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Die Erfindung betrifft eine Statusanzeigeeinrichtung eines Zündsystems sowie ein Lesemodul zum berührungslosen Auslesen des Status eines Zündsystems, einen Zünder zum Zünden einer Munition, eine Munition und ein Verfahren zum Überwachen und/oder Bergen einer Munition.
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Üblicherweise wird der Status eines Zündsystems durch eine optische Anzeige mit wechselnder Farbcodierung gekennzeichnet. Häufig wird eine grüne Anzeige und/oder der Buchstabe „S“ für einen sicheren Zustand des Zündsystems sowie eine rote Anzeige und/oder der Buchstabe „A“ für einen entsicherten Zustand des Zündsystems verwendet. Dafür werden üblicherweise farblich markierte Bauteile oder auch LED- oder LCD-Anzeigen eingesetzt. Diese optische Statusanzeige nach dem Stand der Technik wird üblicherweise außen an der Hülle eines Zünders, einer Sicherungs- und Bewaffnungseinheit und/oder einer Munition angebracht.
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Nachteilig ist, dass derartige optische Statusanzeigen bei schlechten Sichtverhältnissen, auf großen Entfernungen oder im Fall von abgedeckter Munition, beispielsweise vergrabene Landminen oder im Meeressediment eingesunkene Seeminen, schlecht oder gar nicht abgelesen werden können. Zudem bedarf das optische Ablesen einer relativen nahen Annäherung einer Person an das Zündsystem und/oder die Munition, sodass eine entsprechende Gefährdung vorliegt.
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Insbesondere können Fälle vorliegen, bei denen die Sicht auf eine optische Statusanzeige vollständig blockiert ist, sodass der Status des Zündsystems überhaupt nicht optisch erkannt werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine Statusanzeigeeinrichtung eines Zündsystems, wobei die Statusanzeigeeinrichtung mindestens einen ersten Transponder mit mindestens einer Antenne aufweist, wobei im Anzeigefall bei einem sicheren Zustand und/oder einem entsicherten Zustand des Zündsystems der erste Transponder über ein Verbindungselement beschaltet wird, sodass der Zustand des Zündsystems berührungslos und frei von einer optischen Anzeige mittels des ersten Transponders mit der Antenne zu einem zuordenbaren Lesemodul übertragbar ist.
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Dadurch, dass der Zustand des Zündsystems von dem ersten Transponder im Anzeigefall zu einem zugeordneten Lesemodul übertragen wird, ist der Zustand des Zündsystems auch aus sicherer Entfernung, bei schlechter Sicht und/oder im Fall von verdeckter Munition festzustellen.
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Es ist besonders vorteilhaft, dass der Zustand des Zündsystems berührungslos und drahtlos zum Lesemodul übertragen wird, sodass die Reichweite der Übertragung lediglich von der Art des Transponders und/oder Lesemoduls sowie den herrschenden Umweltbedingungen abhängt.
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Somit kann der Zustand eines Zündsystems insbesondere auch dann bestimmt werden, wenn die Sicht auf das Zündsystem vollständig blockiert und/oder das Zündsystem vollständig in Schlick, im Sediment oder im Boden versunken ist.
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Ebenso wird das Bergen von an der Wasseroberfläche oder im Wasser schwimmender Munition oder eines mit Munition beladenem Unterwasserfahrzeugs erleichtert, da der Zustand des Zündsystems unabhängig von der Ausrichtung des Unterwasserfahrzeuges im Wasser oder an der Wasseroberfläche bestimmt und angezeigt werden kann.
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Zudem kann die Statusanzeigeeinrichtung vorteilhaft zur kurzfristigen oder permanenten Überwachung eines Munitionslagers und/oder -transportes verwendet werden. Folglich wird die Sicherheit erhöht und die Gefährdung von Personen reduziert.
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Allgemein ist die erfindungsgemäße Statusanzeigeeinrichtung zusätzlich oder ausschließlich zu einer konventionellen optischen Anzeige des Status eines Zündsystems einsetzbar.
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Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, dass in Abhängigkeit des Zustandes eines Zündsystems über ein Verbindungselement eine Schaltung zwischen dem Zündsystem und einem ersten Transponder hergestellt wird, wobei die Schaltung insbesondere eine mechanische Schaltung ist, sodass der Transponder diesen Zustand berührungslos und frei von einer optischen Anzeige weiter zu einem zuordenbaren Lesemodul übertragen kann. Somit ist ein optisches Ablesen des Zustandes des Zündsystems in unmittelbarer Nähe des Zündsystems nicht mehr notwendig.
