WO2017206978A1 - Statusanzeigeeinrichtung eines zündsystems, lesemodul, zünder, munition und verfahren zum überwachen und/oder bergen einer munition - Google Patents

Statusanzeigeeinrichtung eines zündsystems, lesemodul, zünder, munition und verfahren zum überwachen und/oder bergen einer munition Download PDF

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WO2017206978A1
WO2017206978A1 PCT/DE2017/100363 DE2017100363W WO2017206978A1 WO 2017206978 A1 WO2017206978 A1 WO 2017206978A1 DE 2017100363 W DE2017100363 W DE 2017100363W WO 2017206978 A1 WO2017206978 A1 WO 2017206978A1
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WO
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transponder
display device
state
status display
ignition system
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PCT/DE2017/100363
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English (en)
French (fr)
Inventor
Knud Lämmle
Wolfgang BÜNSCH
Original Assignee
Atlas Elektronik Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C21/00—Checking fuzes; Testing fuzes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/18—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein a carrier for an element of the pyrotechnic or explosive train is moved
    • F42C15/188—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein a carrier for an element of the pyrotechnic or explosive train is moved using a rotatable carrier
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/34—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein the safety or arming action is effected by a blocking-member in the pyrotechnic or explosive train between primer and main charge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/40—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein the safety or arming action is effected electrically

Definitions

  • the invention relates to a status indicator of an ignition system and a read module for non-contact readout of the status of an ignition system, an igniter for igniting an ammunition, an ammunition and a method for monitoring and / or recovery of ammunition.
  • the status of an ignition system is usually characterized by an optical display with alternating color coding. Often, a green indicator and / or the letter "S" for a safe state of the ignition system and a red indicator and / or the letter “A” for an unlocked state of the ignition system is used. For this purpose, usually color-coded components or LED or LCD displays are used.
  • This prior art optical status indicator is usually mounted externally on the shell of a detonator, fuse and weapon unit and / or ammunition.
  • optical status indicators in poor visibility, at long distances or in the case of covered ammunition, such as buried land mines or sunken mines in the sea sediment, poor or even can not be read.
  • the optical reading requires a relatively close Approaching a person to the ignition system and / or the ammunition, so that there is a corresponding hazard.
  • the object of the invention is to improve the state of the art.
  • Transponder having at least one antenna, wherein in the display case in a safe state and / or a unlocked state of the ignition system of the first transponder is connected via a connecting element, so that the state of the ignition system without contact and free of an optical display by means of the first transponder with the antenna is transferable to an assignable read module.
  • the state of the ignition system is transmitted from the first transponder in the display case to an associated reading module, the state of the ignition system is also determined from a safe distance, in poor visibility and / or in the case of covert ammunition.
  • the state of the ignition system is transmitted contactlessly and wirelessly to the reading module, so that the range of the transmission depends only on the type of transponder and / or reading module and the prevailing environmental conditions.
  • the state of an ignition system can be determined, in particular, even when the view of the ignition system is completely blocked and / or the ignition system is completely submerged in mud, in the sediment or in the ground.
  • the recovery of floating on the water surface or in the water ammunition or ammunition loaded underwater vehicle is facilitated because the state of the ignition system can be determined and displayed regardless of the orientation of the underwater vehicle in the water or on the water surface.
  • the status indicator can be advantageously used for short-term or permanent monitoring of ammunition storage and / or transport. Consequently, the safety is increased and reduces the risk to persons.
  • Status display device additionally or exclusively for a conventional visual indication of the status of an ignition system used.
  • An essential idea of the invention is based on the fact that, depending on the state of an ignition system via a connecting element, a circuit is produced between the ignition system and a first transponder, the circuit in particular being a mechanical circuit is, so that the transponder can transmit this state without contact and free of an optical display on to an assignable reader module. Thus, an optical reading of the state of the ignition system in the immediate vicinity of the ignition system is no longer necessary.
  • a "status display device” is in particular a device for determining and / or transmitting the state of an ignition system
  • Status indicator means a secure state and / or an unlocked state of an ignition system fixed or can transmit this or this for display to a reader module.
  • a status display device has in particular at least one transponder and at least one antenna, so that the state of the ignition system can be transmitted in particular wirelessly and / or contactlessly.
  • the transponder has in particular a contact or a plurality of contacts to a connecting element.
  • An "ignition system” is a system which is used in particular for triggering (firing) ammunition and / or explosives explosions and / or rocket propulsion
  • Ammunition module which is intended to initiate an active charge and / or propellant charge.
  • the ignition system has in particular a primer and / or a precharge (booster charge) in addition to the actual detonator.
  • the ignition system points in particular all stages of a detonating chain with detonator, booster charge and / or active charge or propellant charge on.
  • the ignition system may in particular be in a "safe state” in which initiation of the active charge and / or ammunition or propellant charge is not possible, or in an "unlocked state” in which the active charge and / or ammunition or propellant charge can be ignited ,
  • a "transponder” is in particular a wireless communication device which receives and automatically answers and / or forwards incoming signals.
  • a transponder in particular, reads out data from an allocated memory and transmits it so that the identity and / or further stored information is transmitted
  • a transponder may, in particular, be a passive transponder or an active transponder
  • a transponder may be, in particular, a satellite transponder, radar transponder, induction transponder, RFID and / or a secondary radar transponder The transponder is assigned a separate antenna.
  • An "antenna” is in particular a technical device for transmitting and / or receiving electromagnetic waves and / or signals
  • An antenna is used in particular for wireless communication
  • An antenna generates electric and / or magnetic fields in particular In particular, it is a satellite, radar and / or RFID antenna.
  • An antenna is in particular a transponder permanently assigns or transmits the signals from and / or to multiple transponders.
  • a "display case” is, in particular, the purposeful bringing about of the determination, transmission and / or display of the state of the ignition system, in order to enter the display case an electromagnetic signal is transmitted to the transponder and / or another activation signal, in particular by a read module.
  • connection element is in particular an element which brings about an association of the ignition system with the first transponder and / or further transponders, in particular an electrical and / or electronic and / or mechanical circuit to the transponder is realized by the connection element a mechanical connection of the transponder takes place through the connecting element, so that there is no electrical or electromagnetic coupling but only a mechanical coupling between the ignition electronics and the transponder electronics and / or antenna
  • the mechanical wiring can take place, for example, by a rotor, which switches a transponder depending on the state of the ignition system and / or this "On", so that this transponder can transmit the corresponding state of the ignition system.
  • an electrical wiring of the transponder can take place via a contact surface on the lateral surface of the rotor, in particular due to a rotation of the rotor.
  • An electrical coupling via the connecting element is in particular in a pure electric igniter advantageous whose fuse is based essentially on the charging or non-charging of a firing capacitor or the like, as can be used for example in combination with a so-called EFI (Exploding Foil Initiator) ignition element.
  • a corresponding wiring leads to the state of the ignition electronics (eg, starting capacitor charged or discharged) to activate or deactivate the transponder (s).
  • the "read module” (also referred to as “reader”) is, in particular, a transmitter and / or receiver for radio communication with one or more transponders, wherein the read module in particular can transmit and / or receive electromagnetic signals.
  • a reading module can detect a received electromagnetic signal, gain, signal and / or display variable states, data and / or information therefrom.
  • a read module can also send targeted signals, such as an activation signal, to a transponder.
  • a reading module is an RFID reading module.
  • a reading module may be based on its electromagnetic signal transmitted to a transponder and / or electromagnetic Alternating field and the then influenced by the transponder electromagnetic signal and / or field detect a safe state or an unlocked state of the ignition system and / or display.
  • the reading device can in particular also read out and / or display the serial identification number of the ignition system and / or the status display device.
  • the status display device has a second transponder with a second antenna, so that in the case of display by one of the two transponders a secure state of the ignition system or by the other of the two transponders an unlocked state of the ignition system is transmitted.
  • the second transponder may also use the antenna of the first transponder for transmission, wherein, depending on the state, a mutual connection is made to this single antenna.
  • the "second transponder” corresponds in function in particular to the first transponder defined above, but in particular has a different identity, identification and / or coding and / or another predetermined state of the ignition system relative to the first transponder Transponder in particular a different position than the first transponder to Connecting element in the mechanical and / or electrical circuit.
