DE2835437C1 - Release device for electrical detonation of mine combines seismic sensor signal processed by parallel signal paths with electromagnetic sensor signal - Google Patents
Release device for electrical detonation of mine combines seismic sensor signal processed by parallel signal paths with electromagnetic sensor signalInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Auslösevorrichtung für elektrische Zünder von Minen zur Panzerbekämpfung mit einem seismischen Sensor, der Erschütterungen bzw. Druckstöße in elektrische Signale für einen aus zwei Parallelzweigen mit unterschiedli cher Verstärkung bestehenden Zündstromkreis umwandelt, welche Verstärker, Schwellwertschalter sowie Monoflops umfassen und auf einen Zündschalter geführt sind, sowie einem zweiten elek tromagnetischen Sensor, wobei die den Sensoren nachfolgenden Schaltungen über ein UND-Glied verbunden sind.The invention relates to a triggering device for electrical Detonator of anti-tank mines with a seismic Sensor that shocks or pressure surges in electrical Signals for one of two parallel branches with different cher amplifies existing ignition circuit which Amplifiers, threshold switches and monoflops include and are led to an ignition switch, and a second elek tromagnetic sensor, the following the sensors Circuits are connected via an AND gate.
Infolge der verstärkten Panzerung moderner Panzerfahrzeuge ist es erforderlich, daß eine Mine zur Bekämpfung solcher Fahrzeug an einer bestimmten Stelle unter dem Panzer zur Detonation ge bracht wird. Sie darf also nicht schon bei der Annäherung eine Panzers detonieren. Außerdem ist eine gegenseitige Initiierung von benachbarten Minen in einem Minenfeld unerwünscht. Die ausgestreuten Minen dürfen auch nicht ohne Schwierigkeiten von üblichen Räumfahrzeugen erfaßt und unschädlich gemacht werden können.As a result of the reinforced armor of modern armored vehicles it required a mine to combat such a vehicle detonated at a specific location under the tank is brought. So it must not already be one when approaching Detonate tanks. There is also a mutual initiation from neighboring mines in a minefield undesirable. The Scattered mines must not be without difficulty from usual clearing vehicles are detected and rendered harmless can.
Zur Erfüllung dieser Erfordernisse ist es bekannt, ein Waffen system zur Bekämpfung von Landfahrzeugen mit einem seismischen und einem mit diesem elektronisch gekoppelten Infrarotsensor zu versehen (DE-OS 19 24 622). Der seismische Sensor spricht auf einstellbare Frequenzen an, so daß lediglich Landfahr zeuge, die beim Fahren Druckwellen bestimmter Frequenzen an den Boden abgeben, von dem seismischen Sensor erfaßt wer den. Spricht dieser Sensor an, so wird der Infrarotsensor eingeschaltet; dieser Sensor besitzt eine optische Achse, die parallel zu der Wirkungsrichtung einer Waffe, etwa einer Hohlladungsmine ausgerichtet ist. Erfaßt der Infrarotsensor das Fahrzeug aufgrund der Wärmestrahlung wird die Waffe aus gelöst und das Ziel zerstört.To meet these requirements it is known to be a weapon System to combat land vehicles with a seismic and an electronically coupled infrared sensor to be provided (DE-OS 19 24 622). The seismic sensor speaks to adjustable frequencies so that only land travel witness that when driving pressure waves of certain frequencies to the ground, who is detected by the seismic sensor the. If this sensor responds, the infrared sensor switched on; this sensor has an optical axis, the parallel to the direction of action of a weapon, such as one Hollow charge mine is aligned. Detects the infrared sensor the vehicle due to heat radiation will put the gun out solved and destroyed the target.