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Folgendes Begriffliche sei erläutert:
Eine „Statusanzeigeeinrichtung“ ist insbesondere eine Einrichtung zum Ermitteln und/oder Übertragen des Zustandes eines Zündsystems. Insbesondere stellt die Statusanzeigeeinrichtung einen sicheren Zustand und/oder einen entsicherten Zustand eines Zündsystems fest oder kann diesen oder diese zur Anzeige an ein Lesemodul übertragen. Eine Statusanzeigeeinrichtung weist insbesondere mindestens einen Transponder und mindestens eine Antenne auf, sodass der Zustand des Zündsystems insbesondere drahtlos und/oder berührungslos übertragen werden kann. Zudem weist der Transponder insbesondere einen Kontakt oder mehrere Kontakte zu einem Verbindungselement auf.
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Ein „Zündsystem“ ist ein System, welches insbesondere zum Auslösen (Zünden) einer Munition und/oder Sprengstoffexplosion und/oder eines Raketenantriebes dient. Ein Zündsystem ist insbesondere eine Munitionsbaugruppe, welche dazu bestimmt ist, eine Wirkladung und/oder Treibladung zu initiieren. Für eine Zündung weist das Zündsystem insbesondere einen Initialzünder und/oder eine Vorladung (Verstärkerladung) in Ergänzung zum eigentlichen Zünder auf. Das Zündsystem weist insbesondere alle Stufen einer Zündkette mit Zünder, Verstärkerladung und/oder Wirkladung oder Treibladung auf. Das Zündsystem kann sich insbesondere in einem „sicheren Zustand“ befinden, bei dem eine Initiierung der Wirkladung und/oder Munition oder Treibladung nicht möglich ist, oder in einem „entsicherten Zustand“, in dem die Wirkladung und/oder Munition oder Treibladung gezündet werden kann.
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Ein „Transponder“ ist insbesondere ein Funk-Kommunikationsgerät, welches eingehende Signale aufnimmt und automatisch beantwortet und/oder weiterleitet. Ein Transponder liest insbesondere Daten aus einem zugeordneten Speicher aus und übermittelt diese, sodass die Identität und/oder weitere gespeicherte Informationen übermittelt wird oder werden. Bei einem Transponder kann es sich insbesondere um einen passiven oder einen aktiven Transponder handeln. Ein Transponder kann insbesondere ein Satellitentransponder, Radartransponder, Induktions-transponder, RFID und/oder ein Sekundärradartransponder sein. Insbesondere kann ein Transponder selbst eine Antenne aufweisen oder dem Transponder ist eine separate Antenne zugeordnet.
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Eine „Antenne“ ist insbesondere eine technische Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen und/oder Signalen. Eine Antenne wird insbesondere zur drahtlosen Kommunikation verwendet. Eine Antenne erzeugt insbesondere elektrische und/oder magnetische Felder. Bei einer Antenne handelt es sich insbesondere um eine Satelliten-, Radar- und/oder RFID-Antenne. Eine Antenne ist insbesondere einem Transponder fest zugeordnet oder übertragt die Signale von und/oder an mehreren Transpondern.
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Ein „Anzeigefall“ ist insbesondere das gezielte Herbeiführen des Bestimmens, Übertragens und/oder Anzeigens des Zustandes des Zündsystems. Zum Eintreten des Anzeigefalls wird insbesondere durch ein Lesemodul ein elektromagnetisches Signal an den Transponder und/oder ein anderes Aktivierungssignal übertragen.
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Ein „Verbindungselement“ ist insbesondere ein Element, welches einen Zusammenschluss des Zündsystems mit dem ersten Transponder und/oder weiteren Transpondern bewirkt. Insbesondere wird durch das Verbindungselement eine elektrische und/oder elektronische und/oder mechanische Schaltung zum Transponder realisiert. Insbesondere findet durch das Verbindungselement eine mechanische Beschaltung des Transponders statt, sodass zwischen Zündelektronik und Transponderelektronik und/oder Antenne keine elektrische oder elektromagnetische Kopplung sondern lediglich eine mechanische Kopplung besteht. Die mechanische Beschaltung kann beispielsweise durch einen Rotor stattfinden, welcher je nach Zustand des Zündsystems einen Transponder beschaltet und/oder diesen auf „Ein“ stellt, sodass dieser Transponder den entsprechenden Zustand des Zündsystems übertragen kann. Beispielsweise kann über eine Kontaktfläche auf der Mantelfläche des Rotors insbesondere aufgrund einer Drehung des Rotors nicht nur die mechanische Beschaltung sondern auch eine elektrische Beschaltung des Transponders erfolgen. Eine elektrische Kopplung über das Verbindungselement ist insbesondere bei einem rein elektrischen Zünder vorteilhaft, dessen Sicherung im Wesentlichen auf dem Laden oder Nicht-Laden eines Zündkondensators oder ähnlichen beruht, wie dies beispielsweise in Kombination mit einem sogenannten EFI (Exploding foil initiator) Zündelement nutzbar ist. Hierbei führt insbesondere eine entsprechende Beschaltung der Zustand der Zündelektronik (z.B. Zündkondensator geladen oder entladen) zu einer Aktivierung oder Deaktivierung des oder der Transponder. Beim parallelen Vorliegen von zwei Transpondern erfolgen insbesondere durch die mechanische und/oder elektrische Beschaltung über das Verbindungselementes eine gezielte Ansteuerung des relevanten Transponders und damit die Festlegung seiner Identität und seiner Bestimmung zum Signalisieren des entsicherten oder sicheren Zustandes des Zündsystems.
