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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fernauslösung
mindestens eines aus einer Waffe abgefeuerten Geschosses. Sie kann
beispielsweise Einsatz finden zum Schutz gegen fliegende Angriffsmunitionskörper.
Fliegende Angriffsmunitionskörper können insbesondere
Raketen sowie Artillerie- und Mörsergeschosse (sogenannte RAM-Bedrohung)
oder Marschflugkörper, Flugzeuge und Fallschirmobjekte
u. Ä. darstellen.
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Es
sind Verfahren bekannt, bei welchen versucht wird, Objekte gegen
fliegende Angriffsmunitionskörper dadurch zu schützen,
dass das Geschoss mit Splitterwirkung in Richtung des zuvor georteten Angriffsmunitionskörpers
abgefeuert wird, um diesen vor dem Einschlagen zu bekämpfen.
Bei Zündung des Geschosses wird dieses, insbesondere die Hülle,
in eine Vielzahl von Splittern zerlegt, die durch die Explosion
zusätzlich beschleunigt werden. Die Ausbreitung der Splitter
erfolgt in der Regel kegelförmig. Wenn der Angriffsmunitionskörper
auf einen Splitter trifft, kann er unter der Voraussetzung, dass
der Splitter eine ausreichende Größe und eine
ausreichende Geschwindigkeit aufweist, um durch die Hülle
des Angriffsmunitionskörpers zu dringen, wirksam bekämpft
werden.
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Ein
solches Verfahren mitsamt den zur Ortung erforderlichen Radargeräten
wird beispielsweise in der
DE
44 26 014 B4 , der
DE
100 24 320 C2 , der
EP
1 518 087 B1 und der
DE 600 12 654 T2 beschrieben. Es werden in
der Regel Splittergranaten als Geschoss eingesetzt, die mit einem
Werfer abgefeuert werden. Eine Munition mit Splitterwirkung wird beispielsweise
in der
DE 100 25 105
B4 und in der
DE
101 51 897 A1 beschrieben. Als Ortungseinrichtungen zur
Ortung und Verfolgung des Angriffsmunitionskörpers sowie
zur Ermittlung der Flugbahnparameter des Angriffsmunitionskörpers
werden Nahbereichsradare, Fernbereichsradare und optische Sensoren
eingesetzt.
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Bei
den bekannten Verfahren umfassen die zu schützenden Objekte
vor allem Fahrzeuge und Einrichtungen im Nahbereich der abfeuernden
Waffe. Als Nahbereich wird hierbei ein Umkreis von wenigen 100 m
bis maximal 500 m verstanden. Im darüber hinaus gehenden
Fernbereich können die Verfahren nicht eingesetzt werden.
Dies liegt u. a. darin begründet, dass die in den Verfahren
verwendeten typischen Splittergranatenwerfer nur in der Lage sind, Granaten
mit einer Abfeuergeschwindigkeit von wenigen 100 m/s abzufeuern.
Diese können damit nur im Nahbereich wirksam sein, da mit
wachsender Entfernung die Geschwindigkeit und somit die Energie des
Geschosses, welche die Energie der Splitter beeinflussen und welche
somit für eine erfolgreiche Bekämpfung der Angriffsmunitionskörper
notwendig sind, stark abnimmt.
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Die
bekannten Verfahren sind somit nachteilig, da sie nicht oder nur
unter sehr großem Aufwand zum Schutz von räumlich
ausgedehnten Objekten eingesetzt werden können. Um beispielsweise
ein Feldlager der Fläche einiger Quadratkilometer zu schützen,
müsste eine sehr große Anzahl an Werfern aufgestellt
werden. Ferner sind bei den bekannten Verfahren die verwendeten
Abwehrmunitionskörper nur gegen spezielle Angriffsmunitionskörper
wirksam, beispielsweise gegen Panzerabwehrmunition oder gegen Flugkörper,
so dass ein Schutz gegen alle Angriffsmunitionskörper nicht
gegeben ist.
