Aus der
DE 100 45 354 A1 ist ein
Verfahren zur Installation und zum Überwachen eines Sperrsystems
aus Waffen bekannt, die in einem Gelände verteilt installiert sind
und von einer Leitstelle aus geschärft und gezündet werden können. Dazu
wird das zu überwachende
Gelände
von einem Beobachter beobachtet, der seine Beobachtungen der Leitstelle meldet.
Diese entscheidet nach der Auswertung der Beobachtungen, welche
Waffe gezündet
wird. Bei der Übermittlung
von Befehlen können
Waffen, die selbst nicht eingesetzt werden, als Relaisstationen zur
Weiterleitung der Befehle an die Waffen dienen, die im Funkschatten
liegen und dadurch von der Leitstelle nicht direkt angesprochen
werden können,
so dass jede Waffe erreicht wird.
Auf Grund eines schwierigen topographischen
Geländes,
eines flächenmäßig sehr
großen Areals
oder aus strategischen Gründen
ist es aber nicht immer möglich,
die Waffen so anzuordnen, dass deren Zünder durch ein gefunktes Signal
alle gemeinsam erreicht werden. Weiterhin ist es nicht immer möglich, Relaisstationen
zur Weiterleitung eines gefunkten Signals zur Verfügung zu
stellen. Auch bei der zivilen Anwendung, beispielsweise bei der
Gewinnung von Rohstoffen, kann der Umstand eintreten, dass beispielsweise
bei einer durch Funk ausgelösten
Sprengung nicht alle mit einem Empfänger ausgestatteten Zünder erreicht
werden, weil die Zünder
im Funkschatten liegen, beispielsweise in einer Schlucht, und Relaisstationen
zur Weiterleitung eines gefunkten Signals nicht möglich sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein
Verfahren vorzustellen, mit dem auch bei ungünstigen topographischen Bedingungen
oder bei sehr großen
Arealen alle für
eine Schärfung
und/oder Auslösung
vorgesehenen Zünder
durch ein mittels Funk übermittelten Signals
erreicht werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit
Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch,
dass die für
eine Schärfung und/oder
Zündung
vorgesehene Anzahl von Zündern,
die räumlich
getrennt voneinander über
ein größeres Areal
verteilt installiert sind und die weder untereinander noch mit dem
Zündgerät durch
Leitungen verbunden sind, mit Hilfe eines durch Funk übermittelten
Signals gemeinsam geschärft
und/oder gezündet
werden, in dem das Zündgerät mit einem
Sender für
das entsprechende Signal in eine Position gebracht wird, in der
sein Signal zum gemeinsamen Schärfen
und/oder Zünden
der Zünder
alle Empfänger
der vorgesehenen Zünder
erreichen kann. Das Signal zum Schärfen ist beispielsweise für die militärische Anwendung
bei den Zündern
von Waffen vorgesehen, insbesondere von Minen, die selbsttätig auf die
Näherung
feindlicher Fahrzeuge reagieren.
Das Zündgerät mit seinem Sender erreicht eine
solche Position dann, wenn es mit einem Flugkörper über die Erdoberfläche gebracht
wird. Dadurch werden die Funkschatten, die durch die topographischen
Hindernisse wie Berge, Schluchten oder bei sehr weiten Entfernungen
sogar durch die Erdkrümmung
hervorgerufen werden, vorteilhaft überwunden.
Um sicher zu stellen, dass jeder
der vorgesehen Zünder
von dem Signal erreicht wird, kann das Signal während des Fluges des Flugkörpers mehrfach
hintereinander gesendet werden. Während des Flugs des Flugkörpers ändern sich
ständig
sein Abstand zur und damit seine Position gegenüber der Erdoberfläche. Je
größer der
Abstand zur Erdoberfläche,
desto größer ist
das Gebiet, das von dem Signal des Funkgerätes erreicht wird. Durch das
mehrfache Senden des Signals wird sichergestellt, dass es auf das
gesamt Areal abgestrahlt wird, in dem die Zünder verteilt sind und dass
auch die topographisch schwierigen Standorte, wie beispielsweise
Schluchten, erreicht werden.
