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Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Vorrichtung bzw. System zur Drohnenabwehr. Das System ist insbesondere für stationäre Objekte gedacht, kann aber auch für sich bewegende Objekte Einsatz finden.
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Systeme wie Quadrocopter (Drohnen, auch mit Kamera), Octokopter etc. finden nicht nur im militärischen Bereich Anwendung, sondern werden auch von der zivilen Bevölkerung genutzt. Diese kostengünstigen Drohnen, Starrflügler, Parrots, GYRO's etc., sind flugtüchtig und mit mehr oder weniger Übung von jedermann bedienbar. Derartige Drohnen können somit auch missbraucht werden und / oder eine Bedrohung für andere und / oder Gebäude etc. darstellen. Diese Drohnen können zum Transport von Sprengstoffen etc. genutzt werden und eine Nutzlast bis zu 3 kg tragen. Sie können zu Schwärmen verlinkt oder als Schwarm geflogen werden.
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Zum Schutz von Objekten, beweglicher oder stationärer Art, werden Effektoren, wie Maschinenkanonen, Werfer mit Wirkmitteln, Laserwaffen, Projektile etc. eingesetzt.
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Ein Drohnenabwehrgeschoss offenbart die
DE 20 2016 105 245 U1 . In diesem sind Kugeln eingebracht, die miteinander über Verbindungsschnüren verbunden sind. Einen ähnlichen Ansatz zeigt die
DE 20 2016 105 223 U1 .
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Eine Abwehrvorrichtung für kleine, unbemannte Luftfahrzeuge wird zudem in der
DE 10 2016 211 371 A1 beschrieben. Die Abwehrvorrichtung weist einen Fangkörper, der dazu angepasst ist, eine Drohne zu fangen, und eine Startvorrichtung für den Fangkörper auf.
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Die
DE 10 2015 008 365 A1 beschäftigt sich mit einer Abwehrdrohne zur Abwehr einer Kleindrohne. Die Abwehrdrohne besitzt ein längliches Trägerelement mit zumindest einem Haken. Eine Abwehrdrohne gemäß
DE 10 2015 008 296 A1 weist hingegen eine HPEM Einrichtung zur Erzeugung eines hochenergetischen elektromagnetischen Pulses auf. Eine weitere Variante einer Abwehrdrohne ist der
DE 10 2015 008 255 A1 entnehmbar. Hier wird ein abwerfbarer Effektor, d.h. eine Vielzahl von Fäden, vorgeschlagen. Auch die Abwehrvorrichtung der
DE 10 2014 014 117 A1 nutzt Flatterfäden, um eine Drohne zum Absturz zu bringen.
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In der
DE 10 2015 011 058 A1 wird ein System zur Bekämpfung von Drohnen vorgeschlagen. Dabei ist vorgesehen, nach Detektion einer derartigen Bedrohung und bei Eindringen in einen vorgegebenen Schutzbereich, diese durch eine nichtletale Maßnahme abzuwehren, zumindest aber zum Absturz zu bringen. Wesentliche Grundidee ist, die Abwehr bzw. den Abschuss der Bedrohung bei nichtletaler Gegenwehr aber bei 100% Zerstörungs- und Abwehrmöglichkeit. Bevorzugte Effektoren dieses Systems sind Mehrrohrwaffe. Als nichtletale Geschosse dienen Kunststoffprojektile. Erwähnt wird, dass als Effektoren auch Wasserwerfer nutzbar sind. Weitere Ausführungen werden nicht gemacht.
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Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Maßnahme zur Abwehr von leichten Flugkörpern, wie Drohnen, aufzuzeigen, die nichtletal wirkend zumindest den Flug der Flugkörper verhindern bzw. unterbrechen.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen finden sich in den Unteransprüchen.
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Aus der
US 2012/022545 A1 sind ein System und ein Verfahren zur Abwehr gegen Missiles bekannt. Geschützt werden soll insbesondere ein Flugzeug. Dieses weist mehrere Sprüh-Düsen zur Abgabe von Wasser gegen die Missiles auf. Die Möglichkeit der Abwehr leichter Flugobjekte wird hier nicht angesprochen.