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Zudem
ist eine Bekämpfung im Nahbereich nachteilig, da diese
die Gefahr mit sich führt, dass durch die Bekämpfung
selbst, beispielsweise durch Splitter, eine Beschädigung
der zu schützenden Objekte erfolgt. Ferner kann das Problem
auftreten, dass bei einer nicht erfolgreichen Bekämpfung
die Zeit eines weiteren Versuchs der Bekämpfung zu kurz
ist.
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Nachteilig
an den bekannten Verfahren ist außerdem, dass die Splittergranaten
vor dem Abfeuern tempiert werden, d. h. der Zündzeitpunkt
wird vor dem Abfeuern festgelegt und der Splittergranate mitgegeben.
Nachteilig hierbei ist, dass u. a. auf Grund der Toleranzen der
Waffe, der Treibladung und der Munition eine Streuung der Schussentwicklungszeit, welche
die Zeit vom Schließen der Kontakts zum Zünden
der Anzünderpatrone oder – bei Haubitzen – bis
zum Austritt des Geschosses aus der Mündung umfasst, bzw.
der ballistischen Streuung vorliegt, so dass der festgelegte Zeitpunkt
mit großer Wahrscheinlichkeit nicht der optimale Zeitpunkt
für die Zündung ist, da beispielsweise der Abwehrmunitionskörper
im Zeitpunkt der Zündung weit von dem Angriffsmunitionskörper
entfernt sein kann. Tolerierbare Ergebnisse lassen sich somit wiederum
nur im Nahbereich erzielen, da bei der Bekämpfung im Fernbereich
Ungenauigkeiten, beispielsweise ein Winkelfehler, zu deutlich höheren
absoluten Abweichungen der Distanz zwischen Angriffsmunitionskörper
und Geschoss im Zündzeitpunkt führen.
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Bekannt
ist ferner eine Ausgestaltung, bei welcher der Abwehrmunitionskörper
einen Annäherungszünder aufweist. Nachteilig hierbei
ist jedoch, dass die Einstellung des richtigen Auslöse-Abstandes
kritisch ist. Ferner kann der Angriffsmunitionskörper sehr
klein sein, wohingegen der ermittelte wahrscheinliche Aufenthaltsraum
wegen der Ungenauigkeiten der Sensorik und der Streuungen groß sein kann,
so dass eine hohe Wahrscheinlichkeit für das Versagen des
Annäherungszündens vorliegt. Zudem kann die aktive
Sensorik, wie ein aktives Radar, oder die passive Sensorik, wie
eine Infrarotsensorik, des Annäherungszünder vom
Gegner gestört werden, wodurch eine Zündung verhindert
werden kann.
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Die
Erfindung ist jedoch nicht auf den Einsatz zur Bekämpfung
von Angriffsmunitionskörpern beschränkt. Sie kann
allgemein zur Fernauslösung von Geschossen eingesetzt werden.
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Die
EP 1 742 010 A1 beschreibt
ein nicht letales Geschoss mit einem programmier- und/oder tempierbaren
Zünder. Die nicht letale Munition kann hierbei u. a. durch
elektromagnetische Impulse, Farbe, chemische Reizstoffe, Nebel oder Ähnliches
wirken. Allen Anwendungen ist gleich, dass durch das Geschoss insbesondere
keine Personen zu schaden kommen sollen. Aus diesem Grund wird ein
tempierbarer Zünder verwendet, damit nicht durch das Vorhandensein
von Geschossteilen die Nichtletalität aufgehoben wird.
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Die
DE 10 2005 024 179
A1 beschreibt ohne Angabe der konkreten Anwendungsfälle
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Tempierung und/oder Korrektur
des Zündzeitpunktes eines Geschosses. Hierbei wird die
Geschwindigkeit eines Geschosses nach dem Abfeuern gemessen. Durch
die Messung wird auf die Mündungsgeschwindigkeit ge schlossen, welche
anschließend zur Einstellung und/oder Korrektur der Zündstellzeit
verwendet wird. Nachteilig an dem Verfahren ist insbesondere, dass
weitere Parameter, die einen Einfluss auf den Zündzeitpunkt
haben, nicht berücksichtigt werden.
