Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Orten und Räumen von Seeminen gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1. Es verwendet ein von einem unbemannten Schleppfahrzeug in einstellbarer Schlepptiefe gezogenes Such- und Vermessungs- Sonargerät zum Aufspüren und Lokalisieren der Minen, ein unbemanntes, von einer schwimmenden Führungsplattform aus ferngelenktes Raumfahrzeug; sowie eine zwischen Schleppfahrzeug und Führungsplattform vorgesehene Datenverbindung zum Übertragen der vom Sonargerät ermittelten Positionsdaten der Minen an die Führungsplattform. In der Zeitschrift „Soldat und Technik", Heft 9/1992 ist auf den Seiten 587 bis 591 in einem Aufsatz "Minenabwehr 2000" ein solches System beschrieben. Bei dem dort auf Seite 590 dargestellten Basiskonzept der Minenjagdausrüstung 2000 zieht ein unbemanntes, ferngelenktes Schleppfahrzeug vom Typ Seepferd in einstellbarer Schlepptiefe ein Such- und Vermessungs- Sonargerät VDS durch eine von Minen zu räumende Fahrstraße, wobei das Suchsonar die zu beseitigenden Minen aufspürt und lokalisiert. Die Positionsdaten der Mine werden über Kabel an das Schleppfahrzeug weitergegeben, welches diese Daten über eine Funkstrecke an eine das Schleppfahrzeug fernlenkende Führungsplattform weitergibt. Aufgrund dieser Positionsdaten fuhrt diese Führungsplattform eine Bekämpfungsdrohne vom Typ Seewolf an die Mine heran, um diese unschädlich zu machen. Da das Suchsonar nur die relative Lage der Mine bezogen auf seine eigene Position ermitteln kann, ist eine genaue und fortlaufende Positionsbestimmung einerseits des Suchsonars bezogen auf das Schleppfahrzeug und andererseits hinsichtlich der geographischen Position des Schleppfahrzeuges selbst erforderlich, damit letztendlich die Position der Mine in geographischen Koordinaten ermittelt und der Führungsplattform für die Bekämpfungsdrohne zur Verfugung gestellt werden kann.

Weiterhin zeigt die Zeitschrift „Soldat und Technik" in Heft 3/1994 auf Seite 150 eine Weiterbildung des Systems „Minenabwehr 2000", bei dem in der Nähe einer georteten Mine am Gewässergrund eine Positionsbake abgesetzt wird, deren Schallsignale der Minenbekämpfungsdrohne vom Typ Seewolf den Standort einer Mine signalisieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren zu vereinfachen und den zu dessen Durchfuhrung erforderlichen gerätetechnischen Aufwand zu verringern. Dies gelingt mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt folgende Verfahrensschritte: - zu beiden Seiten einer von Minen zu räumenden Fahrrinne werden in größeren Längsabständen Navigationstransponder auf dem Gewässerboden abgesetzt; das Schleppfahrzeug zieht das Schleppsonar durch die Fahrrinne, wobei das Schleppfahrzeugsonar an verschiedenen Positionen des Schleppfahrzeuges jeweils die Entfernungen zu mindestens drei Transpondern ermittelt und diese zur Datenverarbeitungsanlage des Schleppfahrzeuges überträgt; und wobei das Schleppsonar: seine eigene Schlepptiefe mißt und der auf dem Schleppfahrzeug befindlichen Datenverarbeitungsanlage fortlaufend mitteilt; die Entfernungen zu wenigstens drei Transpondern in bezug auf das Schleppsonar ermittelt und diese Daten der Datenverarbeitungsanlage mitteilt; mit einem Minensuchsonar die Position der Mine in bezug auf das Schleppsonar ermittelt und diese Minenkoordinaten der Datenverarbeitungsanlage mitteilt; die Datenverarbeitungsanlage berechnet: aus den Daten des Schleppfahrzeugsonars die gegenseitige Lage der Transponder bzw. die Lage der Transponder in einem geeigneten

