EP1494189A2 - Sensoreinrichtung zur Detektion von ABC-Waffen - Google Patents

Sensoreinrichtung zur Detektion von ABC-Waffen Download PDF

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EP1494189A2
EP1494189A2 EP04009517A EP04009517A EP1494189A2 EP 1494189 A2 EP1494189 A2 EP 1494189A2 EP 04009517 A EP04009517 A EP 04009517A EP 04009517 A EP04009517 A EP 04009517A EP 1494189 A2 EP1494189 A2 EP 1494189A2
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EP
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sensor device
sensor
housing
determining
target area
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EP04009517A
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Gerd Christian Knese
Wolfgang Dr. Seidel
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall W&M GmbH
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/12—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to undesired emission of substances, e.g. pollution alarms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/365—Projectiles transmitting information to a remote location using optical or electronic means
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems

Definitions

  • the invention relates to an autonomous sensor device which can be brought into a target area.
  • Radioactive radiation as well as biological or chemical warfare agents it is known either persons provided with protective suits or suitably equipped To send armored vehicles into the target area, there to the radiation or the To identify warfare agents.
  • the invention is based on the object of providing a cost-effective solution for determining radioactive radiation and their direction of irradiation and / or biological and / or chemical Indicate warfare agents in a given target area, which is an immediate target Does not require the use of ABC specialists.
  • the goal is the autonomous and early warning of ABC effects.
  • the invention is based essentially on the idea of corresponding ABC sensors to be integrated into an autonomous sensor device, which is controlled by helicopters, drones, Missiles, cargoes (for example, with an artillery shell or steering ammunition), but can also be moved manually to the corresponding destination area.
  • the sensor device according to the invention further includes an electronic evaluation and control device and a messaging device.
  • this preferably comprises a braking device.
  • the sensor device according to the invention has, apart from the fact that it is relatively inexpensive compared to armored vehicles and requires no immediate use of ABC specialists, the advantage that it can be discontinued very quickly in areas which are greater from the operations center 40 km. In addition, only a simple logistics is required and the sensor device can easily ensure autonomous operation over several months, provided that the power supply facilities are designed accordingly.
  • the sensor device 1 is a sensor device according to the invention which has been deposited in a target area designated.
  • the sensor device 1 comprises a housing 2, on which a dashed line indicated parachute device 3 was located shortly before the landing of the sensor device 1 has been separated from the housing 2 by means of a separating lock 4.
  • a mechanical erector 5 which comprises a plurality of paddle-shaped erecting elements 6, which after landing or a Manual positioning of the sensor device 1 were opened and the sensor device 1 bring to a predetermined starting position.
  • a power supply device 7 located on or in the housing of the sensor device 1 is a power supply device 7, one or more sensor carriers 8 with sensors 9 for measuring the radioactivity and for measuring biological and / or chemical warfare agents.
  • the sensor device 1 comprises a device 10 for precise position determination of Sensor device 1, z. B. a GPS module, and an evaluation and control device 11th with a messaging device 13 including a telescopically extendable Antenna 12 for remote data transmission of the measured information.
  • an electronic compass 14 and a tilt sensor 15 integrated into the probe. This is u. a. also the provision the irradiation direction of radioactive radiation.
  • the sensor device 1 If the sensor device 1 spent in the target area and dropped, this is decelerated by the opening of the parachute device 3. After disconnecting the parachute device 3 and landing in the given area of application is the sensor device 1 erected by means of the erector 5 and the antenna 12 and the Sensor carrier 8 pushed out of the housing 2 of the sensor device 1.
  • the sensor device When moving the sensor device 1 by a spin stabilized artillery projectile the sensor device must be unwound before the parachute opening 3 by swirl vanes 16 and be stabilized by a stabilization unit 17 during this phase.
  • the invention is not limited to the embodiment described above limited.
  • the sensor device according to the invention can e.g. also by means of a remotely controllable autonomous vehicle manually deducted in the respective target area become.
  • the parachute device can be omitted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine in ein Zielgebiet verbringbare autonome Sensoreinrichtung (1). Um eine kostengünstige Lösung zur Ermittlung radioaktiver Strahlung sowie deren Einstrahlrichtung und/oder biologischer und/oder chemischer Kampfstoffe inkl. Klassifizierung in einem vorgegebenen Zielgebiet zu ermöglichen, welche einen unmittelbaren Einsatz von ABC-Spezialisten vor Ort nicht erforderlich macht, schlägt die Erfindung vor, entsprechende ABC-Sensoren (9) in eine autonome Sensoreinrichtung (1) zu integrieren, welche mittels Hubschrauber, Drohnen, Raketen und Cargogeschossen, aber auch manuell, in das entsprechende Zielgebiet verbringbar ist. Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung (1) umfaßt ferner eine elektronische Auswerte- und Steuereinrichtung (11) sowie eine Nachrichtenübermittlungseinrichtung (13) und eine Vorrichtung zur dreidimensionalen Positionsbestimmung (10) sowie einen Neigesensor (15) und einen elektronischen Kompass (14) zur Bestimmung der Winkellage im Raum. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine in ein Zielgebiet verbringbare autonome Sensoreinrichtung.