  • the "second antenna” corresponds in its function to the antenna defined above.
  • the transponder for the safe state or the transponder for the unlocked state is connected via the connecting element depending on the state of the ignition system.
  • the status display device can also have only one transponder for the safe state, or only in the safe state of the ignition system is a corresponding reaction of the transponder to an emitted signal of the read module. This is particularly advantageous in land mines to prevent reconnaissance.
  • the first transponder and / or the second transponder is or are an RFID transponder, so that the first transponder and / or the second transponder can receive, modulate and / or transmit an electromagnetic signal.
  • the state of the ignition system can be determined solely by the identity of the respective transponder using electromagnetic waves and / or a characteristic code for the state of the ignition system and / or further information can be transmitted.
  • RFID transponders can be built very small, in particular have only a dimension of a few millimeters.
  • Transponder is, in particular, a radio communication device for the automatic and contactless identification and / or localization of objects with radio waves
  • a transponder may in particular be a radio chip, a radio tag and / or a printed circuit of polymers.
  • the transponder can be coupled, in particular, to a reading module (reading device) which generates alternating magnetic fields at a lower range or high-frequency radio waves, whereby data and / or energy can be transmitted to the transponder
  • the RFID transponder has in particular an antenna, an analogue circuit for receiving and transmitting
  • the electromagnetic alternating field of the read module activates in particular a microchip in the RFID transponder, which decodes the commands sent by the read module
  • the RFID transponder in particular codes and modulates the answer t in the irradiated electromagnetic field due to field weakness in non-contact short circuit or by antiphase reflection of the Read module emitted field.
  • the RFID transponder transmits in particular its own identity, the state of the ignition system, further data of the ignition system and / or other information requested by the read module.
  • the RFID transponder operates in particular in the range of the long wave at 125 kHz up to an ultra-high frequency of 5.8 GHz. At ultra-high frequencies, the RFID transponder operates particularly in the far-field electromagnetic field to transmit the response using modulated backscatter.
  • the first transponder and / or the second transponder has or have a frequency in the range from 9 kHz to 25 GHz, preferably in the range from 125 kHz to 5.8 GHz ,
  • a range of the transponder of below Im can be achieved, while on land with decimeter waves or microwaves, a range of 3m to 10m can be used.
  • the uniqueness of the transmitted and read by a read module signal is increased.
  • the existing power supply and size the first transponder and / or the second transponder has or have an active power supply and / or a passive power supply.
  • the transponder uses in particular the power supply of the ignition system and / or a battery for its processor and the data transfer
  • a transponder with active power supply can in particular have its own transmitter and thus reaches a longer range Voltage supply is also referred to as "active transponder”.
  • the transponder takes its operating voltage from the electromagnetic field of the read module and stores it in the chip for its response, thus requiring a high-power reading field in particular for a passive power supply also referred to as a "passive transponder".
  • a transponder can also have a passive and an active voltage supply, which is then referred to in particular as a “semi-passive transponder.”
  • a semi-passive transponder has in particular a battery for its volatile memory and / or sensors connected to the operation, however, in particular the data transmission from the electromagnetic field of the read module is supplied passively.
  • Status indicator means or the first transponder and / or the second transponder has a shield, a password protection and / or a
  • the electromagnetic fields of the transponder and / or the antenna can be limited by the structure of the entire ignition system and / or introducing special shielding elements to the area of the transponder and / or the antenna, so that the electromagnetic fields are not limited by the shielding other areas of the ignition system (in particular
  • Ignition electronics and igniter can penetrate.
  • the first transponder and / or the second transponder is associated with a read module.
  • the associated reading module is a special and / or secure reading module.
  • the transponder and the associated read module can be set to the required range, the required extent of the data transmission and power supply.
  • Status display device can be activated in the case of the transponder with passive power supply of the transponder via an activation signal of the read module from a rest state to an operating state.
  • the operating state of the transponder can be selectively activated and / or deactivated and the stored operating voltage of the transponder can be saved during the idle state.
  • a detection of the transponder and / or the ignition device can be prevented by the idle state of the transponder.
  • the status indicator monitors two or more stages of a firing chain.
  • the respective state of the individual stages of a detonating chain can be monitored and transmitted to a reading module.
  • the states of individual assemblies within a single stage of a firing chain can be determined in parallel.
  • the status indicator can be used not only for the ignition system itself but for multiple stages of the ignition chain up to and including ammunition.
  • the state of a rocket motor of a rocket and the state of the active charge of the associated warhead can be evaluated independently of each other for the multi-stage detonating chain "detonator-booster charge-effective charge.” In this case, a case may occur in which the rocket motor is unlocked Warhead itself, however, is still secured.
  • a "firing chain” is, in particular, firing elements arranged one after the other and / or
  • Ignition elements which enable a detonation of an active charge and / or an initiation of a propellant charge.
  • the object is achieved by a read module for non-contact readout of the state of an ignition system, wherein the read module transmits and / or receives an electromagnetic signal, and the read module is associated with at least one previously described status indicator, wherein the read module has an indication of the state of the ignition system.
  • This provides a read module with which the state of an ignition system without contact and in larger Distance from the ignition system can be read and displayed. Thus, the safety is increased and an immediate endangerment of persons avoided.
  • the read module has a position determination unit, so that a relative position of the read module to the status display device is displayed.
  • a "position determination unit” is, in particular, a unit which determines the position of the transponder via the read identity, the influenced electromagnetic signal and / or field of the transponder and / or via interpolations, in particular the position determination unit does not determine the absolute position as coordinates, but the orientation and / or the distance of the transponder from the reading module.
  • the object is achieved by an igniter for igniting an ammunition, the igniter having at least one status indicator as described above.
  • the status indicator may be located directly in the detonator or in close proximity to the detonator. Due to the immediate proximity will be a fast Determining the condition of the igniter and / or ignition system and a lower susceptibility to failure allows.
  • the "detonator” corresponds to the actual component of a detonator or the ignition system defined above.
  • the object is achieved by an ammunition which has a previously described detonator or a previously described status indicator.
  • “Ammunition” is understood to mean, in particular, the part of a weapon or tool which is not permanently connected to a weapon or a tool and which constitutes the actual functional unit, and in particular may itself constitute a weapon and components which consist of explosives, explosives, other dangerous substances and / or of such substances and / or material which can be fired and / or used from and / or with a weapon.
  • the object is achieved by a method for monitoring and / or recovery of an ammunition, in particular a lost and / or previously activated ammunition, wherein the ammunition is a previously described ammunition or a previously described detonator and / or has a previously described status display device and / or is assigned to a read module described above, with the following steps:
  • This provides a method in which the state of an ignition system does not have to be read in the immediate vicinity of the ammunition optically outside the ignition system, but in which the state of the ignition system is transmitted without contact to a more distant reading module, which determines the state of the ignition system indicating the ammunition.
  • Figure 1 is a highly schematic representation of a
  • Figure 2 is a highly schematic representation
  • Figure 3 is a highly schematic representation
  • Figure 4 is a highly schematic
  • Sectional view of the fuse and ignition device in plan view with the status indicator and the igniter in the safe state and a booster charge.
  • a fuse and ignition device 101 includes a housing 105, a status indicator 103, an igniter 115, and a rotor 119.
  • the rotor 119 has at its two ends in each case a round rod and in its center a flat, wide web 120.
  • a first RFID antenna 111, a second RFID antenna 113 and a viewing window 131 are arranged outside of the housing 105.
  • the status display device 103 has the first RFID antenna 111, the second RFID antenna 113, the first RFID transponder 107 for the unlocked state, the second RFID transponder 109 for the secure state, two contacts 125 of the unlocked state and two contact surfaces 123 of the unlocked state and two contacts 129 of the safe state and two contact surfaces 127 of the safe state on.
  • the first RFID transponder 107 and the second RFID transponder 109 are passive RFID transponders.
  • the ignition electronics 117 is connected to the igniter 115, which in redundant double arrangement is executed. Furthermore, the ignition electronics 117 is connected to the motor 121 of the rotor 119.
