DE3723879A1

DE3723879A1 - MINE RESPONDING TO SPACE MEASURES AND NATURAL EVENTS

Info

Publication number: DE3723879A1
Application number: DE19873723879
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Phys Heinemeyer; Heinz Dipl Ing Kroschel; Manfred Dipl Ing Ruediger
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1987-07-18
Filing date: 1987-07-18
Publication date: 1992-04-02
Also published as: GB2254401A; GB8813598D0; NL8801674A; GB2254401B; FR2674016A1; IT8848188A0; FR2674016B1; IT1235713B

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Zünden einer ver legten Mine, bei dem dann ein gegebenenfalls zeitlich verzögertes Zünden der Mine erfolgt, wenn jeweils Schwellen überschreitende Signale von wenigstens zwei Sensoren gleichzeitig anstehen, sowie auf eine Mine, enthaltend mindestens zwei Sensoren und eine Steu ereinrichtung, die bewirkt, daß eine gegebenenfalls zeitlich ver zögerte Zündung nur möglich wird, wenn an den mindestens zwei Sen soren gleichzeitig über einstellbaren Schwellen liegende Signale anstehen.The invention is directed to a method for igniting a ver put mine, in which then a possibly delayed The mine is ignited when it exceeds thresholds Signals from at least two sensors are present simultaneously, as well on a mine containing at least two sensors and a control establishment that causes a temporally ver delayed ignition is only possible if at least two sen signals lying above adjustable thresholds at the same time queue.

Hohlladungsminen, bevorzugt eingesetzt bei der Panzerabwehr, müs sen im Gelände eine bestimmte Lage einnehmen, damit sie ihre Wir kung voll entfalten können. Eine bekannte Mine ist mit Aufricht elementen versehen, die nach einer einstellbaren Zeit nach ihrer Verteilung, beispielsweise durch Minenwerfer oder von Hubschrau bern aus, aktiviert werden. Dabei wird ein Berührungssensor aus gefahren und die Mine scharfgestellt.Hollow charge mines, preferably used in anti-tank defense, must take a certain position in the terrain so that they can can unfold fully. A well-known mine is with erection elements provided after an adjustable time after your Distribution, for example through mine launchers or from helicopters bern off, be activated. This turns off a touch sensor driven and the mine focused.

An Minen werden sich widersprechende Forderungen gestellt: Eine hohe Auslöseempfindlichkeit bei den "richtigen" Objekten und eine hohe Passivität gegenüber Räummaßnahmen und zufälligen "natür lichen" Ereignissen, wie Berührung durch Wild, herabfallende Äste, Hagel oder ähnliches. Contradicting demands are made of mines: A high trigger sensitivity for the "right" objects and a high passivity towards clearing measures and accidental "natural "events, such as contact by game, falling branches, Hail or the like.

Um Fehlauslösungen einer Mine zu vermeiden, ist in der DE-OS 27 52 823 vorgeschlagen worden, an Minen mehrere Aufnehmer zur Erfassung der Umweltbedingungen, Steuer- und Prüfelemente und eine programmierbare Entscheidungslogik zur Erzeugung von Be fehlssignalen in Abhängigkeit von den von der Peripherie ge lieferten Signalen anzubringen.To avoid false triggering of a mine, is in the DE-OS 27 52 823 have been proposed to mine multiple transducers Recording of environmental conditions, control and test elements and a programmable decision logic for generating Be fault signals depending on the ge from the periphery to deliver delivered signals.

Auch aus Kostengründen hat es sich durchgesetzt, meist nur zwei Sensoren - bevorzugt einen Magnetfeld- und einen seismischen Sensor - einzusetzen, und die Wirkung durch Schaltmaßnahmen zu verbessern. In der DE-OS 28 38 806 ist beispielsweise vorge schlagen worden, zwischen Sensor und Zündeinrichtung ein Fre quenzfilter und ein Zeitglied vorzusehen, was ein Auslösen durch Signale von weiter entfernten Quellen vermeiden soll.It has also prevailed for cost reasons, usually only two Sensors - preferably a magnetic field and a seismic Sensor - use, and the effect of switching measures too improve. In DE-OS 28 38 806 is for example beat, a Fre between sensor and ignition device quenzfilter and a timer to provide what is triggered by Avoid signals from more distant sources.