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Der Erfindung liegt hingegen die Idee zugrunde, Wasser, Schaum, Farbe oder dergleichen den leichten Flugkörpern als Schutz- oder Gegenmaßnehme entgegenzubringen, um den Flug der Flugkörper zu unterbrechen bzw. zu verhindern, d.h. die Flugkörper flugunfähig zu machen, wobei die Intensität der Abwehr- bzw. Gegenmaßnahme abhängig der notwendigen Abwehrmaßnahme ist.
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Das Wasser kann mittels der Vorrichtung, einen Wasserwerfer (Effektor), auf den leichten Flugkörper gerichtet werden. Der Wasserdruck ist über einen Wasserschlauch des Wasserwerfers einstellbar. Das Wasser kann dann als Wasserstoß, Wasserstöße, Wasserregen (Regenwand) oder als Wassersperre abgegeben werden. Dabei kann über den Wasserdruck, der regelbar ist, der Grad der Abwehr reguliert werden. Ein hoher Wasserdruck kann die Drohne zum Absturz bringen, ein geringer nur die Flugbahn verändern.
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Ferner kann der Wasserdruck moduliert (Wasserstöße) werden, damit sich die Regelung der Drohen nicht auf den Wasserstrahl einstellen kann. Ähnliche Einstellungen sind auch mit dem Schaum möglich, wobei hier die Menge ausschlaggebend ist.
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Der Schaum etc. wiederum kann durch eine weitere Vorrichtung, wie beispielsweise Sprüh-Düsen (Effektor), verteilt werden.
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Alternative Mittel zur Abwehr von leichten Flugkörpern sind auch Sprühkleber (Effektor) etc., d.h. Mittel, die als z.B. klebende Masse die Funktion der Rotoren des Flugkörpers beeinflussen und behindern können. Dabei ist sicherzustellen, dass die durch den Sprühnebel des Klebers geschaffene Nebelwand ausreichend ist, auf die ankommende Drohne aufzutreffen. Der Sprühkleber sollte jedoch nicht zu fein verteilt werden. Zudem sollte die Menge des auszubringenden Klebstoffes regulierbar sein.
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Durch den Einsatz von Farbstoff im Wasserstrahl kann die Transmission der optischen Systeme der Drohne so beeinträchtigt werden, dass der Operator keine Bilder aus der Sicht der Drohne erhält, damit ist ein aktives Steuern der Drohen außerhalb des Sichtbereiches des Operators nahezu unmöglich. Die Farbe im Wasser dient daher zum Unterbinden von Aufnahmen durch die Bedrohung. Eine ähnliche Wirkung kann auch mit den Klebern erreicht werden, durch die die Optik verklebt werden kann.
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Es versteh sich, dass das Abwehrsystem zum Schutz eines zu schützenden Objekts auch aus der Kombination der unterschiedlichen bzw. verschiedenen Gegenmaßnahmen sein kann.
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Die Ausrichtung der Effektoren sollte derart erfolgen, dass beispielsweise das Wasser mit und ohne Farbe den einzelnen Flugkörper von untern, seitlich als auch von oben erreichen kann. Der verteilte Schaum hingegen sollte den Flugkörper vorzugsweise nur von oben treffen. Dadurch kann der Auftrieb aufgehoben werden. Wird eine klebrige Masse gegenüber dem Flugkörper verbracht, sollte diese Masse die Rotoren treffen und ein Drehen der Rotoren verhindern. Alternativ kann der Flugkörper mittels Klebstoff auch derart beschwert werden, dass dieser nicht mehr weiterfliegen kann. Die klebrigen Massen sollten dazu von oben auf den Flugkörper einwirken. Dazu weisen die Effektoren bevorzugt eigene Richtantriebe für das Richten in Elevation und Azimut auf.
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Beim Schaum kann es sich um herkömmlichen Löschschaum handeln, wie er gebräuchlich beim Einsatz von Feuerwehren zum Löschen verwendet wird. Wasser-Schaummittel-Gemische können aber auch unverschäumt eingesetzt werden.
