EP1351031A2 - Minensuch- und Räumsystem für Landminen - Google Patents

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EP1351031A2
EP1351031A2 EP03002259A EP03002259A EP1351031A2 EP 1351031 A2 EP1351031 A2 EP 1351031A2 EP 03002259 A EP03002259 A EP 03002259A EP 03002259 A EP03002259 A EP 03002259A EP 1351031 A2 EP1351031 A2 EP 1351031A2
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EP
European Patent Office
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mine
sensor
clearing system
mines
detection
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EP03002259A
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English (en)
French (fr)
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EP1351031B1 (de
EP1351031A3 (de
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Hans Dipl.-Ing. Moser
Detlev Dipl.-Ing. Eckhoff
Hermann Dr. Grosch
Klaus Dipl.-Ing. Neugebauer
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.)
Rheinmetall Landsysteme GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Landsysteme GmbH
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Publication date
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Publication of EP1351031A3 publication Critical patent/EP1351031A3/de
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Publication of EP1351031B1 publication Critical patent/EP1351031B1/de
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    • 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
    • F41H11/18—Self-propelled mine-clearing vehicles; Mine-clearing devices attachable to vehicles with ground-impacting means for activating mines by the use of mechanical impulses, e.g. flails or stamping elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F41H11/12—Means for clearing land minefields; Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/13—Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/134—Chemical systems, e.g. with detection by vapour analysis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F41H11/136—Magnetic, electromagnetic, acoustic or radiation systems, e.g. ground penetrating radars or metal-detectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F41H11/16—Self-propelled mine-clearing vehicles; Mine-clearing devices attachable to vehicles

Definitions

  • the invention relates to a mine detection and clearing system for landmines after Preamble of claim 1.
  • Mines pose a permanent threat to both civilians in many countries as well as members of the armed forces Mines are anti-personnel mines and anti-tank mines on the Surface, on the surface and buried, usually to a depth of 30 cm laid.
  • the mines have a wide variety of ignition and action mechanisms.
  • To endanger people To remove mines, the mines must at least be where people are be cleared.
  • mechanical and pyrotechnic broaching systems are used.
  • FR 914 285 describes a simple mechanical broaching system.
  • EP 0 618 423 A1 discloses a tracked vehicle converted as a mine clearing vehicle with the help of which the mine is conveyed in front of a milling drum and there under Pressurization is detonated. Such a vehicle is optionally remotely controllable.
  • a flail system is known from EP 0 365 264 A1, which has a height sensor can be adjusted with a distance sensor and is located in the front of a vehicle. This sensor should enable height control of the flail.
  • a flail device is considered in more detail in DE 88 07 421 U1.
  • a mine clearing vehicle is also known from DE 44 41 075 C1, here one Front attachment is described in more detail. It is intended for the selection of metal parts Arrange magnets in the area of a milling drum.
  • DE 195 14 569 A1 is concerned with one installed on a vehicle Search and clearing device for landmines.
  • a metal detector is used, the rotating metal detector detects the position and movable grippers can drop a blow charge. Only metallic mines are searched. Non-metallic mines cannot be detected.
  • a device for locating ammunition located below the surface of the earth is disclosed in the generic DE 42 42 541 A1.
  • the invention proposes not to endanger the earth-sensing Sensors on a separate light, unmanned, remote-controlled vehicle To order (daughter vehicle), which is then the area contaminated with ammunition departs.
  • Antennas of a ground radar device are magnetic sensors as well as a camera for ground observation provided on a side Booms of a sensor carrier are attached. The mines are cleared not described here.
  • a mine clearing device for land mines is disclosed in DE 20 52 900 A1.
  • pressure mines, noise mines and magnetic mines vacated The driving speed is kept variable and is independent from a roller speed of an attachment. Triggering the detonation is done by impact and pressure rollers, whereby it is ensured that all Units withstand these short-term operating pressures. About the sensation no statements are made.
  • the invention takes up the task of specifying a mine detection and clearing system, through which such false alarms are excluded and the one has high detection quality with a high area coverage.
  • the invention is based on the idea of a pre-triggering device for triggering the to provide mines located on or near the surface and a sensor system use that takes advantage of different physical effects, making the below surface mines are clearly identified and localized as mines become. That is, all mines on the surface, i.e. Rifle mines, tank mines or Pulling wires that trigger fragments that are located on or next to the route, are triggered by the mechanical pre-triggering. The hidden ones deeper mines are located by the mine detection sensor system. This The location then causes a targeted evacuation possibility by the mine search Clearing system.