In der DE-PS 33 10 696 ist angeregt worden, die zeitliche Ver zögerung und/oder die Schwellwerte umschaltbar zu machen, damit schnell und langsam fahrende Fahrzeuge gleich gut bekämpft wer den können.In DE-PS 33 10 696 has been suggested, the temporal Ver delay and / or to make the threshold values switchable so those who fight fast and slow-moving vehicles equally well that can.

In der EP 1 75 854 A1 ist eine Sperreinrichtung beschrieben, mit der durch Räummaßnahmen angeregte Ansprechsignale der Sensoren unterdrückt werden können. Solche Maßnahmen können auch mit einer Verringerung der Ansprechempfindlichkeit verbunden sein.EP 1 75 854 A1 describes a locking device with the response signals of the sensors stimulated by clearing measures can be suppressed. Such measures can also be taken with a Reduction in responsiveness.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Mine Fehl auslösungen dadurch zu vermeiden, daß man die Intervalle des Scharfstellens der Mine so ausbildet bzw. begrenzt, daß typische Störungen ausgesondert werden, ohne Empfindlichkeitsverluste hin nehmen zu müssen.The invention is based, with a mine fault to avoid triggering by the intervals of the Focusing the mine so trained or limited that typical Interferences are eliminated without loss of sensitivity to have to take.

Verfahrensmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Auslösen der Mine nur innerhalb eines Zeitfensters möglich ist, das Zeit fenster geöffnet wird, wenn die zeitliche Änderung eines von ei nem Magnetfeldsensor erzeugten Signals während eines Zeitinter valls Δt₁ ständig über einen Schwellenwert liegt, und das Zeit fenster geschlossen wird, wenn die Magnetfeldänderung unter den Schwellenwert absinkt oder spätestens nach Ablauf eines Zeitinter valls Δt₂, und das Zeitfenster nur wieder geöffnet werden kann, wenn die Magnetfeldänderung den Schwellenwert zwischenzeitlich un terschritten hat.In procedural terms, the object is achieved in that the triggering of the mine is only possible within a time window, the time window is opened when the change in time of a signal generated by a magnetic field sensor during a time interval Δt _{1 is} constantly above a threshold value, and that Time window is closed when the magnetic field change falls below the threshold or at the latest after a time interval Δt ₂ , and the time window can only be opened again when the magnetic field change has fallen below the threshold in the meantime.

Die erfindungsgemäße Mine ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Sen sor ein Berührungssensor und ein Sensor ein Magnetfeldsensor ist, daß ein erstes Schaltglied vorhanden ist, das erst dann eine Zünd signalweiterleitung zuläßt, wenn während eines Zeitintervalls Δt₁ das Signal des Magnetfeldsensors stets über einem Schwellenwert liegt, während bei Unterschreitung des Schwellenwerts die Zeitspan ne Δt₁ auf Null zurückgesetzt wird, daß ein zweites Schaltglied vorhanden ist, das das Intervall der möglichen Zündsignalweiterlei tung abschließt, wenn ein einstellbarer Wert Δt₂ überschritten ist, oder der Wert der Änderung des Magnetfeldes unter den Schwel lenwert abfällt, und daß die beiden Schalter derart verknüpft sind, daß nach Öffnen des zweiten Schaltgliedes ein erneutes Durchschal ten des Zündsignals nur möglich ist, wenn die Änderung des Magnet feldsensors zwischenzeitlich den Schwellenwert unterschritten hat.The mine according to the invention is characterized in that a sensor is a touch sensor and a sensor is a magnetic field sensor, that a first switching element is present which only permits an ignition signal transmission if the signal of the magnetic field sensor is always above a threshold value during a time interval Δt ₁ , While falling below the threshold value, the time span ne Δt ₁ is reset to zero, that a second switching element is present, which completes the interval of the possible ignition signal transmission if an adjustable value Δt _{2 is} exceeded, or the value of the change in the magnetic field below the Threshold value drops, and that the two switches are linked in such a way that, after opening the second switching element, renewed switching of the ignition signal is only possible if the change in the magnetic field sensor has in the meantime fallen below the threshold value.

