DE2848205C3

DE2848205C3 - Verfahren zur Identifizierung von Synchronisationssignalen

Info

Publication number: DE2848205C3
Application number: DE19782848205
Authority: DE
Inventors: Hans 8021 Taufkirchen Schwaerzler
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1978-11-07
Filing date: 1978-11-07
Publication date: 1982-02-11
Also published as: DE2848205B2; DE2848205A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Identifizierung von Synchronisationssignalen und zur Stützung der Synchronisation elektrischer Geräte der Nachrichten- und Datenübertragungstechnik, vorzugsweise von Luft- und Raumfahrzeugen, insbesondere bei einer stark gestörten Empfangsanlage während der drahtlosen Datenübertragung z. B. von einer Bodenstation zu einem in Mission befindlichen Flugzeug.

Die zum Stand der Technik zählenden Anlagen bzw. Einrichtungen arbeiten in der Weise, daß die von einem Sender abgestrahlten Impulse auf die bordseitige Empfangsantenne gelangen und von dort zu einem Empfänger geleitet werden, in dem die übertragene Information von den Synchronisationssignalen abgetrennt werden.

Nun ist aber die Tatsache gegeben, daß während des Anfluges auf ein weit entferntes Ziel der Gegner die Datenübertragung mit starken Störsendern oder durch Vortäuschung falscher Synchronisationssignale stören kann, so daß die Synchronisation der Empfangsanlage verloren geht. Eine Neusynchronisation durch den weit entfernten Sender wäre aber in diesem Falle nicht mehr möglich, weil die empfangene Energie hierfür nicht ausreicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem der Verlust der Synchronisation der Empfangsanlage durch starke Störeinwirkung verhindert, vorgetäuschte Synchronisationssignale identifiziert und unschädlich bzw. unwirksam gemacht werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 vorgeschlagenen Maßnahmen gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt und in der Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, sowie in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine prinzipielle Funktionsübersicht in Form eines Blockdiagramms,

F i g. 2 eine weitere Ausführungsform gemäß Fig. 1, F i g. 3 ein Diagramm bezüglich der Zuordnung der Synchronisationsimpulse.

Das Prinzip des erlindungsgemäßen Verfahrens beruht darauf, daß in der Empfangsanlage, bestehend aus Empfangs- und Sendeantenne 10 sowie Empfänger 11 hochpräzise uhrengesteuerte Impulse 12 mit ebenfalls uhrengesteuerten Impulsen 13 parallel mitlaufen. Auf diese Weise können die während einer Übertragung vom Sender zum Empfänger 11 verlorengegangenen Impulse an Bord des Flugkörpers genau ersetzt werden.

Nun liegen aber die Verhältnisse so, daß die Entfernung des Flugkörpers zum Sender der Bodenstation sich laufend ändert, also nicht konstant ist. Dadurch is verschiebt sich die Phasenlage der bordseitigen Impulse zu den empfangenen Impulsen infolge der sich ständig ändernden Laufzeiten. Die uhrengesteuerten Impulse und die empfangenen Impulse sind zeitlich versetzt, so daß die erforderliche Stützung der Synchronisation nicht möglich wäre.

Dieser Phasenfehler wird nun durch eine Phasenkorrektur in der Empfangsanlage ausgeglichen, in dem die Uhr 14 in Abhängigkeit von der Entfernung des Flugkörpers zum Sender der Bodenstation laufend nachgestellt wird.

Die F i g. 1 zeigt schematisch, wie die Synchronisationsimpulse 12 durch uhrengesteuerte Impulse 13 gestützt werden und zwar wird die phasengleiche Synchronisation durch den Gleichlauf hochpräziser

jo Uhren im Sender der Bodenstation und im Empfänger Il der Bodeneinrichtung erreicht und nicht durch eine • Zwangssynchronisation. Hierbei erfolgt das Nachführen der Phasenlage über eine entfernungsabhängige Stellgröße 15, die der Uhr 14 zugeführt wird. In dem gezeigten Beispiel geschieht dies durch Einwirkung der Stellgröße 15 auf einen der Uhr 14 nachgeschalteten Phasenschieber 16.