  • an additional flail which is preferably functional with the pre-release device Interacting, these located mines are then triggered brought. Then the carrier vehicle is preferably aligned with the mine, that at least one of the additional flails is directly above the mine, the carrier vehicle but removed from it. The additional flail triggers the mine.
  • GPR ground radars
  • EMI electromagnetic pulse sensor
  • TNA thermal neutron activation sensor
  • IMS sensor ion mobility spectrometer
  • the optronic sensors are imaging sensors and evaluate features of mines that are used for automatic detection.
  • secondary features such as changes in surface growth and / or in the temperature profile of the surface, can preferably be evaluated.
  • Ground radars can also be used to detect hidden mines, here without metal components, since mines in the ground represent a change in the dielectric.
  • TNA sensors and NQR sensors stimulate the mine by neutrons or electromagnetic ones Signals and evaluate the returned signal responses.
  • IMS Sensore and electrochemical processes determine the characteristic of explosives the mobility of the molecules or the change in the electrical conductivity of Substances caused by the molecules.
  • a direct, merged evaluation of the sensor data also enables highly precise Determining the location and location of the mines for clearance.
  • the sensor coordinate systems are used directly as part of an adjustment and / or combination with e.g. GPS receivers, inertial sensors determined.
  • the individual sensor data are taken into account in a uniform coordinate system taking into account location and location transformed.
  • the mine detection sensor system can be set so that only a certain group of Mines is detected, which is characterized by preselectable properties. Thereby it is possible to set the sensors so that, for example, only large ones hidden mines (tank mines) are searched for and detected.
  • the chassis of the system is designed so that the mines, that are not triggered by the pre-trigger, also not triggered by the chassis can be.
  • the mine sensor system is arranged behind the mechanical pre-release device.
  • the mine detection and clearing system is preferably remotely controllable and can be made from one Carrier vehicle or two carrier vehicles exist.
  • the sensors are in the front area one of the two vehicles is mounted so far forward that after detection one Mine can stop the vehicle without running over a mine with the undercarriage.
  • the preliminary solution for example a flail system as described in DE 197 81 871 T1 is adjusted so that all Mines and mine detonators that are above the search depth are triggered are, these ground impact energies are significantly lower than in the described Flail system, because with the pre-release there are no deeper mine leads must be triggered. All you need to do is advance the flail elements desired, which advantageously does not destroy the structure of the Leads underground.
  • the flail system is preferably built on the vehicle, can also be used on an independent carrier vehicle.
  • the flail elements, like the additional flails, are preferably chains with one each Percussion element.
  • the flail system has the advantage that the vegetation of the subsoil disappears by leveling. This will damage the sensors avoided by stones, vegetation etc.
  • the flail system has the additional flails on the side, the left and / or right on the flail axis via a coupling to the drive motor are mounted.
  • the additional flails are disengaged.
  • the carrier vehicle 1 shows a mine search and clearing system 100 with a carrier vehicle 1 with a mechanical pre-release device 2, a mine search sensor system 3, also called sensor system, and a sensor and evaluation circuit 4.
  • the carrier vehicle 1 preferably has low-pressure tires 5 and a protective shield 6 attached behind the pre-release device 2 for protecting the sensor system 3. If pre-release device 2 and sensor system 3 are integrated on a common vehicle 1, at least here the undercarriage (wheel drive, chain drive) is designed such that the mines, which are not triggered by pre-release device 2, cannot be triggered by the undercarriage either.
  • the sensor system 3 is preferably mounted in the rear area of the vehicle 1.
  • additional flails 7 can be attached to the right and / or left of the drive axle of the pre-release device 2. These additional flails 7 can trigger a mine after detection of a mine and be destroyed (still under construction).
  • Fig. 2 shows the separate attachment of the individual modules divided into two Carrier vehicles 10, 11.
  • the pre-release device 2 is attached to the first carrier vehicle 10 in the direction of travel 9.
  • the chassis of the carrier vehicle 10 is designed such that Mines that are not triggered by the pre-release device 2, also by the undercarriage cannot be triggered.
  • the sensor system 3 is in the front area of the vehicle 11 so far forward that the vehicle 11 preferably after detection of a mine can be stopped without the landing gear To overflow mine.
