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Die Erfindung beschäftigt sich mit einem tempierbaren Geschoss. Die Erfindung betrifft insbesondere ein programmierbares Geschoss, welches zwischen einem aktiven Schutzsystem und einem gewollten Zielaufschlag unterscheiden kann.
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DE 31 17 675 A1 offenbart bereits ein Geschoss gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Gefechtsfahrzeuge und insbesondere militärische Einrichtungen werden durch aktive Schutzsysteme gegen die Wirkung anfliegender Geschosse geschützt. Aktive Schutzsysteme arbeiten dabei mit unterschiedlichen physikalischen Effekten, wie zum Beispiel Blast-Wirkung einer Sprengladung oder einer Splitterwirkung bzw. einem Projektil-Einschlag etc., die das anfliegende Geschoss zerstören oder eine vorzeitige Umsetzung hervorrufen.
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US 6 003 809 A offenbart eine Waffentransportvorrichtung, die auf einem Weg zu einem Ziel in einem feindlichen Gebiet eine Waffe transportiert, die für das Ziel bestimmt ist.
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DE 698 24 447 T2 offenbart ein System und ein Verfahren zur Bilderfassung eines Ziels, wobei ein Zielgebiet erfasst wird, um ein Bild des Zielgebiets zu erzeugen.
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DE 10 2016 003 238 A1 offenbart eine Rakete, und ein von derselben entferntes Radar, das ein Ziel erfasst und Daten zu einem ersten Aufenthaltsbereich des Ziels an die Rakete sendet. Die Rakete bestimmt aus den Daten eines eigenen Flugkörperradars einen zweiten Aufenthaltsbereich des Ziels. Beide Aufenthaltsbereiche zu einem Zielbereich werden verarbeitet und die Rakete fliegt zum Zielbereich. Dabei kann die Rakete auch durch eine Wolke fliegen.
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Gemäß
DE 44 24 074 C1 ist vorgesehen, dass bei einer Hohlladungsrakete in dem Augenblick, in dem der Abstandzünder durch Blendung oder Sichtbehinderung kurz vor dem Ziel nicht mehr voll funktionsfähig wird, er automatisch auf Zeitverzögerung umschaltet, wobei er sich die Daten für die notwendige Zeitverzögerung vorab aus den Daten der Abstandsmessung selbst vorgibt.
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DE 34 24 868 C1 offenbart ein Geschoss, bei dem sich die Tatsache zunutze gemacht wird, dass schnelle Geschosse beim Aufprall auf dem Ziel einen überaus hellen Lichtblitz erzeugen, wohingegen beim Einschlag von kleinkalibrigen Abwehrgeschossen nur eine örtlich stark beschränkte Leuchterscheinung geben.
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US 5 061 930 A betrifft ein Breitband-Multimode-Suchsystem für einen Flugkörper, das eine phasengesteuerte Breitband-Sende-/Empfangseinheit umfasst, die eine phasengesteuerte Wafer-Array-Vorrichtung mit einer Bandbreite von etwa 2 GHz bis 35 GHz enthält.
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Ein aktives Schutzsystem beschreibt die
DE 10 2005 056 178 A1 . Das Schutzsystem ist auf ein Fahrzeug adaptierbar und weist mindestens einen Sensor auf, der mit einer Datenverarbeitungsanlage verbunden ist, die mit einem Effektor zusammenwirkt. Der Effektor ist dabei ein passives Panzerungselement.
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Die
DE 10 2016 000 650 A1 offenbart ein Verfahren zur aktiven Abwehr eines Angriffs. Ein dabei verwendetes Wirkmittel kann derart ausgebildet sein, dass eine Vielzahl relativ kleiner Projektile in einem Wirkmittel beschleunigt werden, in dem sich das Angriffsmittel gemäß den Flugbahnen voraussichtlich aufhält. Bei der Wirkladung kann es sich um eine projektilbildende Ladung handeln. Durch Ansprengen einer Scheibe können eine Vielzahl von Fragmenten gebildet werden. Auch Blast- oder Splitterladungen können genutzt werden.
