EP0305556A1 - Verfahren zum Erkennen und/oder zur Neutralisation von oberflächenmässig verlegten oder getarnten Landminen und mobiles Gerät für die Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Erkennen und/oder zur Neutralisation von oberflächenmässig verlegten oder getarnten Landminen und mobiles Gerät für die Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0305556A1
EP0305556A1 EP87112603A EP87112603A EP0305556A1 EP 0305556 A1 EP0305556 A1 EP 0305556A1 EP 87112603 A EP87112603 A EP 87112603A EP 87112603 A EP87112603 A EP 87112603A EP 0305556 A1 EP0305556 A1 EP 0305556A1
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EP
European Patent Office
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mine
laser beam
laser
chassis
detected
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EP87112603A
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English (en)
French (fr)
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EP0305556B1 (de
Inventor
Norbert Dr.-Ing. Hoogen
Heinz Dr.-Ing. Tischer
Karl-Ottmar Dipl.-Ing. Giesler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Blohm and Voss International GmbH
Original Assignee
Blohm and Voss International GmbH
Jastram Werke GmbH and Co KG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/12—Means for clearing land minefields; Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/16—Self-propelled mine-clearing vehicles; Mine-clearing devices attachable to vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/12—Means for clearing land minefields; Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/16—Self-propelled mine-clearing vehicles; Mine-clearing devices attachable to vehicles
    • F41H11/32—Decoy or sacrificial vehicles; Decoy or sacrificial devices attachable to vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting and / or neutralizing laid landmines, in which a beam from a laser unit is guided automatically or by hand systematically over the area to be cleared of landmines, preferably in a grid, and a mobile device for the implementation of the procedure.
  • the land mine is an active obstacle to stopping, delaying or making enemy movements impossible. It will always be an important element of combat support in the future.
  • the use of electronics has not only improved the reliability, but also the effectiveness of the mines.
  • Modern, so-called intelligent, land mines are characterized, among other things, by the fact that they cannot be found or removed using conventional means.
  • This type of landmine consists of very difficult to detect materials, such as non-metals, plastics or the like, and may be used for camouflage Local substances covered, including with plant parts, earth material and the like.
  • the increasing "intelligence" of landmines for example made possible by the use of microelectronics in the area of the ignition mechanism, means that traditional means of mine clearance fail. Intelligent landmines cannot always be eliminated even by widespread blasting with the help of detonating cords, explosive carpets or fuel-air explosion systems.
  • a conventional solution to the problem could be that, with conventional projectile ammunition, systematic area-wide bombardment would hit any existing land mine and detonate it by igniting the ignition mechanism.
  • Such a method is impracticable for logistical and cost reasons.
  • EP-A-0224719 discloses a method for neutralizing surface mines or camouflaged landmines and a mobile device for carrying out this method.
  • This method consists in that a focused beam of a powerful laser unit is automatically or manually guided systematically over the area to be cleared by landmines in a grid to create a mine-free alley, the movement sequence of the focused spotlight being program-controlled and the focused beam being carried out
  • the computer supports both systematically in the SCAN process and controls the mines that have been laid and these are either detonated or rendered inert by introducing energy using a laser beam.
  • This method can be carried out with a mobile device consisting of a frame-like chassis with at least one chain arranged on each side of the chassis drive and with a device housing arranged centrally in the chassis space, in which drive devices for the chain drives and a laser beam generating device, for example CO2 gas lasers with several kW continuous wave power or pulsed neodymium YAG lasers, are arranged via a remote control device or by hand, wherein on the device housing a vertical and a horizontal axis by means of program-controlled servomotors, height and side adjustable laser beam outlet tube for systematically guiding the laser beam over the area to be cleared by landmines is arranged.
  • a mobile device consisting of a frame-like chassis with at least one chain arranged on each side of the chassis drive and with a device housing arranged centrally in the chassis space, in which drive devices for the chain drives and a laser beam generating device, for example CO2 gas lasers with several kW continuous wave power or pulsed neodymium YAG laser
  • the invention solves the problem of creating a method and a mobile device according to which laser-induced spectral analyzes, in particular emission spectral analyzes, are carried out as methods for the detection of mines in order to detect mines from a distance to avoid endangering the equipment by a possible and sudden To enable detonation, possibly including the possibility of detonative destruction, ie Clearance of the mine, while the area output is to be increased at the same time.
  • laser-induced spectral analyzes in particular emission spectral analyzes
  • existing landmines of a mined area are detected by means of a laser beam without detonative destruction, the mine explosive being caused to burn without detonation when the laser beam has been exposed to the individual mines for a correspondingly long time, and the sting caused by the thermal reaction of the mine explosive absorption and / or emission spectra and / or reflectance spectra formed and / or gas flame are recorded and recorded, and the spectra obtained (spectral lines) are evaluated to identify the type of explosive used in the detected mine by comparative measurements of stored spectra of known mine explosives, Decisions for two options then lend themselves to the extent that on the one hand the detected mines remain in the checked minefield and the installation location is saved or on the other hand after the spectral analysis of the emission of the mine explosive stimulated by laser beam, the mine by means of the Laser beams are detonated and thus destroyed.
  • a laser-induced emission spectral analysis is used as a method for the detection of mines makes it possible to detect the mines from a distance, which has the advantage that there are no apparatus parts in the immediate vicinity of the examined ground site, ie there is no immediate risk to the equipment given by a possible detonation.
  • a simultaneous evaluation without observing an analysis period is possible in order to detect the explosive that was analyzed by spectral analysis.
  • An evaluation of the spectral lines obtained is possible using electronic data processing (EDP).
  • EDP electronic data processing
  • the method according to the invention is flexible in the use and detection of different substances by software control. A combined use of the laser to stimulate the emission and then, if desired, to destroy or clear the mine is possible.
  • the detection of the mine without detonative destruction increases the area coverage of the system with the possibility of bypassing the identified mine by knowing the installation location, thereby protecting the entire device.
  • the detection apparatuses are based on optical principles and can therefore be easily integrated in a mobile device such as an off-road vehicle; there is no need for complex auxiliary devices such as high vacuum pumps, filigree glass cuvettes or gas supplies and thermostats.
  • the invention further provides that instead of spectral analysis of the stab and / or gas flame of the mine explosive, which is detected by laser beams and burned without detonative destruction of the mine, the heat radiation emanating from the stab and / or gas flame is recorded thermographically. It is also possible, in addition to the spectral analysis of the stab and / or gas flame of the mine explosive, which is detected by laser beams and burned without detonative destruction of the mine, to thermographically record the heat radiation emanating from the stab and / or gas flame.
  • the invention provides for determining the position of the detected landmines of a mined area that the soil profile of the mined area scanned by means of the laser beam is simultaneously tapped during the laser beam scanning process and the data obtained is compared with the data of a stored profile map of the area having the mined area , so that it is possible to determine the exact location of the individual mines of the mined area or the cleared mines and to record them.
  • the height profile of the mined area is measured by a manned or unmanned missile which flies over the mined area and which forwards the measured values to a ground station, which then transmits the scanned strip of the height profile e.g. with the corresponding stripe in the digitally stored altitude reference map.
  • Known methods can be used for this, e.g. the TERCOM process.
  • a mobile device which, according to the invention, consists of a frame-like device
  • a chassis with a chain drive arranged on the chassis and with a device housing arranged in the chassis space, in which a drive device for the chain drive and a laser beam generating device are arranged, with a vertical and a horizontal axis on the device housing using preferably program-controlled servomotors
  • Side-adjustable laser beam outlet tube for systematically guiding the laser beam is arranged over the area provided with landmines and wherein a spectral analysis device with an optics that can be aligned with the reaction of the laser-exposed mine and with an evaluation device is arranged, the optics on the device housing around a vertical and a horizontal axis is held vertically and laterally adjustable.
