DE102005025309B3 - Probenahmesystem zur Aufklärung von Aerosolwolken - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System, umfassend eine Einheit zur Aufnahme einer Luftprobe aus einer Aerosolwolke. Gemäß der Erfindung ist die Einheit an einem Fluggerät lösbar angebracht und weist einen mit einem Impeller betriebenen Aerosolimpaktor zur Aufnahme der Luftprobe auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Probenahmesystem zur Aufklärung von Aerosolwolken gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei ihren Einsätzen in Krisengebieten sind Streit- oder Hilfskräfte verstärkt der Gefahr des Einsatzes von chemischen oder biologischen Kampfstoffe ausgesetzt. Die Herstellung chemischer und biologischer Kampfstoffe ist heute selbst nichtmilitärische Gruppierungen möglich, wie der Anschlag der Aum-Sekte 1995 in Japan zeigt. Es ist daher erforderlich, dass den Einsatzkräften entsprechende Detektions- und Analyseeinrichtungen zur Verfügung gestellt werden. Biologische und chemische Kampfstoffe werden üblicherweise in Form von Aerosolen mittels Granaten, Raketen oder Bomben ausgebracht, auch eine Ausbringung mittels Fluggeräten ist denkbar.
  • Hinsichtlich der Detektion chemischer Kampstoffe ist der Spürpanzer FUCHS bekannt. Der Spürpanzer FUCHS ist das Hauptwaffensystem der ABC-Abwehrtruppe des deutschen Heeres. Mit diesem System sind eine sichere und schnelle Identifizierung und der spezifische Nachweis von A- und C-Kampfstoffen möglich. Eine Detektion biologischer Kampfstoffe ist mit dem Spürpanzer FUCHS allerdings nicht möglich.
  • Diese Systeme sind bodengebunden und üblicherweise mit Greifarmen oder ähnlichen Einrichtungen ausgestattet, um Bodenproben zu nehmen. Zur Aufnahme von Luftproben sind diese Systeme ebenfalls nur bedingt geeignet, da sie lediglich Luftproben aus geringer Höhe nehmen können. Aerosolwolken befinden sich allerdings nach dem Ausbringen oft in größerer Höhe und fallen nur langsam zu Boden.
  • Des Weiteren ist es mit diesen Systemen oft nicht möglich, eine genaue Analyse des Kampfstoffs durchzuführen. Ein Zurückkehren des Systems zu einer geeigneten Analysestation ist in der Regel unwegsam und benötigt sehr viel Zeit.
  • In US 6,777,228 B2 ist ein System bekannt mit welchem Luftpartikel auf biologische Bestandteile untersucht werden. Im Wesentlichen wird hierbei Umgebungsluft gefiltert und anhand der Partikelgröße eine Aussage darüber getroffen, ob die Luft mit biologischen Material belastet ist. Nachteilig an diesem System ist, dass eine schnelle Analyse des Materials nicht möglich ist. Erst nach einer aufwendigen Auswechslung des Filters kann in einem Labor bestimmt werden, ob es sich bei dem Material um einen biologischen oder chemischen Kampfstoff handelt. Diese Auswechslung erfolgt im Wesentlichen durch das Bedienpersonal, welches den unbekanten Umgebungseinflüssen ausgesetzt ist.
