DE3444037A1

DE3444037A1 - Raeumeinrichtung fuer minen mit magnetsensor

Info

Publication number: DE3444037A1
Application number: DE19843444037
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 6450 Hanau Dieudonné; Jörg Dipl.-Ing. 6454 Bruchköbel Mürau; Franz-Jürgen 6458 Rodenbach Riewe
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Priority date: 1984-12-03
Filing date: 1984-12-03
Publication date: 1986-06-12

Description

Räumeinrichtung für Minen
mit Magnetsensor.
Zum Räumen von Minen mit Magnetsensor ist vorgeschlagen worden, ein gepanzertes Räumfahrzeug zu verwenden, welches eine Eisenrolle oder Walze vor sich herschiebt. Trotz der im Verhältnis zum Räumfahrzeug geringen Eisenmasse bewirken solche Rollen eine ausreichende magnetische Feldänderung, um Magnetminen vor dem Räumfahrzeug zur Auslösung zu bringen.
Nachteilig bei solchen Räumgeräten, die sowohl druck- als auch magnetempfindliche Zünder zum Ansprechen bringen, ist die mangelhafte Geländegängigkeit des Räumfahrzeuges und die hierdurch bedingte geringe Räumgeschwindigkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Räumeinrichtung für Minen mit Magnetsensor zu schaffen, welche die Beweglichkeit des Räumfahrzeugs möglichst wenig behindert und damit dessen Geländegängigkeit verbessert. Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung.
Die zum Ansprechenlassen des Magnetsensors erforderliche Anderung des Magnet feldes wird hier also nicht durch eine in das Feld des Magnetsensors eingebrachte Eisenmasse (Walze oder Rolle), sondern durch ein induktiv erzeugtes magnetisches Störfeld hervorgerufen, welches mit Hilfe einer am Räumfahrzeug befestigten Spule nach vorn in das zu räumende Minenfeld projiziert wird. Es hat sich gezeigt, daß ein solches künstlich erzeugtes Magnetfeld den Magnetsensor einer Mine ebenso zum Ansprechen bringen kann, wie eine in dessen Wirkungsfeld eingebrachte Eisenmasse. Da moderne Minen nicht auf beliebige Magnetfeldänderungen sondern nur auf charakteristische Signalverläufe (magnetische Signaturen) der zu bekämpfenden Fahrzeuge ansprechen, kann die Magnetspule mit einem eine solche Fahrzeugsignatur nachbildenden zeitveränderlichen Strom gespeist werden. Der Magnetsensor der Mine wird auf diese Weise einer zeitabhängigen Magnetfeldänderung ausgesetzt, wie sie im Gefechtsfall durch ein über die Mine hinwegrollendes Fahrzeug erzeugt würde.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Sie wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 die Anbringung der Magnetspule am Räumfahrzeug und Fig. 2 ein Blockschaltbild der die Magnetspule speisenden elektrischen Schaltungsanordnung.
Am Bug des Räumfahrzeuges 1 ist über einen Ausleger 2 nach vorn über die Kontur des Räumfahrzeuges hinausragend die Magnetspule 3 befestigt und dabei durch ein Gestange 2' um eine horizontale Achse 4 schwenkbar, um die Richtung der Vorwärtsprojektion des Magnetfeldes einstellen zu können. Die Magnetspule besteht aus einem Rahmen 5 von beispielsweise 1,5 x 2 m Fensteröffnung und ist mit einer Wicklung 6 hinreichenden Drahtquerschnitts versehen, um einen ein magnetisches Fernfeld hinreichender Stärke erzeugenden Strom verlustarm durch die Spule fließen zu lassen.
Die Magnetspule 6 erhält, wie Fig. 2 zeigt, ihren zeitveränderlichen Erregerstrom aus einer Stromspeiseschaltung 7, die an die Fahrzeugbatterie 8 angeschlossen ist.
Sie enthält eine Leistungsendstufe 9 sowie zwischen dieser und der Magnetspule 6 einen Stromwandler 10, dessen Ausgangssignal als Istwertsignal des Erregerstroms einem vorgeschalteten Stromregler im Bediengerät 11 zugeführt wird. Der Stromregler besteht in der schematischen Darstellung aus einem Stromsteller in Form eines Potentiometers 12 und einem Differentialverstärker 13, dem als Sollwert die am Potentiometer 12 abgegriffene Steuerspannung zugeleitet wird. Der aus Differentialverstärker 13, Endstufe 9, Stromwandler 10 bestehende Stromregelkreis sorgt für eine von Schwankungen der Batteriespannung unabhängige Speisung der Magnetspule 6. In einem Signaturspeicher 14, vorzugsweise einem Halbleiterspeicher sind die magnetischen Signaturen mit der Mine zu bekämpfender Fahrzeuge in Form von digitalen Signalmustern gespeichert. Sie werden über einen Signaturumschalter 14a und einen D/A-Umsetzer 15 aus dem Speicher ausgelesen und über einen Umschalter 16 dem Potentiometer 12 zugeleitet. In der gezeigten Schaltstellung ist der bewegliche Kontakt des Signalumschalters 16 an Masse gelegt, und damit erhält der Differentialverstärker an seinem Sollwerteingang keine Spannung. In der mittleren Schaltstellung SP ist das Potentiometer 12 mit dem Signaturspeicher 14 verbunden und wird folglich über den Umsetzer 15 mit einer der gespeicherten Signatur entsprechenden Signalfolge gespeist. In einer dritten Schaltung EXT kann das Potentiometer mit einer extern erzeugten Signalfolge versorgt werden. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Signalmuster aus dem Speicher 14 ausgelesen wird, läßt sich mit Hilfe eines Geschwindigkeitseinstellers 17 verändern. Auf diese Weise kann man unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Räumfahrzeuges eine bestimmte Ablaufgeschwindigkeit des Signalmusters erzeugen und damit eine Fahrtgeschwindigkeit eines die Mine überrollenden Zielfahrzeugs simulieren. Als gespeicherte Signaturen kommen im einfachsten Fall dreieck- oder sinusförmige Stromverläufe in Frage. Zum Räumen von Magnetminen mit auf solche einfache Magnetfeldänderungen nicht ansprechenden Magnetsensoren können im Signaturspeicher 14 Signalmuster gespeichert werden, welche die von einem zu bekämpfenden Fahrzeug hervorgerufene Magnetfeldänderung beim überrollen der Mine möglichst naturgetreu nachbilden. Solche Signalmuster lassen sich mit Hilfe eines Magnetsensors aufnehmen, wenn dieser von einem Testfahrzeug überrollt wird. Gegebenenfalls kann der Signaturspeicher auswechselbare Festwertspeicher enthalten, um die Räumeinrichtung schnell auf unterschiedliche Einsatzzwecke umstellen zu können. Zusätzliche im Blockschaltbild nicht dargestellte Schaltungsgruppen dienen der Eigenüberwachung von Stromspeiseschaltung, Bediengerät und Batterie. Ein von Hand betätigbarer Unterbrecherschalter 18 mit Fernbedienungsteil 19 gestattet,die Stromversorgung für die Endstufe 9 abzuschalten und damit die Magnetspule stromlos zu machen.
Das von der Magnetspule erzeugte Störfeld setzt sich in Abhängigkeit vom Abstand von der Spule aus drei orthogonalen Komponenten zusammen, nämlich einer in Fahrtrichtung weisenden Komponente, einer quer zur Fahrtrichtung weisenden Komponente sowie einer Vertikalkomponente. Durch Schwenken der Magnetspule 6 um die horizontale Achse 4 läßt sich der Anteil der einzelnen Komponenten, der sich in einem bestimmten Abstand vor der Spule ergibt, verändern. Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Feldverteilung besteht darin, anstelle einer einzigen Spule mehrere getrennt erregbare Teilspulen zu verwenden. Die Spule wird vorzugsweise über Schalttransistoren oder Thyristoren gespeist und hat zur Erzeugung eines hinreichend starken Fernfeldes einen Fensterquerschnitt von mehr als 2m2. Je stärker das Magnetfeld ist, umso weiter vor dem Räumfahrzeug können die Minen ausgelöst werden. Als Schalt- regler für die gesteuerte Erregung der Spule(n) können z. B. Brückenschaltungen verwendet werden, wie sie zur Motorsteuerung aus DE-AS 15 13 182 und AT-PS 239 383 bekannt sind.
Moderne Minen weisen nicht nur einen Magnetsensor, sondern auch auf andere physikalische Parameter, beispielsweise Luft- und Körperschallansprechende Sensoren auf, die gegeneinander in bestimmter Weise verriegelt sind.
Auch solche Minen können mit dem Räumgerät zur Explosion gebracht werden, weil ihr akustischer Sensor auf die Fahrt-und Motorengeräusche des Räumfahrzeuges anspricht und ihr seismischer Sensor die vom Räumfahrzeug hervorgerufenen Vibrationen des Erdbodens aufnimmt. Gegebenenfalls könnendiesedurch eine an dem Räumfahrzeug angebrachte Stampf- oder Rüttelvorrichtung erhöht werden.
Die beschriebene Räumeinrichtung kann auch zum Testen von Magnetminen auf ihre Räumbarkeit eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Räumeinrichtung für Minen mit Magnetsensor, g e -kennzeichnet durch a) eine an der Vorderseite des Räumfahrzeugs (1) nach vorn über dessen Kontur hinausragende Magnetspule (6) zur Erzeugung eines dem Räumfahrzeug vorauslaufenden Magnetfeldes; b) eine an die Magnetspule (6) angeschlossene Stromspeiseschaltung (7) zur Erzeugung eines zeitveränderlichen Erregerstroms für die Magnetspule; und c) einen die Stromspeiseschaltung ansteuernden Signalgenerator (11) zur Erzeugung von für bestimmte Fahrzeuge charakteristischen Signalmustern.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Magnetspule (6) um eine horizontale Achse (4) schwenkbar am Räumfahrzeug (1) befestigt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h einen dem Signalgenerator (11) zugeordneten Speicher (14) für vorgegebene Signalmuster.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Speicher als Digitalspeicher (14) mit nachgeschaltetem D/A-Umsetzer (15) ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Signalgenerator (11) ein Geschwindigkeitsumschalter (17) zugeordnet ist, dessen Ausgangssignal die Ablaufgeschwindigkeit der Signalmuster bestimmt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen Signalgenerator (14,15) und Stromspeiseschaltung (7) eine Stromsteuervorrichtung (12,13) eingeschaltet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Stromsteuervorrichtung (12,13) als Stromregler ausgebildet ist, welcher sein Sollwertsignal von einem vom Signalgenerator (11) gespeisten Stromsteller (12) erhält, während das Istwertsignal von einem zwischen Stromspeiseschaltung (9) und Magnetspule (6) eingeschalteten Stromwandler (10) geliefert wird.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Stromsteller als Potentiometer (12) und der Stromregler als Differentialverstärker (13) ausgebildet ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h einen zwischen Stromquelle (8) und Stromspeiseschaltung (7) eingeschalteten, von Hand betätigbaren Unterbrecherschalter (18,19).