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Bekannte
Geschoßzeitzünder sind insbesondere deshalb nachteilig,
weil zum einen die erreichbare Genauigkeit nicht ausreichend ist.
Die Auslösung sollte bevorzugt innerhalb von weniger als
1 ms erfolgen. Bekannte Artillerie-Zeitzünder haben jedoch
eine einstellbare Schrittweite und somit eine Auflösung
von 100 ms bei einer Genauigkeit von 3–30 ms. Zum anderen
wird das Geschoss vor dem Laden der Waffe programmiert. Somit ist
es nicht möglich, mit geladener Waffe auf einen möglichen Geschossangriff
zu warten und somit Reaktionszeit einzusparen.
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Die
Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen,
welche die Nachteile der Zündinitiierung bei den Geschossen des
Standes der Technik verringern und insbesondere wirksam zum Schutz
gegen fliegende Angriffsmunitionskörper einsetzbar sind.
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Die
Erfindung löst die Aufgabe verfahrensmäßig
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und vorrichtungsmäßig
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 20. Eine Verwendung der Vorrichtung nach
Anspruch 20 zum Schutz gegen fliegende Angriffsmunitionskörper
ist Bestandteil von Anspruch 21. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
Bestandteil der abhängigen Ansprüche.
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Es
ist ein Grundgedanke der Erfindung, die Zündung des Zünders
des Geschosses durch eine Rechnereinheit, insbesondere einem Feuerleitrechner,
aus der Ferne praktisch ohne Zeitverzug auszulösen. Aus
diesem Grund ist an die Rechnereinheit eine Signalsendeeinheit,
insbesondere eine Funkeinheit, angeschlossen ist, welche durch Initiierung durch
die Rechnereinheit Fernsteuersignale aussendet. Das Geschoss weist
zum Empfang dieser Fernsteuersignale eine Signalempfangseinheit,
insbesondere eine Funkeinheit, auf. An die Signalempfangseinheit
ist eine Zündsteuereinheit angeschlossen, welche unmittelbar
nach dem korrekten Empfang der Fernsteuersignale die Zündung
durch den Zünder initiiert.
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Die
Fernsteuersignale können einen Auslösecode beinhalten,
die von der Zündsteuereinheit zur Ermittlung des korrekten
Empfangs der Fernsteuersignale ausgewertet werden. Die erhöhte
Sicherheit kann somit dadurch erreicht werden, dass erst am Ende
der Überprüfung des Auslösecodes, der
mit dem der Zündsteuereinheit bekannten Auslösecode übereinstimmen
muss, direkt die Zündung eingeleitet wird.
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Bevorzugt
wird der Auslösecode bei der Übertragung der Fernsteuersignale
auf eine Trägerfrequenz aufmoduliert.
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Der
Auslösecode kann mindestens ein Codewort, insbesondere
mit einer Länge von 52 bis 256 bit, umfassen. Je länger
das Codewort gewählt wird, um so größer
ist die Sicherheit bei der Übertragung und es kann verhindert
werden, dass der Gegner eine vorzeitige Zündung auslöst,
indem er den Auslösecode beispielsweise errät.
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Eine
Erhöhung der Sicherheit kann zudem dadurch erreicht werden,
dass insbesondere bei Verwendung von mehreren Geschossen für
jedes Geschoss ein eigener Auslösecode verwendet wird.
Der Auslösecode kann einer Codegeneratoreinheit, die vorzugsweise
in der Rechnereinheit integriert ist, insbesondere mittels eines
Zufallsgenerators generiert werden.
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Bevorzugt
wird der Auslösecode vor dem Abfeuern individuell für
jedes Geschoss generiert und insbesondere vor dem Abfeuern dem Geschoss übergeben.