Zum Aufspüren radioaktiver Strahlung sowie biologischer oder chemischer Kampfstoffe ist es bekannt, entweder mit Schutzanzügen versehene Personen oder entsprechend ausgerüstete gepanzerte Fahrzeuge in das Zielgebiet zu schicken, um dort die Strahlung bzw. die Kampfstoffe zu ermitteln.
Bei der zunehmenden Bedrohung durch den Einsatz von ABC-Waffen auf den Gefechtsfeldem ist das Bedrohungspotential für die Messungen durchführenden ABC-Spezialisten beträchtlich und der Einsatz entsprechender Fahrzeuge mit hohen Kosten verbunden. Außerdem können entsprechende Fahrzeuge häufig nicht überall auf dem Gefechtsfeld eingesetzt werden, so daß sie nur ein begrenztes Einsatzspektrum besitzen. Schließlich ist ein relativ hoher Logistikaufwand mit dem Einsatz derartiger Fahrzeuge verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Lösung zur Ermittlung radioaktiver Strahlung sowie deren Einstrahlrichtung und/oder biologischer und/oder chemischer Kampfstoffe in einem vorgegebenen Zielgebiet anzugeben, welche einen unmittelbaren Einsatz von ABC-Spezialisten nicht erforderlich macht. Ziel ist die autonome und frühzeitige Warnung vor ABC-Einwirkungen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, entsprechende ABC-Sensoren in eine autonome Sensoreinrichtung zu integrieren, welche mittels Hubschrauber, Drohnen, Raketen, Cargogeschosses (z.B. mit einem Artilleriegeschoß oder Lenkmunition), aber auch manuell in das entsprechende Zielgebiet verbringbar ist. Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung umfaßt ferner eine elektronische Auswerte- und Steuereinrichtung sowie eine Nachrichtenübermittlungseinrichtung.
Sofern es sich um eine abwerfbare Sensoreinrichtung handelt, umfaßt diese vorzugsweise eine Bremseinrichtung.
Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung weist, abgesehen davon, daß sie im Vergleich zu gepanzerten Fahrzeugen relativ kostengünstig ist und keinen unmittelbaren Einsatz von ABC-Spezialisten erfordert, den Vorteil auf, daß sie sehr schnell auch in Gebieten abgesetzt werden kann, welche von der Operationszentrale einen Abstand größer 40 km aufweisen. Außerdem ist nur eine einfache Logistik erforderlich und die Sensoreinrichtung kann problemlos über mehrere Monate einen autonomen Betrieb gewährleisten, sofern die Stromversorgungseinrichtungen entsprechend ausgelegt sind.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand einer Figur erläuterten Ausführungsbeispiel.
In der Fig. ist mit 1 eine in einem Zielgebiet abgesetzte erfindungsgemäße Sensoreinrichtung bezeichnet. Die Sensoreinrichtung 1 umfaßt ein Gehäuse 2, an dem sich eine gestrichelt angedeutete Fallschirmeinrichtung 3 befand, die kurz vor der Landung der Sensoreinrichtung 1 von dem Gehäuse 2 mittels eines Trennschlosses 4 abgetrennt wurde.
An dem Gehäuse 2 ist außerdem eine mechanische Aufrichtvorrichtung 5 vorgesehen, welche mehrere paddelförmige Aufrichtelemente 6 umfaßt, die nach der Landung bzw. einer manuellen Positionierung der Sensoreinrichtung 1 aufgeklappt wurden und die Sensoreinrichtung 1 in eine vorbestimmte Ausgangsposition bringen.
Ferner befinden sich an bzw. in dem Gehäuse der Sensoreinrichtung 1 eine Stromversorgungseinrichtung 7, ein oder mehrere Sensorträger 8 mit Sensoren 9 zur Messung der Radioaktivität sowie zur Messung biologischer und/oder chemischer Kampfstoffe. Außerdem umfaßt die Sensoreinrichtung 1 eine Vorrichtung 10 zur genauen Positionsbestimmung der Sensoreinrichtung 1, z. B. ein GPS-Modul, und eine Auswerte- und Steuereinrichtung 11 mit einer Nachrichtenübermittlungseinrichtung 13 einschließlich einer teleskopartig ausschiebbaren Antenne 12 für die Datenfernübertragung der gemessenen Informationen.
Zur Bestimmung der Sondenausrichtung in Bezug zur magnetischen Nordrichtung und der Sondenneigung sind ein elektronischer Kompass 14 sowie ein Neigesensor 15 (z. B. ein Beschleunigungsaufnehmer) in die Sonde integriert. Dies dient u. a. auch der Bestimmung der Einstrahlrichtung radioaktiver Strahlungen.
Wird die Sensoreinrichtung 1 in das Zielgebiet verbracht und abgeworfen, wird diese durch die sich öffnende Fallschirmeinrichtung 3 abgebremst. Nach Abtrennen der Fallschirmeinrichtung 3 und Landung in dem vorgegebenen Einsatzgebiet wird die Sensoreinrichtung 1 mittels der Aufrichtvorrichtung 5 aufgerichtet und die Antenne 12 sowie der Sensorträger 8 aus dem Gehäuse 2 der Sensoreinrichtung 1 herausgeschoben.
Bei Verbringung der Sensoreinrichtung 1 durch ein drallstabilisiertes Artilleriegeschoß muss die Sensoreinrichtung vor der Fallschirmöffnung 3 durch Drallflügel 16 entdrallt und während dieser Phase durch eine Stabilisierungseinheit 17 stabilisiert werden.
Anschließend wird dann mit Hilfe der Sensoren 9 und der Auswerte- und Steuereinrichtung 11 das Vorhandensein von Radioaktivität und biologischen sowie chemischen Kampfstoffen ermittelt und die entsprechenden Meßwerte einschließlich der - durch die Vorrichtung 10 - ermittelten Position der Sensoreinrichtung 1 per Langstreckenfunk oder via Satellit an eine Operationszentrale übermittelt.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung z.B. auch mittels eines fernsteuerbaren autonomen Fahrzeuges manuell in dem jeweiligen Zielgebiet abgesetzt werden. In diesem Fall kann die Fallschirmeinrichtung entfallen.
Bezugszeichenliste
1
Sensoreinrichtung
2
Gehäuse
3
Fallschirmeinrichtung, Bremsvorrichtung
4
Trennschloß
5
Aufrichtvorrichtung
6
Aufrichtelement
7
Stromversorgungseinrichtung
8
Sensorträger
9
ABC-Sensoren
10
Vorrichtung zur dreidimensionalen Positionsbestimmung, z. B. GPS-Modul
11
Auswerte- und Steuereinrichtung
12
Antenne
13
Nachrichtenübermittlungseinrichtung
14
Elektronischer Kompass
15
Neigesensor
16
Drallflügel
17
Stabilisierungseinheit