  • the viewing window 131 is an optical green display 135 of the safe state “S” (“SAFE”) or an optical red display 137 of the unlocked state “A” (“ARMED”) or an intermediate position according to the prior art .
  • SAFE safe state
  • ARMED optical red display 137 of the unlocked state
  • intermediate position is painted red for this purpose, with the exception of two areas with the green mark "S" of the optical displays 135 for the safe state.
  • the ignition electronics 117 controls the motor 121, which drives the rotor 119, and an electrical control (ignition pulse) of the pyrotechnic igniter 115th
  • an amplifier charge 139 is exploded as an additional pyrotechnic element, which is arranged in front of the rotor 119 and not shown in FIGS. 1 and 2, due to an explosion of the igniter 115.
  • the unlocked state is displayed in the viewing window 131 by the appearance of the red mark with the "A" of the optical display 137 of the unlocked state frontally on the rotor 119.
  • the two contacts 125 of the unlocked state connected, which are electrically connected to the first RFID transponder for the unlocked state 107.
  • the corresponding contacts 129 of the safe state of the second RFID transponder 109 for the safe state are open in the rotor position of the unlocked state. Consequently, the first RFID transponder 107 for the unlocked state is read out with an RFID reader, not shown, and thus the unlocked state is detected and displayed.
  • the exit openings of the igniter 115 are blocked by the flat, wide web 120 in the center of the rotor 119 such that the booster charge 139 does not explode even in the case of ignition of the igniter 115.
  • the rotor 119 blocked in the safe state by its solid material an exploded direction 141 of the igniter 115.
  • a firing chain between the igniter 115 and the booster charge 139 is reliably interrupted.
  • the safe state of the igniter 115 is indicated in the viewing window 131 by the green mark with the "S" of the safe state display 135 in the prior art.
  • one of the two contact surfaces 127 of the safe state on the lateral surface of the rotor 119 is closed in the rotor position of the safe state with the two contacts 129 of the safe state, which are connected to the second RFID transponder 109 for the safe state.
  • the corresponding contacts 125 of the unlocked state of the first RFID transponder 107 for the unlocked state are open in this rotor position.
  • the RFID reader reads out the second RFID transponder 109 for the secure state, detects and indicates the safe state of the fuze 115.
  • a dud (not shown) has a fuse and igniter 101 and a status indicator 103.
  • the dud is partially sunk in the ground and his field of vision 131 is not visible. The following operations are realized with the fuse and ignition device 101 and the status display device 103.
  • an electromagnetic signal with a frequency of 915 MHz is first emitted by a reader at a distance of 5 m.
  • the electromagnetic signal emitted by the reading device is received by the first RFID antenna 111, whereupon the first RFID transponder 107 for the unlocked state influences the electromagnetic signal emitted by the reading module by modulating.
  • the reader detects the electromagnetic signal influenced by the first transponder 107 for the unlocked state and displays the unlocked state on the reader. Then the environment around the dud is cleared of people and brought the dud targeted to detonation. Consequently, a safe determination of the state of the dud and its spaces has been done.
  • the AUV has an explosive charge for mine destruction, of which it is not known whether it was unlocked before the failure of the drive.
  • the explosive charge is connected to a fuse and igniter 101 and a status indicator 103.
  • a diver dives down to the AUV on the seabed with a waterproof RFID reader. At a distance of 0.8m from the AUV, the diver places the waterproof RFID reader in his hand and emits an activation signal and an electromagnetic alternating field with a frequency of 125kHz using the RFID reader.
  • the activation signal is used to shift a first RFID transponder 107 for the unlocked state and a second RFID transponder 109 for the secure state from an idle state to an operating state.
  • the RFID transponder 109 Due to the position of a rotor 119, the RFID transponder 109 is connected to the safe state.
  • the RFID transponder 109 influences the electromagnetic alternating field of the RFID reader and transmits by means of the second RFID antenna 113 thereby the code for the safe state of a detonator 115 of the explosive charge to the RFID reader. Then the diver reads the safe state of the explosive charge on a display of the RFID reader and initiates after its emergence the safe recovery of the AUV on a recovery facility of a mothership.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Statusanzeigeeinrichtung eines Zündsystems, wobei die Statusanzeigeeinrichtung mindestens einen ersten Transponder mit mindestens einer Antenne aufweist, wobei im Anzeigefall bei einem sicheren Zustand oder einem entsicherten Zustand des Zündsystems der erste Transponder über ein Verbindungselement beschaltet wird, sodass der Zustand des Zündsystems berührungslos und frei von einer optischen Anzeige mittels des ersten Transponders mit der Antenne zu einem zuordenbaren Lesemodul übertragbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Lesemodul, eine Zündung, Munition und ein Verfahren zum Überwachen und/oder Bergen einer Munition.

Description

Statusanzeigeeinrichtung eines Zündsystems, Lesemodul, Zünder, Munition und Verfahren zum Überwachen und/oder
Bergen einer Munition
[Ol] Die Erfindung betrifft eine Statusanzeigeeinrichtung eines Zündsystems sowie ein Lesemodul zum berührungslosen Auslesen des Status eines Zündsystems, einen Zünder zum Zünden einer Munition, eine Munition und ein Verfahren zum Überwachen und/oder Bergen einer Munition.
[02] Üblicherweise wird der Status eines Zündsystems durch eine optische Anzeige mit wechselnder Farbcodierung gekennzeichnet. Häufig wird eine grüne Anzeige und/oder der Buchstabe „S" für einen sicheren Zustand des Zündsystems sowie eine rote Anzeige und/oder der Buchstabe „A" für einen entsicherten Zustand des Zündsystems verwendet. Dafür werden üblicherweise farblich markierte Bauteile oder auch LED- oder LCD-Anzeigen eingesetzt. Diese optische Statusanzeige nach dem Stand der Technik wird üblicherweise außen an der Hülle eines Zünders, einer Sicherungs- und Bewaffnungseinheit und/oder einer Munition angebracht.
[03] Nachteilig ist, dass derartige optische Statusanzeigen bei schlechten Sichtverhältnissen, auf großen Entfernungen oder im Fall von abgedeckter Munition, beispielsweise vergrabene Landminen oder im Meeressediment eingesunkene Seeminen, schlecht oder gar nicht abgelesen werden können. Zudem bedarf das optische Ablesen einer relativen nahen Annäherung einer Person an das Zündsystem und/oder die Munition, sodass eine entsprechende Gefährdung vorliegt.
[04] Insbesondere können Fälle vorliegen, bei denen die Sicht auf eine optische Statusanzeige vollständig blockiert ist, sodass der Status des Zündsystems überhaupt nicht optisch erkannt werden kann.
[05] Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern .
[06] Gelöst wird die Aufgabe durch eine
Statusanzeigeeinrichtung eines Zündsystems, wobei die Statusanzeigeeinrichtung mindestens einen ersten
Transponder mit mindestens einer Antenne aufweist, wobei im Anzeigefall bei einem sicheren Zustand und/oder einem entsicherten Zustand des Zündsystems der erste Transponder über ein Verbindungselement beschaltet wird, sodass der Zustand des Zündsystems berührungslos und frei von einer optischen Anzeige mittels des ersten Transponders mit der Antenne zu einem zuordenbaren Lesemodul übertragbar ist.
[07] Dadurch, dass der Zustand des Zündsystems von dem ersten Transponder im Anzeigefall zu einem zugeordneten Lesemodul übertragen wird, ist der Zustand des Zündsystems auch aus sicherer Entfernung, bei schlechter Sicht und/oder im Fall von verdeckter Munition festzustellen.
[08] Es ist besonders vorteilhaft, dass der Zustand des Zündsystems berührungslos und drahtlos zum Lesemodul übertragen wird, sodass die Reichweite der Übertragung lediglich von der Art des Transponders und/oder Lesemoduls sowie den herrschenden Umweltbedingungen abhängt.
[09] Somit kann der Zustand eines Zündsystems insbesondere auch dann bestimmt werden, wenn die Sicht auf das Zündsystem vollständig blockiert und/oder das Zündsystem vollständig in Schlick, im Sediment oder im Boden versunken ist .
