite des Rahmens 1 sind an zwei in Querrichtung verlaufenden Sensorbalken 1.1 und 1.2 in Querrichtung jeweils vier als elektromagnetische Rechteckspulen ausgebildete Sensoren 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 angeordnet, die sich über eine Breite erstrecken, die um einen vorgegebenen Betrag größer ist als die Breite des Kampfpanzers KP. Diese Sensoren sind zur Erfassung elektrisch leitfähiger Gegenstände ausgebildet und in nicht eigens dargestellter Weise mit einer im Kampfpanzer KP angeordneten Bedien- und Auswerteeinrichtung verbunden. Hinter den Sensoren 3.1 bis 3.4 sind am Rahmen 1 in Querrichtung verlaufende Führungsschienen 4 angeordnet, auf denen ein Schlitten 5 in Pfeilrichtung S quer zur Fahrtrichtung F hin und her bewegbar ist. Die nicht dargestellte Antriebsvorrichtung des Schlittens 5 ist ebenfalls von der im Kampfpanzer KP angeordneten Bedien- und Auswerteeinrichtung her steuerbar. Weiterhin ist an der Unterseite des Schlittens 5 ein in einer horizontalen Ebene drehbarer Arm 7 angeordnet, der ebenfalls über eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung in Drehung versetzbar ist (Pfeilrichtung R). Der Arm 7 trägt einen Suchdetektor 6 zur genauen Erfassung der Position und der Art eines von einem der Sensoren 3.1 bis 3.4 erfaßten Gegenstandes. Dies wird weiter unten näher erläutert. Weiterhin ist am Schlitten 5 in nur aus Fig. 2 ersichtlicher Weise ein bewegbarer Greifer 8 zum Erfassen und positionsgenauen Absetzen von Sprengoder Hohlladungen mit Zündeinrichtung auf dem Erdboden angeordnet. Diese Spreng- und Hohlladungen sind in einem am Rahmen angeordneten Magazin 9 gelagert. Im Bereich hinter den Führungsschienen 4 bzw. dem Schlitten 5 stützt sich der Rahmen 1 über zwei Stützräder 10 auf dem Erdboden ab. Weiterhin ist der Rahmen 1 über eine an einer Halterung 11.1 am Rahmen 1 bzw. einer Halterung 11.2 an der Waffe W des Kampfpanzers KP angreifende Aufhängevorrichtung 11 an der Waffe W aufgehängt. Diese Aufhängevorrichtung 11 kann in nicht eigens dargestellter Weise als Hubeinrichtung, die vom Kampfpanzer aus gesteuert wird, ausgebildet sein, mittels der der Rahmen 1 mit den an ihm befestigten Einrichtungen in eine angehobene Transportposition versetzt werden kann. Weiterhin ist auf dem Rahmen 1 eine Video-Überwachungskamera 12 angeordnet, die ebenfalls in nicht dargestellter Weise mit der im Kampfpanzer KP angeordneten Bedien- und Auswerteeinrichtung verbunden ist. Zur Verkleinerung der Durchfahrtsbreite der Such- und Räumeinrichtung, insbesondere in der Transportstellung, können in nicht dargestellter Weise die beiden äußersten Sensoren 3.1 und 3.4 um eine in Fahrtrichtung F liegende horizontale Drehachse nach innen hochgeklappt werden. Weiterhin kann am Rahmen 1 oder am Kampfpanzer KP in nicht dargestellter Weise eine eigene Beleuchtungseinrichtung für den von den Sensoren 3.1 bis 3.4 und/oder dem Suchdetektor 6 erfaßten Bereich auf dem Erdboden angeordnet sein.
[0013] Das Magazin für die mitzuführenden Spreng- und Hohlladungen ist in Fig. 3 genauer dargestellt.