Der Sender des Zündgeräts kann so eingestellt werden,
dass das Signal zum Schärfen und/oder
Zünden
der Zünder
bereits beim Start des Flugkörpers
gesendet wird. Dadurch wird über
die gesamte Flugdauer des Flugkörpers
das Signal ausgesandt, so dass davon ausgegangen werden kann, dass
das Signal alle Zünder
mit Sicherheit erreicht. Bei dieser Art der Signalaussendung ist
kein schaltungstechnischer Aufwand hinsichtlich des Starts des Signals
erforderlich, weil bereits mit dem Start des Flugkörpers der
Sender eingeschaltet werden kann.
Es kann aber auch von Vorteil sein,
wenn das Signal erst ab einer bestimmten Höhe über der Erdoberfläche oder
erst nach einer bestimmten Flugzeit des Flugkörpers gesendet wird. Die Höhe oder die
Flugzeit können
so bestimmt werden und die Aussendung des Signals so darauf abgestellt
werden, dass aufgrund einer der Zeit entsprechenden Höhe oder
Entfernung des Senders von dem Ort, an dem der Flugkörper die
Erdoberfläche
verlassen hat, der Sender das Areal mit seinem Signal erreichen
kann, in dem die Zünder
installiert sind. Das letztere Verfahren ist dann von Vorteil, wenn
das Aussenden des Signals auf eine kurze Zeitspanne beschränkt werden soll,
damit beispielsweise bei militärischer
Nutzung die Möglichkeit
der Identifizierung des Senders und des Ortes, wo der Flugkörper gestartet
ist, so gering wie möglich
gehalten wird.
Wenn der Sender eine Antenne aufweist,
mit der das Signal nur, in eine bestimmte Richtung abgestrahlt werden
kann, beispielsweise in Richtung auf die Erdoberfläche, kann
die Abstrahlung des Signals so gesteuert werden, dass es ausschließlich das
Gebiet erreicht, wo die anzusprechenden Zünder installiert sind. Bei
militärischer
Nutzung kann dadurch beispielsweise verhindert werden, dass auch
Gebiete eines Gegners erreicht werden. Weiterhin kann der Abstrahlwinkel
der Antenne in Bezug auf die Flugzeit oder die Flughöhe so abgestimmt
werden, dass zum Zeitpunkt der Signalaussendung das Areal vollständig von
dem Signal erreicht wird, in welchem die Zünder installiert sind.
Damit das Signal weder von unbefugter
Seite gedeutet werden kann, noch auf andere Empfänger eine Auswirkung hat, ist
es vorteilhaft, wenn das Signal codiert ist. Der Code zur Entschlüsselung
des Signals ist nur in den Zündern
gespeichert, die durch das Signal angesprochen werden sollen. Dadurch werden
nur die Zünder
angesprochen, die in ihrer Elektronik den Code gespeichert haben
und deshalb das Signal entschlüsseln
können.
Wenn der Sender seinen Zweck erfüllt und das
Signal gesendet hat, ist es bei Verwendung für militärische Zwecke sinnvoll, dass
er nicht in unbefugte Hände
gerät.
Aus diesem Grund kann der Sender mit einer Einrichtung versehen
sein, die ihn unbrauchbar macht, beispielsweise durch Zerstörung mittels
einer Sprengladung. Auch die Zerstörung der Elektronik durch Überspannung
oder Löschen
der gespeicherten Daten kann den Sender unbrauchbar machen. Die
Zerstörung
kann nach einer vorgegebenen Anzahl von Signalen oder einer vorgegebenen Zeit
nach dem Senden des Signals oder der Signale erfolgen.
Bei ziviler Nutzung oder wenn der
Sender an den Ort seines Starts zurückkehren kann, kann eine Wiederverwendung
des Senders und auch des Zündgeräts sinnvoll
und deshalb eine unbeschädigte Rückkehr zur
Erde wünschenswert
sein. Dazu ist es vorteilhaft, den Sender und gegebenenfalls das Zündgerät mit ,
Hilfsmitteln auszustatten, beispielsweise mit einem Fallschirm,
der eine unbeschädigte Rückkehr zur
Erde ermöglicht.