[10] Ebenso wird das Bergen von an der Wasseroberfläche oder im Wasser schwimmender Munition oder eines mit Munition beladenem Unterwasserfahrzeugs erleichtert, da der Zustand des Zündsystems unabhängig von der Ausrichtung des Unterwasserfahrzeuges im Wasser oder an der Wasseroberfläche bestimmt und angezeigt werden kann.
[11] Zudem kann die Statusanzeigeeinrichtung vorteilhaft zur kurzfristigen oder permanenten Überwachung eines Munitionslagers und/oder -transportes verwendet werden. Folglich wird die Sicherheit erhöht und die Gefährdung von Personen reduziert.
[12] Allgemein ist die erfindungsgemäße
Statusanzeigeeinrichtung zusätzlich oder ausschließlich zu einer konventionellen optischen Anzeige des Status eines Zündsystems einsetzbar.
[13] Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, dass in Abhängigkeit des Zustandes eines Zündsystems über ein Verbindungselement eine Schaltung zwischen dem Zündsystem und einem ersten Transponder hergestellt wird, wobei die Schaltung insbesondere eine mechanische Schaltung ist, sodass der Transponder diesen Zustand berührungslos und frei von einer optischen Anzeige weiter zu einem zuordenbaren Lesemodul übertragen kann. Somit ist ein optisches Ablesen des Zustandes des Zündsystems in unmittelbarer Nähe des Zündsystems nicht mehr notwendig.
[14] Folgendes Begriffliche sei erläutert:
[15] Eine „Statusanzeigeeinrichtung" ist insbesondere eine Einrichtung zum Ermitteln und/oder Übertragen des Zustandes eines Zündsystems. Insbesondere stellt die
Statusanzeigeeinrichtung einen sicheren Zustand und/oder einen entsicherten Zustand eines Zündsystems fest oder kann diesen oder diese zur Anzeige an ein Lesemodul übertragen. Eine Statusanzeigeeinrichtung weist insbesondere mindestens einen Transponder und mindestens eine Antenne auf, sodass der Zustand des Zündsystems insbesondere drahtlos und/oder berührungslos übertragen werden kann. Zudem weist der Transponder insbesondere einen Kontakt oder mehrere Kontakte zu einem Verbindungselement auf .
[16] Ein „Zündsystem" ist ein System, welches insbesondere zum Auslösen (Zünden) einer Munition und/oder Sprengstoffexplosion und/oder eines Raketenantriebes dient. Ein Zündsystem ist insbesondere eine
Munitionsbaugruppe, welche dazu bestimmt ist, eine Wirkladung und/oder Treibladung zu initiieren. Für eine Zündung weist das Zündsystem insbesondere einen Initialzünder und/oder eine Vorladung (Verstärkerladung) in Ergänzung zum eigentlichen Zünder auf. Das Zündsystem weist insbesondere alle Stufen einer Zündkette mit Zünder, Verstärkerladung und/oder Wirkladung oder Treibladung auf. Das Zündsystem kann sich insbesondere in einem „sicheren Zustand" befinden, bei dem eine Initiierung der Wirkladung und/oder Munition oder Treibladung nicht möglich ist, oder in einem „entsicherten Zustand", in dem die Wirkladung und/oder Munition oder Treibladung gezündet werden kann.
[17] Ein „Transponder" ist insbesondere ein Funk- Kommunikationsgerät, welches eingehende Signale aufnimmt und automatisch beantwortet und/oder weiterleitet. Ein Transponder liest insbesondere Daten aus einem zugeordneten Speicher aus und übermittelt diese, sodass die Identität und/oder weitere gespeicherte Informationen übermittelt wird oder werden. Bei einem Transponder kann es sich insbesondere um einen passiven oder einen aktiven Transponder handeln. Ein Transponder kann insbesondere ein Satellitentransponder , Radartransponder , Induktions- transponder, RFID und/oder ein Sekundärradartransponder sein. Insbesondere kann ein Transponder selbst eine Antenne aufweisen oder dem Transponder ist eine separate Antenne zugeordnet .
[18] Eine „Antenne" ist insbesondere eine technische Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen und/oder Signalen. Eine Antenne wird insbesondere zur drahtlosen Kommunikation verwendet. Eine Antenne erzeugt insbesondere elektrische und/oder magnetische Felder. Bei einer Antenne handelt es sich insbesondere um eine Satelliten-, Radar- und/oder RFID- Antenne. Eine Antenne ist insbesondere einem Transponder fest zugeordnet oder übertragt die Signale von und/oder an mehreren Transpondern.
[19] Ein „Anzeigefall" ist insbesondere das gezielte Herbeiführen des Bestimmens, Übertragens und/oder Anzeigens des Zustandes des Zündsystems. Zum Eintreten des Anzeigefalls wird insbesondere durch ein Lesemodul ein elektromagnetisches Signal an den Transponder und/oder ein anderes Aktivierungssignal übertragen.
[20] Ein „Verbindungselement" ist insbesondere ein Element, welches einen Zusammenschluss des Zündsystems mit dem ersten Transponder und/oder weiteren Transpondern bewirkt. Insbesondere wird durch das Verbindungselement eine elektrische und/oder elektronische und/oder mechanische Schaltung zum Transponder realisiert. Insbesondere findet durch das Verbindungselement eine mechanische Beschaltung des Transponders statt, sodass zwischen Zündelektronik und Transponderelektronik und/oder Antenne keine elektrische oder elektromagnetische Kopplung sondern lediglich eine mechanische Kopplung besteht. Die mechanische Beschaltung kann beispielsweise durch einen Rotor stattfinden, welcher je nach Zustand des Zündsystems einen Transponder beschaltet und/oder diesen auf „Ein" stellt, sodass dieser Transponder den entsprechenden Zustand des Zündsystems übertragen kann. Beispielsweise kann über eine Kontaktfläche auf der Mantelfläche des Rotors insbesondere aufgrund einer Drehung des Rotors nicht nur die mechanische Beschaltung sondern auch eine elektrische Beschaltung des Transponders erfolgen. Eine elektrische Kopplung über das Verbindungselement ist insbesondere bei einem rein elektrischen Zünder vorteilhaft, dessen Sicherung im Wesentlichen auf dem Laden oder Nicht-Laden eines Zündkondensators oder ähnlichen beruht, wie dies beispielsweise in Kombination mit einem sogenannten EFI (Exploding foil Initiator) Zündelement nutzbar ist. Hierbei führt insbesondere eine entsprechende Beschaltung der Zustand der Zündelektronik (z.B. Zündkondensator geladen oder entladen) zu einer Aktivierung oder Deaktivierung des oder der Transponder. Beim parallelen Vorliegen von zwei Transpondern erfolgen insbesondere durch die mechanische und/oder elektrische Beschaltung über das
Verbindungselementes eine gezielte Ansteuerung des relevanten Transponders und damit die Festlegung seiner Identität und seiner Bestimmung zum Signalisieren des entsicherten oder sicheren Zustandes des Zündsystems.
[21] Beim „Lesemodul" (auch „Lesegerät") handelt es sich insbesondere um einen Sender und/oder Empfänger zur Funk- Kommunikation mit einem oder mehreren Transpondern, wobei das Lesemodul insbesondere elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann. Ein Lesemodul kann insbesondere ein empfangenes elektromagnetisches Signal detektieren, daraus veränderliche Zustände, Daten und/oder Informationen gewinnen, signalisieren und/oder anzeigen. Ein Lesemodul kann insbesondere auch gezielte Signale, wie beispielsweise ein Aktivierungssignal, an einen Transponder senden. Insbesondere handelt es sich bei einem Lesemodul um ein RFID-Lesemodul . Ein Lesemodul kann insbesondere aufgrund seines an einen Transponder ausgesendeten elektromagnetischen Signals und/oder elektromagnetischen Wechselfeldes und des vom Transponder daraufhin beeinflussten elektromagnetischen Signals und/oder Feldes einen sicheren Zustand oder einen entsicherten Zustand des Zündsystems detektieren und/oder anzeigen. Neben dem Zustand des Zündsystems kann das Lesegerät insbesondere auch die Serienidentifikationsnummer des Zündsystems und/oder der Statusanzeigeeinrichtung auslesen und/oder anzeigen .
