Multifunktionellt informationsdistributionssystem

Multifunktionellt informationsdistributionssystem ( MIDS ; tysk multifunktionellt informationsdistributionssystem ) är ett militärt radiosystem som kan fungera enligt tidsdelningsmultiplexmetoden (TDMA) i frekvensområdet 890–1215 MHz.

MIDS är den förbättrade versionen av JTIDS som utvecklats av USA och är till stor del kompatibel med den.

engagemang

Systemet, som ursprungligen utvecklades för USA: s väpnade styrkor, används nu bland annat inom det övergripande området för Natos luftförsvar. Den arbetar i frekvensområdet 960 - 1215 MHz, som enligt VO Funk tilldelas flygtrafiktjänsten som den primära användaren över hela världen. Dessutom är detta frekvensområde reserverat över hela världen för användning och utveckling av elektroniska flygnavigeringshjälpmedel ombord på flygplan och användning och utveckling av tillhörande faciliteter ombord. Det är därför som hela MIDS / JTIDS-systemet i Nato Europa bara har en frekvens tillgänglighet med begränsningar och krav.

Prestandaegenskaper

  1. Radiodataöverföring, Taktisk datalänk 16 ,
  2. Säker, digital röstöverföring,
  3. Flygnavigering ( Tactical Air Navigation , TACAN),
  4. Relativ navigering ,
  5. Identifiering ( Precis deltagares plats och identifiering , PPLI).

MIDS-terminaler används av flygvapnet , marinen och armén . De tekniska egenskaperna för MIDS-terminalen specificeras i standardiseringsavtalet ( STANAG ) 4175.

En tvärsnittsvariant av MIDS är MIDS Low Volume Terminal (MIDS-LVT), som finansieras av USA, Frankrike, Tyskland, Italien och Spanien och av MIDSCO, ett joint venture mellan Thomson-CSF, GEC, Siemens, Italtel och Enosa utvecklades. Efter att produktionen var klar för serieproduktion överfördes produktionen till ViaSat , DataLinkSolution och EuroMIDS . EuroMIDS, ett joint venture mellan de europeiska försvarsföretagen EADS (Tyskland), SELEX (Italien), THALES (Frankrike) och INDRA (Spanien), producerar MIDS-LVT främst för europeiska MIDS-användare. Som efterföljare till MIDS-LVT utvecklas för närvarande MIDS-JTRS (MIDS Joint Tactical Radio System ) under amerikansk ledning . I Tyskland används MIDS-LVT av alla militära organisationsområden. Vapensystemskommandot för flygvapendepartementet VI 1 (WaSysKdoLw VI 1) var ansvarigt för användningskontrollen fram till 2012.

Teknisk princip

MIDS använder en TDMA-metod ( Time Division Multiple Access ) i frekvensbandet 960 - 1215 MHz för att sända information . MIDS-terminalen växlar mellan 51 olika arbetsfrekvenser ( Frequency Hopping Spread Spectrum , FHSS, val i det pseudoslumpmässiga förfarandet) i mycket snabb följd för att skicka eller ta emot informationen. Grunden är en periodvis upprepad 12-sekundersperiod, ramen ; den minsta informationsenheten som tilldelats en specifik terminal kallas tidslucka . Frekvensen ändras också i pulser inom tidsluckan . Sekvensen i vilken de enskilda arbetsfrekvenserna körs definieras av en nyckelalgoritm. Bäraren är dessutom modulerad med ett pseudoslumpmässigt brusmönster ( Direct Sequence Spread Spectrum , DSSS), som bara kan tas bort igen med en kryptonyckel som endast är tillgänglig för allierade styrkor. Denna nyckel används också för att bestämma överförings- och mottagningsfrekvensen och för att kryptera dataströmmen. Genom att distribuera signalen i samband med redundant överföring och ytterligare felkorrigeringsdata enligt Reed-Solomon- metoden ger MIDS en pålitlig, säker och svår att störa radiodatalänk. Beroende på ansträngningen för att korrigera fel kan datahastigheter mellan 57 och 114 kbit / s uppnås i praktiken.