Transponder-Koordinatensystem; aus der Schlepptiefe des Schleppsonars und den Transponderentfernungen zum Schleppsonar die Position des Schleppsonars im Transponder- Koordinatensystem; und - aus den vom Minensuchsonar gelieferten Koordinaten der Mine, deren relative Position in bezug auf die Transponder; das Schleppfahrzeug übermittelt die Positionsdaten der Transponder sowie die Positionsdaten der Mine im Koordinatensystem der Transponder an die Führungsplattform für das Räumfahrzeug; - die Führungsplattform lenkt das Räumfahrzeug in die Nähe der Transponder und von dort in Richtung auf die Mine, deren Position zuvor ermittelt wurde; das Räumfahrzeug macht die Mine unschädlich. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das aufwendige Schleppkörper-Tracking vom Schleppfahrzeug aus entfallen kann. Gleichwohl bleiben Ortung und Bekämpfung der Minen völlig unabhängig voneinander durchführbar. Das Verfahren gliedert sich in drei Phasen, nämlich das

Verlegen der Transponder, das Aufspüren der Minen und deren Lokalisierung in bezug auf die Transponder sowie das Heranführen der Bekämpfungsdrohne an die Transponder und die Mine, wobei sich die Drohne in einem durch die Transponder bestimmten Koordinatensystem bewegt.

Die Transponder können entweder vom Hubschrauber aus oder mit Hilfe eines Verlegefahrzeuges ausgesetzt werden, welches beispielsweise vom gleichen Typ oder das gleiche ist, wie es später als Schleppfahrzeug für das Such- und Vermessungssonargerät dient. Dieses Sonargerät wird in einer vorgegebenen Tiefe geschleppt, seine geographische Position braucht jedoch nicht genau ermittelt und fortlaufend festgestellt zu werden. Das Schleppsonar vom Typ VDS (Variable Depth Sonar) umfaßt einen Sonarsensor für auf dem Boden liegende Grundminen und Ankertauminen sowie ein Sedimentsonar zum Aufspüren eingeschwemmter Seeminen. Es vermißt die Minenposition in bezug auf mindestens drei benachbarte Transponder. Ein Kompaß im Sonargerät gibt dessen Richtung an. Ein Tiefensensor ermittelt den Abstand des Sonargerätes über dem Gewässerboden. Zugleich mißt ein am Schleppfahrzeug vorgesehenes Sonar die relative Entfernung zwischen dem Schleppfahrzeug und mindestens drei ausgewählten Transpondern. Ein Inertialsystem auf dem Schleppfahrzeug ermittelt die zwischen den Transpondermessungen zurückgelegten Wegvektoren. Außerdem wird vom Schleppfahrzeug aus die

Schallgeschwindigkeit in den einzelnen Gewässerschichten gemessen. Auf diese Weise erhält man die Position der einzelnen Transponder in einem transponderbezogenen Koordinatensystem. Verknüpft man diese Information mit der beispielsweise durch eine GPS-Anlage ermittelten geographischen Position des Schleppfahrzeuges, so erhält man die geographische Position der Transponder. Aus dieser Information und der ermittelten Position der Mine im Transponder-Koordinatensystem läßt sich die geographische Position der Mine ermitteln, die für die Erstanlaufsteuerung der Bekämpfungsdrohne gebraucht wird. Für ein genaues Anlaufen der Mine hingegen braucht die Bekämpfüngsdrohne deren geographische Position nicht zu kennen. Die Drohne orientiert sich vielmehr im Transponderkoordinatensystem und wird anhand der vom Schleppsonar ermittelten, transponderbezogenen Minendaten zu dieser geleitet. Hierfür enthält die Drohne einen Wandler, der ihre Relativposition gegenüber den der Mine benachbarten Transpondern mißt und auf diese Weise die Drohne zur Mine führt und diese zerstört. Die mittels GPS ermittelte geographische Position des Schleppfahrzeuges kann ferner zur Führungsplattform übertragen und dort angezeigt werden. Vorteilhaft ist, daß die Bekämpfüngsdrohne weder ein eigenes Inertialsystem benötigt, noch ihre jeweilige Position ständig ermittelt werden muß. Sie orientiert sich

vielmehr im Transponder-Koordinatensystem. Hierdurch wird der für ihre Zielansteuerung benötigte gerätetechnische Aufwand in der Drohne selbst auf ein Minimum reduziert, so daß diese für Einmalverwendung ausgebildet und gleichwohl das Verfahren mit vertretbaren Kosten ausgeübt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt: Figur 1 die räumliche Lage der Minen, Transponder und Fahrzeuge, und Figur 2 in Form von Schaltungsblöcken ein Ausführungsbeispiel für die zur Durchführung des Verfahrens dienenden Geräte.