  • the carrier vehicle 11 comprises a pivotable sensor pivot arm 8, on which the sensor system 3 is attached.
  • the sensor and evaluation circuit 4 is also integrated.
  • FIG. 3 A further embodiment is shown in FIG. 3.
  • the sensor system 3 consists of a large number of different physical effects exploiting sensors, but at least each of at least one optronic Sensor 3.1, a ground radar 3.2, an X-ray reflective sensor 3.3, an EMI 3.4 and / or an explosives detector 3.5.
  • a flail system is provided as the pre-release device 2. This shows impact or flail elements 2.1.
  • the principle of the effective mine detection and clearing system 100 according to FIGS. 1 to 3 consists in the mechanical pre-release device 2 all mines at or near destroy or trigger the earth's surface and adjust the sensor system 3 in such a way that it is optimized for the detection of buried mines.
  • the preliminary solution is done by opening the flail elements 2.1 on the flail system 2.
  • sensor 3 depending on the specification, only certain groups of mines are used detected, which are predetermined by preselectable properties. These properties can position below the earth's surface with a minimum depth x as well be a minimum size / volume to be detected.
  • Flail system 2 switched off.
  • the vehicle 1 is then moved so that one of the additional flails 7 is positioned exactly above the mine.
  • the additional flail 7 is coupled and rotated via the flail motor (not shown).
  • the Flail system 2 is then selectively lowered into the ground until it is in the ground lying mine is destroyed. This means the full drive power of the Flail system 2 available for the additional flail 7, which means that it can be cleared quickly.
  • the carrier vehicle becomes when a mine is detected 10 with its flail system 2 and the additional flails 7 in the appropriate position driven, which is also preferably done remotely, the location as information from the carrier vehicle 11 to the first carrier vehicle 10 is given. It is then triggered as already described.
  • Additional sensors 13 can be uneven surfaces, built-up areas or with vegetation and stones of excellent terrain can be searched specifically. Examples would be Road edges or ditches, the immediate surroundings of trees and bushes, bridge driveways etc.
  • This additional sensor system 13 is modular and can be connected to the Search width can be optimized for the search tasks.
  • the sensor data are merged directly evaluated. This is done in conjunction with location referencing, which is vehicle-specific and take absolute coordinates into account.
  • the sensor coordinate systems are determined directly.
  • individual Sensor data taking into account location and location precisely in a uniform Coordinate system transformed.

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Abstract

Der Erfindung schlägt vor, am Minensuch- und Räumsystem (100), dass ein oder auch zwei Trägerfahrzeuge (1, 10,11) aufweisen kann, eine Vorauslöseeinrichtung (2) zur Auslösung der an bzw. nahe der Oberfläche befindlichen Minen vorzusehen und eine Minensensorik (3) zu verwenden, die unterschiedliche physikalische Effekte ausnutzend die unterhalb der Oberfläche befindlichen Minen eindeutig als Minen identifiziert und lokalisiert. Über ein Zusatzflail (7), welches vorzugsweise mit der Vorauslöseeinrichtung (2) in funktionalem Zusammenwirken steht, werden diese georteten Minen dann zur Auslösung gebracht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Minensuch- und Räumsystem für Landminen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Landminen stellen in vielen Ländern eine permanente Bedrohung sowohl für die Zivilbevölkerung als auch die Angehörigen von Streitkräften dar. Bei den eingesetzten Minen handelt es sich um Antipersonenminen und Panzerabwehrminen, die auf der Oberfläche, an der Oberfläche und vergraben, in der Regel bis zu einer Tiefe von 30 cm verlegt, liegen. Die Minen verfügen über unterschiedlichste Zünd- und Wirkungsmechanismen. Eine überwiegende Anzahl der weltweit vorhandenen Minen haben mechanische Zünder, die bei Berührung die Mine zur Auslösung bringen oder die über einen Stolperdraht gezündet werden. Um die Gefährdung von Menschen durch Minen zu beseitigen, müssen die Minen zumindest dort, wo sich Menschen befinden, geräumt werden. Hierzu werden in Ergänzung zum manuellen Räumen mechanische und pyrotechnische Räumsysteme eingesetzt.
Ein einfaches mechanisches Räumsystem beschreibt die FR 914 285.
Die EP 0 618 423 A1 gibt ein als Minen-Räumfahrzeug umgerüstetes Kettenfahrzeug an, mit dessen Hilfe die Mine vor eine Frästrommel gefördert und dort unter Druckbeaufschlagung zur Explosion gebracht wird. Ein derartiges Fahrzeug ist wahlweise fernsteuerbar.