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Bekannte Schaumarten sind Schwerschaum, Mittelschaum und Leichtschaum. Auch Nutzwasser kann Verwendung finden. Das Schaummittel kann durch Zumischen mit dem Wasser vermischt werden. Bekannte Verschäumungstechniken sind stahlrohrverschäumter Schaum sowie Druckluftschaum. Bekannte Verfahren zur Schaumherstellung sind das Geradeausverfahren, das Pumpenvormischverfahren sowie das Nebenschluss-Verfahren.
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Verwendbare Sprühkleber bietet beispielsweise die Firma WOMA an. Diese Hochdruck-Pistolen zeichnen sich durch einen modularen Aufbau und eine flexible Erweiterbarkeit aus. Betriebsdrücke bis 3000 bar sind hier einstellbar.
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Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
- 1 einen schematischen bzw. skizzenhaften Aufbau eines erfindungsgemäßen Drohnenabwehrsystems,
- 2 skizzenhaft dargestellt zwei mögliche Abwehrmaßnahmen zur Drohnenabwehr.
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1 zeigt ein Abwehrsystem 20 zur Abwehr von drohnenartigen Flugkörpern 30, das durch wenigstens einen Effektor 2 gebildet wird. Mit 21-n sind mehrere Effektoren, hier sechs, gekennzeichnet. Diese dienen zum Schutz eines zu schützenden Bereiches 100. Die Effektoren 2 können ihrerseits am, innerhalb und / oder außerhalb des zu überwachenden Bereichs 100, z.B. eines Gebäudes, Parks etc., angebracht bzw. angeordnet sein.
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Des Weiteren ist zumindest eine Überwachungssensorik 11 mit wenigstens einem Sensor 12 vorgesehen, die eine Überwachung des zu schützenden Bereichs 100 sowie die Detektion einer (der) Bedrohung innerhalb einer Schutzglocke (nicht näher dargestellt) oberhalb des Bereichs 100 ermöglicht. Die Schutzglocke kann mit dem zu schützenden Bereich 100 identisch aber auch größer gewählt sein.
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Die Aufstellung des Sensors bzw. der Sensoren 12 zur Detektion der Bedrohung erfolgt so, dass dieser / diese die Detektions- und Abwehrglocke (Schutzglocke) um die zu schützende Infrastruktur bzw. den zu schützenden Bereich 100 zur Überwachung abdeckt/abdecken.
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Die Überwachungssensorik bzw. Überwachungselektronik 11 des Systems 20 ist zudem mit einer bevorzugt zentralen Kommandozentrale 10 mit Feuerleitung elektrisch verbunden. Diese Kommandozentrale 10 kann sich ebenfalls innerhalb wie auch außerhalb des zu schützenden Bereichs 100 befinden.
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Die Effektoren 2 sollten so aufgestellt werden, dass sie mit ihrer Gegenmaßnahme den zu schützenden Bereich 100 zumindest an den äußeren Grenzen oder diesen vollständig überstreichen können.
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Den Effektoren 2 zugeordnet können jeweils wenigstens eine Kamera und Tracker 3 (31-n) zur Nachführung des jeweiligen Effektors 2 zugeordnet sein. Der Übersichtlichkeit halber sind Kamera und Tracker hier in einer Einheit (=Effektorsensorik 3) dargestellt und bilden hier eine funktionale Einheit. Eine funktionale als auch örtliche Trennung Kamera und Tracker ist jedoch nicht ausgeschlossen.
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Die Effektoren 2 können über eigene Richt- / Stellantriebe 4 (41-n) in Azimut und Elevation verfügen und mittels dieser gerichtet werden. Die Effektoren 2, Effektorsensorik 3 und Richt-/Stellantriebe 4 als Baugruppen des Systems 10 sind bevorzugt jeweils auf einer Plattform (nicht näher dargestellt) installiert.
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Als Effektoren werden hier Vorrichtungen zum Ausbringen von nichtletalen Gegenmaßnahmen verstanden, wie das Ausbringen von Flüssigkeiten, auch als Nebel, von Luft, von Sprühwänden, klebrigen Massen und dergleichen. Derartige Effektoren können Wasserwerfer mit Stahlrohren, Sprüh-Düsen, Luftschläuche, Hochdruck-Pistolen etc. sein.
