EE01680U1 - Nutikas miinisütiku süsteem - Google Patents

Abstract

Leiutis käsitleb sõjanduses kasutatavat suundlaengute ja miinide eelprogrammeeritavat nutikat miinisütiku süsteemi, mis sisaldab elektrilist juhtseadet e programmaator-saatjat koos miinisütiku(te)ga, elektridetonaatoriga miini, elektrikaablit ja valikulist täiendavat raadioside-vahesaatjat. Miinisütiku saab manuaalselt aktiveerida. Lisaks saab miinisütiku distantsilt aktiveerida, deaktiveerida ja vajadusel uuesti aktiveerida.

Description

[0001] Tehnikavaldkond

[0003] Leiutis kuulub sõjanduse valdkonda, täpsemalt käsitleb leiutis sõjanduses kasutatavat suundlaengute ja miinide eelprogrammeeritavat nutikat miinisütiku süsteemi (integreeritud sensor ja lõhkamismasin).

[0005] Tehnika tase

[0007] Tuntud on lahendused, kus liikumisteede ääres on kasutusel eelnevalt paigaldatud suundlaengud (külgmiinid) või ka tavalised maa sisse paigutatud miinid. Reeglina initsieeritakse nende miinide laengud inimese (sõduri) poolt, kes jälgib liiklust teel ja sobiva objekti (sõjamasina) tulekul initsieerib laengu. See on enamasti väga efektiivne tegevus, kuid sellega kaasneb ka mitmeid ohte. Kuna õige moment valitakse sõduri poolt, siis peab ta olema teele küllalt lähedal, et nähtavus oleks parem. See on ohtlik, sest vastane võib ta avastada ja likvideerida, ilma, et miini saaks vajalikul hetkel plahvatama panna. Inimese poolt õige momendi tabamine on ka psüühiliselt raske, stress on suur ja seetõttu võib lülitus tulla liiga vara või liiga hilja. Mõlemal juhul jääb vastase objekt hävitamata ja pealegi annab sõdur välja oma varitsuskoha, mida vastane ei jäta kasutamata, et sõdur likvideerida.

[0009] Tuntud on süsteem (EP0738870,TDA Armements SAS, avaldatud 23.05.1997), mis koosneb miinidest, millel on aktiivsed induktsiooniandurid, generaatorid ja signaaliprotsessorid, mida juhivad paikseid või mobiilsed saatjaid. Ühe saatja poolt miinidele antud signaali võtab vastu vähemalt üks miin ja edastab selle vähemalt korra oma naabermiinidele. Miinide vahel signaalide edastamise sagedus erineb sagedusest, mida kasutatakse sihtmärgi tuvastamiseks, signaalid saatja ja miinide vahel ja/või miinide vahel on krüpteeritud. Selles lahenduses ei ole võimalik miine deaktiveerida ning süsteem ei ole eelprogrammeeritav.

[0011] Tuntud on juhitavate elektridetonaatorite juhtmega seade (GR1005403, Kolyvas Dimitrios, Papalexandris Christos, avaldatud 24.01.2007), mida kasutatakse ettemääratud või hajutatud laskemoona, rakettide, miinide või üldiselt mis tahes

[0012] rajatiste ja konstruktsioonide hävitamiseks. Seade koosneb juhtpaneelist, mis on ette nähtud vooluringide testimiseks ja lõhkeaine fookuste lõhkamiseks, keskjuhtmest, mis ulatub juhtpaneelilt kuni lõhkeaine fookusteni, ja detoneerivast juhtmest, mis on seatud mis tahes soovitud paigutusse. Detoneeriv juhe võib olla paigutatud: 1) silmuse kujuliselt etteantud või määratlemata plahvatuspunktide jaoks, 2) miinide ahela mõlemal küljel olev lineaarne paigutus selle in situ hävitamiseks miiniväljadel või miinivälja läbiva tee puhastamiseks etteantud plahvatuspunktides. Selle lahenduse puudus on, et miinid on koos miinisütikutega ja miine ei ole võimalik deaktiveerida.