Weitere vorteilhaft Ausbildungen sind in den Unteransprüchen be schrieben.Further advantageous training can be in the dependent claims wrote.

Bei den eingangs erwähnten Minen wird es als wesentlich angesehen, daß eine Zündung der Mine nur erfolgt, wenn sich das gepanzerte Fahrzeug über der Mine befindet; seitlich vom Fahrzeug soll die Mine nicht auslösen. Daher erfolgt bei diesem Minentyp die Auslö sung nicht mit einem seismischen Sensor sondern mit einem Berüh rungssensor. Gemäß der Erfindung soll ein Magnetfeldsensor die Funktion eines Wecksensors übernehmen. Das ist untypisch. Gewöhn lich wird bei Minen ein aktiver, zweiachsiger Magnetfeldsensor ein gesetzt. Mit ihm kann auch die Lage des Objekts erkannt werden; er braucht aber viel Strom. Daher wird ein solcher Sensor gewöhnlich durch einen seismischen Sensor geweckt. Bei der hier vertretenen Philosophie kommt es auf die Lagerkennung des Fahrzeuges nicht an, und daher kann auch ein einachsiger, vorzugsweise passiver Magnet feldsensor eingesetzt werden, der einfacher, aber genauso empfind lich ist und weniger Strom braucht. Ein solcher Magnetfeldsensor ist nach dem Aktivieren der Mine ständig eingeschaltet. Mit ihm werden alle zeitlichen Änderungen des Magnetfels aufgenommen und in der Auswerteelektronik bewertet. Mit einem solchen Sensor wird häufig schon ein über dem Schwellenwert gelegenen Signal festge stellt, wenn sich die Lage der Mine verändert. Die Ursache ist hier das Magnetfeld der Erde und nicht sich bewegende Fahrzeuge, was sich neben der Größe vor allem im zeitlichen Verlauf bemerk bar macht. Wenn sich beispielsweise eine Mine verspätet aufrichtet - typisch ist eine abtauende Eisschicht am Mantel der Mine, die ein Aufrichten der Mine zunächst behindert hat - fällt die Magnet feldänderung in die dem Zeitfenster vorgeschaltete Sperrzeit. Auch wenn die Mine umgeworfen wird, wird wegen der Kürze der Zeit und wegen der nicht ständig über einem Schwellenwert liegenden Signal größe die Mine nicht scharf. Ganz anders ist es bei Annäherung eines Fahrzeuges. Größe und Dauer der Magnetfeldänderung reichen auf je den Fall aus, auch wenn der Anfangsverlauf zunächst ausgeblendet worden ist.In the mines mentioned at the beginning, it is considered essential that the mine is ignited only when the armored Vehicle is located above the mine; to the side of the vehicle Do not trigger mine. Therefore, this type of mine is triggered solution not with a seismic sensor but with a contact tion sensor. According to the invention, a magnetic field sensor Take over the function of a wake-up sensor. It is not typical. Habit In the case of mines, an active, two-axis magnetic field sensor is activated set. The position of the object can also be recognized with it; he but needs a lot of electricity. Therefore, such a sensor is common awakened by a seismic sensor. At the represented here Philosophy doesn't depend on the position detection of the vehicle, and therefore also a uniaxial, preferably passive magnet field sensors are used that are simpler but just as sensitive and uses less electricity. Such a magnetic field sensor is constantly switched on after activating the mine. With him all changes over time of the magnetic field are recorded and evaluated in the evaluation electronics. With such a sensor often already a signal above the threshold is fixed poses when the location of the mine changes. The cause is here the magnetic field of the earth and not moving vehicles, which, in addition to size, is particularly noticeable over time cash. For example, if a mine lifts up late - a defrosting layer of ice on the mantle of the mine is typical, the erecting the mine initially prevented the magnet from falling Field change in the blocking time preceding the time window. Also if the mine is knocked over because of the shortage of time and because of the signal that is not constantly above a threshold Don't size the mine sharply. It is quite different when one approaches Vehicle. The size and duration of the magnetic field change are sufficient the case, even if the initial course is initially hidden has been.