[0014] Die Spreng- oder Hohlladungen sind im Oberteil 13.2 bzw. 14.2 eines Stativs 13 bzw. 14 angeordnet. Dieses Stativ 13, 14 besitzt drei bis fünf Beine aus Federstahl, die im in Fig. 3 dargestellten Zustand, in dem die Stative von oben in Kammern 9.1 bzw. 9.2 des Magazins 9 eingeschoben sind, sich in einem nach innen eingeklappten Zustand befinden. An der Oberseite der Stative 13 und 14 sind Halterungen 13.1 und 14.1 angeordnet, an denen die Stative vom Greifer 8 erfaßt werden können. Beim Herausziehen aus dem Magazin 9 mittels des Greifers 8, der an einem Roboterarm angeordnet ist, klappen die Beine 13.3 und 14.3 automatisch auseinander, so daß das Stativ 13 und 14 mittels des Greifers 8 auf eine vorgegebene Stelle auf dem Erdboden, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, aufgesetzt werden kann. Das Oberteil 13.2 und 14.2 der Stative 13 und 14 ist mit einer Kabelrolle 13.4 und 14.4 versehen, die ein Kabel 13.5 bzw. 14.5 enthält, über welches eine elektrische Zündkapsel der am Stativ angeordneten Hohl- oder Sprengladung mit der Bedien- und Auswerteeinrichtung im Kampfpanzer KP verbunden ist.
[0015] Das Verfahren zur Ortung und Zerstörung einer Landmine mittels der oben beschriebenen Such- und Räumeinrichtung geht folgendermaßen vor sich.
[0016] Die Such- und Räumeinrichtung sei in der beschriebenen Weise an der Bugseite des Kampfpanzers KP montiert, wobei der Rahmen 1 soweit abgesenkt ist, daß die Stützräder 10 auf dem Erdboden aufsitzen. Der Abstand der Sensoren 3.1 bis 3.4 sowie des Suchdetektors 6 zum Erdboden kann etwa 500mm betragen. Die Bedien- und Auswerteeinrichtung im Kampfpanzer KP kann auf der Ladeschützenseite adaptiert sein und ist mittels Kabel über einen Winkelspiegeladapter mit der Such- und Räumeinrichtung verbunden. Die Sensoren sind aktiviert und das Video-Überwachungssystem ist eingeschaltet. Alle Luken sind geschlossen.
[0017] Der Kampfpanzer KP bewegt sich nun konstant mit einer Geschwindigkeit von etwa 5km/h durch das Gelände. Sobald einer der Sensoren - in Fig. 1 und 2 der Sensor 3.4 - einen elektrisch leitfähigen Gegenstand M entdeckt, wird ein Erfassungssignal abgegeben, und der Kampfpanzer KP wird - gegebenenfalls automatisch - sofort gestoppt, wobei der Bremsweg etwa 1 bis 1,5 m betragen kann.
[0018] An der Bedien- und Auswerteeinrichtung wird angezeigt, welcher der Sensoren 3.1 bis 3.4 reagiert hat. Der Schlitten 5 mit dem Suchdetektor 6 wird in den erfaßten Bereich gefahren und aktiviert. Es wird nun ein Flächenbereich - beispielsweise 1m2 - auf oder unter dem eine Mine vermutet wird, mittels des Suchdetektors 6 abgetastet. Dies geschieht durch Drehung des Arms 7 bei gleichzeitiger Querfahrt des Schlittens 5. Mittels dieses Abtastens wird die genaue Position und gegebenenfalls die Art des erfaßten Gegenstandes ermittelt und registriert. Mittels der Video-Überwachungskamera 12 kann eine weitere Identifizierung vorgenommen bzw. ein offenliegender Gegenstand gefunden werden. Ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß es sich bei dem erfaßten Gegenstand um eine Mine handelt, so wird deren Bekämpfung eingeleitet. Dabei wird entschieden, ob eine Sprengladung (z.B. bei offen verlegten Minen) oder ob eine Hohlladung (z.B. bei verdeckt verlegten Minen) eingesetzt werden soll. Bei immer noch stehendem Kampfpanzer wird mittels des Greifers 8 eine Spreng- oder Hohlladung 13, 14 aus dem Magazin 9 entnommen und genau über der erfaßten Mine abgesetzt (s. Fig. 4 und 5). Die Überwachung dieses Vorgangs ist ebenfalls mittels der Video-Überwachungskamera 12 möglich. Dann wird der Rahmen 1 in Marschposition angehoben und der Kampfpanzer KP setzt ca. 20 bis 30 m zurück (Sicherheitsabstand). Die Zündung der Ladung erfolgt über die erwähnte Kabelverbindung vom Kampfpanzer KP aus. Über die Optiken des Kampfpanzers kann die Detonation bzw. Zerstörung der Mine beobachtet werden. In der Darstellung gemäß Fig. 4 ist angenommen, daß eine auf dem Erdboden verlegte Mine M1 mittels des Hohlladungsstrahls H1 oder einer entsprechenden Druckwelle getroffen und zerstört wird. Bei der Darstellung gemäß Fig. 5 ist angenommen, daß eine unter dem Erdboden verlegte Mine M2 mittels eines Hohlladungsstrahls H2 zerstört wird.