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Nachteilig bei den bekannten Geschossen ist, dass bei vorzeitiger massiver Zerstörung des Geschosses der programmierte Schutzalgorithmus wirkungslos ist. Die Geschosse müssen deshalb entsprechend massiv ausgelegt werden.
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Es stellt sich daher die Aufgabe, diesen Nachteil zu beheben.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, mittels Sensoren die Wirkung eines aktiven Schutzsystems zu erkennen. Diese Information wird durch intelligente Algorithmen verarbeitet. Unterschieden wird zwischen einer Wirkung des aktiven Schutzsystems und einem eigentlichen Zielaufschlag. Im Ergebnis wird zwischen einem ungewollten und einem gewollten Auslösen der Wirkladung unterschieden. Ein ungewolltes Auslösen ergibt sich, wenn nach der Auswertung die Wirkung des aktiven Schutzsystems bestimmt wurde. Ein gewolltes Auslösen der Wirkladung wird hingegen dann durchgeführt, wenn ein Zielaufschlag ermittelt wurde.
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Aktive Schutzsysteme können entgegengeworfene Platten, Splitter etc. sein.
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Dazu werden in einer Elektronik des Geschosses, speziell in die Software, Algorithmen zur Unterscheidung der Wirkung von aktiven Schutzsystemen gegenüber dem Aufschlag/Einschlag des Geschosses im Ziel integriert bzw. hinterlegt. Durch diese Abfrage bzw. Prüfung wird bei ausgelöstem aktiven Schutzsystem und dessen Wirkung auf das anfliegende Geschoss die Initiierung der Wirkleistung unterdrückt und erst wenn das Geschoss auf dem Ziel aufgetroffen ist, im Ziel aktiviert. So wird sichergestellt, dass die volle Wirkung im Ziel erreicht wird und nicht bereits die Wirkung des aktiven Schutzsystems die Umsetzung der Wirkladung veranlasst. Die Wirkauslösung erfolgt wie vorgesehen erst im Ziel.
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Das Geschoss ist mit zumindest einem Sensor ausgestattet, der die Wirkung des aktiven Schutzsystems sensieren kann. Dabei sind mehrere Möglichkeiten denkbar. Ein oder mehrere Radarsensoren können hierbei zur Erkennung anfliegender Projektile oder Splitter dienen. Sie sind auch zur Abstandsmessung geeignet. Beschleunigungsaufnehmer im Geschoss sind ebenfalls zum Sensieren nutzbar. Auch der Einsatz von ein bzw. mehreren Dehnungsaufnehmern in der Geschossspitze, zumindest aber im vorderen Geschossaufbau kann vorgesehen sein. Piezo-Sensoren können zur Impulsmessung genutzt werden. Gleiches trifft für Drucksensoren zu. Diese nicht abschließend aufgezählten Sensoren können einzeln oder auch in Kombination im Geschoss eingebaut sein.
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Die Messdaten werden in einer Auswerteelektronik verarbeitet. Mit Hilfe hinterlegter Algorithmen in der Software der Auswerteelektronik, beispielsweise einem Prozessor, erfolgt eine Entscheidung, ob es sich um die Wirkung des aktiven Schutzsystems handelt oder dem eigentlichen Zielaufschlag. Der Prozessor bzw. die Auswerteelektronik löst dann die erforderlichen bzw. gewünschten Funktionen aus, insbesondere ein Zündsystem zur Initiierung der Wirkladung.
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Aktive Schutzsysteme unterscheiden sich von einem Zielaufschlag u.a. dadurch, dass ein aktives Schutzsystem in der Regel mit einer Relativgeschwindigkeit einer Bedrohung entgegengeworfen werden. Dadurch kommt es zu einer Änderung des Abstandes zwischen der Bedrohung und dem aktiven Schutzsystem. Durch häufiges Messen des Abstandes, z.B. durch einen Radarsensor, kann daher abgefragt werden, inwieweit sich der Abstand zwischen Geschoss und Ziel bzw. einem aktiven Schutzsystem ändert (= Algorithmus), ob Geschoss und Ziel sich schneller entgegenkommen als geplant. Ein aktives Schutzsystem als Ziel wird dem Geschoss schneller entgegenkommt als das Ziel selbst. Das Messen bzw. die Messzeitspanne kann gleichmäßig oder ungleichmäßig ablaufen.