Abgesehen davon, daß dieses Waffensystem auch ausgelöst wer den kann, wenn der Auffaßbereich der Sensoren unter Feuer belegung liegt, da auch dann in dem Auffaßbereich seismische Druckstöße im erfaßten Frequenzbereich und Wärmestrahlung auftreten, bietet die mit dem Waffensystem gekoppelte Aus lösevorrichtung keine Sicherheit gegen des Räumen der Minen von Hand.Apart from the fact that this weapon system is also triggered that can happen if the sensor's detection area is under fire occupancy is seismic because then also in the area of detection Pressure surges in the detected frequency range and thermal radiation occur, offers the Aus coupled with the weapon system release device no security against clearing the mines by hand.
Aus der US-PS 3 175 489 ist es bekannt, eine Landmine mit einem magnetischen Sensor zu versehen, der nach der Ver streuung aktiviert wird. Bei einer Veränderung des lokalen Erdmagnetfeldes spricht der magnetische Sensor an und be wirkt, daß die Mine einige Meter hoch in die Luft geschleu dert wird, bevor sie explodiert. Bei derartigen Minen wird zwar der Wirkungsradius durch das Emporschleudern vergrößert, sie ist jedoch für Panzerfahrzeuge nicht geeignet, da sie den Panzer nicht an seiner empfindlichsten Stelle trifft. Außerdem benötigt sie eine definierte Vorzugslage.From US-PS 3 175 489 it is known to have a land mine to provide a magnetic sensor, which according to Ver scattering is activated. When the local changes The magnetic sensor responds to the earth's magnetic field causes the mine to be thrown into the air a few meters high before it explodes. With such mines although the radius of action is increased by the throwing up, however, it is not suitable for armored vehicles because it does not hit the tank in its most sensitive place. It also needs a defined preferred location.
Aus der DE-OS 22 11 524 ist eine zur Panzerbekämpfung vorge sehene Mine mit einer kleinkalibrigen Sprengladung bekannt, die im vorgesehenen Zielgebiet aus Raketengefechtsköpfen oder dergleichen ausgestreut wird und richtungsorientiert zu Bo den fällt, wo sie auf Erdmagnetfeldänderungen und Erschüt terungen anspricht. Diese bekannte Mine weist außer Magnet feld- und Erschütterungssensoren noch Sensoren für eine Zünd systemabschaltung oder Minenselbstzerlegung nach voreingestell ter Liegezeit oder bei Spannungsabfall der eingebauten Batterie sowie einen Sensor zur kurzzeitigen Sperrung der Auslösung bei harten Stößen.From DE-OS 22 11 524 is one for anti-tank control known mine with a small-caliber explosive charge known those in the intended target area from missile warheads or the like is spread and directional to Bo which falls where it is due to Earth's magnetic field changes and shock appeals. This well-known mine has a magnet field and vibration sensors or sensors for an ignition system shutdown or mine self-dismantling by default idle time or in the event of a voltage drop in the built-in battery as well as a sensor to temporarily block the trigger hard bumps.
Schließlich ist in der DE-PS 20 47 422 eine Auslösevorrichtung für elektrische Zünder von Minen mit vorgegebener einstellba rer Ansprechempfindlichkeit beschrieben, bei der ein piezoelek trischer Beschleunigungsaufnehmer verwendet wird. Der dem Be schleunigungsaufnehmer nachgeschaltete elektrische Zündstrom kreis besteht aus einer Parallelschaltung aus einem ersten Schwellwertschalter und einem verzögert ansprechenden zweiten Schwellwertschalter, der einen im Vergleich zum ersten Schwell wertschalter unterschiedlichen Schwellwert aufweist. Die bei den Schwellwertschalter sind auf einen steuerbaren Zündschal ter geführt, der bei Abgabe eines Signals des unverzögert an sprechenden Schwellwertschalters eine Zündauslösung sperrt. Durch die unterschiedlichen Schwellwerte der beiden Schwell wertschalter ist es zwar möglich, eine Auslösung durch Nach bardetonationen zu verhindern, es ist jedoch nicht sicher gestellt, daß eine mit dieser Auslösevorrichtung versehene Mine an einer vorbestimmten Stelle unter dem Panzer detoniert.Finally, in DE-PS 20 47 422 a trigger device for electric detonators of mines with predefined adjustable rer response sensitivity described in which a piezoelectric tric accelerometer is used. The Be Accelerometer downstream electrical ignition current circle consists of a parallel connection of a first Threshold switch and a delayed responsive second Threshold switch, one compared to the first threshold value switch has different threshold. The at the threshold switches are on a controllable ignition switch ter led to the instantaneous delivery of a signal of the speaking threshold switch blocks ignition triggering. Due to the different threshold values of the two threshold value switch, it is possible to trigger by night to prevent cash detonations, but it is not safe made that a provided with this trigger device Mine detonated at a predetermined location under the tank.