Aus der EP 0 365 264 A1 ist ein Flailsystem bekannt, das über einen Höhensensor mit Abstandsensor eingestellt werden kann und sich in Front eines Fahrzeuges befindet. Durch diesen Sensor soll eine Höhenkontrolle des Flails ermöglicht werden.
Die DE 196 33 186 C2 beschreibt ein Minen-Räumsystem auf Basis eines modifizierten Panzerfahrzeuges. An der Vorderseite ist ein um eine Horizontalachse schwenkbarer Frontanbau vorgesehen, der eine Fräswalze trägt. An der Rückseite ist ebenfalls eine Fräswalze als Nachsuchgerät angebracht.
In der DE 88 07 421 U1 wird ein Flailgerät näher betrachtet.
Weitere Minen-Räumgeräte sind in der DE 26 32 568 A1 und in der DE 24 30 709 A1 beschrieben.
Auch aus der DE 44 41 075 C1 ist ein Minen-Räumfahrzeug bekannt, wobei hier ein Frontanbau näher beschrieben wird. Dabei ist vorgesehen, zur Selektion von Metallteilen Magnete im Bereich einer Frästrommel anzuordnen.
Daneben gibt es auch Such- und Räumsysteme, bei denen mittels Sensoren die Minen detektiert und teilweise lokalisiert werden. Anschließend werden diese detektierten Minen gezielt geräumt.
So beschäftigt sich die DE 195 14 569 A1 mit einer an einem Fahrzeug installierten Such- und Räumeinrichtung für Landminen. Hierbei wird ein Metalldetektor verwendet, wobei der rotierende Metalldetektor die Position detektiert und bewegliche Greifer eine Schlagladung absetzten können. Es werden nur metallische Minen gesucht. Nichtmetallische Minen sind nicht detektierbar.
Eine Vorrichtung zum Orten von unterhalb der Erdoberfläche befindliche Munition wird in der gattungsgemäßen DE 42 42 541 A1 offenbart. Um eine großflächige automatische Ortung und Kartierung von Munition zu ermöglichen, bei der eine Suchmannschaft nicht gefährdet wird, schlägt die Erfindung vor, den Erdboden sensierende Sensoren auf einem separaten leichten, unbemannten, fernsteuerbaren Fahrzeug (Tochterfahrzeug) anzuordnen, welches dann das mit Munition kontaminierte Gebiet abfährt. Als Sensoren sind Antennen eines Bodenradargerätes, magnetische Sensoren als auch eine Kamera zur Bodenbeobachtung vorgesehen, die an einem seitlichen Ausleger eines Sensorträgers angebracht sind. Eine Räumung der Minen ist hierbei nicht beschrieben.
Ein Minen-Räumgerät für Landminen wird in der DE 20 52 900 A1 offenbart. Mit der vorgeschlagenen Lösung werden Druckminen, Geräuschminen und Magnetminen geräumt. Die Fahrgeschwindigkeit wird dabei variabel gehalten und ist unabhängig von einer Walzengeschwindigkeit eines Vorsatzgerätes. Das Auslösen der Detonation erfolgt durch Schlag- und Druckwalzen, wobei sichergestellt ist, dass sämtliche Baueinheiten diesen kurzzeitigen Betriebsdrücken standhalten. Über die Sensierung werden keine Aussagen getroffen.
Die Forderungen, die an solche Systeme gestellt werden, sind neben der effektiven Räumung eine hohe Detektionsqualität bei niedriger Falschalarmrate und möglichst hoher Flächenleistung. Die Falschalarmrate tritt unter anderem dadurch auf, dass auch metallische Fragmente detektiert und zur Räumung angezeigt werden.
Hier greift die Erfindung die Aufgabe auf, ein Minensuch- und Räumsystem anzugeben, durch welches derartige Falschalarme ausgeschlossen werden und das eine hohe Detektionsqualität bei einer hohen Flächenleistung aufweist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Vorauslöseeinrichtung zur Auslösung der an bzw. nahe der Oberfläche befindlichen Minen vorzusehen und eine Sensorik zu verwenden, die unterschiedliche physikalische Effekte ausnutzt, wodurch die unterhalb der Oberfläche befindlichen Minen eindeutig als Minen identifiziert und lokalisiert werden. D.h., alle Minen an der Oberfläche, d.h. Schützenminen, Panzerminen oder Zugdrähte, die Splitterminen auslösen, die sich auf oder neben dem Fahrweg befinden, werden durch die mechanische Vorauslösung zur Auslösung gebracht. Die verdeckten, tieferliegenden Minen werden durch die Minensuchsensorik geortet. Diese Ortung bewirkt dann eine zielgerichtete Räumungsmöglichkeit durch das Minensuchund Räumsystem.
