EP1816428A1 - Elektronik insbesondere für eine Wirkmittelwurfanlage - Google Patents

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EP1816428A1
EP1816428A1 EP07001681A EP07001681A EP1816428A1 EP 1816428 A1 EP1816428 A1 EP 1816428A1 EP 07001681 A EP07001681 A EP 07001681A EP 07001681 A EP07001681 A EP 07001681A EP 1816428 A1 EP1816428 A1 EP 1816428A1
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EP
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electronics
unit
ammunition
tripping
trip
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EP07001681A
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Michael Kunz
Andreas Blache
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F1/00—Launching apparatus for projecting projectiles or missiles from barrels, e.g. cannons; Harpoon guns
    • F41F1/08—Multibarrel guns, e.g. twin guns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A19/00—Firing or trigger mechanisms; Cocking mechanisms
    • F41A19/58—Electric firing mechanisms
    • F41A19/68—Electric firing mechanisms for multibarrel guns or multibarrel rocket launchers or multicanisters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/145—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for dispensing gases, vapours, powders, particles or chemically-reactive substances
    • F42B5/15—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for dispensing gases, vapours, powders, particles or chemically-reactive substances for creating a screening or decoy effect, e.g. using radar chaff or infrared material
    • F42B5/155—Smoke-pot projectors, e.g. arranged on vehicles

Definitions

  • the invention relates in particular to a modular triggering electronics for, in particular, an active agent throwing system, also known as a self-protection throwing device.
  • Agent throwing equipment in particular launcher, used for launching of active bodies or active media, such as fog, explosive, noise and / or decoy and tear gas, pepper or the like. Throwing systems are usually mounted or used on vehicles such as land vehicles and ships and on buildings. Such litter cups or shafts with active body are in the DE 37 06 213 C2 disclosed. Also the DE 43 38 650 C1 as well as the DE 100 08 198 A1 describe such active agent throwing equipment.
  • Such active agent throwing systems consist essentially of a launching device, which can be designed differently, as well as a tripping device electrically in functional effect with this launching device.
  • This serves to ignite the ammunition.
  • the firing of ammunition is often done electrically, i.e., is initiated electrically.
  • an ignition element located in the ammunition for example a priming pill, is brought to ignition via the feed.
  • the control is done with conventional electronics.
  • the entire control electronics are located in a central supply and operating unit. The activation and release of the ammunition takes place within this central unit.
  • the supply of energy to ignite the ammunition via leads from the central unit via the ammunition recording such as pitchers, magazines, etc., to the ammunition, so over appropriate distances.
  • the electromagnetic compatibility (EMC) is a special point.
  • the known systems are usually designed tailored to the particular application and can only be partially transferred to other systems.
  • the invention takes on the task to show a new transmission concept, which in particular gives more consideration to the problem of EMC.
  • the invention is based on the idea to divide the entire system electronics to ignite the ammunition.
  • the respective triggering unit contains the triggering electronics, in which the energy necessary for igniting the ammunition is built up, and is preferably in the immediate vicinity of the ammunition.
  • the single trip unit with tripping electronics can be housed in separate metal housings to improve EMC safety.
  • the triggering electronics can also be integrated directly into the ammunition. In this case, the trip unit can be omitted as such.
  • a trip unit / trip electronics is assigned to a single ammunition or ammunition group. As is known, there are several groups of ammunition on an object to be protected, which are operated individually or together to form a launcher.
  • the operating unit preferably communicates via a bus system (bidirectionally, serially) with one or any number of modularly designed trip units. These can, as already mentioned, for example, be combined to any groups, to a central thrower arrangement or active agent throwing system or to a decentralized arrangement.
  • the controllers are intended for communication and control of the processes.
  • the control unit can be used to control either only a single specific or several specific or all trip units.
  • Decentralized trip units are connected to the control unit via a wiring unit. The ignition energy is built up in each case within the respective trip units.
  • the advantage of this solution is that a variably deployable electronic system is created by the use of at least one trip unit with electronics with modular design, especially in conjunction with a bus system, which can be transferred to other systems without significant modifications.
  • the central control electronics can be extended by any number of output stages, ie, trip units.
  • By simple changes in the software in the controler of the bus system can also system functions, such as for example, the timing for firing the ammunition within the salvo, very easily varied and changed.
  • the operating unit is easier to carry out, since the power unit is separated into the tripping units and thus close to the ammunition. This is of course also possible with conventional technology, ie without a bus system.
  • the trip unit 3 as protection includes the triggering electronics (not shown in detail). This is thus in the immediate vicinity of the ammunition, not shown. But it is also possible a shift of the triggering electronics directly in the ammunition (not shown), the trip unit 3 can then be omitted.
  • the control unit 2 is connected via electrical lines 4 with the at least one trip unit or tripping electronics 3.
  • a bus system bidirectional, serial
  • FIG. 2 and FIG. 3 show a centralized or decentralized arrangement of the tripping units 3 with an operating unit 2.
  • integrated in the overall system electronics 1 is a project-specific MMI 5, while in the embodiment according to FIG said wiring unit 6 is to be provided.
  • Each trip unit 3 determines after switching on the system 1 their address (ID) via a slot coding. By selecting the corresponding ID, the operating unit 2 can control individual (singlecast), multiple or all trip units 3 (broadcast).
  • the operating unit 3 serves to supply the entire system 1 with energy.
  • the tripping units 3 are addressed cyclically by the operating unit 2.
  • the operating unit 2 sends the current state in which the system 1 is located, for example, safely or sharply.
  • the trip units 3 are designed so that they themselves recognize the transitions in the states.
  • the affected tripping units 3 are set in a safe state, for example by shorting the ignition capacitors (not shown in detail). These are discharged, the load current is interrupted, the output short-circuit is established.