a) die Tragvorrichtung ist als Rahmen (1) ausgebildet;
b) die Sensoren (3.1 bis 3.4) sind zur Erfassung elektrisch leitfähiger Gegenstände (M) ausgebildet;
c) in Fahrtrichtung (F) gesehen hinter den Sensoren (3.1 bis 3.4) sind in Querrichtung verlaufende Führungsschienen (4) angeordnet, auf denen ein Schlitten (5) läuft, der mittels einer Antriebsvorrichtung verfahrbar und in beliebigen Positionen anhaltbar ist;
d) an dem Schlitten (5) ist ein Suchdetektor (6) zur genauen Erfassung der Position und der Art eines von einem der Sensoren (3.1 bis 3.4) erfaßten Gegenstandes (M) angeordnet;
e) an dem Schlitten (5) ist ein bewegbarer Greifer (8) zum Erfassen und positionsgenauen Absetzen von Spreng- oder Hohlladungen (13, 14) auf dem Erdboden angeordnet;
f) an dem Schlitten (5) oder dem Rahmen (1) ist ein Magazin (9) zur Aufnahme von mit Zündeinrichtungen versehenen Spreng- oder Hohlladungen (13, 14) angeordnet;
g) im Trägerfahrzeug (KP) ist eine elektrische Bedien-Auswerteeinrichtung für die Sensoren (3.1 bis 3.4), die Antriebsvorrichtung des Schlittens (5), den Suchdetektor (6), den Greifer (8) und die Zündeinrichtungen der Spreng- und Hohlladungen (13, 14) angeordnet.
A) Bewegung des Trägerfahrzeugs in Fahrtrichtung mit vorgegebener Geschwindigkeit bei aktivierten Sensoren;
B) bei Abgabe eines Erfassungssignals durch einen der Sensoren Abstoppen des Trägerfahrzeugs mit vorgegebenem Bremsweg;
C) Ermittlung des Sensors, der das Erfassungssignal abgibt, Verschiebung des Schlittens in den Bereich dieses Sensors und Aktivierung des Suchdetektors;
D) Abtasten eines vorgegebenen Flächenbereichs auf dem Erdboden mittels des Suchdetektors unter entsprechender Verschiebung des Schlittens und Drehung des Arms;
E) Auswertung der vom Suchdetektor abgegebenen Signale zur Erfassung der genauen Position und Art des erfaßten Gegenstandes;
F) Betätigung des Greifers zum Ergreifen einer im Magazin gelagerten Spreng- oder Hohlladung und deren Positionierung an der durch die Auswertung ermittelten Stelle auf dem Erdboden;
G) Rücksetzen des Trägerfahrzeugs um eine vorgegebene Strecke;
H) Zündung der Spreng- oder Hohlladung vom Trägerfahrzeug aus;
I) Weiterbewegung des Trägerfahrzeugs in Fahrtrichtung mit vorgegebener Geschwindigkeit bei aktivierten Sensoren.