Ein Fallschirm kann sich beispielsweise bei der Abwärtsbewegung
des Senders öffnen.
Damit der Sender und das Zündgerät gefunden
und geborgen werden kann, kann beispielsweise das Signal von dem
Sender weitergesendet werden, so dass er anpeilbar ist. Es kann
aber auch erst dann ein Signal ausgesandt werden, wenn der Sender
die Erde wieder erreicht hat. Das kann beispielsweise durch einen
Sensor am Sender festgestellt werde. Das Peilsignal kann von dem
Zündsignal
verschieden sein.
Es gibt zwei Arten von Flugkörpern, mit
denen der Sender in seine Sendeposition gebracht werden kann, ein
Geschoss oder eine Rakete. Ein Geschoss bietet sich vorzugsweise
bei einer militärischen
Nutzung an. Das Geschoss wird in der Regel aufgrund einer Ladung
nach einer vorgegebenen Zeit oder beim Aufprall zerstört, wodurch
auch der Sender unbrauchbar wird. Aber auch bei einem Geschoss ohne
Ladung kann in der Regel davon ausgegangen werden, dass der Sender
beim Aufprall unbrauchbar wird.
Bei einer Rakete besteht dagegen
die Möglichkeit,
den Sender unversehrt zu bergen. Beispielsweise kann der Sender
von der Rakete abgesprengt werden und an einem Fallschirm zur Erde
zurückkehren
oder die Rakete oder eine Raketenstufe selbst kehrt mit dem Sender
an einem Fallschirm zur Erde zurück.
Je nach Einsatzzweck, insbesondere bei einer vorgesehenen zivilen
Nutzung und im Nahbereich, genügt
als Flugkörper
eine Rakete mit einem Treibsatz, dessen Treibkraft dem einer Feuerwerksrakete
entspricht.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit einer Rakete
als Flugkörper
wird die Erfindung näher erläutert. Es
zeigen:
1:
eine Rakete in einer Abschussposition und ein Areal mit positionierten
Zündern
und
2:
die Flugbahn der Rakete mit Angabe der Ereignisse.
Die 1 zeigt
ein Areal 1 als eine Landschaft mit unterschiedlichen Geländeformen.
In einer Abschussposition 2 steht als Flugkörper eine
Rakete 3, die hier zur Kenntlichmachung im Verhältnis zu dem
sie umgebenden Gelände
vergrößert dargestellt ist.
Auf der Trägerstufe 4 befindet
sich eine Spitze 5, die wie hier angedeutet, aus dem Zündgerät 6 und dem
ihm zugeordneten Sender 7 besteht.
In dem von der Abschussposition 2 der
Rakete schwierig einzusehenden Areal 1 sind an näher bezeichneten
Stellen, die keinen Sichtkontakt zu der Rakete 3 aufweisen,
Waffen 8 jeweils mit einem Zünder 9 positioniert,
die im vorliegenden Ausführungsbeispiel
alle zum selben Zeitpunkt gezündet
werden sollen. Die Entfernung der Waffen untereinander sowie ihre
Position in dem Areal 1 macht es unmöglich, sie mit Signalleitungen
untereinander zu verbinden. Im Einzelnen sind die Waffen 8 an
folgenden Positionen in dem Areal 1 positioniert: Bei Position 10 befindet
sich die Waffe innerhalb eines Kessels, bei 11 hinter dem
Rücken
eines Hügels,
bei 12 in einer Mulde zwischen zwei Bergrücken, bei 13 in
einer Schlucht, bei 14 hinter einem Hügel und bei 15 auf
einem Schiff, fast am Horizont des Areals.
Die Position der Waffen und damit
der Zünder
zeigt, dass es mit herkömmlicher
Technik sehr schwierig ist, eine gleichzeitige Auslösung der
Zünder 9 zu
erreichen. Dass ein Sender, der an der Abschussposition 2 der
Rakete 3 auf dem Boden positioniert ist, alle Zünder gleichzeitig
erreichen kann, ist auf Grund der Topographie des Areals unwahrscheinlich.