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Abstract

Es wird vorgeschlagen, dass das Gesamtsystem Elektronik (1) zur Zündung einer Munition aufgeteilt und in einer Bedieneinheit (2) und in wenigstens einer Auslöseeinheit (3) integriert wird. Die jeweilige Auslöseeinheit (3) beinhaltet dabei die Auslöseelektronik, in der die zum Zünden der Munition notwendige Energie aufgebaut wird und befindet sich bevorzugt in der Munition oder in unmittelbarer räumlicher Nähe zur Munition.

Description

  • Die Erfindung betrifft speziell eine modulare Auslöseelektronik für insbesondere eine Wirkmittelwurfanlage, auch als Selbstschutz-Werfereinrichtung bekannt.
  • Wirkmittelwurfanlagen, insbesondere Werfer, dienen zum Abschuss von Wirkkörpern bzw. Wirkmedien, wie beispielsweise Nebel-, Spreng-, Stör- und / oder Täuschkörper sowie Tränengas, Pfeffer oder dergleichen. Wurfanlagen werden in der Regel an Fahrzeugen wie Landfahrzeuge und Schiffe und an Gebäuden angebracht bzw. eingesetzt. Derartige Wurfbecher oder Schächte mit Wirkkörper sind in der DE 37 06 213 C2 offenbart. Auch die DE 43 38 650C1 sowie die DE 100 08 198 A1 beschreiben derartige Wirkmittelwurfanlagen.
  • Derartige Wirkmittelwurfanlagen bestehen im Wesentlichen aus einer Abschusseinrichtung, die unterschiedlich konzipiert sein, sowie einer mit dieser Abschusseinrichtung elektrisch in funktionaler Wirkung befindlichen Auslöseelektronik. Diese dient dazu, dass die Munition gezündet wird. Die Zündung von Munition erfolgt häufig elektrisch, d.h., wird elektrisch initiiert. Dazu wird ein in der Munition befindliches Anzündelement, beispielsweise eine Anzündpille, über die Zuführung elektrische Energie zur Zündung gebracht. Die Ansteuerung erfolgt mit konventioneller Elektronik. Die gesamte Steuerelektronik befindet sich in einer zentralen Versorgungs- und Bedieneinheit. Die Ansteuerung und Auslösung der Munition erfolgt innerhalb dieser Zentraleinheit. Die Zuführung der Energie zum Zünden der Munition erfolgt über Zuleitungen von der Zentraleinheit über die Munitionsaufnahme wie Werferbecher, Magazine etc., zur Munition, also über entsprechende Wegstrecken. Dabei ist insbesondere die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ein besonderer Punkt. Zudem sind die bekannten Systeme in der Regel auf den jeweiligen Anwendungsfall maßgeschneidert ausgelegt und können nur bedingt auf andere Systeme übertragen werden.
  • Hier greift die Erfindung die Aufgabe auf, ein neues Übertragungskonzept aufzuzeigen, das insbesondere dem Problem der EMV mehr Berücksichtung schenkt.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgelistet.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, das Gesamtsystem Elektronik zur Zündung der Munition aufzuteilen.
  • In einer ersten Variante erfolgt die Aufteilung in eine Bedieneinheit / zentrale Steuereinheit (z.B. Feuerleitrechner) (im Weiteren werden beide Möglichkeiten mit 'Bedieneinheit' bezeichnet) und in wenigstens eine Auslöseeinheit. Die jeweilige Auslöseeinheit beinhaltet dabei die Auslöseelektronik, in der die zum Zünden der Munition notwendige Energie aufgebaut wird und befindet sich bevorzugt in unmittelbarer räumlicher Nähe zur Munition. Die einzelne Auslöseeinheit mit Auslöseelektronik kann zur Verbesserung der EMV Sicherheit in separaten Metallgehäusen eingehaust werden.
    Alternativ kann in einer zweiten Variante die Auslöseelektronik auch direkt in die Munition integriert werden. Dabei kann dann die Auslöseeinheit als solche entfallen.
  • Eine Auslöseeinheit / Auslöselektronik wird einer einzelnen Munition bzw. einer Munitionsgruppe zugeordnet. Bekanntlich befinden sich an einem zu schützenden Objekt mehrere Munitionsgruppen, die einzeln oder zu einer Werferanlage zusammengefasst betrieben werden.
  • Die Bedieneinheit kommuniziert bevorzugt über ein Bussystem (bidirektional, seriell) mit einer oder beliebig vielen, der modular aufgebauten Auslöseeinheiten. Diese können, wie bereits erwähnt, beispielsweise zu beliebigen Gruppen, zu einer zentralen Werferanordnung bzw. Wirkmittelwurfanlage oder zu einer dezentralen Anordnung zusammengefasst werden.
  • In der Bedieneinheit sind die Controler für die Kommunikation und Steuerung der Abläufe vorgesehen. Durch die Anwahl der entsprechenden ID kann über die Bedieneinheit entweder nur eine einzelne bestimmte oder mehrere bestimmte oder alle Auslöseeinheiten angesteuert werden. Die Bedieneinheit kann ein projektspezifisches MMI (Mensch-Maschine-Interface = Bedien- und Anzeigeelemente) enthalten. Dezentral angeordnete Auslöseeinheiten werden über eine Verdrahtungseinheit an die Bedieneinheit angeschlossen. Die Zündenergie wird in jedem Fall innerhalb der jeweiligen Auslöseeinheiten aufgebaut.
  • Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass durch den Einsatz wenigstens einer Auslöseeinheit mit -elektronik mit modularem Aufbau insbesondere in Verbindung mit einem Bussystem ein variabel einsetzbares Elektroniksystem geschaffen wird, das ohne maßgebliche Modifikationen auf andere Systeme übertragen werden kann. Die zentrale Steuerelektronik kann um beliebig viele Endstufen, d.h., Auslöseeinheiten erweitert werden. Durch einfache Änderungen in der Software im Controler des Bussystems können zudem Systemfunktionen, wie beispielsweise die Taktung zur Zündung der Munition innerhalb der Salven, sehr leicht variiert und verändert werden. Die Bedieneinheit ist leichter ausführbar, da der Leistungsteil in die Auslöseeinheiten und damit in die Nähe der Munition ausgegliedert wird. Die ist auch natürlich mit konventioneller Technik, d.h., ohne ein Bussystem möglich.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Dabei wird davon ausgegangen, dass die dieser Erfindung zugrunde liegende Wirkmittelwurfanlage als solches in seinen grundlegenden Bestandteilen und Funktion bekannt ist.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    ein allgemeines Aufbaukonzept,
    Fig. 2
    ein Beispiel einer zentralen Werferanordnung,
    Fig. 3
    ein Beispiel einer dezentralen Werferanordnung.
  • Das Gesamtsystem Elektronik 1 wird, wie in Fig. 1 dargestellte, aufgeteilt in eine Komponente Bedieneinheit 2 und wenigstens eine weitere Komponente Auslöseeinheit 3. Die Auslöseeinheit 3 als Schutz beinhaltet die Auslöseelektronik (nicht näher dargestellt). Diese befindet sich damit in unmittelbarer räumlicher Nähe zur nicht näher dargestellten Munition. Möglich ist aber auch eine Verlagerung der Auslöseelektronik direkt in der Munition (nicht näher dargestellt), die Auslöseeinheit 3 kann dann entfallen. Die Bedieneinheit 2 ist über elektrische Leitungen 4 mit der wenigstens einen Auslöseeinheit bzw. Auslöselektronik 3 verbunden.
  • Bevorzugt handelt es sich dabei um mehrere Energie- und Datenkabel, die mit der wenigstens einen Auslöseeinheit 3 verbunden sind, die ein Bussystem (bidirektional, seriell) bilden, das als Kommunikationsbasis zwischen der Bedieneinheit 2 und den Auslöseeinheiten 3 dient. Dabei kann innerhalb der Auslöseeinheit mit -elektronik noch zwischen der Buseinheit und mehreren Auslöseeinheiten 3 unterschieden werden.
  • Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine zentrale bzw. dezentrale Anordnung der Auslöseeinheiten 3 mit einer Bedieneinheit 2. In Fig. 2 mit eingebunden in das Gesamtsystem Elektronik 1 ist ein projektspezifisches MMI 5, während in der Ausführung nach Fig. 3 zusätzlich eine so genannte Verdrahtungseinheit 6 vorzusehen ist.
  • Jede Auslöseeinheit 3 ermittelt nach dem Einschalten des Systems 1 ihre Adresse (ID) über eine Steckplatzkodierung. Durch Anwahl der entsprechenden ID kann die Bedieneinheit 2 einzelne (Singlecast), mehrere oder alle Auslöseeinheiten 3 (Broadcast) ansteuern.
  • Die Bedieneinheit 3 dient zur Versorgung des Gesamtsystems 1 mit Energie.
  • In der Bedieneinheit 2 sind die Controler 7 für die Kommunikation und Steuerung der Abläufe vorgesehen. In der Auswertelektronik sind über den Controler 7 folgende Funktionen vorgesehen:
    • Überprüfung des Ladezustandes der Munition,
    • Aufladen der Zündkondensatoren,
    • Freischaltung der Zündkette,
    • Aufheben des Ausgangskurzschlusses,
    • Zünden der über die Bedieneinheit angewählten Munition,
    • Statusmeldung an die Bedieneinheit.
  • Um eine Verbindungsüberwachung zu gewährleisten, werden die Auslöseeinheiten 3 zyklisch von der Bedieneinheit 2 angesprochen. Dabei sendet die Bedieneinheit 2 den aktuellen Zustand in dem sich das System 1 befindet, beispielsweise sicher oder scharf. Die Auslöseeinheiten 3 sind so ausgeführt, dass sie selbst die Übergänge in den Zuständen erkennen. Bei Ausfall einer oder mehrerer Datenleitungen 4 zu beliebigen Auslöseeinheiten 3 werden die betroffenen Auslöseeinheiten 3 in einen sicheren Zustand gesetzt, beispielsweise durch Kurzschließen der Zündungskondensatoren (nicht näher dargestellt). Diese werden dadurch entladen, der Laststrom wird unterbrochen, der Ausgangskurzschluss wird hergestellt.