Über ein Zusatzflail, welches vorzugsweise mit der Vorauslöseeinrichtung in funktionalem Zusammenwirken steht, werden diese georteten Minen dann zur Auslösung gebracht. Dann wird das Trägerfahrzeug vorzugsweise so zur Mine ausgerichtet, dass sich zumindest eines der Zusatzflails direkt oberhalb der Mine, das Trägerfahrzeug aber von dieser entfernt, befindet. Durch das Zusatzflail erfolgt die Auslösung der Mine.
Bei den Sensoren handelt es sich um optronische Sensoren, Bodenradare (GPR), Röntgenrückstrahler, elektromagnetische Sensoren (EMI= Elektromagnetischer Impulssensor) und / oder Sprengstoffdetektoren, wie TNA-Sensor (Thermischer Neutronen-Aktivierungssensor), IMS-Sensor (lonen-Mobilitäts-Spektrometer), NQR-Sensor (Nuclear Quadrupole Resonance = Kernquadrupol-Resonanz).
Die optronischen Sensoren sind abbildende Sensoren und werten Merkmale von Minen aus, die für die automatische Detektion herangezogen werden. Bei verdeckt verlegten Minen können vorzugsweise Sekundärmerkmale, wie Änderung im Oberflächenbewuchs und /oder im Temperaturbild der Oberfläche, ausgewertet werden.
Auch Bodenradare können zur Detektion verdeckt verlegter Minen, hier ohne Metallanteile, eingesetzt werden, da Minen im Erdboden eine Änderung der Dielektrizität darstellen.
Elektrochemische Sensore, IMS-Sensore, TNA-Sensore sowie NQR-Sensore erkennen insbesondere verdeckt verlegte Minen über das Merkmal Sprengstoff.
TNA-Sensore und NQR-Sensore stimulieren die Mine durch Neutronen bzw. elektromagnetische Signale und werten die remittierten Signalantworten aus. IMS-Sensore und elektrochemische Verfahren bestimmen das Merkmal Sprengstoff über die Mobilität der Moleküle bzw. über die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit von Substanzen, die durch die Moleküle verursacht werden.
Eine direkte fusionierte Auswertung der Sensordaten ermöglicht zudem eine hochgenaue Ort- und Lagebestimmung der Minen für eine Räumung. Die Sensorkoordinatensysteme werden dabei direkt im Rahmen einer Justierung und /oder Kombination mit z.B. GPS-Empfängern, Inertialsensoren bestimmt. Die einzelnen Sensordaten werden unter Berücksichtigung von Ort und Lage präzise in ein einheitliches Koordinatensystem transformiert.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den weiteren Unteransprüchen aufgezählt.
So ist die Minensuchsensorik so einstellbar, dass nur eine bestimmte Gruppe von Minen detektiert wird, die sich durch vorwählbare Eigenschaften auszeichnet. Dadurch ist es möglich, die Sensorik so einzustellen, dass beispielsweise nur große verdeckt verlegte Minen (Panzerminen) gesucht und detektiert werden.
Ist eine mechanische Vorauslöseeinrichtung am einteiligen Minensuch- und Räumsystem angebracht, ist das Fahrwerk des Systems so ausgeführt, dass die Minen, die vom Vorauslöser nicht ausgelöst werden, auch vom Fahrwerk nicht ausgelöst werden können.
Die Minensensorik ist hinter der mechanischen Vorauslöseeinrichtung angeordnet. Das Minensuch- und Räumsystem ist vorzugsweise fernsteuerbar und kann aus einem Trägerfahrzeug oder zwei Trägerfahrzeugen bestehen.
Bei einem zwei geteilten Minensuch- und Räumsystem ist die Sensorik im Frontbereich eines der beiden Fahrzeuge so weit vorne montiert, dass nach Detektion einer Mine das Fahrzeug anhalten kann, ohne mit dem Fahrwerk eine Mine zu überlaufen.