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Die Effektoren können individuell, also einzeln, mit Luft, Wasser etc. versorgt werden. Alternativen, wie eine zentrale Versorgung und Verteilung auf die einzelnen Effektoren, sind nicht ausgeschlossen.
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Die Funktionsweise ist hierbei wie folgt:
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Beispielsweise von der Überwachungssensorik 11 (12) werden ein oder mehrere sich nähernde, insbesondere leichte Flugkörper 30, z.B. ferngesteuerte Drohnen, erkannt und verfolgt. Diese Information wird an die Kommandostelle 10 weitergeleitet. Dort wird geprüft, ob es sich um eine Bedrohung handelt, gegen die eine Gegenmaßnahme notwendig ist. Die Prüfung kann durch einen Bediener und / oder automatisch erfolgen, z.B. durch Messung der Geschwindigkeit, mit der sich die Bedrohung annähert oder entfernt.
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Für das Einleiten der Gegenmaßnahme bzw. der Gegenmaßnahmen wird dann in der Kommandozentrale 10 beispielsweise aus der Raumlage der Effektoren 2 ermittelt, welcher oder welche der Effektoren 21-n eine aussichtsreiche Position zur Bekämpfung der sich nähernden Bedrohung bzw. den sich nähernden Bedrohungen aufweist. Die Auswahl kann auch durch den Bediener durchgeführt werden. Alternativ bietet sich aber auch eine rechnergestützte Auswahl, ähnlich eines Feuerleitrechners, an.
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Die ausgewählten Effektoren 2 können ihrerseits mittels der eigenen Richtanlage 4 in Elevation und / oder Azimut schnell auf die Bedrohung(en) ausgerichtet werden. Die dazu notwendigen Steuersignale für die Ausrichtung ermittelt die Feuerleitanlage und gibt diese an die Richt- / Stellantriebe 4 weiter. Alternativ können auch die Daten der Effektorsensorik 3 und / oder eine manuelle Steuerung für die Ausrichtung der ausgewählten Effektoren 2 herangezogen werden. Die Feuerfreigabe erfolgt in der Regel durch einen Bediener. Alternativ kann die Freigabe auch automatisch erfolgen.
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Die Effektoren 2, 21-n , z.B. der Wasserwerfer, die Sprüh-Düsen, der Luftschlauch und / oder die Hochdruck-Pistole etc., können mittels der Richtanlagen 4, 41-n individuell gerichtet werden. Mittels des variier- und regelbaren (regulierbaren) Drucks (bar) kann zusätzlich ganz speziell die Abwehrmaßnahme auf die Drohne 30 reagiert werden. So kann die Abwehrmaßnahme beim Wasserwerfer als Wasserstoß, Wasserregen (Regenwand) oder als Wassersperre abgegeben werden. Dabei kann beispielsweise über den Wasserdruck der Grad der Abwehr reguliert werden. Ein hoher Wasserdruck kann die Drohne 30 zum Absturz bringen, ein geringer nur die Flugbahn verändern. Ähnliche Einstellungen der Menge bzw. des Drucks sind auch mit dem Schaum und Klebestoff etc. möglich.
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Die Abwehrmaßnahme kann direkt (Pfeil 14) auf die Drohne 30 abgegeben werden oder indirekt (Pfeil 13), d.h. von oben in Form einer Überhöhung. Mit einer direkten Abwehr 14 ist es möglich, die Drohne 30 aus dem zu schützenden Bereich 100 herauszudrücken. Die Abwehr mit einer Überhöhung 13 zwingt die Drohne 30 hingegen gegen den Boden 31. Diese Abwehrmaßnahme bietet sich an, wenn die Drohne 30 innerhalb des Bereichs 100 zum Liegen kommen soll. Aber auch eine Abwehr von unten gegen die Drohne 30 ist möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202016105245 U1 [0004]
- DE 202016105223 U1 [0004]
- DE 102016211371 A1 [0005]
- DE 102015008365 A1 [0006]
- DE 102015008296 A1 [0006]
- DE 102015008255 A1 [0006]
- DE 102014014117 A1 [0006]
- DE 102015011058 A1 [0007]
- US 2012022545 A1 [0010]