[0014] Leiutisele kõige lähedasem tehnilise olemuse poolest on elektriliste plahvatuste traadita kontrollimise jälgimissüsteem (GR1007509, KOLYVAS DIMITRIOS PANAGIOTI, avaldatud 13.10.2011), mis sisaldab miine ja lõhkematerjale (nt miinid, lõhkeained, tule- ja tuleohtlikud ained, materjalid või nende kombinatsioone). Selles lahenduses jälgib vaenlase piirkonda osaliselt või täielikult ülevaataja, kes võimaldab sõbralike jõudude/staabi ohutut läbimist või viibimist ning kes, tajudes otsesel või kaudsel viisil liikuvaid või püsivaid vaenlase sihtmärkide rünnakuid, õigel ajal algatab kontrollitud detonatsioonid. Selle lahenduse puudus on, et miinid on koos miinisütikutega ja miine ei ole võimalik deaktiveerida ning detonatsiooni algatamiseks vajalik inimese (sõduri) olemasolu.

[0016] Vältimaks eelkirjeldatud puudusi on välja töötatud distantsilt aktiveeritav eelprogrammeeritud nutikas miinisütiku süsteem, mis võtab lõhkamisotsused vastu iseseisvalt, vastavalt oma andurite signaalidele ja eelprogrammeeringule.

[0018] Leiutise olemus

[0020] Leiutise eesmärk on välja töötada aktiveeritav ja deaktiveeritav eelprogrammeeritud nutikas miinisütiku süsteem, mis võtab vastu lõhkamisotsused iseseisvalt.

[0022] Nutikas miinisütiku süsteem sisaldab programmaator-saatjat, vähemalt ühte kuni nelja miinisütikut, elektridetonaatoriga miini, valikulist kahesuunalist

[0023] raadioside vahesaatjat ja tarkvaraprogrammi. Miinisütik on programmaatorsaatja vahendusel eelprogrammeeritav. Miinisütik ja elektridetonaatoriga miin on teineteisest eraldatud. Miinisütik on aktiveeritav ja deaktiveeritav ja uuesti aktiveeritav, kusjuures miinisütik on aktiveeritav nii manuaalselt kui ka aktiveeritav ja deaktiveeritav distantsilt krüpteeritud raadioside kaudu kas otsesides või vahesaatja abil. Vahesaatja on paigutatud kõrgemale maapinna kohale või statsionaarselt maapinna kohale või liigutatavalt maapinna kohale või on kinnitatud droonile. Miinisütiku anduriteks on magnetomeeter ja seismoandur. Miinisütikul on akutoide (patareitoide).

[0025] Jooniste loetelu

[0027] Joonisel fig 1 on kujutatakse nutika miinisütiku süsteemi kasutamist;

[0029] joonisel fig 2 on kujutatud nutika miinisütiku süsteemi plokkskeem.

[0031] Leiutise teostamise näide

[0033] Nutikas minisütiku süsteem sisaldab elektrilist juhtseadet e programmaatorsaatjat 1 koos vähemalt ühe miinisütikuga 2, millel anduriteks on magnetomeeter ja seismoandur (vibroandur), elektridetonaatoriga miini 3, elektrikaablit 4, valikulist täiendavat raadioside vahesaatjat 5 (joonis fig 1). Joonisel fig 1 tähistab kriips-punktiirjoon otsest raadiosidet lühidistantsilt ja kriips-kriipspunktiirjoon raadiosidet pikalt distantsilt.

[0035] Nutikas miinisütiku süsteem (joonis fig 2) sisaldab programmaator-saatjat 1 ja vähemalt ühte kuni nelja miinisütikut 2. Miinisütikul 2 on kaks andurit mööduva objekti tuvastamiseks - magnetomeeter ja seismiline andur. Ühtlasi on miinisütik 2 ka lõhkamismasinaks, mis suunab miini elektridetonaatorile vajaliku elektriimpulsi. Eelprogrammeerimise käigus saab mitme miinisütiku 2 kasutamisel igale miinisütikule omistada järjenumbri (eelisteostuses nt nr 1-4) ja selle, mitmendale tuvastatud objektile (sõidukile) on ta ette nähtud reageerima.

[0036] Miinisütiku 2 ja elektridetonaatoriga miini 3 vahel on elektrikaabel 4 elektriimpulsi juhtimiseks miini elektridetonaatorile.