Die Vorauslösung, beispielsweise ein Flailsystem wie in der DE 197 81 871 T1 beschrieben, wird in Bezug auf die Bodenaufschlagsenergien so eingestellt, dass alle Minen und Minenzündeinrichtungen, die oberhalb der Suchtiefe liegen, ausgelöst werden, wobei diese Bodenaufschlagsenergien deutlich geringer sind als beim beschriebenen Flailsystem, da mit dem Vorauslöser keine tiefer liegenden Panzerminen ausgelöst werden müssen. Für die Vorauslösung ist lediglich ein Aufschlagen der Flailelemente erwünscht, was vorteilhaft nicht zur Zerstörung der Struktur des Untergrundes führt. Das Flailsystem wird vorzugsweise direkt am Fahrzeug vorgebaut, kann aber auch an einem eigenständigen Trägerfahrzeug zum Einsatz kommen. Die Flailelemente sind wie die Zusatzflails vorzugsweise Ketten mit je einem Schlagelement. Das Flailsystem hat den Vorteil, dass die Vegetation des Untergrundes durch Planierung verschwindet. Dadurch werden Beschädigungen an den Sensoren durch Steine, Vegetation etc. vermieden.
In einer bevorzugten Ausführung weist das Flailsystem die seitlichen Zusatzflails auf, die links und / oder rechts an der Flailachse über eine Kupplung zum Antriebsmotor montiert sind. Beim Betrieb des eigentlichen Flailsystems sind die Zusatzflails ausgekuppelt.
Die Einschränkung der zu suchenden Objekte auf ausschließlich vergrabene Minen mit einer Mindestgröße und einer Mindesttiefe ermöglicht eine Reduzierung der Falschalarmrate bei hoher Detektionsrate. Die Detektion von beispielsweise metallischen Fragmenten führt nicht zur Identifizierung als Mine.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1
ein Minensuch- und Räumsystem mit einem Trägerfahrzeug zum Suchen und Räumen von Minen,
Fig. 2
ein Minensuch- und Räumsystem aufgeteilt auf zwei Trägerfahrzeuge,
Fig. 3
eine vorteilhafte Ausführung mit einer weiteren Minensuchsensorik.
In Fig. 1 ist ein Minensuch- und Räumsystem 100 mit einem Trägerfahrzeug 1 mit einer mechanischen Vorauslöseeinrichtung 2 , einer Minensuchsensorik 3, auch Sensorik genannt, sowie einer Sensor- und Auswerteschaltung 4 dargestellt. Das Trägerfahrzeug 1 weist vorzugsweise Niederdruckreifen 5 sowie ein hinter der Vorauslöseeinrichtung 2 angebrachtes Schutzschild 6 zum Schutz der Sensorik 3 auf.
Sind Vorauslöseeinrichtung 2 und Sensorik 3 auf einem gemeinsamen Fahrzeug 1 integriert, wird zumindest hier das Fahrwerk (Räderlaufwerk, Kettenlaufwerk) so ausgeführt, dass die Minen, die von der Vorauslöseeinrichtung 2 nicht ausgelöst werden, auch nicht vom Fahrwerk ausgelöst werden können.
Die Sensorik 3 ist vorzugsweise im Heckbereich des Fahrzeuges 1 angebracht.
In einer bevorzugten Ausführung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Zusatzflails 7 rechts und/oder links der Antriebsachse der Vorauslöseeinrichtung 2 anzubringen. Durch diese Zusatzflails 7 kann nach Detektion einer Mine diese zielgerichtet ausgelöst und zerstört werden (wird noch ausgeführt).
Fig. 2 zeigt die getrennte Anbringung der einzelnen Baugruppen aufgeteilt auf zwei Trägerfahrzeuge 10, 11.
Am in Fahrtrichtung 9 ersten Trägerfahrzeug 10 ist die Vorauslöseeinrichtung 2 angebracht. Auch hier wird das Fahrwerk des Trägerfahrzeuges 10 so ausgeführt, dass Minen, die nicht durch die Vorauslöseeinrichtung 2 ausgelöst werden, auch durch das Fahrwerk nicht ausgelöst werden können.