Claims (8)

  1. Elektronik für insbesondere eine Wirkmittelwurfanlage, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtsystem Elektronik (1) aufgeteilt wird in eine Komponente Bedieneinheit (2) und wenigstens eine weitere Komponente Auslöseeinheit (3), wobei die Auslöseeinheit (3) eine Auslöseelektronik für eine Munition beinhaltet und die Bedieneinheit (2) über elektrische Leitungen (4) mit der wenigstens einen Auslöseeinheit (3) verbunden ist.
  2. Elektronik an Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinheit (3) sich in unmittelbarer räumlicher Nähe zur Munition befindet.
  3. Elektronik für insbesondere eine Wirkmittelwurfanlage, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtsystem Elektronik (1) aufgeteilt wird in eine Komponente Bedieneinheit (2) und wenigstens eine weitere Komponente Auslöseelektronik, wobei die Bedieneinheit (2) über elektrische Leitungen (4) mit der wenigstens einen Auslöseelektronik verbunden ist.
  4. Elektronik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseelektronik in der Munition integriert ist.
  5. Elektronik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die modular aufgebauten Auslöseeinheiten (3) mit der Auslöseelektronik oder die Auslöseelektronik zu beliebigen Gruppen, zu einer zentralen Werferanordnung bzw. Wirkmittelwurfanlage oder zu einer dezentralen Anordnung zusammengefasst werden.
  6. Elektronik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bedieneinheit (2) die Controler (7) für die Kommunikation und Steuerung der Abläufe vorgesehen sind.
  7. Elektronik nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinheiten (3) oder Auslöseelektronik zyklisch von der Bedieneinheit 2 angesprochen werden, wobei die Bedieneinheit (2) den aktuellen Zustand, in dem sich das System (1) befindet, sendet.
  8. Elektronik nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik in den Auslöseeinheiten (3) bzw. der Auslöseelektronik so ausgeführt sind, dass sie selbst die Übergänge in den Zuständen erkennen und bei Ausfall einer oder mehrerer Datenleitungen (4) die betroffenen Auslöseeinheiten (3) in einen sicheren Zustand setzt.
EP07001681.1A 2006-02-01 2007-01-26 Wirkmittelwurfanlage mit Elektronik Active EP1816428B1 (de)

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