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Auslösevorrichtung für elektrische Zünder von Minen der eingangs genannten Art an zugeben, die unter Ausschaltung von Störinformationen nur anspricht, wenn sich ein Panzer an vorbestimmter Stelle über der Mine befindet und darüber hinaus die Räumung der Mine durch Aufheben sicher verhindert. The object of the invention is a trigger device for electric detonators of mines of the type mentioned admit that while disabling interference information only responds when a tank over at a predetermined location the mine and also the mine clearance safely prevented by lifting.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem seismischen Sensor im ersten Parallelzweig des Zündstromkreises eine Serienschaltung aus einem Verstärker, einem Filter, einem bipolaren Schwellwertschalter und einem retriggerbaren Monoflop, dessen Ausgang an einem ersten Eingang des Zündschalters liegt, nachgeschaltet ist, wobei die Ansprechempfindlichkeit des ersten Parallelzweiges mit Hilfe des Verstärkers und des bipolaren Schwellwertschalters einstellbar ist, daß der zweite Parallelzweig des Zündstromkreises einen bipolaren Schwellwertschalter mit einem nachgeschalteten Monoflop enthält, dessen Ausgang auf einen negier ten zweiten Eingang des Zündschalters geführt ist und daß der wei tere auch auf die Inklination des Erdmagnetfeldes ansprechende elektromagnetische Sensor in einem dritten Parallelzweig über ei ne Serienschaltung aus einem Verstärker, einem Filter, einem bi polaren Schwellwertschalter und einem retriggerbaren verzögerten Monoflop mit einem dritten Eingang des Zündschalters verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that the seismic sensor in the first parallel branch of the ignition circuit a series connection of an amplifier, a filter, a bipolar threshold switch and a retriggerable monoflop, whose output is at a first input of the ignition switch, is connected downstream, the responsiveness of the first Parallel branch using the amplifier and the bipolar Threshold switch is adjustable that the second parallel branch the ignition circuit a bipolar threshold switch with a contains downstream monoflop, the output of which on a negier th second input of the ignition switch is guided and that the white tere also responsive to the inclination of the earth's magnetic field electromagnetic sensor in a third parallel branch via egg ne series connection of an amplifier, a filter, a bi polar threshold switch and a retriggerable delayed Monoflop is connected to a third input of the ignition switch.
Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist aus den Unteransprüchen ersichtlich.The further advantageous embodiment of the invention is from the Subclaims can be seen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Ansprechempfindlichkeit derart eingestellt werden kann, daß die Auslösung der Mine unter einem Panzerfahrzeug immer an einer vorbestimmten Stelle, und zwar unabhängig von der Ge schwindigkeit des Fahrzeuges erfolgt. Dabei beeinflussen örtliche Magnetdipole in der Panzerwanne den Sensor nicht. Außerdem benö tigt die Mine keine definierte Vorzugslage nach dem Abwurf. Der magnetische Sensor, der auch auf die Inklination des Erdmagnetfel des anspricht, verhindert in Verbindung mit dem seismischen Sensor das Räumen der Minen.The advantages achieved with the invention are in particular in that the response sensitivity is set in this way can always trigger the mine under an armored vehicle at a predetermined location, regardless of the Ge speed of the vehicle occurs. Local influences Magnetic dipoles in the armored tank do not change the sensor. You also need the mine does not have a defined preferred position after being dropped. The magnetic sensor, which is also based on the inclination of the earth's magnetic field which responds, prevents in conjunction with the seismic sensor clearing the mines.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Two embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Auslösevorrichtung gemäß der Erfindung mit drei Parallelzweigen, die auf einen Zündschalter geführt sind; Figure 1 shows a triggering device according to the invention with three parallel branches, which are led to an ignition switch.