[0038] Miinisütikul 2 on akutoide (patareitoide) ja sõltuvalt patareide tüübist on ooteaeg miinisütiku sisselülitamise ja võimaliku aktiveerimise vahel kuni kaks kuud. Pärast aktiveerimist on miinisütiku aktiivne tööaeg lahingkonditsioonis kuni 72 tundi.

[0040] Miinisütiku 2 peamine andur on magnetomeeter, mis registreerib sõiduki tekitatud magnetvälja muutuse.

[0042] Miinisütiku 2 seismoandur registreerib maapinna vibratsiooni ja kui see on iseloomulik sõidukite poolt tekitatud vibratsioonile, siis „lubab" elektriimpulsi suunamise detonaatorile.

[0044] Magnetvälja tugevuse tõusu teatud tasemelt toimub lülitus ja miinisütiku 2 väljundpinge suunatakse (juhul kui see on „lubatud") miini detonaatorile ning miin 3 plahvatab.

[0046] Eelprogrammeerimine võimaldab miinisütikule 2 ette anda mitmendat sõidukit kolonnis hävitada. See omadus võimaldab seada lõkse ja blokeeringuid sõidukite kolonni liikumisele.

[0048] Miinisütik 2 reageerib ainult suure magnetjuhtiva metallikoguse (autod, soomukid, tankid) möödumisele. Metsloomad ja inimesed miini 3 plahvatama ei pane.

[0050] Küll aga toimub plahvatus siis, kui miinisütikut 2 pinnases liigutada - näiteks hakata seda välja kaevama.

[0052] Nii nagu saab miinisütikut 2 raadio teel distantsilt aktiveerida, nii saab teda ka distantsilt deaktiveerida ja vajadusel uuesti aktiveerida. See annab võimaluse oma sõidukid eelpaigaldatud miinidest 3 ohutult mööda lasta ja aktiveerida miinisütikud 2 uuesti vahetult enne vaenlase sõidukikolonni tulekut. See omadus on kasulik ka siis, kui on vajalik juba maha pandud miinid 3 demineerida.

[0054] Miinisütik 2 lülitab ennast ise välja 72 tunni möödumisel viimase aktiveerimise algusest, see funktsioon on ohutuse mõttes vajalik.

[0055] Nimetatud miinisütik 2 erineb miinide tavakasutusest selle poolest, et inimese funktsioonid miini lõhkajana on üle antud vastavatele anduritele ja miinisütiku 2 eelprogrammeerimisele, kusjuures miinisütik 2 ei ole miiniga 3 kokku ehitatud, vaid teda saab panna toimima erinevat tüüpi miinide ja laengutega, millel on või millele saab lisada elektridetonaatori.

[0057] Programmaator-saatjaga 1 saab miinisütikud 2 eelnevalt programmeerida, omistades neile nt. järjenumbri ja selle, mitmendale järjestikusele objektile see konkreetne miinisütik 2 reageerib. Programmeerimise saab eelnevalt ära teha, kui lahinguülesanne on selgunud.

[0059] Miinisütikuid 2 saab aktiveerida nii manuaalselt (vastav lüliti miinisütiku paneelil), kui ka krüpteeritud raadioside abil. Raadioside abil saab seda lühematelt distantsidelt teha otse, kui raadioside programmaator-saatja (aktivaatori) 1 ja miinisütiku 2 vahel on olemas või siis vajadusel kasutada vahesaatjat 5 aktiveerimiseks pikemalt distantsilt (kinnitada vahesaatja kas kõrgemale maapinna kohale (nt puu tüve külge) või nt drooniga õhku viia).

[0061] Kui objekt 6 (joonis fig 1), liikudes mööda teed, jõuab miinisütikuni 2, siis miinisütik 2 registreerib selle ja suunab vooluimpulsi miini 3 detonaatorile. Miin 3 plahvatab ja objekti külgsoomus läbistatakse kumulatiivlaenguga.

[0063] Joonisel fig 2 on kujutatud nutika miinisütiku süsteemi plokkskeem.