Figur 1 zeigt im rechten Teil eine Anordnung zum Orten und Vermessen einer am Gewässergrund liegenden Mine 1, während im linken Teil die Bekämpfung dieser Mine dargestellt ist. Zeitlich vor der Vermessung erfolgt das Verlegen der Transponder, von denen hier jeweils nur drei Transponder 2, 3 und 4 dargestellt sind. Sie wurden zu beiden Seiten einer von Minen zu räumenden Fahrrinne, beispielsweise im Abstand A von 1,5 km, auf dem Meeresboden abgesetzt. Hierzu kann ggf. das gleiche Schleppfahrzeug 5 verwendet werden, welches später das Such- und Vermessungs-Sonargerät 6 schleppt. Die geographische Position des Schleppfahrzeuges 5 wird durch ein satellitengestütztes Navigationssystem GPS ermittelt, von dem nur zwei der Satelliten 7 dargestellt sind. Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Schleppfahrzeuges 5 ermittelt ein auf dem Schleppfahrzeug installiertes Inertialsystem 8, welches beispielsweise mit Laserkreiseln ausgestattet ist. Damit liegen Position, Fahrtrichtung und Fahrgeschwindigkeit des Schleppfahrzeuges fest. Diese Daten werden mittels einer Funkstrecke 9 zur Führungsplattform 10 übertragen. Über die Funkstrecke 9 wird zugleich das unbemannte Schleppfahrzeug 5 ferngesteuert.

Ein aus dem Kiel des Schleppfahrzeugs 5 ausgefahrener Kartierungswandler 11 hat die Aufgabe, mittels Laufzeitmessung und damit durch Entfernungsbestimmung zwischen dem Schleppfahrzeug 5 und den Transpondern 2 bis 4 die Position der Transponder 2 bis 4 in einem geeigneten Transponder-Koordinatensystem zu bestimmen. Die gleichen Transponder 2 bis 4 werden vom Kartierungswandler 12 des Schleppsonars 6 angemessen. Dieses Schleppsonar 6, auch als VDS (Variable Depth Sonar) bezeichnet, mißt einerseits die Entfernungen zu den Transpondern 2 bis 4 und andererseits mit dem Minensuchsonar 12a die Position der Mine 1 in bezug auf das Schleppsonar VDS. Damit wird die Lage der Mine 1 in bezug auf die Transponder 2 bis 4 ermittelt. Die entsprechenden Daten werden über das Schleppkabel 13 zum

Navigationsrechner des Schleppfahrzeuges 5 übertragen. Der Schleppkörper 6 ist ferner mit einem Tiefensensor ausgestattet, um seine jeweilige Tauchtiefe und damit den Höhenabstand einerseits zum Schleppfahrzeug 5 und andererseits zu den Transpondern zu ermitteln. Er weist ferner einen Kompaß auf, um seine Orientierung in Schlepprichtung festzustellen, da er sich u.U. aufgrund der Strömungsverhältnisse schräg zur Schlepprichtung stellen kann. Mit diesen Daten des Schleppkörpersonars 12, des Minensuchsonars 12a und des Schleppfahrzeugsonars 11 ist die Position der Mine 1 im Koordinatensystem der Transponder 2 bis 4 eindeutig definiert. Diese Positionsdaten der Mine in bezug auf das Transponder-Koordinatensystem gelangen über die Funkverbindung 9 zur Führungsplattform 10.

Diese lenkt die Bekämpfüngsdrohne 20 in die Nähe der nunmehr mit 2' bis 4' bezeichneten Transponder und damit in die Nähe der Mine 1'. Der Navigationsswandler 21 der Drohne 20 mißt ständig die Entfernung zu den Transpondern 2' bis 4' und damit zugleich die Position der Drohne 20 in bezug auf die Mine 1'. Die Daten werden über das Lenkkabel 22 zur Führungsplattform übertragen, welche entsprechende Lenksignale für die Drohne 20 zu dieser zurückübermittelt, um die Drohne 20 näher an die Mine 1' heranzuführen. Auf diese Weise braucht die Drohne 20 keinen eigenen Navigationsrechner aufzuweisen. Befindet sich die Drohne 20 über der Mine 1', so wird sie auf die Mine abgesenkt und gezündet. Ist die Drohne mit einem besonderen Sprengkörper 23 ausgerüstet, so wird dieser unmittelbar neben der Mine 1 abgesetzt, die Drohne aus dem Gefahrenbereich weggeführt und dann der Sprengkörper 23 gezündet und die Mine zerstört.