  • the second carrier vehicle houses all the facilities required for analytical recording of the absorption and / or emission spectra generated by the thermal reaction of the mine explosive. Both the first and the second carrier vehicle can be used in full-chain, half-chain or wheel design .
  • a mine detection and clearing system is created, with which intelligent land mines can also be detected and neutralized.
  • the mobile carrier system is suitable for detecting mines from a sufficient safety distance and, if necessary, rendering them harmless. It is not necessary to use a focused laser beam. Unfocused laser beams can also be used for the detection of the mine without detonative destruction. However, if the detected mine is to be removed by detonation, then it is advantageous to work with a focused laser beam.
  • the laser provided in the mobile device The beam generating device can be designed so that a normal laser beam as well as a focused laser beam can be generated. To focus the laser light, only a telescope is then swung into the area of the laser beam. Due to the penetration of the laser beam used into the earth material, it is also possible to detect land mines buried in the ground and, if necessary, to neutralize them.
  • the task of clearing a lane within a mine field that has been laid can, after detection (scan method), be optimized with the aid of computers with a view to the number of mines to be cleared for a given lane width, so that only a minimum amount of mines whose location is known can be cleared have to.
  • the method offers the option, controlled by computers, to control the laid mines and to detect the mines without detonative destruction in order to ensure that there is a match with the documented mine laying procedure.
  • the method can also be used in mine fields in which two mines are buried one above the other in the ground.
  • the laser beam is held in a predetermined time unit in the mine area after striking a mine and after the combustion thereof, in order to be able to detect a mine that may still be present in the combustion area and, if necessary, to neutralize it.
  • the known laser beam generating devices are suitable for the application of the method.
  • a CO2 gas laser with several kW continuous wave power or a pulsed neodymium YAG laser has proven to be particularly advantageous, but other powerful laser units can also be used.
  • the spectral analysis device used to record emission, absorption or reflectance spectra is designed in a manner known per se and comprises an optical system, an optical sensor, a signal amplifier and an evaluation device.
  • known laser-spectroscopic methods can also be used, whereby the laser-spectroscopic methods as well as the conventional spectroscopic methods work directly and without contact, the measuring result not being falsified by measuring probes or cumbersome sample preparation, but immediately Available.
  • the laser emits very monochromatic radiation, the wavelength of which can also be continuously tuned with certain laser types, i.e. the entire radiation generated by the laser can be used as usable measuring radiation.
  • the mobile device 10 according to FIG. 1 consists of a frame-like chassis 11 which is provided with a chain drive 13 in the embodiment shown in the drawing.
  • a half chain or wheel version of the mobile device 10 is also possible.
  • the chassis 11 of the mobile device 10 can also have two chain drives arranged one behind the other on each side.
  • the chain drive 13 is driven by means of a drive device 14, which is accommodated in a device housing 12 formed in the frame-like chassis 11.
  • This drive device 14 can be operated by hand if the device housing is designed to accommodate operators.
  • there is also the possibility to remotely steer the mobile and then unmanned device by means of impulses which originate from a remote steering position and are transmitted mechanically, electromagnetic, fiber-optically or acoustically. In the mobile device 10 to be steered, the received impulses are then used to change the position of steering devices, whereby command steering or a guide beam method can be used.
  • the mobile device 10 is provided with a laser generating device 15, which can be arranged in the device housing 12 or on the device housing.
  • a laser beam outlet tube 18 is connected to this laser generating device 15 and is attached to a support arm 17 arranged on the mobile device 10, which can be pivoted in height and in the side by means of servomotors (not shown in the drawing).
  • the support arm 17 can be telescopically displaceable in order to be able to vary the length of the support arm 17.
  • the pivotability of the support arm 17 with the laser beam outlet tube 18 can be manual or program-controlled.
  • the servomotors for the height and lateral pivoting of the support arm 17 with the laser beam outlet tube 18 and an optionally provided program control unit it is possible to control the movement sequence of the optionally focused laser beam in a controlled or program-controlled manner over the mined area to be cleared, the laser beam supported by the computer controls the installed mines and detects the individual mines without detonative destruction, the mine explosive being brought into combustion without detonation for combustion with a correspondingly long exposure or a corresponding and in part also predetermined dwell time of the laser beam for combustion.
  • the laser beam is guided in a predetermined grid over the mined area, so that the laser beam is guided over all sections of the mined field, the mobile device 10 not making any forward movement or change of location during the scanning and searching process while with a further mine detection option, the forward movement of the mobile device 10 can also be included in the guiding of the laser beam over the mined area.
  • a continuous laser beam during the scanning process also offers the possibility of emitting the laser beam in a flash without reducing the mine detection security.
  • the mobile device 10 receives the laser generating device 15, an optic indicated at 16 and the laser beam outlet tube 18. These three essential components form the laser mine detection system A.
  • a further system B for evaluating the mine detection is accommodated in the mobile device 10.
  • This mine detection evaluation system B consists of a spectral analysis device (spectral apparatus) 30 designed in a manner known per se, an optical system 31, an optical sensor 32, a signal amplifier 33, an evaluation device 34 and a display 35 (FIGS. 1 and 2).
  • the optics 31 of the spectral analysis device 30 is arranged in the device housing 12 of the mobile device 10 so that the optics 31 can be extended and retracted by means of drive devices, not shown in the drawing, with pivoting in the extended state in height and in the side is possible.
  • a mine is detected by the laser beam emitted by the mobile device 10 and detected without detonative destruction, the mine explosive is brought to combustion without the mine being detonated.
  • the stab and / or gas flame generated by the thermal reaction of the mine explosive is detected by the optics 31 of the spectral analysis device and the absorption and / or emission spectra formed by the stab and / or gas flame are recorded.
  • the spectra obtained are used to identify the type of each in the detected mine Explosives compared with the stored spectra of known mine explosives in order to find out which explosive is the detected mine, so that mines of a mine field can be detected, the mines of which have different types of explosives.
  • the laser spectroscopic methods known per se can also be used. It is also possible, instead of spectrally analytical detection of the stab and / or gas flame of the mine explosive detected by laser beams and burned without detonative destruction of the mine, to thermographically record the heat radiation emanating from the stab and / or gas flame. The detected mine is photographically scanned to display the different heat radiation, the heat being scanned using thermography devices designed in a manner known per se.
  • the mobile device 10 is then provided with the corresponding thermographic devices.
  • the mobile device 100 consists of a first carrier vehicle 101 and a second carrier vehicle 201.
  • the carrier vehicle 101 comprises the laser mine detection system A and the carrier vehicle 201 the mine detection evaluation system B.
  • the first carrier vehicle 101 of the mobile device 100 consists of a frame-like chassis 11 with a chain drive 13 and with a device housing 12 arranged in the chassis space, in which a drive device 14 for the chain drive 13 and a laser beam generating device are arranged, on the device housing 12 a laser beam outlet tube that can be adjusted in height and on the side about a vertical and a horizontal axis by means of preferably program-controlled servomotors for the systematic Guide the laser beam over the mined area.
  • a drive device 14 for the chain drive 13 and a laser beam generating device are arranged, on the device housing 12 a laser beam outlet tube that can be adjusted in height and on the side about a vertical and a horizontal axis by means of preferably program-controlled servomotors for the systematic Guide the laser beam over the mined area.
  • the laser mine detection system A in the carrier vehicle 101 also consists of the laser beam generating device 15, the optics 16, the laser beam outlet tube 18 and the support arm 17 for the laser beam outlet tube 18, which can be pivoted in height and on the side of the carrier vehicle 101 is arranged.