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Beim „Lesemodul“ (auch „Lesegerät“) handelt es sich insbesondere um einen Sender und/oder Empfänger zur Funk-Kommunikation mit einem oder mehreren Transpondern, wobei das Lesemodul insbesondere elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann. Ein Lesemodul kann insbesondere ein empfangenes elektromagnetisches Signal detektieren, daraus veränderliche Zustände, Daten und/oder Informationen gewinnen, signalisieren und/oder anzeigen. Ein Lesemodul kann insbesondere auch gezielte Signale, wie beispielsweise ein Aktivierungssignal, an einen Transponder senden. Insbesondere handelt es sich bei einem Lesemodul um ein RFID-Lesemodul. Ein Lesemodul kann insbesondere aufgrund seines an einen Transponder ausgesendeten elektromagnetischen Signals und/oder elektromagnetischen Wechselfeldes und des vom Transponder daraufhin beeinflussten elektromagnetischen Signals und/oder Feldes einen sicheren Zustand oder einen entsicherten Zustand des Zündsystems detektieren und/oder anzeigen. Neben dem Zustand des Zündsystems kann das Lesegerät insbesondere auch die Serienidentifikationsnummer des Zündsystems und/oder der Statusanzeigeeinrichtung auslesen und/oder anzeigen.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Statusanzeigeeinrichtung einen zweiten Transponder mit einer zweiten Antenne auf, sodass im Anzeigefall durch einen der beiden Transponder ein sicherer Zustand des Zündsystems oder durch den anderen der beiden Transponder ein entsicherter Zustand des Zündsystems übertragen wird.
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Somit wird die Sicherheit bezüglich der Eindeutigkeit der beiden Zustände erhöht.
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Alternativ kann der zweite Transponder auch die Antenne des ersten Transponders zur Übertragung verwenden, wobei je nach Zustand eine wechselseitige Schaltung auf diese einzige Antenne erfolgt.
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Der „zweite Transponder“ entspricht in seiner Funktion insbesondere dem oben definierten ersten Transponder, weist jedoch insbesondere eine andere Identität, Kennzeichnung und/oder Kodierung und/oder einen anderen vorgegebenen Zustand des Zündsystems gegenüber dem ersten Transponder auf. Zudem weist der zweite Transponder insbesondere eine andere Position als der erste Transponder zum Verbindungselement bei der mechanischen und/oder elektrischen Beschaltung auf.
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Die „zweite Antenne“ entspricht in ihrer Funktion der oben definierten Antenne.
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Um die Sicherheit und/oder Eindeutigkeit der Statusanzeigeeinrichtung zu erhöhen, ist über das Verbindungselement je nach Zustand des Zündsystems der Transponder für den sicheren Zustand oder der Transponder für den entsicherten Zustand geschaltet.
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Somit kann jeweils nur einer der beiden Transponder über ein Verbindungselement geschaltet werden, wobei je nach Zustand nur der für diesen Zustand vorgesehene Transponder in einen Kontakt geschaltet wird.
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Alternativ kann die Statusanzeigeeinrichtung jedoch auch nur einen Transponder für den sicheren Zustand aufweisen oder nur bei dem sicheren Zustand des Zündsystems erfolgt eine entsprechende Reaktion des Transponders auf ein ausgesandtes Signal des Lesemoduls. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Landminen, um eine Aufklärung zu verhindern.
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In einer weiteren Ausführungsform ist oder sind der erste Transponder und/oder der zweite Transponder ein RFID-Transponder, sodass der erste Transponder und/oder der zweite Transponder ein elektromagnetisches Signal empfangen, modulieren und/oder senden kann.
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Dadurch kann der Zustand des Zündsystems allein durch die Identität des jeweiligen Transponders mithilfe von elektromagnetischen Wellen bestimmt und/oder ein kennzeichnender Code zum Zustand des Zündsystems und/oder weitere Informationen übertragen werden.
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Es ist besonders vorteilhaft, dass RFID-Transponder sehr klein gebaut werden können, insbesondere nur eine Abmessung von wenigen Millimetern aufweisen.