[0065] Süsteemi põhiseadmeks on miinisütikute programmaator-saatja 1, millega saab paarida kuni neli miinisütikut 2. Juhul, kui juba paaritud ja kasutusel olnud miinisütikud hävivad plahvatuses, saab nende asemel kasutusele võtta uued, neid uuesti paarides.

[0067] Kui miinisütiku aktiveerimist ja deaktiveerimist on vajalik teha tavapärasest pikema vahemaa tagant, saab distantsi suurendada valikulise vahesaatjaga 5. Vahesaatja 5 kinnitatakse kas kõrgemale maapinna kohale (näiteks puu tüve külge) või kui on vaja eriti pikka distantsi, võib vahesaatja tõsta 20-30 m kõrgusele õhku multirootor-drooniga.

[0068] Vahesaatja 5 vahendab nii programmaator-saatjalt 1 tulnud käsklusi miinisütikule ja samuti ka miinisütiku tagasisidet. Vahesaatja 5 toimib automaatselt ega vaja pärast sisselülitamist mingeid täiendavaid lülitusi.

[0070] Nutika miinisütiku süsteemi programmaator-saatja 1 ülesandeks on esmalt paarida kasutusele võetavad miinisütikud 2, omistades neile järjenumbri ja selle, mitmendale objektile nad reageerivad. Pärast paarimist ja programmeerimist saab programmaator-saatjat 1 kasutada miinisütikute 2 aktiveerimiseks ja vajadusel ka deaktiveerimiseks distantsilt küpteeritud raadiokäsklusega.

[0072] Programmaator-saatja 1 (joonis fig 2) sisaldab toitemoodulit, protsessori moodulit ja välisantenniga raadiomoodulit. Paarimine, tuvastatava objekti järjenumbri määramine ja aktiveerimine toimub programmaator-saatja juhttabloole toodud lülitusnuppudega. Tagasisidet süsteemi olekust annavad signaal-LED-id juhttablool. Nii paarimisel kui ka hilisemal aktiveerimisel kasutatakse krüpteeritud raadiosidet. Turvalisuse huvides vähendatakse paarimise ajal automaatselt side võimsust selliselt, et paarimine on võimalik program meerijast-saatjast 1 mitte kaugemal kui 1 meeter. Miinisütikute 2 hilisem aktiveerimine ja deaktiveerimine on võimalik 0,5-1 km kauguselt, vahesaatjat 5 kasutades 5-10 km kauguselt.

[0074] Miinisütik 2 on ette nähtud mööduva objekti (sõiduki) tuvastamiseks ja miini 3 elektridetonaatorile vajaliku vooluimpulsi saatmiseks.

[0076] Miinisütik 2 (joonis fig 2) sisaldab anduri moodulit, mis koosneb kahest andurist: magnetomeetrist ja seismoandurist (vibroandurist). Nende kahe anduri signaalide kombinatsioon määrab andurist mööduva objekti tuvastamise.

[0078] Miinisütiku 2 raadiomoodul on siseantenniga ja on käigus paarimisel ja hilisemal raadio teel aktiveerimisel ja deaktiveerimisel.

[0080] Miinisütiku 2 protsessori moodul juhib seadme tööd - tuvastab objekti andurite signaalide ja vastava algoritmi abil, hoolitseb, et toitemoodul ja süütemoodul oleksid töövalmis, suunab detonaatori initsieerimisimpulsi väljundisse ja lülitab seadme välja aktiivsusaja möödudes.

[0081] Miinisütiku 2 toitemoodul tagab seadme energiavarustuse, kasutades akusid (patareisid) ja pingemuundureid.

[0083] Miinisütiku 2 süütemoodul salvestab ja hoiab kondensaatoris alal miini detonaatori initsieerimiseks vajalikku elektrilaengut.

[0085] Miinisütik(ud) 2 paigaldatakse eelnevalt koos elektridetonaatoriga miiniga 3 vajalikku asukohta. Miinisütik paigaldatakse kaitstava liikumistee äärde pinnasekihi alla. Sobiva miini tüübi puhul paigaldatakse pinnasekihi alla maa sisse ka miin ise. Külgmiini puhul leitakse miini paigutamiseks sobiv puutüvi või pannakse miin vastavale statiivile.