  • the laser beam generating device 15 is designed such that focused laser light can also be generated.
  • the second carrier vehicle 201 likewise consists of a frame-like chassis 211 with a wheel drive 213 and with a device housing 212 arranged in the chassis space, in which a drive device 214 for the wheel drive 213 is arranged.
  • a spectral analysis device 30 for recording and recording the absorption and / or emission spectra and / or reflectance spectra formed by the puncture and / or gas flame generated by the thermal reaction of the mine explosive, with a spectrum which can be aligned with the reaction of the laser-exposed mine Optics 31 and arranged with an evaluation device 34, the optics 31 being arranged on the device housing 212.
  • the arrangement of the optics 31 in the device housing 212 of the carrier vehicle 201 is such that the optics 31 can be moved into and out of the device housing 212.
  • the optics 31 is mounted so that it can be pivoted vertically and horizontally about a vertical and a horizontal axis.
  • the two carrier vehicles 101, 201 can be provided with a chain drive 13 or also with a wheel drive 213. Both carrier vehicles 101 and 201 can be used in full chain, half chain or wheel design. That in the carrier vehicle
  • the provided laser mine detection system A and the mine detection evaluation system B provided in the carrier vehicle 201 correspond to the systems A and B provided in the mobile device 10, while in the mobile device 10 the laser mine detection system A and the mine detection evaluation system B are combined, the mobile device has 100 two carrier vehicles 101, 201, one of which carries the system A and the other carrier the system B.
  • the two systems A and B in the two carrier vehicles 101, 201 correspond to the schematic block structure in FIG. 2.
  • FIG. 3 also shows the mode of operation of the mobile device 100.
  • a mine indicated at 50, is struck by the laser beam LS of the carrier vehicle 101 and detected without detonative destruction.
  • the emitted light EL generated by the blast and / or gas flame generated by the thermal reaction of the mine explosive is detected by the system B in the carrier vehicle 201 and the absorption and / or emission spectra obtained are recorded and evaluated in a corresponding manner

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Das Verfahren ermöglicht das Erkennen und/oder Neutralisieren von oberflächenmäßig verlegten oder getarnten Landminen unter Verwendung eines Laserstrahles, bei dem vermittels des Laserstrahles vorhandene Landminen einer verminten Fläche ohne detonative Zerstörung detektiert werden, wobei der Minensprengstoff bei entsprechend langer Einwirkung bzw. vorgegebener Verweilzeit des Laserstrahles auf die einzelnen Minen zur Verbrennung in sich ohne Detonation gebracht wird und die von der durch die thermische Reaktion des Minensprengstoffes erzeugte Stich- und/oder Gasflamme gebildeten Absorptionsund/oder Emissions- und/oder Remissionsspektren aufgenommen sowie erfaßt werden und die erhaltenen Spektren zur Erkennung des Typs des jeweils in der detektierten Mine verwendeten Sprengstoffes durch vergleichende Messungen eingespeicherter Spektren bekannter Minenspreng stoffe für einen Verbleib der erfaßten Mine in dem überprüften Minenfeld oder für eine sich an die spektralanalytische Erfassung der durch Laserstrahlen stimulierten Emission des Minensprengstoffes anschließende detonative Zerstörung der Mine mit dem Laserstrahl des eingesetzten Laser-Aggregates ausgewertet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen und/oder zur Neutralisation von verlegten Landminen, bei dem ein Strahl eines Laser-aggregats selbsttätig oder von Hand systematisch über die von Landminen zu räumende Fläche, vorzugsweise in einem Raster, geführt wird, und ein mobiles Gerät für die Durchführung des Verfahrens.
  • Die Landmine ist ein aktives Hindernis, um gegnerische Bewegungen aufzuhalten, zu verzögern oder unmöglich zu machen Sie wird auch in Zukunft immer ein wichtiges Element der Kampfunterstützung sein. Durch den Einsatz von Elektronik ist nicht nur die Zuverlässigkeit, sondern auch die Wirksamkeit der Minen verbessert worden.
  • Bekannt sind verschiedene Arten von mechanischen Minen­räumsystemen, wie Minenpflüge und/oder Minenwalzen wobei auch explosive Minenräumsysteme bekannt sind. Traditionelle Systeme, wie z.B. Sprengladungen, Spreng­schnüre und -teppiche, werden zunehmend ergänzt und teilweise sogar ersetzt durch Kraftstoff-Luft-Explosiv­systeme (FAE-systeme). Letztere können bereits über 90% aller bekannten Minen mit Druckzünder neutralisieren. Jedoch sind auch FAE-resistente Minen bekannt.
  • Moderne Minen sind weitaus schwieriger zu räumen, als dies bei den derzeit benutzten Minen mit Druckzündern der Fall ist. Eine integrierte Aufnahmesperre, die im Bedarfsfall auch abschaltbar ist, verhindert ein einfaches Räumen Seismische Sensoren schließen das Aufnehmen der Minen von Hand aus. Ein zur Räumung künstlich erzeugtes elektromagnetisches Feld bleibt ohne Wirkung, wenn vorher nicht der richtige Wecksensor angesprochen worden ist. Auch pyrotechnische Räummittel haben gegen moderne Minen kaum noch eine Wirkung, da diese eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen An- ­und Übersprengen haben. Solche plötzlichen ünd kräftigen Lageveränderungen, wie sie detonierender Sprengstoff erzeugt, werden von einer bei Landminen eingebauten Schocksperre aufgefangen und die Detonation wird dadurch verhindert. Mechanische Räummittel , wie Roller und Schlagketten, wirken dagegen nur gegen Drucksensoren und können Minen mit Sensorenkombinationen allenfalls zerstören, wobei jedoch eine hohe Risikorate bestehen bleibt. Diese Räummittel sind aber nicht nur sehr langsam und schwerfällig, sondern nach einer bestimmten Anzahl von Minendetonationen auch verschlissen. Die wirkungsvollste Räummethode besteht in der Entfernung des verminten Erdreiches in der gesamten Fahrzeugbreite, jedoch ist hierzu ein hoher technischer Aufwand erforder­lich. Bei dieser Räummethode werden Erde und Minen nach vorn und seitwärts geschleudert und somit absolut minenfreie Gassen geschaffen. Die Räumgeschwindigkeit bei dieser Räummethode ist jedoch nicht sehr hoch.
  • Zu den sichersten, aber auch besonders gefährlichen und zeitaufwendigen Räummethoden gehört die Verwendung einzelner Schlagladungen, die von Hand direkt auf oder an die Mine gelegt werden. Diese Räumtechnik ist jedoch für das rasche Überwinden von Minensperren gänzlich ungeeignet.
  • Moderne, sogenannte intelligente, Landminen zeichnen sich u.a. dadurch aus, daß diese mit herkömmlichen Mitteln nicht aufgefunden bzw. beseitigt werden können. Diese Art von Landminen besteht aus sehr schwer detektier­baren Materialien, wie z.B. Nichtmetallen, Kunststoffen od.dgl., und werden unter Umständen zur Tarnung mit ortsüblichen Stoffen überdeckt, u.a. auch mit Pflanzen­teilen, Erdmaterial u.dgl.. Die zunehmende "intelligenz" der Landminen, z.B. ermöglicht durch den Einsatz von Mikroelektronik im Bereich des Zündmechanismus, führt dazu, daß traditionelle Mittel bei der Minenräumung versagen. Auch durch ein flächendeckendes Ansprengen mit Hilfe von Sprengschnüren , Sprengteppichen oder Kraftstoff-Luft-Explosionssystemen lassen sich intelligente Landminen nicht immer beseitigen.