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Ein „RFID(radio-frequency identification)-Transponder“ ist insbesondere ein Funk-Kommunikationsgerät, zum automatischen und berührungslosen Identifizieren und/oder Lokalisieren von Objekten mit Radiowellen. Bei einem Transponder kann es sich insbesondere um einen Funkchip, ein Funketikett und/oder um eine bedruckte Schaltung aus Polymeren handeln. Der RFID-Transponder ist insbesondere mit einem Lesemodul (Lesegerät) koppelbar, welches magnetische Wechselfelder in geringerer Reichweite oder hochfrequente Radiowellen erzeugt, wodurch Daten und/oder Energie zum Transponder übertragen werden können. Der RFID-Transponder weist insbesondere eine Antenne, einen analogen Schaltkreis zum Empfangen und Senden (Transceiver), einen digitalen Schaltkreis und/oder einen permanenten Speicher auf. Durch das elektromagnetische Wechselfeld des Lesemoduls wird insbesondere ein Mikrochip im RFID-Transponder aktiviert, welcher die vom Lesemodul gesendeten Befehle decodiert. Der RFID-Transponder codiert und moduliert insbesondere die Antwort in das eingestrahlte elektromagnetische Feld durch Feldschwäche im kontaktfreien Kurzschluss oder durch gegenphasige Reflexion des vom Lesemodul ausgesendeten Feldes. Somit überträgt der RFID-Transponder insbesondere seine eigenen Identität, den Zustand des Zündsystems, weitere Daten des Zündsystems und/oder andere vom Lesemodul abgefragte Informationen. Der RFID-Transponder arbeitet hierbei insbesondere im Bereich der Langwelle bei 125kHz bis zu einer ultrahohen Frequenz von 5,8GHz. Bei ultrahohen Frequenzen arbeitet der RFID-Transponder insbesondere im elektromagnetischen Fernfeld zum Übermitteln der Antwort unter Verwendung einer modulierten Rückstreuung.
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Um je nach Übertragungsmedium, beispielsweise Luft oder Wasser, eine optimale Übertragung zu erreichen, weist oder weisen der erste Transponder und/oder der zweite Transponder eine Frequenz im Bereich von 9kHz bis 25GHz, bevorzugt im Bereich von 125kHz bis 5,8GHz auf.
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Somit kann beispielsweise unter Wasser im Meer mit einer Langwellenfrequenz von 125kHz eine Reichweite des Transponders von unter 1m erzielt werden, während am Land mit Dezimeterwellen oder Mikrowellen eine Reichweite von 3m bis 10m genutzt werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform der Statusanzeigeeinrichtung weisen der erste Transponder und der zweite Transponder unterschiedliche Frequenzen und/oder Protokolle auf.
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Durch die Verwendung von unterschiedlichen Frequenzen und/oder Protokollen für jeden Transponder wird die Eindeutigkeit des übertragenen und von einem Lesemodul ausgelesenen Signals erhöht.
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Zur optimalen Anpassung an den Einsatzort, die vorhandene Stromversorgung und Baugröße weist oder weisen der erste Transponder und/oder der zweite Transponder eine aktive Spannungsversorgung und/oder eine passive Spannungsversorgung auf.
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Bei einer „aktiven Spannungsversorgung“ nutzt der Transponder insbesondere die Spannungsversorgung des Zündsystems und/oder einer Batterie für seinen Prozessor und den Datentransfer. Ein Transponder mit aktiver Spannungsversorgung kann insbesondere einen eigenen Sender aufweisen und erreicht dadurch höhere Reichweite. Ein Transponder mit aktiver Spannungsversorgung wird insbesondere auch als „aktiver Transponder“ bezeichnet.
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Bei einer „passiven Spannungsversorgung“ entnimmt der Transponder insbesondere seine Betriebsspannung dem elektromagnetischen Feld des Lesemoduls und speichert diese für seine Beantwortung in Kapazitäten im Chip. Für eine passive Spannungsversorgung wird somit insbesondere ein energiereiches Lesefeld benötigt. Ein Transponder mit passiver Spannungsversorgung wird insbesondere auch als „passiver Transponder“ bezeichnet. Insbesondere kann ein Transponder jedoch auch eine passive und eine aktive Spannungsversorgung aufweisen, wobei dieser dann insbesondere als „semi-passiver Transponder“ bezeichnet wird. Ein semi-passiver Transponder weist insbesondere eine Batterie für seinen flüchtigen Speicher und/oder zum Betrieb angeschlossene Sensoren auf, jedoch wird insbesondere die Datenübertragung aus dem elektromagnetischen Feld des Lesemoduls passiv versorgt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Statusanzeigeeinrichtung weist oder weisen der erste Transponder und/oder der zweite Transponder eine Abschirmung, einen Passwortschutz und/oder eine Verschlüsselung auf.
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Dadurch wird oder werden ein unberechtigter Zugriff und/oder eine unberechtigte Beeinflussung des Transponders verhindert. Insbesondere kann dadurch auch verhindert werden, dass der Transponder auf jedes Lesegerät reagiert.
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Ebenso kann durch eine Abschirmung der Antenne und/oder ein Abschalten des oder innerhalb des RFID-Transponders erreicht werden, dass nur für den sicheren Zustand des Zündsystems eine entsprechende Reaktion des Transponders auf das elektromagnetische Signal des Lesemoduls erfolgt.