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Neben der Messung des Abstandes kann auch ein Messen auf das Vorhandensein einer Druckwelle durchgeführt werden. So kann es sein, dass dem aktiven Schutzsystem eine Druckwelle vorausläuft. Fehlt eine derartige Druckwelle vor dem Auftreffen des Geschosses, handelt es sich um den eigentlichen Zielaufschlag (= eigener Algorithmus).
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Auch das Vorhandensein von Splittern spricht für die Wirkung eines aktiven Schutzsystems, das dem anfliegenden Geschoss entgegengebracht wird (= eigener Algorithmus). Diese Splitter können beispielsweise durch einen Radarsensor detektiert werden.
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Es werden in den festgelegten intelligenten Algorithmen die Unterschiede zwischen einem aktiven Schutzsystem und einem eigentlichen Zielaufschlag gegenübergestellt und aus diesen dann abgeleitet, ob es sich um ein aktives Schutzsystem oder das eigentliche Ziel handelt.
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Bei erkanntem aktiven Schutzsystem wird die ungewollte Umsetzung oder Wirkung des Geschosses unterdrückt. Das wird durch die Elektronik selbst realisiert und das Zündsystem wird nicht aktiviert.
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Bei einem erkannten Auftreffen auf das Ziel wird hingegen sofort die gewollte Umsetzung initiiert. Dazu erhält das Zündsystem ein entsprechendes Signal von der Auswerteelektronik. Das Zündsystem initiiert die Wirkladung. Bei der Wirkladung kann es sich um eine Sprengladung handeln.
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Das vorgeschlagene, moderne programmierbare Geschoss, insbesondere Sprenggeschoss, zeichnet sich dadurch aus, dass es mit zumindest einem, bevorzugt mehreren Sensoren ausgestattet ist. Über einen Algorithmus wird die Auslösung der Geschossumsetzung so gesteuert, dass bei einer Initiierung des aktiven Schutzsystems dessen Wirkung unterdrückt wird und erst beim Zielaufschlag die Umsetzung erfolgt. D.h., mittels im Geschoss eingebauter Elektronik mit Prozessor kann die Aktivierung der Zündung nach Auswertung der von den Sensoren eingegangenen Messdaten gesteuert werden. Vergleichende Auswertung der Signale mit Hilfe erstellter Algorithmen ermöglicht die Unterscheidung bzw. Beurteilung der Wirkung eines aktiven Schutzsystems vom eigentlichen Ziel. Ein Auslösen der Zündung wird bei erkannter Wirkung eines aktiven Schutzsystems vom Prozessor unterdrückt. Für die Erstellung der Algorithmen können Simulationsrechnungen eingesetzt werden. Die Validierung kann mit Hilfe ermittelter realer Daten erfolgen.
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Um gegen aktive Schutzmaßnahmen besser agieren zu können, wird also ein Geschoss mit zumindest einem Zündsystem und zumindest einer Wirkladung vorgeschlagen, das zumindest eine Auswerteelektronik und zumindest einen Sensor, bevorzugt mehrere auch unterschiedliche, umfasst. Der zumindest eine Sensor ist mit der zumindest einen Auswerteelektronik funktional verbunden und derart ausgestaltet, dass dieser Sensordaten liefern kann, die in der Auswerteelektronik in Hinblick auf eine Wirkung eines aktiven Schutzsystems oder eines Zielaufschlags ausgewertet werden. Die Auswerteelektronik unterdrückt die Initiierung der Wirkladung im Geschoss bei Erkennen eines ausgelösten aktiven Schutzsystems und dessen Wirkung. Wird hingegen ein Zielaufschlag erkannt, erfolgt durch die Auswerteelektronik die Initiierung der Wirkladung, die dadurch blitzschnell aktiviert wird.
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Anhand eines einfach gestalteten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.
