Embedded Logistics auf dem Prüfstand – mit R&S®M3TR taktischen Funkgeräten

Die leistungsfähige Datenübertragung über das taktische Funkgerät, die beispielsweise für Embedded Logistics-Applikationen erforderlich ist, stellt strikte Anforderungen an die Funkgerätetechnik und Ausrüstung. Eine Vorführung einer EmLo®-/Fernwartungsapplikation hat nochmals die Vielseitigkeit des VHF/UHF-Modems gezeigt, das in den R&S®M3TR softwarebasierten Funkgeräten integriert ist.

Embedded Logistics erhöht die Effizienz

EmLo® (Embedded Logistics) ist ein allumfassendes Konzept für die Verarbeitung und die Nutzung von Logistikdaten. Es wurde 2007 von der Rheinmetall Landsysteme GmbH in Zusammenarbeit mit Partnern entwickelt, um die Effizienz von Fahrzeug- und Waffensystemen zu erhöhen. Ein Schlüsselelement von EmLo® ist die Integration von Logistikintelligenz in Fahrzeug- oder Waffensysteme mittels eines EmLo®-Prozessors. Der Prozessor empfängt, verarbeitet und bewertet Daten und Informationen des Fahrzeugs und stellt sie zur weiteren Verarbeitung im Fahrzeug sowie für die zentrale Datenverarbeitung zur Verfügung (z. B. für das Flottenmanagement oder die Logistik einschließlich der Lagerverwaltung). Bei der zentralisierten Datenverarbeitung berücksichtigt das EmLo®-Konzept die Standard-Anwendungs-Software-Produkt-Familien (SASPF), die aktuell bei den deutschen Streitkräften eingeführt werden. Der Datentransfer erfolgt über eine definierte Schnittstelle zu SAP.

Der EmLo®-Prozessor hält beispielsweise einen elektronischen Datensatz über das Fahrzeug bereit, in dem die aktuelle Konfiguration und Status- sowie Fehlerdaten des Fahrzeugs gespeichert sind. Ist der Prozessor mit der Funkkommunikationsausrüstung des Fahrzeugs verbunden, können die Daten direkt zum SASPF-System gesendet werden, wenn die benötigte Bandbreite verfügbar ist und taktische Erfordernisse einbezogen werden. Falls keine Datenverbindung aufgebaut werden kann, werden die Daten auf dem EmLo®-Prozessor gespeichert und im Feldlager ausgelesen, z. B. vom Wartungspersonal nach Abschluss des Einsatzes.

EmLo® deckt eine Vielzahl von Anwendungen ab: Es unterstützt die Mannschaft im Fahrzeug, das Flottenmanagement, die Bereitstellung von Informationen für Logistikprozesse und ihre Verknüpfung sowie die SASPF-basierte Verwaltung von betriebs- und fehlerbezogenen Daten. Die Unterstützung der Fernwartung ist ebenso beabsichtigt. Für diese Anwendung können aktuelle Informationen über den Betrieb hilfreich sein, um den Fehler zu finden und die Ursache zu bestimmen.

Um dies zu zeigen, hat die Rheinmetall Landsysteme GmbH mit Unterstützung des deutschen Bundesamtes für Wehrtechnik und Beschaffung ein Vorführfahrzeug mit geeignetem Gerät ausgestattet, zu dem ein EmLo®-Prozessor und ein R&S®M3TR Funkgerät gehört. Das Fahrzeug, das auf einem Wiesel 2 Digital basiert, wurde auf der ELROB (European Land Robot Trial) 2008 vom Ausbildungszentrum Technik Landsysteme in Aachen, Deutschland, ausgestellt.