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Zudem können durch die Abschirmung die elektromagnetischen Felder des Transponder und/oder der Antenne durch den Aufbau des gesamten Zündsystems und oder ein Einbringen spezieller abschirmender Elemente auf den Bereich des Transponder und/oder der Antenne beschränkt werden, sodass die elektromagnetischen Felder nicht in andere Bereiche des Zündsystems (insbesondere Zündelektronik und Zünder) eindringen können.
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Um eine wechselseitige Signal- und/oder Datenübertragung zu ermöglichen, ist dem ersten Transponder und/oder dem zweiten Transponder ein Lesemodul zugeordnet.
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Um die Sicherheit zu erhöhen und die Gefährdung von Personen zu vermeiden ist es besonders vorteilhaft, dass es sich bei dem zugeordneten Lesemodul um ein spezielles und/oder gesichertes Lesemodul handelt. Dadurch können die Transponder und das zugeordnete Lesemodul gezielt auf die notwendige Reichweite, den benötigten Umfang der Datenübertragung und Energieversorgung eingestellt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Statusanzeigeeinrichtung ist im Falle des Transponders mit passiver Spannungsversorgung der Transponder über ein Aktivierungssignal des Lesemoduls aus einem Ruhezustand in einen Betriebszustand aktivierbar.
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Dadurch kann der Betriebszustand des Transponders gezielt aktiviert und/oder inaktiviert werden und die gespeicherte Betriebsspannung des Transponders während des Ruhezustandes eingespart werden. Insbesondere kann durch den Ruhezustand des Transponders ein Detektieren des Transponders und/oder der Zündeinrichtung verhindert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform überwacht die Statusanzeigeeinrichtung zwei oder mehrere Stufen einer Zündkette.
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Dadurch kann der jeweilige Zustand der einzelnen Stufen einer Zündkette überwacht und an ein Lesemodul übertragen werden. Ebenso können die Zustände einzelner Baugruppen innerhalb einer einzelnen Stufe einer Zündkette parallel bestimmt werden.
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Somit kann die Statusanzeigevorrichtung nicht nur für das Zündsystem selbst eingesetzt sondern für mehrere Stufen der Zündkette bis einschließlich einer Munition verwendet werden. Für die mehrstufige Zündkette „Zünder – Verstärkerladung – Wirkladung“ eines Gefechtskopfs können beispielsweise unabhängig von einander der Zustand eines Raketenmotors einer Rakete und der Zustand der Wirkladung des zugehörigen Gefechtskopfes ausgewertet werden. Hierbei kann auch ein Fall auftreten, bei dem der Raketenmotor entsichert ist, der Gefechtskopf selbst jedoch noch gesichert ist.
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Folglich können detaillierte Informationen zum Zustand der Zündkette gewonnen und eine höhere Sicherheit erreicht werden.
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Bei einer „Zündkette“ handelt es sich insbesondere um nacheinander angeordnete Zündelemente und/oder Anzündelemente, welche eine Detonation einer Wirkladung und/oder eine Initiierung einer Treibladung ermöglichen.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Lesemodul zum berührungslosen Auslesen des Zustandes eines Zündsystems, wobei das Lesemodul ein elektromagnetisches Signal sendet und/oder empfängt, und dem Lesemodul mindestens eine zuvor beschriebene Statusanzeigeeinrichtung zugeordnet ist, wobei das Lesemodul eine Anzeige des Zustandes des Zündsystems aufweist.
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Dadurch wird ein Lesemodul bereitgestellt, mit welchem der Zustand eines Zündsystems berührungslos und in größerer Entfernung vom Zündsystem ausgelesen und angezeigt werden kann. Somit wird die Sicherheit erhöht und eine unmittelbare Gefährdung von Personen vermieden.
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Um bei unbekannten und nicht sichtbaren Zündsystemen und/oder Munitionen deren ungefähre Lage zu bestimmen, weist das Lesemodul eine Positionsbestimmungseinheit auf, sodass eine relative Position des Lesemoduls zur Statusanzeigeeinrichtung angezeigt wird.
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Dadurch wird das Wiederaufnehmen, Bergen und/oder Räumen von verloren gegangener, verdeckter und/oder unbekannter Munition erheblich vereinfacht.
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Eine „Positionsbestimmungseinheit“ ist insbesondere eine Einheit, welche die Position des Transponders über die gelesene Identität, das beeinflusste elektromagnetische Signal und/oder Feldes des Transponders und/oder über Interpolationen bestimmt. Die Positionsbestimmungseinheit bestimmt insbesondere nicht die absolute Position als Koordinaten, sondern die Ausrichtung und/oder den Abstand des Transponders vom Lesemodul.
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In einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Zünder zum Zünden einer Munition, wobei der Zünder mindestens eine zuvor beschriebene Statusanzeigeeinrichtung aufweist.
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Somit kann die Statusanzeigeeinrichtung direkt im Zünder oder in unmittelbarer Nähe zum Zünder angeordnet sein. Durch die unmittelbare Nähe werden eine schnelle Bestimmung des Zustandes des Zünders und/oder Zündsystems sowie eine geringere Fehleranfälligkeit ermöglicht.