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Es zeigt die einzige Figur ein Geschoss 1 mit wenigstens einem Sensor 2. Der Sensor 2 ist bevorzugt im Geschosskopf 6 angeordnet, kann aber auch im Heckbereich 7 angeordnet sein. Dieser Sensor 2 kann einen Aufschlag bzw. eine Wirkung in der Umgebung sensieren. Das Geschoss 1 umfasst zumindest eine Auswerteeinheit bzw. Auswerteelektronik 3, beispielsweise in Form eines Prozessors. In der Auswerteelektronik 3 werden die Signale des zumindest einen Sensors 2 ausgewertet. Im Geschoss 1 sind des Weiteren ein Zündsystem 4 sowie eine Wirkladung angeordnet. Als Wirkladung ist hier ein Sprengstoff vorgesehen.
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Mit Hilfe hinterlegter Algorithmen und hinterlegter Vergleichsdaten wird ermittelt, ob es sich bei den Sensordaten um die Wirkung eines aktiven Schutzsystems eines Objektes (nicht näher dargestellt) handelt oder der eigentliche Zielaufschlag vorliegt.
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Bei dem Sensor 2 kann es sich beispielsweise um einen Radarsensor handeln. Dieser kann beispielsweise in vorgebbaren zeitlichen Abständen den Abstand des Geschosses 1 vom Ziel (nicht weiter dargestellt) messen. Dabei werden diese Abstände in der Auswerteelektronik 3 regelmäßig in einem Algorithmus geprüft.
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Ändern sich diese Abstände in ungewohnter Weise schneller als die in Versuchen aufgenommenen und in der Auswerteelektronik 3 hinterlegten Daten, wird ein aktives Schutzsystem des Ziels detektiert. Mit Feststellung einer Wirkung des aktiven Schutzsystems erfolgt keine Ansteuerung des Zündsystems 4, die Auswerteelektronik 3 unterdrückt ein Auslösen der Zündung.
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Ändert sich der Abstand zum Ziel wie vorgesehen, wird ein Zielaufschlag im Ergebnis der Auswertung ermittelt und das Zündsystem 4 angesteuert. Das Zündsystem 4 initiiert dann die Wirkladung 5.
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Der Radarsensor kann auch ein anfliegendes Projektil oder Splitter als aktive Schutzmaßnahme detektieren. Mit Feststellung einer Wirkung des aktiven Schutzsystems erfolgt keine Ansteuerung des Zündsystems 4, die Auswerteeinheit 3 unterdrückt ein Auslösen der Zündung.
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Eine weitere Möglichkeit der Erkennung eines aktiven Schutzsystems auf das anfliegende Geschoss 1 besteht darin, das Vorhandensein einer Druckwelle, hervorgerufen durch das aktive Schutzsystem, zu bestimmen. Dazu kann beispielsweise ein Drucksensor als Sensor 2 eingesetzt werden. Wird eine Druckwelle ermittelt, handelt es sich um ein aktives Schutzsystem des Ziels. Ist hingegen keine Druckwelle vorhanden, wird ein Zielaufschlag detektiert, das Zündsystem 4 angesteuert und die Wirkladung 5 initiiert.
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Bei Einsatz eines Dehnungsaufnehmers als Sensor 2 wird das Signal durch die auftretende Verformung in einem Algorithmus der Auswerteelektronik 3 ausgewertet. Ermittelt wird mit welcher Wucht das Geschoss 1 auf ein Ziel oder auf ein aktives Schutzsystem auftrifft bzw. welche Kraft auf das Geschoss 1 einwirkt. Besteht das aktive Schutzsystem beispielsweise aus zumindest einer Platte, ist die auf die Geschossspitze bzw. den Geschosskopf 6 des Geschosses 1 einwirkende Kraft geringer als bei einem Zielaufschlag. Diese Erkenntnis bzw. dieser Unterschied ermöglicht die Ermittlung eines wirksamen aktiven Schutzsystems oder eines wirksamen Zielaufschlags.
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Es versteht sich, dass diverse andere bzw. weitere Sensoren 2 genutzt werden können, die dazu bestimmt sind, eine Wirkung eines aktiven Schutzsystems auf das anfliegende Geschoss 1 zu erkennen. Bevorzugt sind mehrere und unterschiedliche bzw. verschiedene Sensoren 2 im Geschoss 1 vorgesehen. Das kann im Geschosskopf 6 und im Heckbereich erfolgen. Dadurch wird eine genauere Detektion eines aktiven Schutzsystems oder eines Zielaufschlags möglich.