Unter Umständen kann man auf einen Tiefensensor im Schleppkörper 6 verzichten, wenn man die räumliche Lage der Transponder 2 bis 4 und der Mine 1 mit einer digitalen Seekarte vergleicht, in welcher die Gewässertiefe angegeben ist. Diese Methode kann auch zusätzlich zum Einsatz eines Tiefensensors angewandt werden, um dessen Meßwerte zu verbessern. Statt dessen können auch zumindest einige der Transponder mit Tiefensensoren ausgerüstet sein, die ihre Werte zum Schleppfahrzeug 5 übertragen. Falls das Schleppfahrzeug nicht mit einem Inertialsystem ausgerüstet ist, kann man die Transponder-Basisvermessung auch durch Laufzeitmessung zwischen den Transpondern und dem Schleppfahrzeug durchführen, wenn man eine solche Vermessung an verschiedenen Positionen des Schleppfahrzeuges vornimmt. Jedem der Transponder ist eine bestimmte Frequenz zugeordnet, wobei man beispielsweise den am linken Rand der Fahrrinne ausgelegten Transpondern die geradzahligen Vielfachen einer Grundfrequenz und den auf der

rechten Seite abgesetzten Transpondern die ungeradzahligen Vielfachen der Grundfrequenz zuordnen kann.

Figur 2 zeigt schematisch die einzelnen Komponenten eines Systems zur Durchführung des Ortungs- und Räumverfahrens. Dabei ist nur einer der Transponder 2 bis 4, nämlich der Transponder 2, dargestellt. Er enthält neben einem Sende- /Empfangswandler 24 eine Batterie 25 für die Stromversorgung, einen Anker 26, einen Sende-/Empfangsumschalter 27, eine Vorverstärker- und Filterschaltung 28, einen Signaldetektor 29 sowie einen Sendesignalgenerator 30. Die Arbeitsweise von Transpondern ist bekannt. Das ankommende Signal wird nach Vorverstärkung und Filterung dem Detektor 29 zugeleitet, welcher feststellt, ob es ein gültiges Abfragesignal ist. Ist dies der Fall, so erzeugt der Sendesignalgenerator 30 ein entsprechendes Antwortsignal, welches über den Sende-/Empfangsumschalter 27 zum nunmehr als Sendewandler dienenden Wandler 24 gelangt und abgestrahlt wird.

Während der Such- und Ortungsphase, wie sie in Figur 1 im rechten Bildteil wiedergegeben ist, erfolgt die Abfrage der Transponder 2 bis 4 durch den Kartierungswandler 12 des Schleppkörpers 6 und den Kartierungswandler 11 des Schleppfahrzeugs 5, welche die einzelnen Transponder nacheinander abfragen. Im Falle des Schleppsonars gelangt das Antwortsignal, sofem es in den Durchlaßbereich einer Filterschaltung 31 fällt, zum im gleichen Block dargestellten Sende- Empfangsumschalter und von dort zu einer Laufzeitmeßschaltung 32. Deren Ausgangssignal wird zusammen mit den Ausgangssignalen eines Tiefensensors 33 und eines Kompasses 34 über das Schleppkabel 13 digital zum Schleppfahrzeug 5 übertragen.