Fig. 2 eine Auslösevorrichtung gemäß der Erfindung mit drei Parallelzweigen, die über eine Mehrfachlogik mit Triggerstufe auf einen Zündschalter geführt sind. Fig. 2 shows a triggering device according to the invention with three parallel branches, which are guided via a multiple logic with trigger stage to an ignition switch.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Auslösevorrichtung ist ein seismischer Sensor 101 mit einer Parallelschaltung aus einer Serienschaltung mit einem Verstärker 102, einem Filter 103, das als Bandpaß mit einem Durchlaßbereich von 3 bis 20 Hz ausgebildet ist, einem bipolaren Schwellwertschalter 104 und einem retriggerbaren Monoflop 105, das die Information ca. 0,6 Sekunden lang speichert, im ersten Parallelzweig sowie einer Serienschaltung aus einem bipolaren Schwellwertschal ter 106, dessen Schwelle wesentlich höher ist als die des Schwellwertschalters 104 im ersten Parallelzweig, und einem nachgeschalteten Monoflop 107 mit einer Speicherzeit von ca. 10 Sekunden im zweiten Parallelzweig verbunden. Die bei den Parallelzweige sind auf die Eingänge eines als UND-Glie des ausgebildeten Zündschalters 114 geschaltet, wobei der Eingang für den zweiten Parallelzweig negiert ist. An einem dritten Eingang des Zündschalters liegt ein einen elektro magnetischen Sensor 108, 109 enthaltender dritter Parallel- Zweig der Auslösevorrichtung. Der elektromagnetische Sen sor besteht aus einer Spule 108 als Aufnehmer und einem Ge häuse 109, das zugleich das Gehäuse der Mine und/oder des Zündsystems ist. Nachgeschaltet sind ein Verstärker 110, ein als Bandpaß zwischen 3 und 14 Hz ausgelegtes Filter 111, das mit dem Gehäuse 109 verbunden ist sowie ein retrigger bares verzögertes Monoflop 113. In the triggering device shown in Fig. 1 is a seismic sensor 101 with a parallel connection of a series connection with an amplifier 102 , a filter 103 , which is designed as a bandpass filter with a pass band of 3 to 20 Hz, a bipolar threshold switch 104 and a retriggerable monoflop 105 , which stores the information for about 0.6 seconds, in the first parallel branch and a series circuit comprising a bipolar threshold switch 106 , the threshold of which is significantly higher than that of the threshold switch 104 in the first parallel branch, and a downstream monoflop 107 with a storage time of connected in the second parallel branch for approx. 10 seconds. Those in the parallel branches are connected to the inputs of an ignition switch 114 designed as an AND circuit, the input for the second parallel branch being negated. At a third input of the ignition switch is a third parallel branch of the triggering device containing an electromagnetic sensor 108 , 109 . The electromagnetic sensor consists of a coil 108 as a pickup and a Ge housing 109 , which is also the housing of the mine and / or the ignition system. Downstream are an amplifier 110 , a filter 111 designed as a bandpass between 3 and 14 Hz, which is connected to the housing 109 , and a retriggerable delayed monoflop 113 .