[22] In einer weiteren Ausführungsform weist die Statusanzeigeeinrichtung einen zweiten Transponder mit einer zweiten Antenne auf, sodass im Anzeigefall durch einen der beiden Transponder ein sicherer Zustand des Zündsystems oder durch den anderen der beiden Transponder ein entsicherter Zustand des Zündsystems übertragen wird.
[23] Somit wird die Sicherheit bezüglich der Eindeutigkeit der beiden Zustände erhöht.
[24] Alternativ kann der zweite Transponder auch die Antenne des ersten Transponders zur Übertragung verwenden, wobei je nach Zustand eine wechselseitige Schaltung auf diese einzige Antenne erfolgt.
[25] Der „zweite Transponder" entspricht in seiner Funktion insbesondere dem oben definierten ersten Transponder, weist jedoch insbesondere eine andere Identität, Kennzeichnung und/oder Kodierung und/oder einen anderen vorgegebenen Zustand des Zündsystems gegenüber dem ersten Transponder auf. Zudem weist der zweite Transponder insbesondere eine andere Position als der erste Transponder zum Verbindungselement bei der mechanischen und/oder elektrischen Beschaltung auf.
[26] Die „zweite Antenne" entspricht in ihrer Funktion der oben definierten Antenne.
[27] Um die Sicherheit und/oder Eindeutigkeit der Statusanzeigeeinrichtung zu erhöhen, ist über das Verbindungselement je nach Zustand des Zündsystems der Transponder für den sicheren Zustand oder der Transponder für den entsicherten Zustand geschaltet.
[28] Somit kann jeweils nur einer der beiden Transponder über ein Verbindungselement geschaltet werden, wobei je nach Zustand nur der für diesen Zustand vorgesehene Transponder in einen Kontakt geschaltet wird.
[29] Alternativ kann die Statusanzeigeeinrichtung jedoch auch nur einen Transponder für den sicheren Zustand aufweisen oder nur bei dem sicheren Zustand des Zündsystems erfolgt eine entsprechende Reaktion des Transponders auf ein ausgesandtes Signal des Lesemoduls. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Landminen, um eine Aufklärung zu verhindern.
[30] In einer weiteren Ausführungsform ist oder sind der erste Transponder und/oder der zweite Transponder ein RFID- Transponder, sodass der erste Transponder und/oder der zweite Transponder ein elektromagnetisches Signal empfangen, modulieren und/oder senden kann. [31] Dadurch kann der Zustand des Zündsystems allein durch die Identität des jeweiligen Transponders mithilfe von elektromagnetischen Wellen bestimmt und/oder ein kennzeichnender Code zum Zustand des Zündsystems und/oder weitere Informationen übertragen werden.
[32] Es ist besonders vorteilhaft, dass RFID-Transponder sehr klein gebaut werden können, insbesondere nur eine Abmessung von wenigen Millimetern aufweisen.
[33] Ein „RFID ( radio-frequency identification) -
Transponder" ist insbesondere ein Funk-Kommunikationsgerät, zum automatischen und berührungslosen Identifizieren und/oder Lokalisieren von Objekten mit Radiowellen. Bei einem Transponder kann es sich insbesondere um einen Funkchip, ein Funketikett und/oder um eine bedruckte Schaltung aus Polymeren handeln. Der RFID-Transponder ist insbesondere mit einem Lesemodul (Lesegerät) koppelbar, welches magnetische Wechselfelder in geringerer Reichweite oder hochfrequente Radiowellen erzeugt, wodurch Daten und/oder Energie zum Transponder übertragen werden können. Der RFID-Transponder weist insbesondere eine Antenne, einen analogen Schaltkreis zum Empfangen und Senden ( Transceiver ) , einen digitalen Schaltkreis und/oder einen permanenten Speicher auf. Durch das elektromagnetische Wechselfeld des Lesemoduls wird insbesondere ein Mikrochip im RFID-Transponder aktiviert, welcher die vom Lesemodul gesendeten Befehle decodiert. Der RFID-Transponder codiert und moduliert insbesondere die Antwort in das eingestrahlte elektromagnetische Feld durch Feldschwäche im kontaktfreien Kurzschluss oder durch gegenphasige Reflexion des vom Lesemodul ausgesendeten Feldes. Somit überträgt der RFID- Transponder insbesondere seine eigenen Identität, den Zustand des Zündsystems, weitere Daten des Zündsystems und/oder andere vom Lesemodul abgefragte Informationen. Der RFID-Transponder arbeitet hierbei insbesondere im Bereich der Langwelle bei 125kHz bis zu einer ultrahohen Frequenz von 5,8GHz. Bei ultrahohen Frequenzen arbeitet der RFID- Transponder insbesondere im elektromagnetischen Fernfeld zum Übermitteln der Antwort unter Verwendung einer modulierten Rückstreuung .
[34] Um je nach Übertragungsmedium, beispielsweise Luft oder Wasser, eine optimale Übertragung zu erreichen, weist oder weisen der erste Transponder und/oder der zweite Transponder eine Frequenz im Bereich von 9kHz bis 25GHz, bevorzugt im Bereich von 125kHz bis 5,8GHz auf.
[35] Somit kann beispielsweise unter Wasser im Meer mit einer Langwellenfrequenz von 125kHz eine Reichweite des Transponders von unter Im erzielt werden, während am Land mit Dezimeterwellen oder Mikrowellen eine Reichweite von 3m bis 10m genutzt werden kann.
[36] In einer weiteren Ausführungsform der
Statusanzeigeeinrichtung weisen der erste Transponder und der zweite Transponder unterschiedliche Frequenzen und/oder Protokolle auf.
[37] Durch die Verwendung von unterschiedlichen Frequenzen und/oder Protokollen für jeden Transponder wird die Eindeutigkeit des übertragenen und von einem Lesemodul ausgelesenen Signals erhöht. [38] Zur optimalen Anpassung an den Einsatzort, die vorhandene Stromversorgung und Baugröße weist oder weisen der erste Transponder und/oder der zweite Transponder eine aktive Spannungsversorgung und/oder eine passive Spannungsversorgung auf.
[39] Bei einer „aktiven Spannungsversorgung" nutzt der Transponder insbesondere die Spannungsversorgung des Zündsystems und/oder einer Batterie für seinen Prozessor und den Datentransfer. Ein Transponder mit aktiver Spannungsversorgung kann insbesondere einen eigenen Sender aufweisen und erreicht dadurch höhere Reichweite. Ein Transponder mit aktiver Spannungsversorgung wird insbesondere auch als „aktiver Transponder" bezeichnet.
[40] Bei einer „passiven Spannungsversorgung" entnimmt der Transponder insbesondere seine Betriebsspannung dem elektromagnetischen Feld des Lesemoduls und speichert diese für seine Beantwortung in Kapazitäten im Chip. Für eine passive Spannungsversorgung wird somit insbesondere ein energiereiches Lesefeld benötigt. Ein Transponder mit passiver Spannungsversorgung wird insbesondere auch als „passiver Transponder" bezeichnet. Insbesondere kann ein Transponder jedoch auch eine passive und eine aktive Spannungsversorgung aufweisen, wobei dieser dann insbesondere als „semi-passiver Transponder" bezeichnet wird. Ein semi-passiver Transponder weist insbesondere eine Batterie für seinen flüchtigen Speicher und/oder zum Betrieb angeschlossene Sensoren auf, jedoch wird insbesondere die Datenübertragung aus dem elektromagnetischen Feld des Lesemoduls passiv versorgt. [41] In einer weiteren Ausführungsform der
Statusanzeigeeinrichtung weist oder weisen der erste Transponder und/oder der zweite Transponder eine Abschirmung, einen Passwortschutz und/oder eine
Verschlüsselung auf.
[42] Dadurch wird oder werden ein unberechtigter Zugriff und/oder eine unberechtigte Beeinflussung des Transponders verhindert. Insbesondere kann dadurch auch verhindert werden, dass der Transponder auf jedes Lesegerät reagiert.