  • Eine konventionelle Problemlösung könnte darin bestehen, daß mit üblicher Geschoßmunition durch systematisches flächendeckendes Beschießen jede vorhandene Landmine getroffen und durch Zünden des Zündmechanismus zur Detonation gebracht wird. Aus logistischen und auch aus Kostengründen ist eine derartige Methode jedoch undurchführbar.
  • Durch die EP-A-0224719 ist ein Verfahren zur Neutralisation von oberflächenmäßig verlegten oder getarnten Landminen und ein mobiles Gerät für die Durchführung dieses Verfahrens bekannt. Dieses Verfahren besteht darin, daß ein fokussierter Strahl eines leistungsstarken Laser-Aggregats selbsttätig oder von Hand systematisch über die von Landminen zu räumende Fläche in einem Raster zur Schaffung einer minenfreien Gasse geführt wird, wobei der Bewegungsablauf des fokussierten Strahlers programmgesteuert wird und der fokussierte Strahl durch Rechner unterstützt sowohl systematisch im SCAN-Verfahren als auch gezielt die verlegten Minen ansteuert und diese durch Energieeinbringung vermittels eines Laserstrahls entweder zur Detonation gebracht oder inertisiert werden. Dieses Verfahren ist durchführbar mit einem mobilen Gerät, das aus einem rahmenartigen Fahrgestell mit mindestens einem auf jeder Seite des Fahrgestells angeordneten Ketten­ laufwerk und mit einem mittig in dem Fahrgestellraum angeordneten Gerätegehäuse besteht, in dem über eine Fernlenkeinrichtung oder von Hand steuerbare Antriebs­einrichtungen für die Kettenlaufwerke und eine Laserstrahl­erzeugungseinrichtung, z.B. CO₂-Gaslaser mit mehreren kW Dauerstrich-Leistung oder gepulster Neodym-YAG-­Laser, angeordnet sind , wobei auf dem Gerätegehäuse ein um eine senkrechte und eine waagerechte Achse mittels programmgesteuerter Stellmotoren höhen- und seitenverstellbares Laserstrahlaustrittsrohr zum systematischen Führen des Laserstrahles über die von Landminen zu räumende Fläche angeordnet ist.
  • Mit diesem Verfahren und dem hierfür ausgebildeten mobilen Gerät ist eine Detektion von Minen aus der Ferne kaum möglich, auch wenn ein fokussierter Laserstrahl und leistungsstarke Laser-Aggregate verwendet werden. Durch die Verwendung eines fokussierten Laserstrahles muß die verminte Fläche durch langsames Entlangführen des Laserstrahles abgetastet werden, um auch die gesamte verminte Fläche zu erfassen, was relativ zeitaufwendig ist, da die von einem fokussierten Laserstrahl getroffene Fläche relativ klein ist. Aus diesem Grunde befinden sich die Apparateteile des mobilen Gerätes in unmittel­barer Nähe der untersuchten Bodenstelle, so daß es zu einer Gefährdung des Equipments durch eine mögliche Detonation kommen kann.
  • Hinzu kommt die Verwendung der verschiedensten Arten von neu entwickelten Sprengstoffen für Minen, wodurch Minen gegen äußere Einflüsse und gegen Fremdeinwirkung widerstandsfähig gemacht werden, so daß die Minen erst dann zur Detonation kommen, wenn sie durch Gewichts­belastung durch auffahrende Fahrzeuge oder in unmittel­barer Nähe erzeugter Druckwellen aktiviert werden.
  • Die bekannten Neutralisationsverfahren von oberflächen­mäßig verlegten oder getarnten Landminen reichen dann zur Räumung der Minen nicht mehr aus.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe, ein Verfahren und ein mobiles Gerät zu schaffen, nach dem laserinduzierte Spektralanalysen, insbesondere Emissionsspektralanaly­sen,als Verfahren zur Detektion von Minen vorgenommen werden, um Detektionen von Minen aus der Ferne zur Vermeidung einer Gefährdung des Equipments durch eine mögliche und plötzliche Detonation zu ermöglichen, und zwar gegebenenfalls unter Einbeziehung der Möglichkeit einer detonativen Zerstörung, d.h. Räumung der Mine, wobei gleichzeitig die Flächenleistung erhöht werden soll.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichne­ten Merkmale gelöst.
  • Nach diesem Verfahren werden vermittels eines Laserstrah­les vorhandene Landminen einer verminten Fläche ohne detonative Zerstörung detektiert, wobei der Minenspreng­stoff bei entsprechend langer Einwirkung des Laserstrah­les auf die einzelnen Minen zur Verbrennung in sich ohne Detonation gebracht wird und die von der durch die thermische Reaktion des Minensprengstoffes erzeugte Stich- und/oder Gasflamme gebildeten Absorptions- ­und/oder Emissionsspektren und/oder Remissions­spektren aufgenommen sowie erfaßt werden und wobei die erhaltenen Spektren (Spektral­linien) zur Erkennung des Typs des jeweils in der detektierten Mine verwendeten Sprengstoffes durch vergleichende Messungen eingespeicherter Spektren bekannter Minensprengstoffe ausgewertet werden, wobei sich dann Entscheidungen für zwei Möglichkeiten anbieten,nämlich insofern, als auf der einen Seite die erfaßten Minen in dem überprüften Minenfeld verbleiben und der Verlegeort gespei­chert wird oder auf der anderen Seite nach erfolgter spektral­analytischer Erfassung der durch Laserstrahl stimulierten Emis­sion des Minensprengstoffes die Mine mittels der Laserstrahlen zur Detonation gebracht und somit zerstört werden.
  • Dadurch, daß eine laserinduzierte Emissionsspektral­analyse als Verfahren zur Detektion von Minen verwendet wird, ist eine Detektion der Minen aus der Ferne möglich, Was den Vorteil erbringt, daß sich keine Apparateteile in unmittelbarer Nähe der untersuchten Bodenstelle befinden, d.h. es ist keine unmittelbare Gefährdung des Equipments durch eine mögliche Detonation gegeben. Hinzu kommt, daß eine zeitgleiche Auswertung ohne Einhalten einer Analysedauer möglich ist, um den spektralanalytisch untersuchten Sprengstoff zu erfassen. Eine Auswertung der erhaltenen Spektrallinien vermittels der elektronischen Datenverarbeitung (EDV) ist möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist flexibel in der Anwendung und der Erkennung unterschiedlicher Stoffe durch Softwaresteuerung. Eine kombinierte Nutzung des Lasers zur Stimulierung der Emission und anschließend, falls gewünscht, zur Zerstörung bzw. Räumung der Mine ist möglich. Die Detektion der Mine ohne detonative Zerstörung erhöht die Flächenleistung des Systems mit der Möglichkeit einer Umgehung der identifizierten Mine durch Kenntnis des Verlegeortes, wobei das gesamte Gerät geschont wird. Die Detektionsapparate basieren auf optischen Prinzipien und sind somit auf einfache Weise rüttelfest in einem mobilen Gerät, wie z.B. Geländefahrzeug, integrierbar; es sind keine aufwendigen Hilfsgeräte , wie Hochvakuum­pumpen, filigrane Glasküvetten oder Gasversorgungen und Thermostatisierungen erforderlich.
  • Die Erfindung sieht ferner vor, daß anstelle einer spektralanalytischen Erfassung der Stich- und/oder Gasflamme des durch Laserstrahlen detektierten und ohne detonative Zerstörung der Mine verbrannten Minensprengstoffes die von der Stich- und/oder Gasflamme ausgehende Wärmeabstrahlung thermografisch erfaßt wird. Auch ist es möglich, neben der spektralanalytischen Erfassung der Stich- und/oder Gasflamme des durch Laserstrahlen detektierten und ohne detonative Zerstörung der Mine verbrannten Minensprengstoffes die von der Stich- und/oder Gasflamme ausgehende Wärmeabstrahlung thermografisch zu erfassen.