[0087] Miinisütik ühendatakse miini 3 (leiutise eelisteostuses on joonisel fig 1 toodud külgmiin) elektri-detonaatoriga elektrikaabli 4 vahendusel.

[0089] Paigaldamine käib selliselt, et kui on leitud sobiv koht miinile ja miinisütikule, siis süvistatakse miinisütiku jaoks teeäärsesse pinnassesse lohk. Seejärel pannakse paika leiutise eelisteostuses kasutatav külgmiin ja sihitakse see miinisütiku suunas. Kui need eeltööd on tehtud, siis lülitatakse miinisütik 2 sisse, kuid veel ei aktiveerita. Seejärel ühendatakse miini 3 elektridetonaatori ja miinisütiku 2 juhtmed ning isoleeritakse. Nüüd aktiveeritakse miinisütik vajutusega vastavale lülitile - hakkab jooksma turvaaeg. Turva-ajal pannakse miinisütik ettevalmistatud süvendi põhja ja kaetakse õhukese kihi pinnasega, maskeeritakse ning eemaldutakse tööpaigalt.

[0091] Manuaalse aktiveerimise asemel on võimalik miinisütikut 2 aktiveerida ka krüpteeritud raadiosignaaliga kuni 0,5 km kauguselt või valikuliselt vajadusel kasutada vahesaatjat 5 aktiveerimiseks pikemalt distantsilt (nt 5-10 km kauguselt).

Claims (11)

1. 1. Nutikas miinisütiku süsteem sisaldab programmaator-saatjat (1), miinisütikut (2), elektridetonaatoriga miini (3), tarkvaraprogrammi, mis erineb selle poolest, et - nutikas miinisütiku süsteem sisaldab programmaator-saatjat (1 ) ja sellega paaritud vähemalt ühte miinisütikut (2); - miinisütik (2) on eelprogrammeeritav; miinisütik (2) ja miini (3) elektridetonaator on teineteisest eraldatud; - miinisütik (2) on aktiveeritav, deaktiveeritav ja uuesti aktiveeritav; inisütiku (2) andurid on magnetomeeter ja seismoandur; - miinisütikul (2) on akutoide.

2. Nutikas miinisütiku süsteem vastavalt nõudluspunktile 1 , mis erineb selle poolest, et nutikas miinisütiku süsteem sisaldab kuni nelja miinisütikut (2).

3. Nutikas miinisütiku süsteem vastavalt nõudluspunktile 1 , mis erineb selle poolest, et miinisütikul (2) on patareitoide.

4. Nutikas miinisütiku süsteem vastavalt nõudluspunktidele 1 kuni 3, mis erineb selle poolest, et miinisütik (2) on manuaalselt aktiveeritav.

5. Nutikas miinisütiku süsteem vastavalt nõudluspunktidele 1 kuni 3, mis erineb selle poolest, et miinisütik (2) on distantsilt aktiveeritav ja deaktiveeritav.

6. Nutikas miinisütiku süsteem vastavalt nõudluspunktile 5, mis erineb selle poolest, et miinisütik (2) on aktiveeritav ja deaktiveeritav krüpteeritud raadiosignaali abil.

7. Nutikas miinisütiku süsteem vastavalt nõudluspunktile 5, mis erineb selle poolest, et miinisütik (2) on aktiveeritav ja deaktiveeritav kahesuunalise raadioside vahesaatja (5) abil.

8. Nutikas miinisütiku süsteem vastavalt nõudluspunktile 7, mis erineb selle poolest, et vahesaatja (5) on paigaldatud kõrgemale maapinna kohale.

9. Nutikas miinisütiku süsteem vastavalt nõudluspunktile 8, mis erineb selle poolest, et vahesaatja (5) on paigaldatud statsionaarselt maapinna kohale.

10. Nutikas miinisütiku süsteem vastavalt nõudluspunktile 8, mis erineb selle poolest, et vahesaatja (5) on paigaldatud liigutatavana maapinna kohale.

11. Nutikas miinisütiku süsteem vastavalt nõudluspunktile 10, mis erineb selle poolest, et vahesaatja (5) on kinnitatud droonile.