[43] Ebenso kann durch eine Abschirmung der Antenne und/oder ein Abschalten des oder innerhalb des RFID- Transponders erreicht werden, dass nur für den sicheren Zustand des Zündsystems eine entsprechende Reaktion des Transponders auf das elektromagnetische Signal des Lesemoduls erfolgt.
[44] Zudem können durch die Abschirmung die elektromagnetischen Felder des Transponder und/oder der Antenne durch den Aufbau des gesamten Zündsystems und oder ein Einbringen spezieller abschirmender Elemente auf den Bereich des Transponder und/oder der Antenne beschränkt werden, sodass die elektromagnetischen Felder nicht in andere Bereiche des Zündsystems (insbesondere
Zündelektronik und Zünder) eindringen können.
[45] Um eine wechselseitige Signal- und/oder
Datenübertragung zu ermöglichen, ist dem ersten Transponder und/oder dem zweiten Transponder ein Lesemodul zugeordnet. [46] Um die Sicherheit zu erhöhen und die Gefährdung von Personen zu vermeiden ist es besonders vorteilhaft, dass es sich bei dem zugeordneten Lesemodul um ein spezielles und/oder gesichertes Lesemodul handelt. Dadurch können die Transponder und das zugeordnete Lesemodul gezielt auf die notwendige Reichweite, den benötigten Umfang der Datenübertragung und Energieversorgung eingestellt werden.
[47] In einer weiteren Ausführungsform der
Statusanzeigeeinrichtung ist im Falle des Transponders mit passiver Spannungsversorgung der Transponder über ein Aktivierungssignal des Lesemoduls aus einem Ruhezustand in einen Betriebszustand aktivierbar.
[48] Dadurch kann der Betriebs zustand des Transponders gezielt aktiviert und/oder inaktiviert werden und die gespeicherte Betriebsspannung des Transponders während des Ruhezustandes eingespart werden. Insbesondere kann durch den Ruhezustand des Transponders ein Detektieren des Transponders und/oder der Zündeinrichtung verhindert werden .
[49] In einer weiteren Ausführungsform überwacht die Statusanzeigeeinrichtung zwei oder mehrere Stufen einer Zündkette .
[50] Dadurch kann der jeweilige Zustand der einzelnen Stufen einer Zündkette überwacht und an ein Lesemodul übertragen werden. Ebenso können die Zustände einzelner Baugruppen innerhalb einer einzelnen Stufe einer Zündkette parallel bestimmt werden. [51] Somit kann die Statusanzeigevorrichtung nicht nur für das Zündsystem selbst eingesetzt sondern für mehrere Stufen der Zündkette bis einschließlich einer Munition verwendet werden. Für die mehrstufige Zündkette „Zünder - Verstärkerladung - Wirkladung" eines Gefechtskopfs können beispielsweise unabhängig von einander der Zustand eines Raketenmotors einer Rakete und der Zustand der Wirkladung des zugehörigen Gefechtskopfes ausgewertet werden. Hierbei kann auch ein Fall auftreten, bei dem der Raketenmotor entsichert ist, der Gefechtskopf selbst jedoch noch gesichert ist.
[52] Folglich können detaillierte Informationen zum Zustand der Zündkette gewonnen und eine höhere Sicherheit erreicht werden .
[53] Bei einer „Zündkette" handelt es sich insbesondere um nacheinander angeordnete Zündelemente und/oder
Anzündelemente, welche eine Detonation einer Wirkladung und/oder eine Initiierung einer Treibladung ermöglichen.
[54] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Lesemodul zum berührungslosen Auslesen des Zustandes eines Zündsystems, wobei das Lesemodul ein elektromagnetisches Signal sendet und/oder empfängt, und dem Lesemodul mindestens eine zuvor beschriebene Statusanzeigeeinrichtung zugeordnet ist, wobei das Lesemodul eine Anzeige des Zustandes des Zündsystems aufweist .
[55] Dadurch wird ein Lesemodul bereitgestellt, mit welchem der Zustand eines Zündsystems berührungslos und in größerer Entfernung vom Zündsystem ausgelesen und angezeigt werden kann. Somit wird die Sicherheit erhöht und eine unmittelbare Gefährdung von Personen vermieden.
[56] Um bei unbekannten und nicht sichtbaren Zündsystemen und/oder Munitionen deren ungefähre Lage zu bestimmen, weist das Lesemodul eine Positionsbestimmungseinheit auf, sodass eine relative Position des Lesemoduls zur Statusanzeigeeinrichtung angezeigt wird.
[57] Dadurch wird das Wiederaufnehmen, Bergen und/oder Räumen von verloren gegangener, verdeckter und/oder unbekannter Munition erheblich vereinfacht.
[58] Eine „Positionsbestimmungseinheit" ist insbesondere eine Einheit, welche die Position des Transponders über die gelesene Identität, das beeinflusste elektromagnetische Signal und/oder Feldes des Transponders und/oder über Interpolationen bestimmt. Die Positionsbestimmungseinheit bestimmt insbesondere nicht die absolute Position als Koordinaten, sondern die Ausrichtung und/oder den Abstand des Transponders vom Lesemodul.
[59] In einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Zünder zum Zünden einer Munition, wobei der Zünder mindestens eine zuvor beschriebene Statusanzeigeeinrichtung aufweist.
[60] Somit kann die Statusanzeigeeinrichtung direkt im Zünder oder in unmittelbarer Nähe zum Zünder angeordnet sein. Durch die unmittelbare Nähe werden eine schnelle Bestimmung des Zustandes des Zünders und/oder Zündsystems sowie eine geringere Fehleranfälligkeit ermöglicht.
[61] Der „Zünder" entspricht dem eigentlichen Bauteil eines Zünders oder dem oben definierten Zündsystem.
[62] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Munition, welche einen zuvor beschriebenen Zünder oder eine zuvor beschriebene Statusanzeigeeinrichtung aufweist .
[63] Dadurch ist es möglich, insbesondere bei unbekannter, verloren gegangener und/oder nicht zugängiger Munition den Status des Zündsystems und/oder die relative Position der Statusanzeigeeinrichtung und somit der Munition zu bestimmen .
[64] Folglich wird das Auffinden, Räumen, und/oder Bergen von Munition erleichtert und kann gezielter durchgeführt werden .
[65] Unter „Munition" wird insbesondere der nicht fest mit einer Waffe oder einem Werkzeug verbundene, meist nachladbare Teil einer Waffe oder eines Werkzeuges verstanden, welcher den eigentlichen Wirkungsträger darstellt. Auch kann die Munition insbesondere selbst eine Waffe darstellen. Munition umfasst insbesondere Gegenstände und Komponenten, welche Explosionsstoffe, Explosivstoffe, sonstige gefährliche Stoffe und/oder aus solchen Stoffen und/oder Material bestehen, welches aus und/oder mit einer Waffe verschossen und/oder eingesetzt werden kann. Unter Munition fallen insbesondere Patronenmunition, Sprengköpfe, Handgranaten, Minen, Bomben, Torpedos und/oder Raketen. Unter Munition werden insbesondere auch eingesetzte Munition und/oder Kampfmittel verstanden, welche nicht zur Wirkung gelangt sind (sogenannte „Blindgänger") .
[66] In einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Überwachen und/oder Bergen einer Munition, insbesondere einer verloren gegangenen und/oder zuvor aktivierten Munition, wobei die Munition eine zuvor beschriebene Munition ist oder einen zuvor beschriebenen Zünder und/oder eine zuvor beschriebene Statusanzeigeeinrichtung aufweist und/oder einem zuvor beschriebenen Lesemodul zugeordnet ist, mit folgenden Schritten :
- Aussenden eines elektromagnetischen Signals durch das Lesemodul ,
- Empfangen des vom Lesemodul ausgesendeten elektromagnetischen Signals durch die Antenne des Transponders ,
- Beeinflussen des vom Lesemoduls ausgesendeten elektromagnetischen Signals durch den Transponder in Abhängigkeit von einem sicheren Zustand oder einem entsicherten Zustand des Zündsystems der Munition,
- Detektieren des beeinflussten elektromagnetischen Signals durch das Lesemodul, sodass der sichere Zustand oder entsicherte Zustand des Zündsystems der Munition angezeigt wird, und - gezieltes Deaktivierten der Munition, Bergen der Munition und/oder erneutes Überwachen des Zustandes des Zündsystems der Munition.