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Bei
der Verwendung von mehreren Geschossen können die Fernsteuersignale
zeitlich versetzt übertragen werden, insbesondere in Abständen aus
dem Bereich von 50 μs bis 300 μs, vorzugsweise 150 μs.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Gefahr besteht,
dass auf Grund einer gleichzeitigen Ansteuerung der Trägerfrequenz
unerwünschte Modulationsinterferenzen auftreten, die im
Extremfall zur Nichtauslösung aller Zünder führen
können. Bei einem zeitlichen Abstand von 150 μs
führt dies bei gängigen Geschossgeschwindigkeiten
zu örtlichen Auslöseabweichungen von 100 mm bis
150 mm, die aber gegenüber anderen Faktoren, wie dem Wirkradius
der Munition oder dem Wettereinfluss, vernachlässigt werden
können.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung wird bei der Übertragung
der Fernsteuersignale das Verfahren der Bandspreizung eingesetzt.
Grundlegend bei diesem Verfahren ist, dass das Spektrum des zu übertragenden
Nutzsignals derart verändert wird, dass einerseits die
Bandbreite um ein Vielfaches ansteigt, zugleich auch die Signalamplitude
um genau dieses Vielfache reduziert wird. Die Bandspreizung erzeugt
somit aus dem schmalbandigen Fernsteuersignal ein breitbandigeres
Fernsteuersignal, so dass die enthaltene Information auf einen größeren
Frequenzbereich verteilt wird. Dies macht die Fernsteuersignale
weniger anfällig gegen schmalbandige Störungen,
die beispielsweise vom Gegner initiiert werden.
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Es
gibt insbesondere zwei Verfahren, wie diese Bandspreizung vorgenommen
werden kann, nämlich Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) und
Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS). Beide Techniken spreizen
das Originalsignal, indem sie einen dem Sender eigenen, individuellen
Code mit dem Signal vermengen.
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Die
erhöhte Sicherheit ergibt sich somit auch daraus, dass,
wenn ein zu übertragendes Signal so weit aufgespreizt und
damit pegelreduziert wird, dass es damit auch unterhalb der Rauschgrenze
zu liegen kommt, eine fremde Partei nicht einmal erkennen kann,
dass gerade ein Fernsteuersignal gesendet wird, da sie nur ein Rauschsignal
misst. Nur wenn das Codesignal, mit dem das Nutzsignal zur Bandspreizung
multipliziert wurde, bekannt ist, kann das Nutzsignal aus dem „Rauschbereich"
wieder extrahiert werden. Denn bei Multiplikation des gespreizten
Signals, das sogar unter der Rauschgrenze liegen darf, mit dem zugehörigen
Codesignal, wird die Bandbreite wieder auf die ursprüngliche
reduziert und die Amplitude richtet sich wieder auf, so dass diese
wieder oberhalb der Rauschgrenze liegt und somit erkannt werden
kann. Ferner können im gleichen Frequenzband unterschiedliche
Kanäle (Codes) gleichzeitig übertragen werden,
so bei Verwendung von mehreren Geschossen diese gleichzeitig gezündet
werden können. Somit kann auf die zeitliche Versetzung
der Signalübertragung verzichtet werden.
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Das
Geschoss kann neben der ersten Betriebsart, in der die direkte Fernauslösung
vollzogen wird, auch eine zweite Betriebsart aufweisen. In der zweiten
Betriebsart ist die Zündsteuereinheit derart programmierbar
ausgeführt, dass sie auf einen vorgegebenen Zündzeitpunkt
Tvor tempierbar ist. Insbesondere kann der
Zündzeitpunkt vor dem Abfeuern des Geschosses programmiert
werden. Ferner kann der Zündzeitpunkt zusammen mit dem
Auslösecode von der Rechnereinheit, insbesondere vor dem
Abfeuern, übergeben werden. Der Zündzeitpunkt
Tvor kann in Abhängigkeit von einer
vor dem Abfeuern des Geschosses, für das Geschoss ermittelten
Feuerleitlösung derart dimensioniert sein, dass er vor
dem durch die Feuerleitlösung vorausgesagten Zeitpunkt TB liegt, in dem das Geschoss bei Nichtzünden
auf den Boden trifft, da beispielsweise die Fernsteuersignale nicht
oder nicht ordnungsgemäß empfangen werden konnten.