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Der „Zünder“ entspricht dem eigentlichen Bauteil eines Zünders oder dem oben definierten Zündsystem.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Munition, welche einen zuvor beschriebenen Zünder oder eine zuvor beschriebene Statusanzeigeeinrichtung aufweist.
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Dadurch ist es möglich, insbesondere bei unbekannter, verloren gegangener und/oder nicht zugängiger Munition den Status des Zündsystems und/oder die relative Position der Statusanzeigeeinrichtung und somit der Munition zu bestimmen.
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Folglich wird das Auffinden, Räumen, und/oder Bergen von Munition erleichtert und kann gezielter durchgeführt werden.
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Unter „Munition“ wird insbesondere der nicht fest mit einer Waffe oder einem Werkzeug verbundene, meist nachladbare Teil einer Waffe oder eines Werkzeuges verstanden, welcher den eigentlichen Wirkungsträger darstellt. Auch kann die Munition insbesondere selbst eine Waffe darstellen. Munition umfasst insbesondere Gegenstände und Komponenten, welche Explosionsstoffe, Explosivstoffe, sonstige gefährliche Stoffe und/oder aus solchen Stoffen und/oder Material bestehen, welches aus und/oder mit einer Waffe verschossen und/oder eingesetzt werden kann. Unter Munition fallen insbesondere Patronenmunition, Sprengköpfe, Handgranaten, Minen, Bomben, Torpedos und/oder Raketen. Unter Munition werden insbesondere auch eingesetzte Munition und/oder Kampfmittel verstanden, welche nicht zur Wirkung gelangt sind (sogenannte „Blindgänger“).
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In einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Überwachen und/oder Bergen einer Munition, insbesondere einer verloren gegangenen und/oder zuvor aktivierten Munition, wobei die Munition eine zuvor beschriebene Munition ist oder einen zuvor beschriebenen Zünder und/oder eine zuvor beschriebene Statusanzeigeeinrichtung aufweist und/oder einem zuvor beschriebenen Lesemodul zugeordnet ist, mit folgenden Schritten:
- – Aussenden eines elektromagnetischen Signals durch das Lesemodul,
- – Empfangen des vom Lesemodul ausgesendeten elektromagnetischen Signals durch die Antenne des Transponders,
- – Beeinflussen des vom Lesemoduls ausgesendeten elektromagnetischen Signals durch den Transponder in Abhängigkeit von einem sicheren Zustand oder einem entsicherten Zustand des Zündsystems der Munition,
- – Detektieren des beeinflussten elektromagnetischen Signals durch das Lesemodul, sodass der sichere Zustand oder entsicherte Zustand des Zündsystems der Munition angezeigt wird, und
- – gezieltes Deaktivierten der Munition, Bergen der Munition und/oder erneutes Überwachen des Zustandes des Zündsystems der Munition.
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Dadurch wird ein Verfahren bereitgestellt, bei dem der Zustand eines Zündsystems nicht in unmittelbarer Nähe zur Munition optisch außen am Zündsystem abgelesen werden muss, sondern bei dem der Zustand des Zündsystems berührungslos zu einem weiter entfernten Lesemodul übertragen wird, welches den Zustand des Zündsystems der Munition anzeigt.
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Folglich ist ein gefahrloseres Überwachen, Bergen und/oder Räumen von Munition möglich. Zudem kann das Räumen und/oder Bergen auch schneller erfolgen, da mit dem Lesegerät mehrere Munitionen überwacht werden können.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
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1 eine stark schematische Darstellung einer Sicherungs- und Zündeinrichtung mit einer Statusanzeigeeinrichtung und einem Zünder im entsicherten Zustand,
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2 eine stark schematische Darstellung der Sicherungs- und Zündeinrichtung mit der Statusanzeigeeinrichtung und dem Zünder im sicheren Zustand,
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3 die stark schematische Darstellung der Sicherungs- und Zündeinrichtung mit der Statusanzeigeeinrichtung und dem Zünder im sicheren Zustand und einer Verstärkerladung, und
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4 eine stark schematische Schnittdarstellung der Sicherungs- und Zündeinrichtung in Draufsicht mit der Statusanzeigeeinrichtung und dem Zünder im sicheren Zustand und einer Verstärkerladung.
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Eine Sicherungs- und Zündeinrichtung 101 weist ein Gehäuse 105, eine Statusanzeigeeinrichtung 103, einen Zünder 115 und eine Rotor 119 auf. Der Rotor 119 weist an seinen beiden Enden jeweils einen runden Stab und in seiner Mitte einen flachen, breiten Steg 120 auf. Zudem sind außen am Gehäuse 105 eine erste RFID-Antenne 111, eine zweite RFID-Antenne 113 und ein Sichtfenster 131 angeordnet.