Gemäß der Erfindung wird es auch für wesentlich angesehen, daß nach jeder Aktivierung durch ein typisches Ereignis die Mine immer wieder desaktiviert wird. Dieses Wieder-passiv-werden tritt nach Ablauf eines Zeitintervalls Δt₂ auf, das sich unmittelbar an das Zeitintervall Δt₁ anschließt oder eher, wenn die Magnetfeldände rung innerhalb des offenen Fensters so klein geworden ist, daß sie unter den Schwellenwert absinkt. Sobald die Magnetfeldänderung ein mal den Schwellenwert unterschritten hat, kann keine Zündung der Mine mehr erfolgen. Es kann dadurch vorkommen, daß die Mine bei spielsweise durch ein Stehenbleiben eines Fahrzeuges ein Objekt vorübergehend "vergißt". Da die Mine wieder aktiviert wird, wenn erneut während einer Mindestzeit Δt₁ eine ausreichend große Mag netfeldänderung festgestellt wird, ergeben sich dadurch praktisch keine Nachteile.According to the invention, it is also considered essential that the mine is deactivated again and again after each activation by a typical event. This re-passive occurs after a time interval .DELTA.t ₂ , which immediately follows the time interval .DELTA.t ₁ or sooner if the magnetic field change within the open window has become so small that it drops below the threshold. As soon as the magnetic field change falls below the threshold value, the mine can no longer be ignited. It can happen that the mine temporarily "forgets" an object when a vehicle stops, for example. Since the mine is reactivated if a sufficiently large magnetic field change is again detected during a minimum time Δt ₁ , there are practically no disadvantages.

Die Intervallänge ist auf die Geschwindigkeit gepanzerter Fahr zeuge abgestimmt. Bevorzugt liegt das Intervall Δt₁ zwischen 200 und 500 ms; Δt₂ sollte größer als 500 ms sein, bevorzugt ist ein Wert zwischen 1000 und 5000 ms.The interval length is matched to the speed of armored vehicles. The interval Δt ₁ is preferably between 200 and 500 ms; Δt ₂ should be greater than 500 ms, a value between 1000 and 5000 ms is preferred.

Die Erfindung ist im folgenden beispielshaft beschrieben und wei ter erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild.The invention is described by way of example below and knows ter explained. The figure shows a block diagram.

In diesem Beispiel soll eine aufgerichtete Antitankmine nur ge zündet werden können, wenn das Fahrzeug über der Mine ist. Daher ist der Berührungssensor 1 ein entsprechend langer Kratzdraht, der auch die Wanne eines Panzers erreichen kann. Der zweite Sen sor 2 ist ein Magnetfeldsensor. Es genügt die Ausführung als pas siver einachsiger Sensor, da die Ortung des Fahrzeuges unwesent lich ist. Ein solcher Sensor ist sehr empfindlich und preiswert und benötigt erheblich weniger Strom als mehrachsige Magnetfeld sensoren, er kann ständig an der Stromversorgung 3 angeschaltet bleiben.In this example, an erected anti-tank mine should only be able to be ignited when the vehicle is above the mine. Therefore, the touch sensor 1 is a correspondingly long scratch wire, which can also reach the tank of a tank. The second sensor 2 is a magnetic field sensor. The design as a passive uniaxial sensor is sufficient because the location of the vehicle is immaterial. Such a sensor is very sensitive and inexpensive and requires considerably less current than multi-axis magnetic field sensors, it can remain connected to the power supply 3 at all times.

Jedem Sensor 1, 2 ist ein Diskriminator 4, 5 nachgeschaltet, bei der Festlegung des Schwellenwertes des Magnetfeldsensors geht nicht direkt der Betrag des Magnetfeldes ein, sondern die Feld stärkeänderung.Each sensor 1 , 2 is followed by a discriminator 4 , 5 , when determining the threshold value of the magnetic field sensor it is not the amount of the magnetic field that is directly involved, but rather the field strength change.