  • Darüber hinaus sieht die Erfindung zur Bestimmung der Lage der detektierten Landminen einer verminten Fläche vor, daß das Bodenprofil der mittels des Laser­strahles abgetasteten verminten Fläche gleichzeitig während des Laserstrahlabtastvorganges abgegriffen und die erhaltenen Daten mit den Daten einer gespeicher­ten Profilkarte des die verminte Fläche aufweisenden Geländes verglichen wird , so daß es dadurch möglich ist, den genauen Standort der einzelnen Minen der verminten Fläche bzw. der geräumten Minen zu bestimmen und kartographisch festzuhalten. Für die Durchführung dieses Verfahrens ist es von Vorteil, wenn das Höhenprofil des verminten Geländes von einem bemannten oder unbemannten Flugkörper gemessen wird, der das verminte Gelände überfliegt und der die gemessenen Werte an eine Bodenstation weiterleitet, die dann den abgetasteten Streifen des Höhenprofils z.B. mit dem entsprechenden Streifen in der digitalgespeicherten Höhenreferenzkarte ver­gleicht. Hierzu können bekannte Verfahren herangezogen werden, so z.B. das TERCOM-Verfahren.
  • Des weiteren wird die Aufgabe durch ein mobiles Gerät gelöst, das erfindungsgemäß aus einem rahmenartigen Fahrgestell mit einem an dem Fahrgestell angeordneten Kettenlaufwerk und mit einem in dem Fahrgestellraum angeordneten Gerätegehäuse besteht, in dem eine Antriebs­einrichtung für das Kettenlaufwerk und eine Laserstrahl­erzeugungseinrichtung angeordnet sind, wobei auf dem Gerätegehäuse ein um eine senkrechte und eine waagerechte Achse mittels vorzugsweise programmgesteuerter Stellmo­toren höhen- und seitenverstellbares Laserstrahlaus­trittsrohr zum systematischen Führen des Laserstrahles über die mit Landminen versehene Fläche angeordnet ist und wobei in dem Gerätegehäuse eine spektralanaly­tische Einrichtung mit einer auf die Reaktion der laserbeaufschlagten Mine ausrichtbare Optik und mit einer Auswertungseinrichtung angeordnet ist, wobei die Optik auf dem Gerätegehäuse um eine senkrechte und eine waagerechte Achse höhen- und seitenverstellbar gehalten ist.
  • Die Erfindung sieht ferner ein mobiles Gerät zum Erkennen und/oder zur Neutralisation von verlegten Landminen vor, das aus einem ersten Trägerfahrzeug aus einem rahmenartigen Fahrgestell mit einem an dem Fahrgestell angeordneten Kettenlaufwerk und mit einem in dem Fahrgestell­raum angeordneten Gerätegehäuse, in dem eine Antriebs­einrichtung für das Kettenlaufwerk und eine Laserstrahl­erzeugungseinrichtung angeordnet sind, besteht, wobei auf dem Gerätegehäuse ein um eine senkrechte und eine waagerechte Achse mittels vorzugsweise programmgesteuerter Stellmotoren höhen- und seitenverstellbares Laserstrahl­austrittsrohr zum systematischen Führen des Laserstrahles über die verminte Fläche angeordnet ist, und aus einem zweiten Trägerfahrzeug
    • a) aus einem rahmenartigen Fahrgestell mit einem an diesem vorgesehenen Kettenlaufwerk und mit einem in dem Fahrgestellraum angeordneten Gerätegehäuse, in dem eine Antriebseinrichtung für das Kettenlauf werk angeordnet ist, oder
    • b) aus einem rahmenartigen Fahrgestell in Halbketten- oder Radaus­führung mit einem in dem Fahrgestellraum angeordneten Gerätegehäuse,in dem eine Antriebseinrichtung für die Kettenlaufwerke und/oder die Räder angeordnet ist,
    wobei in dem Gerätegehäuse eine spektralanalytische Ein­richtung zum Aufnehmen und Erfassen der durch die thermi­sche Reaktion des Minensprengstoffes erzeugten Stich- ­und/oder Gasflamme gebildeten Absorptions- und/oder Emissionsspektren und/oder Remissionsspektren mit einer auf die Reaktion der laserbeaufschlagten Mine ausrichtbare Optik und mit einer Auswertungseinrichtung angeordnet ist, wobei die Optik auf dem Gerätegehäuse um eine senkrechte und eine waagerechte Achse höhen- und seitenverstellbar gehalten ist.
  • In dem zweiten Trägerfahrzeug sind alle Einrichtungen untergebracht, die zur analytischen Erfassung der Absorptions- und/oder Emissionsspektren erforderlich sind, die durch die thermische Reaktion des Minenspreng­stoffes erzeugt werden Sowohl das erste als auch das zweite Trägerfahrzeug sind in Vollketten-, Halbketten- ­oder Radausführung einsetzbar.
  • Mit dem Verfahren und dem mobilen Gerät ist ein Minener­kennungs- und -räumsystem geschaffen, mit dem auch intelligente Landminen erfaßbar und neutralisierbar sind. Das mobile Trägersystem ist geeignet, Minen aus ausreichendem Sicherheitsabstand zu erfassen und , falls erforderlich, unschädlich zu machen. Dabei ist es nicht erforderlich, daß ein fokussierter Laser­strahl verwendet wird. Für die Detektion der Mine ohne detonative Zerstörung sind auch nicht fokussierte Laserstrahlen verwendbar Soll allerdings die detektierte Mine durch Detonation beseitigt werden, dann ist es vorteilhaft, mit einem fokussierten Laserstrahl zu arbeiten. Die in dem mobilen Gerät vorgesehene Laser­ strahl-Erzeugungseinrichtung kann so ausgebildet sein, daß ein normaler Laserstrahl als auch ein fokussierter Laserstrahl erzeugt werden kann. Zur Fokussierung des Laserlichtes wird dann lediglich ein Teleskop in den Bereich des Laserstrahles eingeschwenkt. Aufgrund des Eindringvermögens des verwendeten Laserstrahles in das Erdmaterial ist es auch möglich, im Erdreich vergrabene Landminen zu detektieren und gegebenenfalls zu neutralisieren.
  • Die Aufgabe, innerhalb eines verlegten Minenfeldes eine Schneise freizuräumen, kann nach erfolgter Detektion (Scan-Verfahren) hinsichtlich der Anzahl der für eine vorgegebene Schneisenbreite zu räumenden Minen computerunterstützt optimiert werden, so daß nur ein Mindestmaß an Minen, deren Verlegeort bekannt ist, geräumt werden müssen.
  • Neben der Aufgabe, eine unbekannte, verminte Schneise in einem Minenfeld zu räumen, kann es auch erforderlich sein, von der eigenen Einheit verminte Gebiete wieder zu durchqueren. In Verbindung mit einer dokumentierten Minen-Verlegeprozedur, und zwar für den Bereich einer potentiellen Schneise, bietet das Verfahren die Option, gezielt,durch Rechner unterstützt, die verlegten Minen anzusteuern und die Minen ohne detonative Zerstörung zu detektieren, um zu gewährleisten, daß eine Ubereinstimmung mit der dokumentierten Minen-Verlegeprozedur gegeben ist.
  • Das Verfahren ist auch anwendbar bei solchen Minenfeldern, bei denen je zwei Minen übereinanderliegend im Erd­reich vergraben sind. Um derartige Minen erfassen zu können, wird der Laserstrahl nach Auftreffen auf eine Mine und nach der Verbrennung dessen Spreng­stoff in einer vorgegebenen Zeiteinheit im Minenbereich verweilend gehalten, um eine eventuell im Verbrennungs­bereich noch vorhandene Mine erfassen und auch gegebenen­falls neutralisieren zu können.