  • Aus US 6,854,344 B2 ist ein Fluggerät mit Probenahmesystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Ähnliche Probenahmesysteme mit Fluggeräten sind aus US 3,802,167 , US 2003/0200787 A1, DE 101 22 139 A1 , US 3,252,323 , US 5,147,429 , US 3,355,940 , US 2,645,941 und US 3,059,470 bekannt. Die dort beschriebenen Fluggeräte analysieren die aufgenommenen Proben an Bord oder müssen zur Analyse zur Basisstation zurückkehren.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Probenahmesystem anzugeben, mit welchem es möglich ist, bereits frühzeitig nach Ausbringung eines Kampfstoffes eine Aufklärung durchführen zu können und dem Bodenpersonal außerhalb des möglichen Gefahrengebiets das eingesammelte Material zur Untersuchung schnell zuzuführen.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Probenahmesystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß umfasst das Probenahmesystem ein Fluggerät mit einer Einheit zur Aufnahme einer Luftprobe aus einer Aerosolwolke, wobei die Einheit an dem Fluggerät lösbar angebracht ist und einen mit einem Impeller betriebenen Aerosolim paktor zur Aufnahme der Luftprobe aufweist, wobei zwei oder mehrere symmetrisch zur Flugachse angeordnete Einheiten zur Aufnahme einer Luftprobe vorhanden sind, wobei die Einheiten über einer Basisstation abwerfbar sind und wobei eine Funksteuerung zwischen der Basisstation und dem Fluggerät vorhanden ist.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Probenahmesystem, wobei das Fluggerät z.B. eine Drohne ist, ist es möglich, eine Aerosolwolke an- und abzufliegen, wobei es dabei möglich ist, Luftproben zu nehmen. Die Einheit zur Aufnahme einer Luftprobe kann erfindungsgemäß an geeigneter Stelle abgeworfen werden. Somit kann das Bodenpersonal außerhalb des möglichen Gefahrengebiets das eingesammelte Material untersuchen, z.B. in einem mobilen Labor.
  • Das Fluggerät kann dabei auch in Tragflächenfluggerät oder ein Drehflügelfluggerät sein.
  • Der Impeller ist vorteilhaft ein elektrisch angetriebener Impeller. Die elektrische Energie wird zweckmäßig durch in dem Fluggerät mitgeführte Batterien oder Akkus geliefert.
  • Erfindungsgemäß umfasst das System zwei oder mehrere symmetrisch zur Flugachse angeordnete Einheiten zur Aufnahme einer Luftprobe. Dadurch ist es möglich, an verschiedenen Orten der Aerosolwolke eine Luftprobe zu nehmen. Es können so Konzentrationsschwankungen des biologischen Kampfstoffes in der Aerosolwolke festgestellt werden.
  • Im Betrieb des Probenahmesystems ist es z.B. möglich, eine in einer ersten Einheit aufgenommene Luftprobe während des Überflugs über die Basisstation abzuwerfen und anschießend erneut die Aerosolwolke anzusteuern, um mit einer zweiten Einheit eine weitere Luftprobe zu nehmen. Durch diese Maßnahme werden die Bodenstandzeiten sowie die Zahl der Starts und Landungen wesentlich verringert, wodurch eine schnellere Untersuchung der Wolke möglich ist.
  • Die Steuerung des Fluggeräts erfolgt von einer Basisstation aus, wobei das Fluggerät per Fernsteuerung via Sichtverbindung zwischen Basisstation und Fluggerät von einem Bedienpersonal erfolgt.
  • Das Fluggerät kann über einen Funk-Datenbus zur Kommunikation mit einer Basisstation verbunden sein. Hierbei können z.B. Bilder einer bordeigenen Videokamera an die Basisstation übermittelt und so der Flugweg nachgeführt werden. Eine direkte Sichtverbindung zwischen Basisstation und Fluggerät ist hierbei nicht nötig.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Fluggerät mit einem GPS-System zur automatischen Flugsteuerung ausgestattet. Hierbei kann die Start und die Landung eines unbemannten Fluggeräts z.B. manuell über eine Funksteuerung erfolgen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass das Fluggerät einen Elektro- oder Verbrennungsantrieb aufweist.

Claims (5)

  1. Probenahmesystem umfassend ein Fluggerät mit mindestens einer Einheit zur Aufnahme einer Luftprobe aus einer Aerosolwolke, wobei die Einheit an dem Fluggerät lösbar angebracht ist und einen mit einem Impeller betriebenen Aerosolimpaktor zur Aufnahme der Luftprobe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere symmetrisch zur Flugachse angeordnete Einheiten zur Aufnahme einer Luftprobe vorhanden sind, wobei die Einheiten über einer Basisstation abwerfbar sind und wobei eine Fernsteuerung zwischen der Basisstation und dem Fluggerät vorhanden ist.
  2. Probenahmesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Impeller elektrisch angetrieben ist.
  3. Probenahmesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine bordeigene Videokamera vorhanden ist.
  4. Probenahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein GPS-System zur automatischen Flugsteuerung vorhanden ist.
  5. Probenahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluggerät einen Elektro- oder Verbrennungsantrieb aufweist.
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