[67] Dadurch wird ein Verfahren bereitgestellt, bei dem der Zustand eines Zündsystems nicht in unmittelbarer Nähe zur Munition optisch außen am Zündsystem abgelesen werden muss, sondern bei dem der Zustand des Zündsystems berührungslos zu einem weiter entfernten Lesemodul übertragen wird, welches den Zustand des Zündsystems der Munition anzeigt.
[68] Folglich ist ein gefahrloseres Überwachen, Bergen und/oder Räumen von Munition möglich. Zudem kann das Räumen und/oder Bergen auch schneller erfolgen, da mit dem Lesegerät mehrere Munitionen überwacht werden können.
[69] Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine stark schematische Darstellung einer
Sicherungs- und Zündeinrichtung mit einer
Statusanzeigeeinrichtung und einem Zünder im entsicherten Zustand,
Figur 2 eine stark schematische Darstellung
Sicherungs- und Zündeinrichtung mit der
Statusanzeigeeinrichtung und dem Zünder im sicheren Zustand,
Figur 3 stark schematische Darstellung
Sicherungs- und Zündeinrichtung mit der
Statusanzeigeeinrichtung und dem Zünder im sicheren Zustand und einer Verstärkerladung, und
Figur 4 eine stark schematische
Schnittdarstellung der Sicherungs- und Zündeinrichtung in Draufsicht mit der Statusanzeigeeinrichtung und dem Zünder im sicheren Zustand und einer Verstärkerladung .
[70] Eine Sicherungs- und Zündeinrichtung 101 weist ein Gehäuse 105, eine Statusanzeigeeinrichtung 103, einen Zünder 115 und eine Rotor 119 auf. Der Rotor 119 weist an seinen beiden Enden jeweils einen runden Stab und in seiner Mitte einen flachen, breiten Steg 120 auf. Zudem sind außen am Gehäuse 105 eine erste RFID-Antenne 111, eine zweite RFID-Antenne 113 und ein Sichtfenster 131 angeordnet.
[71] Die Statusanzeigeeinrichtung 103 weist die erste RFID- Antenne 111, die zweite RFID-Antenne 113, den ersten RFID- Transponder 107 für den entsicherten Zustand, den zweiten RFID-Transponder 109 für den sicheren Zustand, zwei Kontakte 125 des entsicherten Zustandes und zwei Kontaktflächen 123 des entsicherten Zustandes sowie zwei Kontakte 129 des sicheren Zustandes und zwei Kontaktflächen 127 des sicheren Zustandes auf. Der erste RFID-Transponder 107 und der zweite RFID-Transponder 109 sind passive RFID- Transponder .
[72] Die Zündelektronik 117 ist mit dem Zünder 115 verbunden, welcher in redundanter Doppelanordnung ausgeführt ist. Des Weiteren ist die Zündelektronik 117 mit dem Motor 121 des Rotors 119 verbunden.
[73] Zusätzlich befindet sich im Sichtfenster 131 eine optische grüne Anzeige 135 des sicheren Zustandes „S" („SAFE") oder eine optische rote Anzeige 137 des entsicherten Zustandes „A" („ARMED") oder einer Zwischenstellung nach dem Stand der Technik. Auf der Seite des Sichtfensters 131 ist dazu eine entsprechende Stirnfläche des Rotors 119 nach dem Stand der Technik rot lackiert mit Ausnahme von zwei Bereichen mit den grünen Markierung „S" der optischen Anzeigen 135 für den sicheren Zustand .
[74] Die Zündelektronik 117 steuert den Motor 121, welcher den Rotor 119 antreibt, sowie eine elektrische Ansteuerung (Zündimpuls) des pyrotechnischen Zünders 115.
[75] Im entsicherten Zustand ist durch eine Explosion des Zünders 115 eine Verstärkerladung 139 als ein weiteres pyrotechnisches Element, welches vor dem Rotor 119 angeordnet und nicht in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, zur Explosion zu bringen.
[76] Nach dem Stand der Technik wird der entsicherte Zustand im Sichtfenster 131 durch ein Erscheinen der roten Markierung mit dem „A" der optischen Anzeige 137 des entsicherten Zustandes stirnseitig am Rotor 119 angezeigt.
[77] Erfindungsgemäß werden im entsicherten Zustand durch die Rotorstellung über eine der beiden Kontaktflächen 123 des entsicherten Zustands an der Mantelfläche des Rotors 119 die beiden Kontakte 125 des entsicherten Zustandes beschaltet, welche mit dem ersten RFID-Transponder für den entsicherten Zustand 107 elektrisch verbunden sind. Die entsprechenden Kontakte 129 des sicheren Zustandes des zweiten RFID-Transponders 109 für den sicheren Zustand sind in der Rotorstellung des entsicherten Zustandes offen. Folglich wird mit einem nicht gezeigten RFID-Lesegerät der erste RFID-Transponder 107 für den entsicherten Zustand ausgelesen und somit der entsicherte Zustand detektiert und angezeigt .
[78] Bei einer Übertragung an das RFID-Lesegerät sind elektromagnetische Felder des ersten RFID-Transponder 107 und der ersten RFID-Antenne 111 oder des zweiten RFID- Transponders 109 und der zweiten RFID-Antenne 113 durch nicht gezeigte spezielle abschirmende Elemente auf den Bereich des ersten RFID-Transponders 107 und der ersten RFID-Antenne 111 oder des zweiten RFID-Transponders 109 und der zweiten RFID-Antenne 113 beschränkt, so dass die elektromagnetischen Felder nicht in den Zünder 115 und die Zündelektronik 117 eindringen.
[79] Im alternativen Fall des sicheren Zustandes sind die Austrittsöffnungen des Zünders 115 durch den flachen, breiten Steg 120 in der Mitte des Rotors 119 derart blockiert, dass die Verstärkerladung 139 auch im Fall einer Zündung des Zünders 115 nicht explodiert. Hierzu blockiert der Rotor 119 im sicheren Zustand durch sein massives Material eine Explosionsrichtung 141 des Zünders 115. Dadurch wird eine Zündkette zwischen dem Zünder 115 und der Verstärkerladung 139 zuverlässig unterbrochen. [80] Der sichere Zustand des Zünders 115 wird nach dem Stand der Technik im Sichtfenster 131 durch die grüne Markierung mit dem „S" der optischen Anzeige 135 des sicheren Zustandes angezeigt.
[81] Erfindungsgemäß ist in der RotorStellung des sicheren Zustandes eine der beiden Kontaktflächen 127 des sicheren Zustandes auf der Mantelfläche des Rotors 119 mit den beiden Kontakten 129 des sicheren Zustandes geschlossen, welche mit dem zweiten RFID-Transponder 109 für den sicheren Zustand verbunden sind. Die entsprechenden Kontakte 125 des entsicherten Zustandes des ersten RFID- Transponders 107 für den entsicherten Zustand sind in dieser Rotorstellung offen. Somit liest das RFID-Lesegerät den zweiten RFID-Transponder 109 für den sicheren Zustand aus, detektiert und zeigt den sicheren Zustand des Zünders 115 an .
[82] In einer Alternative bei einer Position zwischen Endlagen des Rotors 119 wird aufgrund der Anordnung der optischen Anzeigen 137 des entsicherten Zustandes und somit der roten Färbung der Stirnfläche des Rotors 119 nach dem Stand der Technik und erfindungsgemäß aufgrund der Anordnung der Kontaktflächen 123 und 125 ein entsicherter Zustand festgelegt und vom ersten RFID-Transponder 107 für den entsicherten Zustand übertragen, sodass kein Undefinierter Zustand auftritt sowie eine maximale Sicherheit und minimale Gefährdung erzielt wird.
[83] In einer Alternative weist ein nicht gezeigter Blindgänger eine Sicherungs- und Zündeinrichtung 101 und eine Statusanzeigeeinrichtung 103 auf. Der Blindgänger ist im Boden teilweise eingesunken und sein Sichtfeld 131 nicht sichtbar. Folgende Arbeitsgänge werden mit der Sicherungsund Zündeinrichtung 101 und der Statusanzeigeeinrichtung 103 realisiert.