Weiterhin soll berücksichtigen
werden, dass das vom Zündgerät mittels
eines Senders ausgestrahlte Zündsignal
zwar einerseits die anzusprechenden Zünder alle gleichzeitig erreicht,
andererseits aber das Empfangen des Signals für den Gegner so schwierig wie
möglich
gestaltet werden soll. Wenn die Rakete 3 aus ihrer Abschussposition 2 gestartet
worden ist und auf Grund der topographischen Verhältnisse
in der zuvor ermittelten Höhe über dem Areal
angekommen ist, aus der alle in dem Areal 1 verteilten
Zünder
ein Signal empfangen können,
wird der Sender 7 das von dem Zündgerät 6 generierte Zündsignal
aussenden.
In 2 ist
die Flugbahn der Rakete mit der Abfolge der Ereignisse dargestellt.
Die Darstellung ist stark schematisiert. Die Rakete 3 steht
zunächst
in ihrer Abschussposition 2. Die Größe der Rakete richtet sich
nach der Höhe 17,
die die Rakete 3 erreichen soll, um das Zündsignal
aussenden zu können.
Für einfache
Anwendungen reichen bereits Raketen, die die Höhe einer Feuerwerksrakete erreichen.
Für anspruchsvollere
Aufgaben gibt es Raketen, die trotz ihrer geringen Baugröße bis an
den Rand der Atmosphäre
aufsteigen können. Über eine
Signalleitung 18 ist die Rakete 3 mit einem Start-
und Überwachungsgerät 19 verbunden.
Mittels einer Antenne 20 können die von der Rakete 3 ausgesandten
Funksignale 21 empfangen werden und auf eine ordnungsgemäße Kodierung
sowie Vollständigkeit überprüft werden.
Die Rakete 3 wird mittels
des Start- und Überwachungsgeräts 19 gestartet.
Die Position 22 zeigt die Rakete 3 nach dem Start.
In der Position 23 hat die Rakete die Flughöhe 17 erreicht,
in der der Sender 7 das von dem Zündgerät 6 generierte Signal 21
zum Auslösen
der Zünder 9 der
Waffen 8 aussendet, die über das Areal verstreut angeordnet
sind. Mittels einer Antenne 24 empfangen die Zünder 8 die vom
Sender 7 ausgesandten Signale 21.
Da die Antennen 24 der Zünder 9 die
Signale alle gleichzeitig empfangen, können sie alle zu dem selben
Zeitpunkt geschärft
und/oder gezündet
werden. Je nach Einstellung eines Zünders können aber auch nach dem Empfang
des Signals zunächst
Verzögerungszeiten
ablaufen, bis dass der Zünder
zündet.
In der Position 23 ist die Rakete so positioniert, dass
ihre Antenne 16 mit einer begrenzten Abstrahlung in Richtung 25 nur
in Richtung der in dem Areal 1 angeordneten Waffen 8 das
Signal 21 aussendet. Damit wird sichergestellt, dass der
Empfang des Signals 21 durch gegnerische Empfänger auf
ein Minimum reduziert wird.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist es vorgesehen, dass die Spitze 5 mit dem Zündgerät 6 und
dem Sender 7 unbeschädigt
zur Erde zurückkehrt.
In der Position 26 ist der Zeitpunkt dargestellt, in der
die Trägerstufe 4 von
der Spitze 5 getrennt wird. Wenn die Spitze 5 bereits
zur Erde zurückkehrt, in
der Position 27, öffnet
sich ein Fallschirm 28. In der Position 29 ist
der Fallschirm 28 bereits voll geöffnet und die Spitze 5 schwebt
zur Erde zurück.
In der Position 30 hat die
Spitze 5 die Erde wieder erreicht. Zu diesem Zeitpunkt
kann beispielsweise durch einen Sensor, der das Auftreffen der Spitze 5 auf
den Erdboden feststellt, der Sender 7 wieder aktiviert
werden, so dass über
die Antenne 16 ein Signal 31 ausgesandt wird,
das von der Antenne 20 des Start- und Überwachungsgerätes 19 empfangen
wird und wodurch der Ort ermittelt werden kann, an dem die Spitze 5 mit
dem Zündgerät 6 und
dem Sender 7 zur Erde zurück gekehrt ist.