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Um
eine hohe Wirkung des Geschosses zu erzielen, kann der Zeitpunkt
TÜ der Übertragung der Fernsteuersignale
zeitlich nach dem Abfeuern des Geschosses ermittelt werden. Insbesondere
kann somit der weitere Flugbahnverlauf des Angriffsmunitionskörpers
berücksichtigt werden. Des Weiteren kann auch die Bewegung
des Geschosses bei die Ermittlung des optimalen Zündzeitpunkts
berücksichtigt werden. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft,
wenn die Geschwindigkeit vM des Geschosses
und die Richtung in einem bestimmten Zeitpunkt TM,
mittels mindestens einer Messeinrichtung ermittelt werden. Hierbei
kann durch sie die Referenz für das raumfeste Koordinatensystem
der ballistischen Berechnungen gebildet werden. Durch die Verwendung
einer direkten Fernauslösung kann die Bestimmung des optimalen
Zündzeitpunkts in vorteilhafter Weise so lange wie überhaupt
möglich hinausgezögert werden.
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In
einer Ausführung kann die Geschwindigkeit v
M die
Mündungsgeschwindigkeit v
0 sein,
wobei hierbei die Messeinrichtung insbesondere eine Spule umfassen
kann, die insbesondere im Bereich der Mündungsöffnung
des Waffenrohres der Waffe angeordnet ist. Eine Spule zur Messung
der Mündungsgeschwindigkeit eines Projektils wird beispielsweise
in der
EP 1 482 311
A1 prinzipiell beschrieben.
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In
einer anderen Ausführung stellt der Zeitpunkt TM einen Zeitpunkt dar, in dem das Geschoss die
Waffe bereits verlassen hat. Die Messeinrichtung kann hierbei insbesondere
eine Radarvorrichtung umfassen. Um bei dieser Ausführung
nicht unnötig Zeit zu verlieren, kann die Messeinrichtung
richtbar ausgeführt sein und bereits und im Zeitpunkt des
Abfeuerns des Geschosses in die Richtung der Abfeuerrichtung gerichtet
sein. Dies kann beispielsweise durch eine Kopplung zwischen der
Waffe und der Messeinrichtung erreicht werden.
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Die
ermittelte Geschwindigkeit vM und die Richtung
im Zeitpunkt TM können bei der
Ermittlung des Zeitpunkts TZ der Zündung
des Geschosses berücksichtigt werden. Es kann somit die
tatsächliche, zeitabhängige Flugbahn des Geschosses
genauer bestimmt werden, so dass eine höhere Wahrscheinlichkeit
einer erfolgreichen Bekämpfung erzielt wird. Es sollte
deshalb eine Messeinrichtung mit einer hohen Genauigkeit verwendet
werden. Insbesondere wird eine Messeinrichtung verwendet, deren
Standardabweichung bei der Geschwindigkeitsbestimmung geringer als
0,5 m/s ist. Ferner sollten auch die Signallaufzeiten kurz gehalten
werden, wobei vorzugsweise echtzeitfähige Komponenten verwendet werden
sollten.
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Die
Vorrichtung und das Verfahren können wirksam zum Schutz
gegen fliegende Angriffsmunitionskörper eingesetzt werden.