Beim dazugehörigen zweiten Trägerfahrzeug 11 wird die Sensorik 3 im Frontbereich des Fahrzeuges 11 so weit nach vorne montiert, dass das Fahrzeug 11 vorzugsweise nach Detektion einer Mine angehalten werden kann, ohne mit dem Fahrwerk die Mine zu überlaufen. Das Trägerfahrzeug 11 umfasst dazu einen schwenkbaren Sensorikschwenkarm 8, an dem die Sensorik 3 angebracht ist. Im zweiten Trägerfahrzeug 11 ist zudem die Sensor- und Auswerteschaltung 4 integriert.
Eine weitere Ausgestaltung zeigt Fig. 3. Hier ist am Trägerfahrzeug 1 (11) ein multifunktionaler Manipulator, ein seitlich verschwenkbarer Arm 12 mit einer Zusatzsensorik 13 vorgesehen (wird noch ausgeführt).
Die Sensorik 3 besteht aus einer Vielzahl von unterschiedliche physikalische Effekte ausnutzenden Sensoren, zumindest aber aus jeweils wenigstens einem optronischen Sensor 3.1, einem Bodenradar 3.2 , einem Röntgenrückstrahlsensor 3.3, einem EMI 3.4 und / oder einem Sprengstoffdetektor 3.5.
Als Vorauslöseeinrichtung 2 ist ein Flailsystem vorgesehen. Dieses weist Schlag- bzw. Flailelemente 2.1 auf.
Das Prinzip des effektiven Minensuch- und Räumsystems 100 nach den Fig. 1 bis 3 besteht darin, mit der mechanischen Vorauslöseeinrichtung 2 alle Minen an bzw. nahe der Erdoberfläche zu zerstören bzw. auszulösen und die Sensorik 3 so einzustellen, dass sie auf die Detektion vergrabener Minen optimiert ist.
Die Vorauslösung erfolgt mittels Aufschlagen der Flailelemente 2.1 am Flailsystem 2. Mit der Sensorik 3 werden dabei je nach Vorgabe nur bestimmte Gruppen von Minen detektiert, die durch vorwählbare Eigenschaften vorbestimmt werden. Diese Eigenschaften können die Position unter der Erdoberfläche mit einer Mindesttiefe x sowie eine Mindestgröße / Volumen sein, die detektiert werden sollen.
Wurde nach Fig. 1 eine Mine durch die Sensorik 3 detektiert und lokalisiert, wird das Flailsystem 2 abgeschaltet. Das Fahrzeug1 wird dann so bewegt, dass einer der Zusatzflails 7 genau über der Mine positioniert wird . Danach wird das Zusatzflail 7 eingekuppelt und über den Flailmotor (nicht näher dargestellt) in Rotation versetzt. Das Flailsystem 2 wird dann punktuell so weit in den Boden abgesenkt, bis die im Boden liegende Mine zerstört ist. Damit steht die volle Antriebsleistung des Flailsystems 2 für das Zusatzflail 7 zur Verfügung, wodurch eine schnelle Räumung gegeben ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird mit Detektion einer Mine das Trägerfahrzeug 10 mit seinem Flailsystem 2 und den Zusatzflails 7 in die entsprechende Position gefahren, was gleichfalls vorzugsweise ferngesteuert erfolgt, wobei die Ortsbestimmung als Information vom Trägerfahrzeug 11 an das erste Trägerfahrzeug 10 gegeben wird. Eine Auslösung erfolgt dann wie bereits beschrieben.
Um die Leistungsfähigkeit der Sensorik 3 weiter zu verbessern, bietet sich eine Ausführung nach Fig. 3 an. Mit der am seitlich verschwenkbaren Arm 12 angebrachten Zusatzsensorik 13 können unebene Flächen, bebaute Flächen oder mit Bewuchs und Steinen ausgezeichnetes Gelände gezielt abgesucht werden. Beispiele wären Straßenränder bzw. -gräben, das direkte Umfeld von Bäumen und Büschen, Brükkenauffahrten usw. Diese Zusatzsensorik 13 ist modular ausgeführt und kann an die Suchbreite für die Suchaufgaben optimiert werden.
In einer bevorzugten Ausführung werden die Sensordaten in einer Fusion direkt ausgewertet. Dies erfolgt in Verbindung mit einer Ortsreferenzierung, die die fahrzeug-spezifischen und absoluten Koordinaten berücksichtigen. Die Sensorkoordinatensysteme werden direkt bestimmt. Im Rahmen der Auswertung werden einzelne Sensordaten unter Berücksichtigung von Ort und Lage präzise in ein einheitliches Koordinatensystem transformiert.