Som regel skickar endast en terminal i varje tidslucka ( dedikerad åtkomst ), men det finns också metoder för nätverksoptimering där vissa tidsluckor kan användas av vilken terminal som helst om det behövs ( konfliktåtkomst ). Detta gäller framför allt information för vilken den tillförlitliga överföringen vid en viss tidpunkt på grund av en hög upprepningshastighet inte är viktig, särskilt med digital röstöverföring.

Eftersom terminalerna bara sänder på en av de tillgängliga frekvenserna vid varje given tidpunkt, gör intelligent kapsling / allokering av tidsluckorna det möjligt att skapa olika oberoende undernätverk som inte stör varandra. I praktiken är detta dock mycket begränsat, eftersom användningen av multinät ökar energiinmatningen i frekvensbandet ( tidsfaktor ) i en sådan utsträckning att det finns en risk att den civila flygtrafikledningen ( DME , IFF ) frekvenser i samma frekvensband stör. De tillåtna övre gränserna fastställs i nationella frekvensutsläpp som gäller för ett visst område för flygkontroll (Flight Information Region, FIR).

Tilldelningen av tidsluckorna till vissa terminaler utförs av MIDS-nätverksdesignen . Detta avgör när en MIDS-terminal får lyssna eller sända på vilken tidslucka. MIDS-nätverket laddas in i terminalen i digital form och konfigurerar hoppfrekvenssändaren enligt designspecifikationerna.

För att säkerställa att de enskilda datapaketen inte överlappar varandra behöver MIDS-terminaler en tidsstandard, nettotidsreferensen (NTR), för att identifiera rätt sändningstid . En av terminalerna i nätverket fungerar som en NTR. De tidssignaler som skickas av den anses per definition vara korrekta. De andra terminalerna justerar sina interna klockor därefter. Beroende på hur synkroniseringsprocessen fortskrider är terminalerna i följande tillstånd:

  • startar nätinmatning (synkronisering startar)
  • grov synk (grov synkronisering uppnådd, härifrån är datamottagning möjlig)
  • fin synk (fin synkronisering uppnådd, sändning är endast möjlig här)

Själva NTR tar vanligtvis sin tid från en bindande tidsstandard som GPS- tid.

För att undvika beroendet av den lokala tidsreferensen NTR, erbjuder MIDS-terminaler under tiden också möjligheten till Extern tidsreferens (ETR). För detta är dock en mycket noggrann tidsstandard som GPS absolut nödvändig på varje MIDS-plattform.

Det är möjligt att blanda ETR- och NTR-baserade nätverk, förutsatt att en ETR-terminal väljs som NTR för de nätverksdeltagare som inte kan använda ETR-metoden.

Tjänster av MIDS

Kommunikationstjänsterna nedan kan utföras samtidigt av MIDS, varvid de enskilda tjänsterna delar bandbredden med varandra:

Data länk

Taktisk information överförs i "fastformatmeddelanden" i enlighet med Link 16- standarden. Informationen som överförs här överförs till ledningssystemet där MIDS är integrerat.

Säker röst

MIDS erbjuder två krypterade digitala radiokanaler som kan användas i 127 olika virtuella kanaler. Beroende på tillgänglig bandbredd kan moduleringshastigheter på upp till 16 kbit / s användas. Ljudinformation överförs i "gratisformatmeddelanden".

TACAN

MIDS innehåller ett fullfjädrat TACAN-plugin-kort som en hårdvarumodul. Terminalen är installationskompatibel (passar i form och funktion) med många militära TACAN-mottagare.

Relativ navigering

MIDS innehåller komplexa algoritmer för utvärdering och Kalman-filtrering av andra mottagna MIDS-signaler. Den korrigerade egna positionen beräknad utifrån detta sänds i sin tur med hjälp av PPLI- meddelandet Länk 16 .

Relativ navigering var ursprungligen avsedd främst för att hjälpa flygplan att uppnå förbättrad positionsnoggrannhet. Men på grund av den omfattande användningen av GPS är denna funktion inte längre lika viktig som den brukade vara.

Se även

webb-länkar

Individuella bevis

  1. ↑ Frekvens tillgänglighet för JTIDS / MIDS se frekvensintervallet 960–1215 MHz i Natos gemensamma civila / militära frekvensavtal (NJFA).
  2. ↑ Artikel 709, Allokeringsplan för frekvensband för Förbundsrepubliken Tyskland, 1994.