Hierbei wird der Angriffsmunitionskörper zunächst
mittels mindestens einer Ortungseinrichtung geortet. Nach der Ortung
des Angriffsmunitionskörpers durch die Ortungseinrichtung
kann die Flugbahn des Angriffsmunitionskörpers bestimmt
werden. Je schneller und genauer die Flugbahn bestimmt wird, um
so wahrscheinlicher ist eine erfolgreiche Bekämpfung des
Angriffsmunitionskörpers. Die Ortungseinrichtung, welche
mindestens einen Sensor (z. B. Radar, aktiv und/oder passiv optoelektronisch)
umfasst, sollte zu ausreichend vielen Zeitpunkten Koordinaten und/oder
Geschwindigkeit des Angriffsmunitionskörpers liefern. Es
wird des Weiteren insbesondere mittels eines Feuerleitrechners,
welcher innerhalb einer Feuerleitstelle angeordnet sein kann, eine
erste Feuerleitlösung zum Abfeuern des Geschosses mit Splitterwirkung,
insbesondere eines Sprenggeschosses, ermittelt. Das Geschoss wird
anschließend mittels einer insbesondere großkalibrigen
Waffe, insbesondere eine Waffe mit einem Kaliber von mindestens
76 mm, vorzugsweise von 120 mm oder 155 mm, abgefeuert. Solch großkalibrige
Waffen weisen eine große Reichweite und eine hohe erzielbare
Mündungsgeschwindigkeit der Geschosse auf, so dass auch
im Fernbereich ein Bekämpfen des Angriffsmunitionskörpers
erreicht werden kann. Die Verwendung von großen Kalibern
ist gegenüber der Verwendung von Kleinkalibern ferner deshalb
vorteilhaft, da bei Kleinkalibern die Splitter ihre Energie vornehmlich
aus der Bahngeschwindigkeit beziehen, da auf Grund des Volumens
in der Regel nur eine Zerlegerla dung in einem kleinkalibrigen Geschoss
eingebaut werden kann. Mit wachsender Entfernung nimmt die Geschwindigkeit
und Energie des Geschosses jedoch stark ab. Bei Großkalibern kann
dagegen eine HE-Ladung verwendet werden, aus der die Splitter vor
allem ihre Energie beziehen, so dass diese Energie unabhängig
von der Flugweite ist. Somit kann erreicht werden, dass auch beim Schutz
größerer Objekte die Geschosse im Nah- und Fernbereich,
sowie gegen das härteste angreifende Objekt gleichermaßen
wirksam sind. Die Fernsteuersignale werden dann zu einem Zeitpunkt
TÜ an das Geschoss übertragen,
in dem sich der Angriffsmunitionskörper im Wirkbereich
des splitterwirkenden Geschosses befindet.
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Die
Bestimmung des Zeitpunkts TÜ kann
derart erfolgen, dass der Zeitpunkt ermittelt wird, in dem eine
hohe, vorzugsweise die größte Wahrscheinlichkeit
einer erfolgreichen Bekämpfung vorliegt, und die sich insbesondere
aus dem Produkt der Treffwahrscheinlichkeit, die angibt, ob ein
Splitter den Angriffsmunitionskörper trifft, mit der Zerstörungswahrscheinlichkeit,
die angibt, ob dieser Splitter in der Lage ist, die Hülle
des Angriffsmunitionskörpers zu zerstören, ergibt.
Diese Bekämpfungswahrscheinlichkeit ist somit abhängig
von verschiedenen Parametern, wie a) Messungenauigkeiten der Messeinrichtung,
insbesondere bei der Bestimmung von Zeitpunkt, Geschwindigkeit,
Azimut, Elevation und/oder Entfernung; b) Messungenauigkeiten der
Ortungseinrichtung, insbesondere bei der Bestimmung von Zeitpunkt,
Geschwindigkeit, Azimut, Elevation und/oder Entfernung; c) Art des
Angriffsmunitionskörpers (4), insbesondere dessen
Härte; d) Art des Geschosses, insbesondere dessen Eigenschaften
wie Splittermatrix, Splitterkegelaufbauzeit, Ungenauigkeiten der
Tempierzeit; e) Schussentwicklungszeit des Geschosses und f) ballistische
Streuung. Je mehr Parameter bei der Bestimmung des Zeitpunkts TÜ berücksichtigt werden,
um so besser ist die Vorhersage.
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Der
genaue Zündzeitpunkt ist vor allem im Fernbereich wesentlich
für die Wirksamkeit der Bekämpfung, da bereits
kleine Abweichungen auf Grund der hohen Geschwindigkeiten und großen Entfernungen
zu großen Abweichungen zwischen dem vorausgesagten und
dem tatsächlichen Zündort führen können.
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Die
erste ermittelte Feuerleitlösung, nach welcher das Geschoss
abgefeuert wird, ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass der
Ausgleich von Toleranzen der verwendeten, Sensoren beinhaltenden
Ortungs- und Messeinrichtung und der bzw. des verwendeten, Effektoren
beinhaltenden Waffe und Geschosses durch den nach dem Abfeuern ermittelten
Zündzeitpunkt möglich ist.