  • Für die Anwendung des Verfahrens eignen sich die be­kannten Laserstrahlen-Erzeugungseinrichtungen. Besonders vorteilhaft hat sich ein CO₂ Gaslaser mit mehreren kW Dauerstrich-Leistung oder ein gepulster Neodym-­YAG-Laser gezeigt, jedoch auch andere leistungsstarke Laser-Aggregate können zur Anwendung gelangen.
  • Die verwendete spektralanalytische Einrichtung zur Erfas­sung von Emissions-, Absorptions- oder Remissionspektren ist in an sich bekannter Weise ausgebildet und umfaßt eine Optik , einen optischen Sensor, einen Signalver­stärker und eine Auswertungseinrichtung. Neben den bekannten konventionellen optisch-spektroskopischen Meßverfahren können auch bekannte laser-spektroskopische Verfahren eingesetzt werden, wobei die laser-spektrosko­pischen Verfahren ebenso wie die konventionellen spek­troskopischen Verfahren direkt und berührungsfrei arbeiten, wobei das Meßergebnis nicht durch Meßsonden oder umständliche Probenaufbereitung verfälscht wird, sondern sofort zur Verfügung steht. Der Laser emittiert jedoch sehr monochromatische Strahlung, deren Wellenlänge bei bestimmten Lasertypen außerdem kontinuierlich durchstimmbar ist, d.h die gesamte vom Laser erzeügte Strahlung kann als nutzbare Meßstrahlung verwendet werden. Damit stehen extrem hohe spektrale Leistungsdichten zur Verfügung, die sich oftmals mit konventionellen, d.h. thermischen Lichtquellen nicht erreichen lassen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn fokussiertes Laserlicht mit einer geeigneten Optik verwendet wird. Der weitere Vorteil besteht darin, daß sich Laserlicht auch auf große Entfernung bündeln bzw. kollimieren läßt. Damit ist die Möglichkeit zu einer echten Fernmes­sung gegeben. Hierbei dient dann das nahezu parallele Laserbündel quasi als Sonde, so daß extrem hohe Reich­weiten überbrückt werden können.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
    • Fig 1 in einer Ansicht ein mobiles Gerät mit einer Einrichtung für einer laserinduzierte Emissionsspektral­analyse als Verfahren zur Detektion von Minen, wobei in diesem Gerät ein Laser-Minendetektionssystem und ein Minendetektionsauswertungssystem miteinander kom­biniert sind,
    • Fig. 2 in einer schematischen Darstellung das Zusammenwir­ken des Laser-Minendetektionssystems und des Minendetek tionsauswertungssystems und
    • Fig 3 in einer schematischen Darstellung das in je einem mobilen Gerät untergebrachte Minendetektionssystem und Minendetektionsauswertungssystem.
  • Das mobile Gerät 10 gemäß Fig. 1 besteht aus einem rahmenartigen Fahrgestell 11, welches bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Kettenlaufwerk 13 versehen ist. Neben einer Vollketten­ausführung ist auch eine Halbketten- oder Radausführung des mobilen Gerätes 10 möglich. Das Fahrgestell 11 des mobilen Gerätes 10 kann auch auf jeder Seite zwei in Reihe hintereinanderliegend angeordnete Ketten­laufwerke aufweisen. Der Antrieb des Kettenlaufwerkes 13 erfolgt mittels einer Antriebseinrichtung 14, die in einem in dem rahmenartigen Fahrgestell 11 ausgebildeten Gerätegehäuse 12 untergebracht ist. Diese Antriebsein­richtung 14 kann, wenn das Gerätegehäuse zur Aufnahme von Bedienungspersonen ausgebildet ist, von Hand bedient werden. Jedoch besteht auch die Möglichkeit, das mobile und dann unbemannte Gerät durch Impulse fernzulenken, die von einem Fernlenkstand ausgehen und mechanisch , elektromagnetisch, fiberoptisch oder akustisch übertragen werden. In dem zu lenkenden mobilen Gerät 10 werden dann die empfangenen Impulse zur Änderung der Stellung von Lenkeinrichtungen benutzt, wobei eine Kommandolenkung oder ein Leitstrahlverfahren angewendet werden können.
  • Das mobile Gerät 10 ist mit einer Laser-Erzeugungsein­richtung 15 versehen, die in dem Gerätegehäuse 12 oder auf dem Gerätegehäuse angeordnet sein kann. Mit dieser Laser-Erzeugungseinrichtung 15 steht ein Laser­strahlaustrittsrohr 18 in Verbindung, das an einem an dem mobilen Gerät 10 angeordneten Tragarm 17 befestigt ist, der mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Stellmotoren in der Höhe und in der Seite verschwenkbar ist. Darüber hinaus kann der Tragarm 17 teleskopisch verschiebbar sein, um die Länge des Tragarmes 17 variieren zu können. Die Verschwenkbarkeit des Tragarmes 17 mit dem Laserstrahlaustrittsrohr 18 kann von Hand oder programmgesteuert sein.
  • Über die Stellmotoren für die Höhen- und Seitenverschwenk­barkeit des Tragarmes 17 mit dem Laserstrahlaustritts­rohr 18 und eines gegebenenfalls vorgesehenen Programm­steuerwerkes besteht die Möglichkeit, den Bewegungsab­lauf des gegebenenfalls fokussierten Laserstrahles gesteuert bzw. programmgesteuert über die zu räumende verminte Fläche zu führen, wobei der durch Rechner unterstützte Laserstrahl die verlegten Minen ansteuert und die einzelnen Minen ohne detonative Zerstörung detektiert, wobei der Minensprengstoff bei ent­sprechend langer Einwirkung bzw. einer entsprechenden und zum Teil auch vorgegebenen Verweilzeit des Laserstrah­les auf die einzelnen Minen zur Verbrennung in sich ohne Detonation gebracht wird. Zum Erkennen der Minen eines Minenfeldes wird der Laserstrahl in einem vorgegebe­nen Raster über die verminte Fläche geführt, so daß der Laserstrahl über alle Abschnitte des verminten Feldes hinweggeführt wird, wobei das mobile Gerät 10 während des Abtast- und Suchvorganges keine Vorwärts­bewegung oder Standortveränderung durchführt, während bei einer weiteren Minenerfassungsmöglichkeit auch die Vorwärtsbewegung des mobilen Gerätes 10 mit in das Führen des Laserstrahles über die verminte Fläche mit einbezogen werden kann. Neben der Verwendung eines kontinuierlichen Laserstrahles während des Abtastvor­ganges besteht auch die Möglichkeiten den Laserstrahl blitzartig auszusenden, ohne daß dadurch die Minen-­Erfassungssicherheit verringert wird.
  • Das mobile Gerät 10 nimmt die Laser-Erzeugungseinrichtung 15 , eine bei 16 angedeutete Optik und das Laserstrahlaus­trittsrohr 18 auf. Diese drei wesentlichen Bauteile bilden das Laser-Minendetektionssystem A.