Beispielszenario: Fernwartung

Dieses Beispielszenario zeigt nur eine der vielen Anwendungen, die mit EmLo® möglich sind. Beim Fahrzeugstart erhält der Fahrer eine Fehlermeldung, die über einen Fehler im Bremssystem informiert. Das bedeutet, dass das Fahrzeug nicht einsatzbereit ist. Der Fahrer meldet den Fehler über das R&S®M3TR Funkgerät an den verantwortlichen Unteroffizier für die Systemwartung. Der Unteroffizier weist den Fahrer an, den Inhalt des Fehlerspeichers aus dem elektronischen Datensatz des Fahrzeugs auszulesen und ihn über das Funkgerät zu senden. Die Daten werden mit dem R&S®M3TR übertragen. Aufgrund der geringen Dateigröße und der verfügbaren Bandbreite benötigt dieser Vorgang nur wenige Sekunden.

VHF/UHF-Modem im R&S®M3TR – der Schlüssel zu einer Vielzahl an Datenapplikationen über Funkverbindungen

Mit dem VHF/UHF-Modem im R&S®M3TR Funkgerät kann man jede beliebige Datenapplikation über eine Funkverbindung ausführen. Basierend auf dem orthogonalen Frequenzmultiplexverfahren (OFDM) bietet es erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen. Die Nutzinformation wird mit hoher Datenrate gesendet, indem man sie auf mehrere Teilströme mit niedriger Datenrate aufteilt und auf mehrfachen Trägerfrequenzen parallel überträgt. Pilottöne zur Synchronisation und zur Bestimmung der Kanalqualität werden zusätzlich eingefügt. Das Signal kann mit bis zu 24 kHz Bandbreite bei einem Standardkanalabstand von 25 kHz übertragen werden. Indem man das Datenvolumen auf mehrere Träger aufteilt, ist es möglich, eine Symboldauer mit ausreichender Länge zu verwenden. Damit lassen sich Fading-Effekte und Intersymbolinterferenzen minimieren. Die Symboldauer beträgt beim R&S®M3TR mindestens 1,5 ms. Das VHF/UHF-Modem im R&S®M3TR unterstützt verschiedene Übertragungsgeschwindigkeiten und Bandbreiten und kann im Frequenzbereich von 30 MHz bis 512 MHz verwendet werden.

Durch die lange Symboldauer ist das OFDM weniger anfällig für Fading. Nichtsdestoweniger beinhaltet das R&S®M3TR VHF/UHF-Modem Mechanismen, um Fading-Effekte zu korrigieren. Um Störungen innerhalb des Übertragungskanals zu kompensieren, enthält das Modem einen adaptiven Entzerrer, der vorwiegend durch die Pilottöne gesteuert wird. Das Modem gewährleistet auf diese Weise bei mobilen Einsätzen eine zuverlässige und sichere Übertragung für jegliche Datenapplikation.

Der Unteroffizier analysiert den Fehlerspeicher und entdeckt ein fehlendes Sensorsignal als Fehlerursache. Über das R&S®M3TR erteilt der Unteroffizier dem Fahrer weitere Anweisungen zur Problemlösung. Der Unteroffizier dirigiert den Fahrer zum Einbauort des Sensors und lässt ihn prüfen, ob die Stecker korrekt sitzen. So ist die Fehlerursache schnell gefunden: Eine Steckverbindung hatte sich aufgrund von Vibrationen gelöst, ein Problem, das sich in Sekunden lösen lässt.

Im obigen Beispiel ließ sich mit Hilfe der zusätzlichen Betriebsinformationen durch EmLo® die Fehlerursache aus der Ferne punktgenau lokalisieren und die Mannschaft vor Ort informieren, wie der Fehler behoben werden kann (Fernwartung). Mit dem R&S®M3TR Funkgerät konnte man unmittelbar zwischen Sprechfunk und Datenfunk umschalten. Mit dem an das Funkgerät angeschlossenen EmLo®-Prozessor war es zudem möglich, die Daten während der Kommunikation mittels Sprechfunkgerät zu übertragen.

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Thema: Taktische Kommunikationslösungen

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