Der Navigationsrechner 35 des Schleppfahrzeugs 5 erhält also über das Kabel 13 drei Laufzeitwerte, nämlich die Laufzeiten zwischen dem Kartierungswandler 12 einerseits und den drei Transpondern 2 bis 4 andererseits, sowie die genannten Tiefen- und Richtungssignale aus dem Tiefensensor 33 und dem Kompaß 34. Femer wird mit dem Minensuchsonar 12a des Schleppkörpers 6 die Position der Mine 1 bezüglich des Schleppkörpers 6 ermittelt. Hierzu sind den Schaltungen 31 und 32 entsprechnde - in Figur 2 nicht gesondert eingezeichnete - Schaltungen an den Wandler 12a des Minensuchsonars angeschlossen. Auch diese Signale gelangen über das Kabel 13 zum Navigationsrechner 35 des Schleppfahrzeugs 5, der daraus die Lage der Mine 1 in bezug auf die Transponder 2 bis 4 berechnet. Das Schleppfahrzeug 5, ist femer, wie oben bereits erläutert, mit einem Standortbestimmungssystem 7 und mit einem

Inertialsystem 8 ausgestattet. Das satellitengestützte Standortbestimmungssystem 7 ist üblicherweise ein GPS-System.

Der Kartierungswandler 11 des Schleppfahrzeugs 5 arbeitet ebenfalls mit dem Sende- /Empfangswandler 24 der Transponder 2 bis 4 zusammen, indem er diese durch eine Abfragefrequenz aktiviert und über die Antwortfrequenz die Laufzeit zu den einzelnen Transpondern ermittelt. Er ist zu diesem Zweck über eine Filterbank und einen Sende- /Empfangsschalter 36 an eine Laufzeitmeßschaltung 37 angeschlossen, deren Ausgangssignale zum Navigationsrechner 35 des Schleppfahrzeugs 5 gelangen. Dieser Navigationsrechner ermittelt somit aus den über das Kabel 13 übertragenen Daten die Position der Mine 1 in bezug auf die Transponder 2 bis 4. Mit Hilfe der vom Kartierungswandler 11 erzeugten Entfemungsdaten zwischen dem Schleppfahrzeug 5 und den Transpondern 2 bis 4 berechnet er die räumliche Lage der Transponder bezogen auf das Schleppfahrzeug 5. Durch Berücksichtigung der Eigenpositionsdaten aus dem GPS 7 und dem Inertialsystem 8 berechnet er die geographischen

Positionsdaten der Transponder 2 bis 4 und überträgt diese über die Funkbrücke 9 zur Führungsplattform 10.

Die Führungsplattform 10 ist mit einem Navigationsrechner 38 ausgestattet und steuert die Bekämpfüngsdrohne 20. Hierzu ist sie mit der Drohne über ein Kabel 22 verbunden. Dies kann beispielsweise ein Lichtleiter sein. Gleiches gilt für die Kabelverbindung 13. Auch die Drohne 20 ist zweckmäßigerweise mit einem Kompaß 40 ausgestattet und mißt mit Hilfe ihres Navigationswandlers 21 die Entfernungen zu den Transpondern 2' bis 4'. Von der Führungsplattform 10 aus wird die Drohne 20 derart gelenkt, daß die Entfernungen zu den drei Transpondern denjenigen Wert einnehmen, welcher der Projektion der Verbindungslinien der Mine 1 mit den Transpondern 2 bis 4 entsprechen. Zu diesem Zweck ist der Navigationswandler 21 über eine Filterbank mit anschließendem Sende-ZEmpfangsumschalter 41 an eine Laufzeitmeßschaltung 42 angeschlossen, welche die Laufzeitsignale über das Kabel 22 an den Navigationsrechner 38 der Führungsplattform 10 liefert. Die Drohne selbst braucht keinen eigenen Navigationsrechner. Durch entsprechende Lenksignale über das Kabel 22 wird die Drohne 20 derart gesteuert, daß die Projektion der Verbindungslinien zwischen ihrem Navigationswandler 21 und den Transpondern 2' bis 4' den Verbindungslinien zwischen der Mine 1 und den Transpondern 2 bis 4 entspricht. Dann befindet sich die Drohne 20 genau über der Mine 1'. Ist sie selbst mit einer Sprengladung ausgerüstet, so wird sie auf die Mine l ¹ abgesenkt und gezündet. Trägt sie hingegen eine trennbare Sprengladung 23, so wird diese von der Drohne in

unmittelbarer Nähe der Mine 1' positioniert, z.B. über der Mine abgeworfen, die Drohne aus dem Gefahrenbereich herausgeführt und anschließend die Sprengladung 23 gezündet, entweder durch Zeitzünder oder Fernzündung.