  • In dem mobilen Gerät 10 ist ein weiteres System B zur Auswertung der Minendetektion untergebracht. Dieses Minendetektionsauswertungssystem B besteht aus einer in an sich bekannter Weise ausgebildeten spektralanalyti­schen Einrichtung (Spektralapparat) 30, einer Optik 31, einem optischen Sensor 32, einem Signalverstärker 33, einer Auswertungseinrichtung 34 und einem Display 35 (Fig.1 und 2). Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Optik 31 der spektralanalyti­schen Einrichtung 30 in dem Gerätegehäuse 12 des mobilen Gerätes 10 so angeordnet, daß die Optik 31 mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Antriebsein­richtungen ein- und ausfahrbar ist, wobei im ausgefahrenen Zustand ein Verschwenken in der Höhe und in der Seite möglich ist. Wird von dem von dem mobilen Gerät 10 ausgesandten Laserstrahl eine Mine erfaßt und ohne detonative Zerstörung detektiert, dann wird der Minenspreng­stoff zur Verbrennung gebracht, ohne daß es dabei zu einer Detonation der Mine kommt. Die von der durch die thermische Reaktion des Minensprengstoffes erzeugte Stich- und/oder Gasflamme wird von der Optik 31 der spektralanalytischen Einrichtung erfaßt und die von der Stich- und/oder Gasflamme gebildeten Absorptions­und/oder Emissionsspektren aufgenommen. Die erhaltenen Spektren (Spektrallinien) werden zur Erkennung des Typs des jeweils in der detektierten Mine verwendeten Sprengstoffes mit den eingespeicherten Spektren bekannter Minensprengstoffe verglichen, um herauszufinden, um welchen Sprengstoff es sich bei der detektierten Mine handelt, so daß auch Minen eines Minenfeldes erfaßt werden können, dessen Minen unterschiedliche Sprengstoff­typen aufweisen. Aufgrund der vergleichenden Messungen zwischen den erhaltenen Spektren aus der durch die thermische Reaktion des Minensprengstoffes erzeugten Stich- und/oder Gasflamme mit den eingespeicherten Spektren bekannter Minensprengstoffe läßt sich dann herausfinden, um welchen Typ des Sprengstoffes es sich bei der detektierten Mine handelt, so daß dann die Entscheidung getroffen werden kann, ob die erfaßte Mine in dem überprüften Minenfeld verbleiben kann oder ob eine detonative Zerstörung der Mine mit einem Laserstrahl erforderlich ist, wobei hier auch der Laserstrahl der in dem mobilen Gerät 10 untergebrachten Laser-Erzeugungseinrichtung 15 verwendet werden kann, wobei es dann vorteilhaft ist, diesen Laserstrahl in an sich bekannter Weise zu fokussieren.
  • Anstelle von optisch-spektroskopischen Meßverfahren können auch die an sich bekannten laser-spektroskopischen Verfahren zur Anwendung gelangen. Es besteht auch die Möglichkeit, anstelle einer spektralanalytischen Erfassung der Stich- und/oder Gasflamme des durch Laserstrahlen detektierten und ohne detonative Zerstörung der Mine verbrannten Minensprengstoffes die von der Stich- und/oder Gasflamme ausgehende Wärmeabstrahlung thermografisch zu erfassen. Hierbei erfolgt eine fotografische Abtastung der detektierten Mine zur Darstellung der unterschiedlichen Wärmeabstrahlung, wobei die Wärmeabtastung mit in an sich bekannter Weise ausgebildeten Thermografie-Einrichtungen erfolgt.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, neben einer spektral­ analytischen Erfassung der Stich- und/oder Gasflamme des durch Laserstrahlen detektierten und ohne detonative Zerstörung der Mine verbrannten Minensprengstoffes die von der Stich- und/oder Gasflamme ausgehende Wärme­abstrahlung thermografisch zu erfassen. Das mobile Gerät 10 ist dann mit den entsprechenden thermografischen Einrichtungen versehen.
  • Es besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, in dem mobilen Gerät 10 alle diejenigen Einrichtungen und Geräte unterzubringen, mit denen eine Bestimmung der Lage der detektierten Landminen einer verminten Fläche möglich ist, wozu das Bodenprofil der mittels des Laserstrahls abgetasteten verminten Fläche gleichzeitig während des Laserstrahlabtastvorganges abgegriffen und die erhaltenen Daten mit den Daten einer gespeicherten Profilkarte des die verminte Fläche aufweisenden Geländes verglichen werden. Hierzu werden in an sich bekannte Verfahren herangezogen.
  • Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das mobile Gerät 100 aus einem ersten Trägerfahrzeug 101 und einem zweiten Trägerfahrzeug 201. Von den beiden Trägerfahrzeugen 101,201 umfaßt das Trägerfahrzeug 101 das Laser-Minendetektionssystem A und das Trägerfahrzeug 201 das Minendetektionsauswertungssystem B.
  • Das erste Trägerfahrzeug 101 des mobilen Gerätes 100 besteht aus einem rahmenartigen Fahrgestell 11 mit einem Kettenlaufwerk 13 und mit einem in dem Fahrgestell­raum angeordneten Gerätegehäuse 12, in dem eine Antriebs­einrichtung 14 für das Kettenlaufwerk 13 und eine Laserstrahl-Erzeugungseinrichtung angeordnet sind, wobei auf dem Gerätegehäuse 12 ein um eine senkrechte und eine waagerechte Achse mittels vorzugsweise programm­gesteuerter Stellmotoren höhen- und seitenverstell­bares Laserstrahlaustrittsrohr zum systematischen Führen des Laserstrahls über die verminte Fläche angeordnet ist. Das Laser-Minendetektionssystem A in dem Träger­fahrzeug 101 besteht auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 aus der Laserstrahl-Erzeugungseinrichtung 15, der Optik 16 , dem Laserstrahlaustrittsrohr 18 und dem Tragarm 17 für das Laserstrahlaustrittsrohr 18, das an dem Trägerfährzeug 101 höhen- und seitenver­schwenkbar angeordnet ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Laserstrahl-Erzeugungseinrichtung 15 so ausge­bildet, daß auch fokussiertes Laserlicht erzeugt werden kann.
  • Das zweite Trägerfahrzeug 201 besteht ebenfalls aus einem rahmenartigen Fahrgestell 211 mit einem Räderlauf­werk 213 und mit einem in dem Fahrgestellraum angeordneten Gerätegehäuse 212, in dem eine Antriebseinrichtung 214 für das Räderlaufwerk 213 angeordnet ist. Außerdem ist in dem Gerätegehäuse 212 eine spektralanalytische Einrichtung 30 zum Aufnehmen und Erfassen der von der durch die thermische Reaktion des Minensprengstoffes erzeugten Stich- und/oder Gasflamme gebildeten Absorptions- ­und/oder Emissionsspektren und/oder Remissionsspektren mit einer auf die Reaktion der laserbeaufschlagten Mine ausrichtbare Optik 31 und mit einer Auswerteinrichtung 34 angeordnet, wobei die Optik 31 auf dem Gerätegehäuse 212 angeordnet ist. Die Anordnung der Optik 31 in dem Gerätegehäuse 212 des Trägerfahrzeuges 201 ist derart, daß die Optik 31 in das Gerätegehäuse 212 einfahrbar und aus diesem auch ausfahrbar ist. Darüber hinaus ist die Optik 31 so gelagert, daß sie um eine senkrechte und eine waagerechte Achse höhen- und seitenverschwenkbar ist.
  • Die beiden Trägerfahrzeuge 101, 201 können mit einem Kettenlaufwerk 13 oder auch mit einem Räderlauf­werk 213 versehen sein. Beide Trägerfahrzeuge 101 und 201 können in Vollketten-, Halbketten- oder Rad­ausführung zum Einsatz gelangen. Das in dem Trägerfahrzeug 101 vorgesehene Laser-minendetektionssystem A und das in dem Trägerfahrzeug 201 vorgesehene Minendetektions­auswertungssystem B entsprechen den in dem mobilen Gerät 10 vorgesehenen Systemen A und B, während in dem mobilen Gerät 10 das Laser-Minendetektionssystem A und das Minendetektionsauswertungssystem B vereinigt sind, weist das mobile Gerät 100 zwei Trägerfahrzeuge 101,201 auf, von denen das eine Trägerfahrzeug das System A und das andere Trägerfahrzeug das System B aufnimmt. Die beiden Systeme A und B in den beiden Trägerfahrzeugen 101,201 entsprechen dem schematischen Bausteinaufbau in Fig. 2.