Die in Fig. 2 dargestellte Auslösevorrichtung ist in gleicher Weise aus drei Parallelzweigen auf gebaut, jedoch sind zwischen den beiden ersten Parallelzweigen und dem Zündschalter 114 zwei weitere UND-Glieder 216, 217 mit zwei Eingängen einge fügt, wobei jeweils ein Eingang mit dem ersten bzw. zweiten Parallelzweig verbunden ist. Der zweite Eingang des zweiten UND-Gliedes 217 ist mit dem negierten Ausgang des ersten UND-Gliedes 216 verschaltet. Der Ausgang der dem elektro magnetischen Sensor (108, 109) nachgeschalteten Serien schaltung ist auf den Eingang des ersten UND-Gliedes 216 geschaltet und liegt zugleich auch am Eingang einer nachge schalteten, negativen Flanken triggernden Triggerstufe 218 an. Der Ausgang der Triggerstufe 218 ist auf den dritten Ein gang des Zündschalters 114 geführt. Der erste Eingang des Zündschalters 114 ist mit dem ersten Eingang des ersten UND- Gliedes 216 verbunden während der Ausgang des zweiten UND- Gliedes 217 mit dem negierten zweiten Eingang des Zündschal ters 114 verknüpft ist. Der Ausgang des Zündschalters ist jeweils mit 115 bezeichnet.The triggering device shown in FIG. 2 is constructed in the same way from three parallel branches, but between the first two parallel branches and the ignition switch 114 two further AND gates 216 , 217 with two inputs are inserted, one input with the first and one with the other second parallel branch is connected. The second input of the second AND gate 217 is connected to the negated output of the first AND gate 216 . The output of the series circuit connected to the electro-magnetic sensor ( 108 , 109 ) is connected to the input of the first AND gate 216 and is also present at the input of a downstream trigger stage 218 which triggers negative edges. The output of the trigger stage 218 leads to the third input of the ignition switch 114 . The first input of the ignition switch 114 is connected to the first input of the first AND gate 216 , while the output of the second AND gate 217 is linked to the negated second input of the ignition switch 114 . The output of the ignition switch is designated 115 in each case.
Bei der Auslösevorrichtung für elektrische Zünder gemäß der Erfindung dient der seismische Sensor 101 und die nachfolgen de elektronische Schaltung zur Vorinformation. Die gesamte Ansprechempfindlichkeit des ersten Parallelzweiges wird mit Hilfe des Verstärkers 102 und des Schwellwertes des bipolaren Schwellwertschalters 104 so eingestellt, daß ein Ansprechen ca. 0,5 bis 20 m vor dem Panzer, abhängig von dessen Geschwin digkeit erfolgt. Das als Bandpaß mit einem Durchlaßbereich von 3 bis 20 Hz ausgelegte Filter 103 unterdrückt Umweltge räusche, während es die von einem Panzerfahrzeug bei Geschwin digkeiten zwischen 3 und 50 km/h erzeugten dominierenden Ge räusche durchläßt. In the triggering device for electrical detonators according to the invention, the seismic sensor 101 and the subsequent electronic circuit serve as preliminary information. The overall sensitivity of the first parallel branch is set with the aid of the amplifier 102 and the threshold value of the bipolar threshold switch 104 so that a response takes place approximately 0.5 to 20 m in front of the tank, depending on its speed. The filter 103 designed as a bandpass filter with a passband of 3 to 20 Hz suppresses environmental noise, while it allows the dominant noise generated by an armored vehicle at speeds between 3 and 50 km / h.