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Die Statusanzeigeeinrichtung 103 weist die erste RFID-Antenne 111, die zweite RFID-Antenne 113, den ersten RFID-Transponder 107 für den entsicherten Zustand, den zweiten RFID-Transponder 109 für den sicheren Zustand, zwei Kontakte 125 des entsicherten Zustandes und zwei Kontaktflächen 123 des entsicherten Zustandes sowie zwei Kontakte 129 des sicheren Zustandes und zwei Kontaktflächen 127 des sicheren Zustandes auf. Der erste RFID-Transponder 107 und der zweite RFID-Transponder 109 sind passive RFID-Transponder.
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Die Zündelektronik 117 ist mit dem Zünder 115 verbunden, welcher in redundanter Doppelanordnung ausgeführt ist. Des Weiteren ist die Zündelektronik 117 mit dem Motor 121 des Rotors 119 verbunden.
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Zusätzlich befindet sich im Sichtfenster 131 eine optische grüne Anzeige 135 des sicheren Zustandes „S“ („SAFE“) oder eine optische rote Anzeige 137 des entsicherten Zustandes „A“ („ARMED“) oder einer Zwischenstellung nach dem Stand der Technik. Auf der Seite des Sichtfensters 131 ist dazu eine entsprechende Stirnfläche des Rotors 119 nach dem Stand der Technik rot lackiert mit Ausnahme von zwei Bereichen mit den grünen Markierung „S“ der optischen Anzeigen 135 für den sicheren Zustand.
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Die Zündelektronik 117 steuert den Motor 121, welcher den Rotor 119 antreibt, sowie eine elektrische Ansteuerung (Zündimpuls) des pyrotechnischen Zünders 115.
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Im entsicherten Zustand ist durch eine Explosion des Zünders 115 eine Verstärkerladung 139 als ein weiteres pyrotechnisches Element, welches vor dem Rotor 119 angeordnet und nicht in 1 und 2 gezeigt ist, zur Explosion zu bringen.
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Nach dem Stand der Technik wird der entsicherte Zustand im Sichtfenster 131 durch ein Erscheinen der roten Markierung mit dem „A“ der optischen Anzeige 137 des entsicherten Zustandes stirnseitig am Rotor 119 angezeigt.
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Erfindungsgemäß werden im entsicherten Zustand durch die Rotorstellung über eine der beiden Kontaktflächen 123 des entsicherten Zustands an der Mantelfläche des Rotors 119 die beiden Kontakte 125 des entsicherten Zustandes beschaltet, welche mit dem ersten RFID-Transponder für den entsicherten Zustand 107 elektrisch verbunden sind. Die entsprechenden Kontakte 129 des sicheren Zustandes des zweiten RFID-Transponders 109 für den sicheren Zustand sind in der Rotorstellung des entsicherten Zustandes offen. Folglich wird mit einem nicht gezeigten RFID-Lesegerät der erste RFID-Transponder 107 für den entsicherten Zustand ausgelesen und somit der entsicherte Zustand detektiert und angezeigt.
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Bei einer Übertragung an das RFID-Lesegerät sind elektromagnetische Felder des ersten RFID-Transponder 107 und der ersten RFID-Antenne 111 oder des zweiten RFID-Transponders 109 und der zweiten RFID-Antenne 113 durch nicht gezeigte spezielle abschirmende Elemente auf den Bereich des ersten RFID-Transponders 107 und der ersten RFID-Antenne 111 oder des zweiten RFID-Transponders 109 und der zweiten RFID-Antenne 113 beschränkt, so dass die elektromagnetischen Felder nicht in den Zünder 115 und die Zündelektronik 117 eindringen.
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Im alternativen Fall des sicheren Zustandes sind die Austrittsöffnungen des Zünders 115 durch den flachen, breiten Steg 120 in der Mitte des Rotors 119 derart blockiert, dass die Verstärkerladung 139 auch im Fall einer Zündung des Zünders 115 nicht explodiert. Hierzu blockiert der Rotor 119 im sicheren Zustand durch sein massives Material eine Explosionsrichtung 141 des Zünders 115. Dadurch wird eine Zündkette zwischen dem Zünder 115 und der Verstärkerladung 139 zuverlässig unterbrochen.
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Der sichere Zustand des Zünders 115 wird nach dem Stand der Technik im Sichtfenster 131 durch die grüne Markierung mit dem „S“ der optischen Anzeige 135 des sicheren Zustandes angezeigt.
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Erfindungsgemäß ist in der Rotorstellung des sicheren Zustandes eine der beiden Kontaktflächen 127 des sicheren Zustandes auf der Mantelfläche des Rotors 119 mit den beiden Kontakten 129 des sicheren Zustandes geschlossen, welche mit dem zweiten RFID-Transponder 109 für den sicheren Zustand verbunden sind. Die entsprechenden Kontakte 125 des entsicherten Zustandes des ersten RFID-Transponders 107 für den entsicherten Zustand sind in dieser Rotorstellung offen. Somit liest das RFID-Lesegerät den zweiten RFID-Transponder 109 für den sicheren Zustand aus, detektiert und zeigt den sicheren Zustand des Zünders 115 an.