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Vorteilhaft
ist es, mit mehreren Geschossen zugleich den Angriffsmunitionskörper
zu bekämpfen. Diese können sich bevorzugt zugleich
in an einem Punkt treffen, in dem sich auch der Angriffsmunitionskörper
befindet, und dann annähernd gleichzeitig fernausgelöst
werden.
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Die
Programmierung des Zünders auf direkte Fernauslösung
setzt in der Regel voraus, da in diesem Fall der Zündzeitpunkt
nicht a priori bekannt ist, dass der Zündkondensator schon
nach Ende der Vorrohrsicherheit aufgeladen wird, was sonst bei einer reinen
Zeitzünderfunktion erst ca. 2 s vor Laufzeitende erfolgt.
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Damit
möglichst wenig Zeit zwischen Zielortung und Bekämpfung
vergeht, kann vorgesehen werden, die Programmierung dauerhaft zu
gestalten. Das Geschoss verliert bei der Betriebsart der direkten
Fernauslösung seine Programmierung nicht zeitabhängig,
so dass ein derartiges Geschoss schon programmiert im Rohr auch
tagelang auf seinen Einsatz warten kann.
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In
der Betriebsart als Zeitzünder kann das Geschoss seine
Programmierung innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters verlieren,
insbesonde re frühestens nach 20 Minuten und spätestens
nach 60 Minuten, um die Gefährdung der eigenen Truppe durch
ein veraltetes Feuerkommando zu verringern.
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Um
eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Flugbahnparameter des
Angriffsmunitionskörpers mit geringem Aufwand zu erreichen,
können nach der ersten Ortung des Angriffsmunitionskörpers durch
die Ortungseinrichtung die Ortungsdaten an eine zweite Ortungseinrichtung,
insbesondere ein Zielfolgeradargerät, übergeben
werden, welche die Messung der für die Bestimmung der Flugbahn
notwendigen Größen durchführt. Als erste
Ortungseinrichtung kann hierbei ein Rundsuchradar eingesetzt werden.
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Ein
mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
anhand der 1 erläutert. Es zeigt:
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1 eine
Vorrichtung zum Schutz gegen Angriffsmunitionskörper in
einer schematischen Darstellung.
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Die 1 zeigt
eine Vorrichtung zum Schutz gegen Angriffsmunitionskörper
in einer schematischen Darstellung. Sie weist eine Waffe 2,
die Geschosse 3 mit Splitterwirkung abfeuern kann, eine erste
Ortungseinrichtung 12, eine zweite Ortungseinrichtung 5,
eine Messeinrichtung 10, eine Signalsendeeinheit 7 und
einen Feuerleitrechner 6 auf. Die Waffe 2, die
Ortungseinrichtung 5, die Messeinrichtung 10 und
die Signalsendeeinheit 7 sind über Datenleitungen 11 mit
dem Feuerleitrechner 6 verbunden. Für eine optimale
Bekämpfung sind die Ortungseinrichtung 5 und die
Waffe 2 räumlich nah zu dislozieren. Das Geschoss 3 beinhaltet
eine Zündsteuereinheit 9, eine Signalempfangseinheit 8,
einen Zünder 13 und eine Sprengladung 14.
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Der
Bekämpfungsablauf ist wie folgt:
- I.