[84] Zum Bergen des Blindgängers wird zunächst durch ein Lesegerät in einem Abstand von 5m ein elektromagnetisches Signal mit einer Frequenz von 915MHz ausgesendet. Das vom Lesegerät ausgesendete elektromagnetische Signal wird durch die erste RFID-Antenne 111 empfangen, woraufhin der erste RFID-Transponder 107 für den entsicherten Zustand das vom Lesemodul ausgesendete elektromagnetische Signal durch Modulieren beeinflusst. Das Lesegerät detektiert das durch den ersten Transponder 107 für den entsicherten Zustand beeinflusste elektromagnetische Signal und zeigt den entsicherten Zustand auf dem Lesegerät an. Daraufhin wird die Umgebung um den Blindgänger von Menschen geräumt und der Blindgänger gezielt zur Detonation gebracht. Folglich ist ein gefahrloses Bestimmen des Zustandes des Blindgängers und dessen Räumen erfolgt.
[85] In einer Alternative ist ein autonomes
Unterwasserfahrzeug (AUV) zur Minenzerstörung mit einem ausgefallenen Antrieb aufgrund leerer Batterien in einer Tiefe von 50m auf den Meeresgrund abgesunken. Das AUV weist eine Sprengladung zur Minenzerstörung auf, von der nicht bekannt ist, ob diese vor dem Ausfall des Antriebes entsichert wurde. Die Sprengladung ist mit einer Sicherungs- und Zündeinrichtung 101 und einer Statusanzeigeeinrichtung 103 verbunden. [86] Ein Taucher taucht mit einem wasserdichten RFID- Lesegerät zu dem AUV am Meeresgrund ab. Im Abstand von 0,8m vom AUV stellt der Taucher das wasserdichte RFID-Lesegerät in seiner Hand an und sendet mittels des RFID-Lesegerätes ein Aktivierungssignal und ein elektromagnetisches Wechselfeld mit einer Frequenz von 125kHz aus. Durch das Aktivierungssignal werden ein erster RFID-Transponder 107 für den entsicherten Zustand und ein zweiter RFID- Transponder 109 für den sicheren Zustand von einem Ruhezustand in einen Betriebs zustand versetzt.
Aufgrund der Stellung eines Rotors 119 ist der RFID- Transponder 109 für den sicheren Zustand beschaltet. Der RFID-Transponder 109 beeinflusst das elektromagnetische Wechselfeld des RFID-Lesegerätes und überträgt mittels der zweiten RFID-Antenne 113 dadurch den Code für den sicheren Zustand eines Zünders 115 der Sprengladung an das RFID- Lesegerät. Daraufhin liest der Taucher den sicheren Zustand der Sprengladung an einer Anzeige des RFID-Lesegerätes ab und leitet nach seinem Auftauchen die gefahrlose Bergung des AUV über eine Bergeeinrichtung eines Mutterschiffes ein .
Bezugs zeichenliste
101 Sicherungs- und Zündeinrichtung
103 Statusanzeigeeinrichtung
105 Gehäuse
107 erster RFID-Transponder für den entsicherten Zustand
109 zweiter RFID-Transponder für den sicheren Zustand
111 erste RFID-Antenne
113 zweite RFID-Antenne
115 Zünder
117 Zünderelektronik
119 Rotor
120 Steg des Rotors
121 Motor des Rotors
123 Kontaktflächen des entsicherten Zustandes
125 Kontakte des entsicherten Zustandes
127 Kontaktflächen des sicheren Zustandes
129 Kontakte des sicheren Zustandes
131 Sichtfenster
135 optische Anzeige des sicheren Zustandes
137 optische Anzeige des entsicherten Zustandes
139 Verstärkerladung
141 Explosionsrichtung des Zünders

Claims

Patentansprüche :
1. Statusanzeigeeinrichtung (103) eines Zündsystems, dadurch gekennzeichnet, dass die Statusanzeigeeinrichtung mindestens einen ersten Transponder (107, 109) mit mindestens einer Antenne (111, 113) aufweist, wobei im Anzeigefall bei einem sicheren Zustand und/oder einem entsicherten Zustand des Zündsystems der erste Transponder über ein Verbindungselement (119) beschaltet wird, sodass der Zustand des Zündsystems berührungslos und frei von einer optischen Anzeige mittels des ersten Transponders mit der Antenne zu einem zuordenbaren Lesemodul übertragbar ist.
2. Statusanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Statusanzeigeeinrichtung einen zweiten Transponder mit einer zweiten Antenne aufweist, sodass im Anzeigefall durch einen der beiden Transponder ein sicherer Zustand des Zündsystems oder durch den anderen der beiden Transponder ein entsicherter Zustand des Zündsystems übertragen wird.
3. Statusanzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass über das Verbindungselement je nach Zustand des Zündsystems der Transponder (109) für den sicheren Zustand oder der Transponder (107) für den entsicherten Zustand beschaltet ist.
4. Statusanzeigeeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transponder und/oder der zweite Transponder ein RFID- Transponder (107, 109) ist oder sind, sodass der erste Transponder und/oder der zweite Transponder ein elektromagnetisches Signal empfängt, moduliert und/oder sendet . Statusanzeigeeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transponder und/oder der zweite Transponder eine Frequenz im Bereich von 9kHz bis 25GHz, bevorzugt im Bereich von 125kHz bis 5,8GHz, aufweist oder aufweisen.
Statusanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transponder und der zweite Transponder unterschiedliche Frequenzen und/oder Protokolle aufweisen.
Statusanzeigeeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transponder und/oder der zweite Transponder eine aktive Spannungsversorgung und/oder eine passive
Spannungsversorgung aufweist oder aufweisen.
Statusanzeigeeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transponder und/oder der zweite Transponder eine Abschirmung, einen Passwortschutz und/oder eine Verschlüsselung aufweist oder aufweisen.
Statusanzeigeeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Transponder und/oder dem zweiten Transponder ein Lesemodul zugeordnet ist.
Statusanzeigeeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Transponders mit passiver Spannungsversorgung der Transponder über ein Aktivierungssignal des Lesemodules aus einem Ruhezustand in einen Betriebszustand aktivierbar ist.
Statusanzeigeeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statusanzeigeeinrichtung zwei oder mehrere Stufen einer Zündkette überwacht .
12. Lesemodul zum berührungslosen Auslesen des Zustandes eines Zündsystems, wobei das Lesemodul ein elektromagnetisches Signal sendet und/oder empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Lesemodul mindestens eine Statusanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zugeordnet ist, wobei das Lesemodul eine Anzeige des Zustandes des Zündsystems aufweist.
13. Lesemodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lesemodul eine Positionsbestimmungseinheit aufweist, sodass eine relative Position des Lesemoduls zur Statusanzeigeeinrichtung angezeigt wird.
14. Zünder zum Zünden einer Munition, dadurch gekennzeichnet, dass der Zünder mindestens eine Statusanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.
15. Munition, gekennzeichnet durch einen Zünder nach Anspruch 14 oder einer Statusanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
16. Verfahren zum Überwachen und/oder Bergen einer Munition, insbesondere einer verloren gegangenen und/oder zuvor aktivierten Munition, wobei die Munition eine Munition nach Anspruch 15 ist oder einen Zünder nach Anspruch 14 und/oder eine Statusanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist und/oder einem Lesemodul nach einem der Ansprüche 12 oder 13 zugeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Aussenden eines elektromagnetischen Signals durch das Lesemodul , Empfangen des vom Lesemodul ausgesendeten elektromagnetischen Signals durch die Antenne des Transponders ,
Beeinflussen des vom Lesemodul ausgesendeten elektromagnetischen Signals durch den Transponder in Abhängigkeit von einem sichern Zustand oder einem entsicherten Zustand des Zündsystems der Munition,
Detektieren des beeinflussten elektromagnetischen Signals durch das Lesemodul, sodass der sichere Zustand oder entsicherte Zustand des Zündsystems der Munition angezeigt wird, und gezieltes Deaktivieren der Munition, Bergen der Munition und/oder erneutes Überwachen des Zustandes des Zündsystems der Munition.
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