a) the carrying device is formed as a frame (1);
b) the sensors (3.1 to 3.4) are formed for the detection of electrically conductive objects (M);
c) arranged behind the sensors (3.1 to 3.4) seen in the direction of travel (F) are guide rails (4) running in a transverse direction on which a cradle (5) runs, which is traversable by means of a driving device and stoppable in arbitrary positions;
d) a locating detector (6) for precise detection of the position and nature of an object (M) registered by one of the sensors (3.1 to 3.4) is arranged on the cradle (5);
e) a movable gripper (8) for gripping and setting down explosive or hollow charges (13, 14) in a positionally accurate manner on the ground is arranged on the cradle (5);
f) a magazine (9) for holding explosive or hollow charges (13, 14) provided with detonation devices is arranged on the cradle (5) or the frame (1);
g) an electric operating and evaluation device for the sensors (3.1 to 3.4), the driving device of the cradle (5), the locating detector (6), the gripper (8) and the detonation devices of the explosive and hollow charges (13, 14) is disposed in the carrier vehicle (KP).
A) Movement of the carrier vehicle in the direction of travel at a predetermined speed with the sensors activated;
B) Stopping of the carrier vehicle with a predetermined brake path on emission of a detection signal by one of the sensors;
C) Ascertaining of the sensor which emits the detection signal, movement of the cradle into the area of this sensor and activation of the locating detector;
D) Scanning of a predetermined surface area on the ground by means of the locating detector with appropriate movement of the cradle and rotation of the arm;
E) Evaluation of the signals emitted by the locating detector for detecting the exact position and nature of the object registered;
F) Actuation of the gripper for taking hold of an explosive or hollow charge stored in the magazine and positioning it at the point on the ground ascertained by the evaluation;
G) Retreat of the carrier vehicle by a predetermined distance;
H) Detonation of the explosive or hollow charge from the carrier vehicle;
I) Onward movement of the carrier vehicle in the direction of travel at a preset speed with the sensors activated.
a) le dispositif support est réalisé sous la forme d'un châssis (1) ;
b) les capteurs (3.1 à 3.4) sont réalisés pour la saisie d'objets (M) électriquement conducteurs;
c) derrière les capteurs (3.1 à 3.4), vu dans le sens de la marche (F) sont disposés des rails de guidage (4) s'étendant en direction transversale sur lesquels roule un chariot (5) qui peut se déplacer au moyen d'un dispositif d'entraînement et s'arrêter dans n'importe quelle position;
d) sur le chariot (5) est disposé un détecteur de recherche (6) pour la saisie précise de la position et du genre de l'objet (M) devant être saisi par l'un des capteurs (3.1 à 3.4);
e) sur le chariot (5) est disposé un grappin mobile (8) pour la prise et le dépôt dans une position précise sur le sol de charges explosives ou creuses (13, 14);
f) sur le chariot (5) ou le châssis (1) est disposé un magasin (9) pour le logement de charges explosives ou creuses (13, 14) munies de dispositifs d'amorçage;
g) dans le véhicule porteur (KP) est disposé un dispositif électrique de manoeuvre et d'analyse des capteurs (3.1 à 3.4), du dispositif d'entraînement du chariot (5), du détecteur de recherche (6), du grappin (8) et des dispositifs d'amorçage des charges explosives et creuses (13, 14).
A) mouvement du véhicule porteur dans le sens de la marche à une vitesse prédéterminée les capteurs étant activés ;
B) lors de l'émission d'un signal de saisie par l'un des capteurs arrêt du véhicule porteur avec un trajet de freinage prédéterminé;
C) identification du capteur qui émet le signal de saisie, déplacement du chariot vers la zone de ce capteur et activation du détecteur de recherche;
D) balayage d'une zone plane prédéterminée sur le sol au moyen du détecteur de recherche avec déplacement correspondant du chariot et rotation du bras ;
E) analyse des signaux émis par le détecteur de recherche pour la saisie de la position exacte et de la nature de l'objet saisi;
F) actionnement du grappin pour la saisie d'une charge explosive ou creuse logée dans le magasin et pour son positionnement au point du sol calculé par le dispositif d'analyse ;
G) recul du véhicule porteur sur une distance prédéterminée ;
H) amorçage de la charge explosive ou creuse à partir du véhicule porteur ;
I) continuation du déplacement du véhicule porteur dans le sens de la marche à une vitesse prédéterminée, les capteurs étant activés.