Grundsätzlich wird dann, und nur dann, ein Impuls an den Detonator 7 weitergeleitet, wenn gleichzeitig ein Signal aus beiden Sensoren 1, 2, wobei jedes über einem Schwellenwert 4, 5 liegt, ansteht, was schaltungstechnisch durch ein UND-Glied 6 realisiert ist. Da die Zündung der Mine möglichst zentral unter dem Fahrzeug erfol gen soll, wird normalerweise das Zündsignal durch ein Verzöge rungsglied 8 größenordnungsmäßig um 10 bis 100 ms verzögert.In principle, and only then, a pulse is forwarded to the detonator 7 when a signal from both sensors 1 , 2 , each above a threshold value 4 , 5 , is present, which is implemented in terms of circuitry by an AND element 6 . Since the ignition of the mine should take place as centrally as possible beneath the vehicle, the ignition signal is normally delayed by a delay element 8 in the order of magnitude by 10 to 100 ms.

Charakteristisch für die Erfindung sind zwei Schalter 9, 10. In diesem Beispiel wird das Zeitfenster dadurch geöffnet, daß ein Signal des Kratzdrahtsensors 1 zum UND-Glied 6 nur weitergeleitet wird, wenn ein Schalter 9 geschlossen ist, was von der Einrich tung 11 dann bewirkt wird, wenn während einer vorgebbaren Zeit Δt₁ ohne Unterbrechung ein über einer Schwelle 5 liegendes Si gnal ansteht. Fällt das Signal unter den Schwellenwert ab, wird der Nullpunkt der Einrichtung 11 zurückgesetzt und erst nach er neutem vollständigem Ablauf eines Intervalls Δt₁ könnte ein Signal vom Kratzdraht 1 zur Zündung der Mine führen.Two switches 9 , 10 are characteristic of the invention. In this example, the time window is opened by the fact that a signal from the scratch wire sensor 1 to the AND gate 6 is only forwarded when a switch 9 is closed, which is caused by the device 11 if, during a predetermined time Δt ₁ without interruption a signal lying above a threshold 5 is pending. If the signal falls below the threshold value, the zero point of the device 11 is reset and only after a new complete interval Δt ₁ could a signal from the scratch wire 1 lead to the ignition of the mine.

Zeigt der Magnetfeldsensor 2 genügend lange genügend große Magnet feldänderungen an, ist die Mine geweckt und ein Berühren des Kratzdrahtes 1 kann zur Detonation führen. Mit Hilfe eines zwei ten Schaltgliedes 10 ist die Weckphase zeitlich begrenzt. Dieses Schaltglied 10 steht in Verbindung mit einer Einrichtung 12, die den freigeschalteten Weg der Zündimpulse durch das Schaltglied 10 wieder unterbrechen kann, wenn entweder ein Zeitintervall Δt₂ abgelaufen ist, das dann beginnt, wenn das erste Zeitintervall Δt₁ wirksam geworden ist, was durch einen Triggerimpuls über die Leitung 13 bewirkt wird. Der Schalter im Schaltglied 10 wird dann wieder geöffnet, wenn entweder die der Einrichtung 12 einge gebene Zeitspanne Δt₂ abgelaufen ist, oder sobald der Wert der Magnetfeldänderung unter den Schwellenwert 5 abgefallen ist; über die Leitung 14 zwischen dem Diskriminator 5 und der Einrichtung 12 ist diese Bedingung jederzeit kontrollierbar.If the magnetic field sensor 2 shows sufficiently large changes in the magnetic field, the mine is awakened and touching the scratch wire 1 can lead to detonation. With the help of a two-th switching element 10 , the wake-up phase is limited in time. This switching element 10 is in connection with a device 12 which can interrupt the released path of the ignition pulses through the switching element 10 again when either a time interval Δt _{2 has} expired, which begins when the first time interval Δt ₁ has become effective, which by a trigger pulse is effected via line 13 . The switch in the switching element 10 is then opened again when either the period of time Δt ₂ entered into the device 12 has expired or as soon as the value of the magnetic field change has dropped below the threshold value 5 ; This condition can be checked at any time via the line 14 between the discriminator 5 and the device 12 .