Claims (5)

  1. In ein Zielgebiet verbringbare autonome Sensoreinrichtung (1) mit den Merkmalen:
    a) die Sensoreinrichtung (1) umfaßt ein Gehäuse (2) mit einer elektronischen Auswerte- und Steuereinrichtung (11) sowie einer Nachrichtenübermittlungseinrichtung (13);
    b) die Sensoreinrichtung weist ferner Sensoren (9) zur Messung der radioaktiven Strahlung sowie deren Einstrahlrichtung und/oder zur Bestimmung des Gehaltes der Luft an biologischen Kampfstoffen und/oder des Gehaltes der Luft und Klassifizierung von chemischen Kampfstoffen im Zielgebiet auf, deren Meßwerte von der Auswerte- und Steuereinrichtung (11) auswertbar und über die Nachrichtenübermittlungseinrichtung (13) an eine Operationszentrale übermittelbar sind.
  2. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) mindestens einen Sensorträger (8) für mindestens einen der Sensoren (9) umfaßt, welcher aus dem Gehäuse (2) herausschwenkbar oder herausschiebbar an diesem angeordnet ist.
  3. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer durch Abwurf verbringbaren Sensoreinrichtung (1) an oder in dem Gehäuse (2) eine Bremsvorrichtung (3), und eine Aufrichtvorrichtung (5) - welche auch bei manueller Verbringung vorhanden ist - vorgesehen sind.
  4. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verbringung der Sensoreinrichtung (1) durch ein drallstabilisiertes Artilleriegeschoß ein Entdrallvorgang durch Drallflügel (16) und eine Stabilisierungseinheit (17) vorgesehen ist.
  5. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) eine Vorrichtung zur dreidimensionalen Positionsbestimmung, z. B. ein GPS-Modul (10), sowie einen elektronischen Kompass (14) zur Bestimmung der Ausrichtung in Bezug auf die magnetische Nordrichtung des Endmagnetfeldes und einen Neigesensor (15) zur Bestimmung der Winkellage im Raum umfaßt.
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