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In einer Alternative bei einer Position zwischen Endlagen des Rotors 119 wird aufgrund der Anordnung der optischen Anzeigen 137 des entsicherten Zustandes und somit der roten Färbung der Stirnfläche des Rotors 119 nach dem Stand der Technik und erfindungsgemäß aufgrund der Anordnung der Kontaktflächen 123 und 125 ein entsicherter Zustand festgelegt und vom ersten RFID-Transponder 107 für den entsicherten Zustand übertragen, sodass kein undefinierter Zustand auftritt sowie eine maximale Sicherheit und minimale Gefährdung erzielt wird.
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In einer Alternative weist ein nicht gezeigter Blindgänger eine Sicherungs- und Zündeinrichtung 101 und eine Statusanzeigeeinrichtung 103 auf. Der Blindgänger ist im Boden teilweise eingesunken und sein Sichtfeld 131 nicht sichtbar. Folgende Arbeitsgänge werden mit der Sicherungs- und Zündeinrichtung 101 und der Statusanzeigeeinrichtung 103 realisiert.
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Zum Bergen des Blindgängers wird zunächst durch ein Lesegerät in einem Abstand von 5m ein elektromagnetisches Signal mit einer Frequenz von 915MHz ausgesendet. Das vom Lesegerät ausgesendete elektromagnetische Signal wird durch die erste RFID-Antenne 111 empfangen, woraufhin der erste RFID-Transponder 107 für den entsicherten Zustand das vom Lesemodul ausgesendete elektromagnetische Signal durch Modulieren beeinflusst. Das Lesegerät detektiert das durch den ersten Transponder 107 für den entsicherten Zustand beeinflusste elektromagnetische Signal und zeigt den entsicherten Zustand auf dem Lesegerät an. Daraufhin wird die Umgebung um den Blindgänger von Menschen geräumt und der Blindgänger gezielt zur Detonation gebracht. Folglich ist ein gefahrloses Bestimmen des Zustandes des Blindgängers und dessen Räumen erfolgt.
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In einer Alternative ist ein autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV) zur Minenzerstörung mit einem ausgefallenen Antrieb aufgrund leerer Batterien in einer Tiefe von 50m auf den Meeresgrund abgesunken. Das AUV weist eine Sprengladung zur Minenzerstörung auf, von der nicht bekannt ist, ob diese vor dem Ausfall des Antriebes entsichert wurde. Die Sprengladung ist mit einer Sicherungs- und Zündeinrichtung 101 und einer Statusanzeigeeinrichtung 103 verbunden.
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Ein Taucher taucht mit einem wasserdichten RFID-Lesegerät zu dem AUV am Meeresgrund ab. Im Abstand von 0,8m vom AUV stellt der Taucher das wasserdichte RFID-Lesegerät in seiner Hand an und sendet mittels des RFID-Lesegerätes ein Aktivierungssignal und ein elektromagnetisches Wechselfeld mit einer Frequenz von 125kHz aus. Durch das Aktivierungssignal werden ein erster RFID-Transponder 107 für den entsicherten Zustand und ein zweiter RFID-Transponder 109 für den sicheren Zustand von einem Ruhezustand in einen Betriebszustand versetzt.
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Aufgrund der Stellung eines Rotors 119 ist der RFID-Transponder 109 für den sicheren Zustand beschaltet. Der RFID-Transponder 109 beeinflusst das elektromagnetische Wechselfeld des RFID-Lesegerätes und überträgt mittels der zweiten RFID-Antenne 113 dadurch den Code für den sicheren Zustand eines Zünders 115 der Sprengladung an das RFID-Lesegerät. Daraufhin liest der Taucher den sicheren Zustand der Sprengladung an einer Anzeige des RFID-Lesegerätes ab und leitet nach seinem Auftauchen die gefahrlose Bergung des AUV über eine Bergeeinrichtung eines Mutterschiffes ein.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Sicherungs- und Zündeinrichtung
- 103
- Statusanzeigeeinrichtung
- 105
- Gehäuse
- 107
- erster RFID-Transponder für den entsicherten Zustand
- 109
- zweiter RFID-Transponder für den sicheren Zustand
- 111
- erste RFID-Antenne
- 113
- zweite RFID-Antenne
- 115
- Zünder
- 117
- Zünderelektronik
- 119
- Rotor
- 120
- Steg des Rotors
- 121
- Motor des Rotors
- 123
- Kontaktflächen des entsicherten Zustandes
- 125
- Kontakte des entsicherten Zustandes
- 127
- Kontaktflächen des sicheren Zustandes
- 129
- Kontakte des sicheren Zustandes
- 131
- Sichtfenster
- 135
- optische Anzeige des sicheren Zustandes
- 137
- optische Anzeige des entsicherten Zustandes
- 139
- Verstärkerladung
- 141
- Explosionsrichtung des Zünders