  • Fig. 3 läßt auch die Arbeitsweise des mobilen Gerätes 100 erkennen. Eine bei 50 angedeutete Mine wird von dem Laserstrahl LS des Trägerfahrzeuges 101 beaufschlagt und ohne detonative Zerstörung detektiert. Das von der durch die thermische Reaktion des Minensprengstoffes erzeugte Stich- und/oder Gasflamme erzeugte emittierte Licht EL wird von dem System B in dem Trägerfahrzeug 201 erfaßt und die erhaltenen Absorptions- und/oder Emissionsspektren aufgenommen und in entsprechender Weise ausgewertet

Claims (10)

1. Verfahren zum Erkennen und/oder zur Neutralisation von oberflächenmäßig verlegten oder getarnten Landminen, bei dem ein Strahl eines Laser-Aggregats selbsttätig oder von Hand systematisch über die von Landminen zur räumende Fläche , vorzugsweise in einem Raster, geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vermittels des Laserstrahles vorhandene Landminen einer verminten Fläche ohne detonative Zerstörung detektiert werden, wobei der Minensprengstoff bei entsprechend langer Einwirkung bzw. vorgegebener Verweilzeit des Laserstrah­les auf die einzelnen Minen zur Verbrennung in sich ohne Detonation gebracht wird und die von der durch die thermische Reaktion des Minensprengstoffes erzeugte Stich- und/oder Gasflamme gebildeten Absorptions- ­und/oder Emissions- und/oder Remissionsspektren aufgenommen sowie erfaßt werden und die erhaltenen Spektren (spektrallinien) zur Erkennung des Typs des jeweils in der detektier­ten Mine verwendeten Sprengstoffes durch vergleichende Messungen eingespeicherter Spektren bekannter Minen­sprengstoffe
a) für einen Verbleib der erfaßten Mine in dem überprüften Minenfeld oder
b) für eine sich an die spektralanalytische Erfassung der durch Laserstrahlen stimulierten Emission des Minensprengstoffes anschließende detonative Zerstörung der Mine mit dem Laserstrahl des eingesetzten Laser-Aggregates ausgewertet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer spektralanalytischen Erfassung der Stich- und/oder Gasflamme des durch Laserstrahlen detektierten und ohne detonative Zerstörung der Mine verbrannten Minensprengstoffes die von der Stich- und/oder Gasflamme ausgehende Wärmeabstrahlung thermografisch erfaßt wird
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben der spektralanalytischen Erfassung der Stich- und/oder Gasflamme des durch Laserstrahlen detektierten und ohne detonative Zerstörung der Mine verbrannten Minensprengstoffes die von der Stich- und/oder Gasflamme ausgehende Wärmeabstrahlung thermografisch erfaßt wird
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Lage der detektierten Landminen einer verminten Fläche das Bodenprofil der mittels des Laserstrahles abgetasteten verminten Fläche gleichzeitig während des Laserstrahlabtastvorganges abgegriffen und die erhaltenen Daten mit den Daten einer gespeicherten Profilkarte des die verminte Fläche aufweisenden Geländes verglichen werden.
5. Mobiles Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (10) aus einem rahmenartigen Fahrgestell (11) mit einem an dem Fahrgestell (11) angeordneten Kettenlaufwerk (13) und mit einem in dem Fahrgestell­raum angeordneten Gerätegehäuse (12) besteht, in dem eine Antriebseinrichtung (14) für das Kettenlauf­werk (13) und eine Laserstrahl-Erzeugungseinrichtung (15) angeordnet ist, daß auf dem Gerätegehäuse (12) ein um eine senkrechte und eine waagerechte Achse mittels vorzugsweise programmgesteuerter Stellmotoren höhen- und seitenverstellbares Laserstrahl­austrittsrohr (18) zum systematischen Führen des Laserstrahles über die mit Landminen versehene Fläche angeordnet ist, und daß in dem Gerätegehäuse (12) eine spektralanalytische Einrichtung (30) mit einer auf die Reaktion der laserbeaufschlagten Mine ausrichtbaren Optik (31) und mit einer Auswertungs­einrichtung (34) angeordnet ist, wobei die Optik (31) auf dem Gerätegehäuse (12) um eine senkrechte und eine waagerechte Achse höhen- und seitenverstellbar gehalten ist.
6 Mobiles Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (100) aus einem ersten Trägerfahrzeug (101) aus einem rahmenartigen Fahrgestell (11) mit einem an dem Fahrgestell angeordneten Kettenlaufwerk (13) und mit einem in dem Fahrgestellraum angeordneten Gerätegehäuse (12) , in dem eine Antriebseinrichtung (14) für das Kettenlaufwerk (13) und eine Laserstrahl-­Erzeugungseinrichtung (15) angeordnet sind, wobei auf dem Gerätegehäuse (12) ein um eine senkrechte und eine waagerechte Achse mittels vorzugsweise programmgesteuerter Stellmotoren höhen- und seitenver­stellbares Laserstrahlaustrittsrohr (18) zum syste­matischen Führen des Laserstrahles über die verminte Fläche angeordnet ist, und aus einem zweiten Träger­fahrzeug (201)
a) aus einem rahmenartigen Fahrgestell (211) mit einem an diesem vorgesehenen Kettenlaufwerk (13) und mit einem in dem Fahrgestellraum angeord­neten Gerätegehäuse (212), in dem eine Antriebs­einrichtung (214) für das Kettenlaufwerk (13) angeordnet ist, oder
b) aus einem rahmenartigen Fahrgestell (211) mit einem Räderlaufwerk (213) und mit einem in dem Fahrgestellraum angeordneten Gerätegehäuse (212), in dem eine Antriebseinrichtung (214) für das Räderlaufwerk angeordnet ist,
wobei in dem Gerätegehäuse (212) eine spektralanalytische Einrichtung (30) zum Aufnehmen und Erfassen der von der durch die thermische Reaktion des Minensprengstoffes erzeugte Stich- und/oder Gasflamme gebildeten Ab­sorptions- und/oder Emissionsspektren mit einer auf die Reaktion der laserbeaufschlagten Mine ausricht­baren Optik (31) und mit einer Auswertungseinrich­tung (34) angeordnet ist, wobei die Optik (31) auf dem Gerätegehäuse (212) um eine senkrechte und eine waagerechte Achse höhen- und seitenverstellbar gehalten ist, besteht.
7. Mobiles Gerät nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Laserstrahlaustrittsrohr (18) an dem freien Ende eines Tragarmes (17) angeordnet ist, der auf dem Gerätegehäuse (12) des rahmenartigen Fahrgestells (11) des mobilen Gerätes (10) bzw. des Trägerfahrzeuges (101) höhen- und seitenverstellbar angeordnet ist.
8. Mobiles Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (17) mit dem Laserstrahlaustritts­rohr (18) zur Veränderung seiner Länge teleskopierbar ausgebildet ist.
9. Mobiles Gerät nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Optik (31) der spektralanalytischen Einrichtung (30) in dem Gerätegehäuse (12) des mobilen Gerätes (10) bzw. des Trägerfahrzeuges (201) des mobilen Gerätes (100) so angeordnet ist, daß die Optik (31) aus dem Gerätegehäuse ausfahrbar und in das Gerätegehäuse einfahrbar ist.
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