Gemäß der Erfindung kann eine neue Weckphase der Mine nur dann erreicht werden, wenn die Magnetfeldänderung zwischenzeitlich einmal unterhalb der Schwelle 5 lag. Bei der Einrichtung 11 kann die Steuerlogik ohne weiteres so gestaltet werden, daß diese Be dingung immer berücksichtigt wird. Die Leitung 15 ist erforder lich, damit der Schalter in der Schalteinrichtung 9 auch dann ge öffnet wird, wenn wegen Zeitablaufs von Δt₂ der Schalter neu ge setzt werden muß, auch wenn der Betrag der Magnetfeldänderung nie unter den Schwellenwert abgesunken ist. According to the invention, a new wake-up phase of the mine can only be achieved if the change in magnetic field has been below threshold 5 in the meantime. In the device 11 , the control logic can be designed so that this loading condition is always taken into account. The line 15 is required so that the switch in the switching device 9 is also opened if, due to the lapse of time of Δt _2, the switch must be reset, even if the amount of the magnetic field change has never dropped below the threshold value.

Es ist selbstverständlich möglich, über die grundlegende Schaltung mit zwei erfindungsgemäß geschalteten Sensoren hinaus weitere Sen soren einzubauen. Auch ein Seismiksensor könnte die hier speziell einem Magnetfeldsensor übertragene Funktion des Weckens übernehmen. Bei Seismiksensoren hängt jedoch die Signalgröße beträchtlich da von ab, wie der Boden um und unter der Mine beschaffen ist, daher sind Magnetfeldsensoren bevorzugt.It is of course possible to go through the basic circuit with two sensors switched according to the invention further Sen install sensors. A seismic sensor could also do this specifically a wake-up function transferred to a magnetic field sensor. With seismic sensors, however, the signal size depends considerably depending on how the soil is around and under the mine, therefore magnetic field sensors are preferred.

Durch die zeitlich begrenzte, aber wiederholbare Scharfstellung der Mine ist sie viel schwerer räumbar geworden, und eine Fehlauslösung durch "natürliche" Ereignisse kommt praktisch nicht mehr vor.Due to the temporary, but repeatable focusing of the Mine has become much more difficult to clear, and a false trigger due to "natural" events practically no longer occurs.

Claims

1. A method for igniting a laid mine, in which the mine is ignited with a time delay, if signals exceeding thresholds from at least two sensors are present at the same time, characterized in that the triggering of the mine is only possible within a time window, the time window is opened when the time change of a signal generated by a magnetic field sensor during a time interval Δt _{1 is} constantly above a threshold value and the time window is closed when the magnetic field change falls below the threshold value or at the latest after a time interval Δt ₂ , and the time window can only be opened again if the change in the magnetic field has fallen below the threshold between.

2. The method according to claim 1, characterized in that the length of the interval .DELTA.t ₁ between 100 and 2000 ms, before given 200 and 500 ms.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the interval Δt _{2 is} over 500 ms, preferably between 1000 and 5000 ms.

4. Mine, containing at least two sensors and a Steuerein direction, which causes a possibly delayed ignition is only possible if signals are present at the at least two sensors simultaneously over adjustable thresholds, characterized in that a sensor ( 1 ) a touch sensor and a sensor (2) is a magnetic field sensor, that a first switching element (9) is provided which only permits Zündsignalweiterleitung when the signal of the magnetic field sensor (2) is always higher than a threshold value (5) during a time interval .DELTA.t ₁ , while falling below the threshold value, the time period .DELTA.t _{1 is} reset to zero, that a second switching element ( 10 ) is present which completes the interval of the possible ignition signal transmission if an adjustable value .DELTA.t _{2 is} exceeded or the value of the change in Magnetic field drops below the threshold ( 5 ), and that the two switching he ( 9 , 10 ) are linked such that after opening of the second switching element ( 10 ) a renewed switching of the ignition signal is only possible if the change in the magnetic field sensor ( 2 ) has in the meantime fallen below the threshold value ( 5 ).

5. Mine according to claim 4, characterized in that the mag netfeldsensor is a uniaxial magnetic field sensor.

6. Mine according to claim 4 or 5, characterized in that the magnetic field sensor is a passive magnetic field sensor.

7. Mine according to claim 4, 5 or 6, modified in that set a magnetic field sensor to a seismic sensor is set.