Die F i g. 2 zeigt hierzu eine andere Ausführungsform des Verfahrens. Hier werden zur Stützung der Synchronisation der Uhr 114 bzw. dem zugeordneten Phasenschieber 116 die empfangenen Impulse 112 zusätzlich zugeführt. Diese Kopplung ist in den Fällen erforderlich, in denen weniger präzise Uhren zur Anwendung eingesetzt sind und nur kurze Störzeiten durch uhrengesteuerte Impulse überbrückt werden sollen.

Die Bestimmung der Entfernung zwischen Bodenstation und Flugkörper bereitet allgemein kaum Schwierigkeiten und hierfür sind schon eine Reihe von

so erfolgreichen Maßnahmen vorgeschlagen worden. Die bordseitige Flugnavigation liefert ständig die absolute, genaue Position der Flugkörpers, so daß mit der bekannten Position der Bodenstation die Entfernung im Bordrechner genauestens ermittelt wird.

Generell ist aber hierzu zu sagen, daß an die Genauigkeit der Entfernungsmessung in diesem vorliegenden Falle keine extrem hohen Anforderungen gestellt sind, so daß durchaus eine Entfernungsbestimmung über eine Geschwindigkeitsmessung zulässig wäre.

Die Fig.3 zeigt in einem Diagramm die Zuordnung der Synchronisationsimpulse. In der Zeile a) sind die abgestrahlten Impulse in der Zeit dargestellt. Unter b) sind die empfangenen Impulse bei ungestörtem Betrieb aufgezeigt, die nach einer Langzeit τ den Empfänger erreichen.

In Abschnitt c) ist nun der Empfang der Signale bei Störbetrieb dargestellt. Ein Impuls »A« wird durch

einen Störsender überdeckt und wirksam gemacht und durch einen von einem anderen Sender vorgetäuschten Synchronisationsimpuls »B« — der sehr stark ist — ersetzt. Durch die in Zeile d) dargestellten Uhrimpulse im Empfänger werden jedoch diese falschen Signale erkannt, weil sie nicht in Phase mit diesen Uhrimpulsen liegen. Die gewünschten störfesten Impulse sind also mit den gezeigten Uhrimpuisen identisch. Es ist einleuchtend, daß Störimpulse, die »in Phase« liegen unwirksam sind, da sie die Synchronisation ohnehin nicht stören.

Durch dieses vorbeschriebene Verfahren ist die bisherige mangelhafte Störsicherheit bei der drahtlosen Datenübertragung ohne großen Aufwand und in überraschend einfacher Weise beseitigt worden. Es versteht sich von selbst, daß dieses Verfahren nicht nur in der Luft- und Raumfahrt verwendbar, sondern generell in der allgemeinen Nachrichten- und Datenübertragungsiechnik einsetzbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Identifizierung von Synchronisationssignalen und zur Stützung der Synchronisation elektrischer Geräte der Nachrichten- und Datenübertragungstechnik, vorzugsweise von Luft- und Raumfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Empfangsanlage (10, II) der Einrichtung den von einer Bodenstation übermittelten uhrengesteuerten Impulsen (12) hochpräzise uhrengesteuerte bordseitige Impulse (13) parallel zugeordnet werden, wobei die bordseitige Uhr (14) in Abhängigkeit von der Entfernung zum Sender automatisch nachgestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung mittels Messung der Laufzeit der Übertragungsimpulse erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung über eine Geschwindigkeitsmessung ermittelt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entfernungsmäßige Stellgröße zur Nachführung der Phasenlage auf einen der hochpräzisen Uhr (14) nachgeschalteten Phasenschieber (16) einwirkt.