Ortung des Angriffsmunitionskörpers 4 mit einer ersten
Ortungseinrichtung 12, insbesondere einem Rundsuchradargerät;
- II. Übergabe der Zieldaten an eine zweite Ortungseinrichtung 5,
insbesondere ein Zielfolgeradargerät, und Zielverfolgung;
- III. Berechnung der Feuerleitlösung durch den Feuerleitrechner 6;
- IV. Richten der Waffe 2, hier eine Panzerhaubitze (155
mm);
- V. Abfeuern des Geschosses 3, um eine Bekämpfung
in der gewünschten Entfernung durchzuführen;
- VI. Messung der Geschossgeschwindigkeit vM und Übermittlung
der Daten an den Feuerleitrechner 6;
- VII. Berechnung einer korrigierten Feuerleitlösung und
Bestimmung des Zündzeitpunkts;
- VIII. Übertragung der Fernsteuersignale von der Signalsendeeinheit 7 zur
Signalempfangseinheit 8 und somit direkte Fernauslösung
des Zünders 13 über die Zündsteuereinheit 9 zum
Zündzeitpunkt, der somit dem Übertragungszeitpunkt
TÜ der Fernsteuersignale entspricht;
- IX. Zündung der Sprengladung 14, Ausbildung des
Splitterkegels
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Zu
VIII.:
Die Fernsteuersignale beinhalten als Auslösecode ein
Codewort mit einer Länge von 52 bit, das von der Zündsteuereinheit
zur Ermittlung des korrekten Empfangs der Fernsteuersignale ausgewertet
wird. Der Auslösecode wird bei der Übertragung
der Fernsteuersignale auf eine Trägerfrequenz von 520 kHz
aufmoduliert, somit kann der gesamte Code innerhalb von 100 μs
verschickt werden und der Zündzeitpunkt somit praktisch
mit dem Übertragungszeitpunkt TÜ übereinstimmt.
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Das
Codewort wird von einem Zufallsgenerator in dem Feuerleitrechner 6 generiert,
so dass jedem Geschoss 3 individuell ein Codewort zugeordnet ist.
Das Codewort wird vor dem Abfeuern dem Geschoss 3 vorzugsweise
durch induktive Programmierung übergeben.
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Bei
der Verwendung von mehreren Geschossen 3 werden, wenn keine
Bandspreizung verwendet wird, die Fernsteuersignale zeitlich versetzt übertragen,
nämlich in zeitlichen Abständen von 150 μs.
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Jeder
Zünder vergleicht den per Funk empfangenen Code mit seinem
während der Programmierung gespeicherten Code und löst
genau dann aus, wenn die beiden Codes übereinstimmen. Stimmen
die Codes nicht überein, wartet der Zünder innerhalb
seiner einprogrammierten Selbstzerlegezeit auf die Übermittlung
des korrekten Codes. Wird dieser nicht empfangen, löst
der Zünder nach Ablauf der einprogrammierten Selbstzerlegezeit
aus.
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Bei
nicht-korrektem Empfang der Fernsteuersignale (beispielsweise bei
fehlerhaftem oder unvollständigem Code) kann eine Rückmeldung
an die Feuerleitstelle erfolgen.
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Als
vorteilhafter Sicherheitsaspekt ist zudem vorgesehen, dass das Geschoss 3 vor
dem Abfeuern auf einen Zeitpunkt Tvor vortempiert
ist, der zeitlich vor dem durch die vor dem Abfeuern ermittelte
Feuerleitlösung vorausgesagten Zeitpunkt TB liegt,
in dem das Geschoss bei Nichtzünden auf den Boden trifft.
Somit wird sichergestellt, dass beispielsweise in dem Fall, in dem
der Zündzeitpunkt oder die Fernsteuersignale nicht richtig übertragen
wurden, das Geschoss 3 vor dem Auftreffen auf dem Boden
zündet, so dass keine Personen oder Einrichtungen am Boden
zu Schaden kommen. Damit die Zündung jedoch nicht zu früh
erfolgt, insbesondere nicht vor dem Zeitpunkt, in dem die Signale
vom das Geschoss 3 empfangen werden, kann vorgesehen werden,
dass der Zeitpunkt Tvor zeitlich nach dem
Zeitpunkt TA liegt, der durch den durch
die vor dem Abfeuern ermittelte Feuerleitlösung vorausgesagten
Zündzeitpunkt TZ des Geschosses 3 bestimmt
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4426014
B4 [0003]
- - DE 10024320 C2 [0003]
- - EP 1518087 B1 [0003]
- - DE 60012654 T2 [0003]
- - DE 10025105 B4 [0003]
- - DE 10151897 A1 [0003]
- - EP 1742010 A1 [0010]
- - DE 102005024179 A1 [0011]
- - EP 1482311 A1 [0027]