Der zweite Parallelzweig, der ebenfalls vom seismischen Sen sor 101 erregt wird, ist als Stoßsperre ausgebildet, d. h. er spricht nur auf starke Stoßbelastungen und Druckwellen an, wie sie z. B. bei Nachbardetonationen auftreten. Deshalb ist der Schwellwert des bipolaren Schwellwertschalters 106 wesentlich höher als der des Schwellwertschalters 104. Da kein Filter eingeschaltet ist, werden alle Belastungen erfaßt. Das retriggernde Monoflop 107 speichert die Information so lange, bis die Mine wieder in Ruhestellung ist (ca. 10 s.) Durch den negierten Eingang am Zündschalter 114 wird eine Auslösung der Vorrichtung beim Auftreten einer starken Stoß belastung oder Druckwelle verhindert. Damit aber beim Auffah ren eines Fahrzeuges auf die Mine diese dennoch detoniert, sind in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zusätzliche logi sche Verknüpfungen 216, 217 und eine die negativen Flanken triggernde Triggerstufe 218 eingefügt. Dadurch wird erreicht, daß bei Vorhandensein eines Signals aus dem ersten und drit ten Parallelzweig trotz Ansprechen der Stoßsperre eine Aus lösung der Mine erfolgt.The second parallel branch, which is also excited by the seismic sensor 101 , is designed as a shock barrier, that is, it responds only to strong shock loads and pressure waves, such as z. B. occur in neighboring detonations. Therefore, the threshold value of the bipolar threshold switch 106 is significantly higher than that of the threshold switch 104 . Since no filter is switched on, all loads are recorded. The retriggering monoflop 107 stores the information until the mine is again in the rest position (approx. 10 s). The negated input at the ignition switch 114 prevents the device from being triggered when a strong shock or pressure wave occurs. So that when the vehicle is detonated on the mine, however, the mine detonates, additional logic links 216 , 217 and a trigger stage 218 triggering the negative edges are inserted in the exemplary embodiment according to FIG. 2. It is thereby achieved that, in the presence of a signal from the first and third parallel branches in spite of the shock barrier responding, the mine is released.
Der elektromagnetische Sensorzweig ist durch die Einstellung des Verstärkers 110 und des Schwellwerts des bipolaren Schwell wertschalters 112 so ausgelegt, daß er auf die durch einen Panzer bewirkte Änderung des Erdmagnetfeldes anspricht. Mes sungen der vertikalen Feldkomponente haben ergeben, daß die maximale Änderung des Erdmagnetfeldes durch einen Panzer nahezu ortsunabhängig von dessen Geschwindigkeit ist. Das erste Maximum tritt bei Geschwindigkeiten zwischen 3 und 30 km/h immer ca. 0 bis 80 cm hinter der Panzervorderkante auf und zwar auch dann, wenn der Panzer die Mine in einem ge wissen Abstand passiert. Zur Ausschaltung vom Umweltstörun gen ist ein als Bandpaß mit einem Durchlaßbereich von 3 bis 14 Hz ausgebildetes Filter 111, das eine Frequenzselektion der induzierten Spannung bewirkt, dem Verstärker 110 nach geschaltet. Im Geschwindigkeitsintervall von 3 bis 50 km/h liegt die in der Spule 108 induzierte maximale Spannung in diesem Frequenzbereich. Ferner wird noch das Gehäuse der Mine und/oder des Zündsystems als Filter benutzt.The setting of the amplifier 110 and the threshold value of the bipolar threshold value switch 112 design the electromagnetic sensor branch in such a way that it responds to the change in the earth's magnetic field caused by a tank. Measurements of the vertical field component have shown that the maximum change in the earth's magnetic field through a tank is almost independent of its speed. The first maximum always occurs at speeds between 3 and 30 km / h approx. 0 to 80 cm behind the front edge of the tank, even if the tank passes the mine at a certain distance. To eliminate environmental disturbances, a filter 111 designed as a bandpass filter with a pass band of 3 to 14 Hz, which effects frequency selection of the induced voltage, is connected to the amplifier 110 . In the speed interval from 3 to 50 km / h, the maximum voltage induced in the coil 108 lies in this frequency range. The housing of the mine and / or the ignition system is also used as a filter.
Ein einfaches Aufheben der Mine wird dadurch verhindert, daß der elektromagnetische Sensor 108, 109 auf eine Änderung der Inklination des Erdmagnetfeldes anspricht und in Verbindung mit dem ebenfalls ansprechenden seismischen Sensorzweig die Mine auslöst.A simple lifting of the mine is prevented in that the electromagnetic sensor 108 , 109 responds to a change in the inclination of the earth's magnetic field and triggers the mine in connection with the seismic sensor branch, which is also responsive.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104329999A (en) * | 2014-11-25 | 2015-02-04 | 成都中远信电子科技有限公司 | Electromagnetic wave radiation-prevention magnetic fuse landmine shell |
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1978
- 1978-08-12 DE DE19782835437 patent/DE2835437C1/en not_active Expired - Fee Related
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