Claims (18)

  1. Minensuch- und Räumsystem, aufweisend
    eine Vorauslöseeinrichtung (2), die zur Auslösung der an bzw. nahe der Oberfläche befindlichen Minen im Bereich des Minensuch- und Räumsystems (100) dient,
    Sensoren (3.1 - 3.5) zum Orten von unterhalb der Erdoberfläche befindlicher Munition,
    die unterschiedliche physikalische Effekte ausnutzend zu einer Sensorik (3) zusammengefügt sind, wodurch
    die unterhalb der Oberfläche befindlichen Minen detektiert und lokalisiert werden.
  2. Minensuch- und Räumsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Sensoren (3.1-3.5) wenigstens
    ein optronischer Sensor (3.1) und/oder ein Bodenradar (3.2) und/oder ein Röntgenrückstrahler (3.3) und/oder ein elektromagnetischer Sensor (3.4) und/oder ein Sprengstoffdetektor (3.4) sind.
  3. Minensuch- und Räumsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sprengstoffdetektor (3.5) ein TNA-Sensor, ein IMS-Sensor und /oder ein NQR-Sensor ist.
  4. Minensuch- und Räumgsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch aekennzeichnet , dass in einer Sensor- und Auswerteschaltung (4) eine direkte fusionierte Auswertung der Sensordaten erfolgt, wobei eine hochgenaue Ort- und Lagebestimmung der Minen für eine Räumung dadurch geschaffen wird, dass die Sensorkoordinatensysteme direkt im Rahmen einer Justierung und /oder Kombination mit einem GPS-Empfängern oder Inertialsensoren bestimmt und die einzelnen Sensordaten unter Berücksichtigung von Ort und Lage präzise in ein einheitliches Koordinatensystem in der Sensor- und Auswerteschaltung (4) transformiert werden.
  5. Minensuch- und Räumsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Minensuchsensorik (3) so einstellbar, dass nur eine bestimmte Gruppe von Minen detektiert wird, die sich durch vorwählbare Eigenschaften auszeichnet.
  6. Minensuch- und Räumsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaften die Position unter der Erdoberfläche mit einer Mindesttiefe x sowie eine Mindestgröße / Volumen sein können.
  7. Minensuch- und Räumsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche 1bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Trägerfahrzeug (1) oder zwei Trägerfahrzeugen (10,11) besteht.
  8. Minensuch- und Räumsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Vorauslöseeinrichtung(2) in Front des einen Trägerfahrzeug (1) oder des ersten Trägerfahrzeuges (10) angebracht ist.
  9. Minensuch- und Räumsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk des Systems (100) so ausgeführt ist , dass die Minen, die von der Vorauslöseeinrichtung (2) nicht ausgelöst werden, auch vom Fahrwerk nicht ausgelöst werden können.
  10. Minensuch- und Räumsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Minensensorik (3) hinter der mechanischen Vorauslöseeinrichtung (2) angeordnet ist.
  11. Minensuch- und Räumsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem zwei geteilten Minensuch- und Räumsystem (100) ist die Minensensorik (3) im Frontbereich des zweiten Trägerfahrzeuges (11) so weit vorne montiert, dass nach Detektion einer Mine das Trägerfahrzeug (11) anhalten kann, ohne mit dem Fahrwerk eine Mine zu überlaufen.
  12. Minensuch- und Räumsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Minensensorik (3) an einem Sensorikschwenkarm (8) angebracht ist.
  13. Minensuch- und Räumsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieVorauslöseeinrichtung (2) ein Zusatzflail (7) aufweist.
  14. Minensuch- und Räumsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorauslöseeinrichtung (2) ein Flailsystem ist.
  15. Minensuch- und Räumsystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch aekennzeichnet , dass das Zusatzflail (7) links und / oder rechts an der Achse der Vorauslöseeinrichtung (2) über eine Kupplung zum Antriebsmotor montiert ist.
  16. Minensuch- und Räumsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorauslöseeinrichtung (2) in Bezug auf die Bodenaufschlagsenergien so eingestellt wird, dass alle Minen und Minenzündeinrichtungen, die oberhalb der Suchtiefe (x) liegen, ausgelöst werden.
  17. Minensuch- und Räumsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorauslösung mittels Aufschlagen der Flailelemente erfolgt.
  18. Minensuch- und Räumsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusatzsensorik (13) vorgesehen ist, die modular ausführbar und an einem seitlich verschwenkbaren Arm (12) angebracht ist.
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