DE102009035016A1 - Method for the wireless transmission of information formed from data packets - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zur drahtlosen Übermittlung von aus Datenpaketen gebildeten Informationen von einer in einem Flugkörper (F1, F2) vorgesehenen ersten Sende-/Empfangseinrichtung (1a, 1b) an eine in einer Leitstelle (L) vorgesehenen zweiten Sende-/Empfangseinrichtung (2) mit folgenden Schritten,
a) Bereitstellen eines Algorithmus zur Berechnung einer Zeitfensterinformation (I1a, I2) für Zeitfenster zur Übermittlung der Datenpakete, wobei die Zeitfenster einen unregelmäßigen Abstand voneinander aufweisen,
b) Erzeugen der Zeitfensterinformation (I1a, I2) unter Verwendung des Algorithmus bei der Leitstelle (L) und Übergabe der erzeugten Zeitfensterinformation (I1a, I2) an die erste Sende-/Empfangseinrichtung (1a, 1b),
c) Start des Flugkörpers (F1, F2) und Übermittlung von Datenpaketen lediglich innerhalb der durch die Zeitfensterinformation (I1a, I2) definierten Zeitfenster von der ersten (1a, 1b) an die zweite Sende-/Empfangseinrichtung (2).The invention relates to a method for the wireless transmission of information formed from data packets from a first transmitting / receiving device (1a, 1b) provided in a missile (F1, F2) to a second transmitting / receiving device (2) provided in a control station (L). with the following steps,
a) providing an algorithm for calculating a time window information (I1a, I2) for time windows for the transmission of the data packets, the time windows being at an irregular distance from one another,
b) generating the time window information (I1a, I2) using the algorithm at the control center (L) and transferring the generated time window information (I1a, I2) to the first transceiver device (1a, 1b),
c) start of the missile (F1, F2) and transmission of data packets only within the time window defined by the time window information (I1a, I2) from the first (1a, 1b) to the second transceiver (2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur drahtlosen Übermittlung von aus Datenpaketen gebildeten Informationen von einer in einem Flugkörper vorgesehenen ersten Sende-/Empfangseinrichtung an eine in einer Leitstelle vorgesehene zweite Sende-/Empfangseinrichtung.The The invention relates to a method for the wireless transmission of data packets formed information from a provided in a missile first transmitting / receiving device to a second transmitting / receiving device provided in a control station.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Übermittlung von Bilddaten von einem Flugkörper an eine Leitstelle. Bei der Leitstelle kann es sich beispielsweise um einen Hubschrauber handeln, von dem aus der Flugkörper gestartet worden ist.The The invention relates in particular to the transmission of image data from a missile to a control center. For example, at the control center to act a helicopter, from which the missile launched has been.
Es sind Störsender oder sogenannte ”Jammer” bekannt, mit denen eine drahtlose Übermittlung von Informationen von der ersten an die zweite Sende-/Empfangseinrichtung gestört werden kann. Um eine gegen Störsender möglichst unempfindliche Übermittlung von Informationen zu ermöglichen, sind unterschiedliche Verfahren bekannt. Beispielsweise kann das zur Übermittlung verwendete Frequenzband ständig geändert werden. Mit modernen digitalen Funkpeilern ist es allerdings möglich, gleichzeitig eine Vielzahl von Frequenzbändern zu überwachen und damit einen Jammer anzusteuern.It are jammers or so-called "jammers" known with which a wireless transmission of Information from the first to the second transceiver be disturbed can. To be against jammer preferably insensitive transmission to allow information Different methods are known. For example, that can for transmission used frequency band constantly changed become. With modern digital radio seekers it is possible, however, at the same time one Variety of frequency bands to monitor and to make a mess of it.
Ein weiteres Verfahren zur Erschwerung der Störung einer drahtlosen Übertragung von Informationen besteht darin, die Informationen nach dem sogenannten ”Spreizbandübertragungsverfahren” zu kodieren und damit im ”Rauschen” zu verstecken. – Inzwischen sind allerdings Algorithmen entwickelt worden, mit denen auch eine derartig kodierte Übermittlung von Informationen aufklär- und störbar ist.One Another method for mitigating the disturbance of a wireless transmission of information consists in coding the information according to the so-called "spread spectrum transmission method" and to hide in the "noise". - Meanwhile However, algorithms have been developed with which a such encoded transmission clearing up information and disturbing is.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein Verfahren zur drahtlosen Übermittlung von aus Datenpaketen gebildeten Informationen angegeben werden, welches möglichst unempfindlich gegen einen Angriff mittels eines Störsenders bzw. Jammers ist.task The invention is to the disadvantages of the prior art remove. It is intended in particular a method for wireless transmission of information formed from data packets, which possible insensitive to an attack by means of a jammer or Jammers is.
Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der
Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis
12.These
The object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments of
Invention emerge from the features of
Nach Maßgabe der Erfindung wird ein Verfahren zur drahtlosen Übermittlung von aus Datenpaketen gebildeten Informationen von einer in einem Flugkörper vorgesehenen ersten Sende-/Empfangseinrichtung an eine in einer Leitstelle vorgesehene zweite Sende-/Empfangseinrichtung mit folgenden Schritten vorgeschlagen:
- a) Bereitstellen eines Algorithmus zur Berechnung einer Zeitfensterinformation für Zeitfenster zur Übermittlung der Datenpakete, wobei die Zeitfenster einen unregelmäßigen Abstand voneinander aufweisen,
- b) Erzeugen der Zeitfensterinformation unter Verwendung des Algorithmus bei der Leitstelle und Übergabe der erzeugten Zeitfensterinformation an die erste Sende-/Empfangseinrichtung und
- c) Start des Flugkörpers und Übermittlung von Datenpaketen lediglich innerhalb der durch die Zeitfensterinformation definierten Zeitfenster von der ersten an die zweite Sende-/Empfangseinrichtung.
- a) providing an algorithm for calculating a time window information for time windows for transmitting the data packets, wherein the time windows are at an irregular distance from each other,
- b) generating the time window information using the algorithm at the control center and transferring the generated time window information to the first transceiver and
- c) start of the missile and transmission of data packets only within the time window defined by the time window information from the first to the second transceiver.
In Abkehr vom Stand der Technik wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Informationen nicht kontinuierlich, sondern ”gepulst” bzw. in Zeitfenstern zu übermitteln. Die zur Übermittlung der Datenpakete vorgesehenen Zeitfenster werden mit einem Algorithmus so berechnet, dass deren Abfolge unregelmäßig bzw. pseudozufällig ist. Algorithmen zur Erzeugung pseudozufälliger Zahlenfolgen sind nach dem Stand der Technik allgemein bekannt. Solche Algorithmen können beispielsweise eine Modulofunktion, eine ZZG-Funktion oder dgl. umfassen. Aus den erzeugten Pseudozufallszahlen bzw. Zufallszahlen kann ein zeitlicher Abstand zweier aufeinanderfolgender Zeitfenster berechnet werden. Wegen der mit dem Algorithmus erzeugten pseudozufälligen Abfolge der Zeitfenster ist es für einen Jammer unmöglich, das Auftreten des nächstfolgenden Zeitfensters vorherzubestimmen und zu stören.In Moving away from the prior art, the invention proposes the information not continuous, but "pulsed" or in Time windows to submit. The for transmission The time slots provided for the data packets are provided with an algorithm calculated so that their sequence is irregular or pseudo-random. Algorithms for generating pseudo-random number sequences are after known in the art. Such algorithms may be, for example a modulo function, a ZZG function or the like. From the generated pseudo-random numbers or random numbers can be a temporal Distance between two consecutive time windows are calculated. Because of the pseudorandom sequence generated by the algorithm the time window is for a misery impossible the occurrence of the next Time window to predict and disturb.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine störungsunempfindliche Übermittlung von aus Datenpaketen gebildeten Informationen von der ersten Sende-/Empfangseinrichtung an die zweite Sende-/Empfangseinrichtung.The inventive method allows an interference-insensitive transmission of information packets formed from data packets from the first transceiver to the second transmitting / receiving device.
Eine ”Information” kann im Sinne der vorliegenden Erfindung aus einer Mehrzahl von ”Datenpaketen” bestehen. Die eine ”Information” bildenden ”Datenpakete” können in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitfenstern übermittelt werden.An "information" can in According to the present invention consist of a plurality of "data packets". The "data packets" forming an "information" can be stored in several consecutive time windows are transmitted.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Berechnung der Zeitfensterinformation auf der Grundlage eines Parameters, welcher aus einer Menge unterschiedlicher Parameter entnommen wird. Damit können auf einfache Weise unterschiedliche Pseudozufallszahlenabfolgen erzeugt werden. D. h. mit jeder Verwendung des Algorithmus wird eine andere pseudozufällige Abfolge von Zeitfenstern definiert. Das macht eine Aufklärung der so erzeugten Kodierung, beispielsweise durch eine Erfassung und Aufzeichnung der Abfolge der Zeitfenster, unmöglich.To In an advantageous embodiment of the invention, the calculation takes place the time window information based on a parameter which is taken from a set of different parameters. In order to can easily different pseudo-random number sequences be generated. Ie. with every use of the algorithm another pseudorandom one Sequence of time windows defined. That makes an enlightenment of thus generated coding, for example by a recording and Recording the sequence of time windows, impossible.
Vorteilhafterweise wird als Parameter eine mit einer Startzeit des Flugkörpers korrelierte Uhrzeit und/oder ein damit korreliertes Datum verwendet. Ein solcher Parameter lässt sich in der Praxis nicht aufklären. Selbst bei Kenntnis des verwendeten Algorithmus ist es ohne Kenntnis des verwendeten Parameters praktisch unmöglich, die damit berechnete Zeitfensterinformation aufzuklären.Advantageously, the parameter used is a time correlated with a start time of the missile and / or a datum correlated therewith. Such a parameter does not work in practice clarified. Even with knowledge of the algorithm used, it is virtually impossible to clarify the time window information thus calculated without knowing the parameter used.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird mit dem Algorithmus zumindest einem Teil der Zeitfenster ein unterschiedliches Frequenzband zugeordnet. Zu diesem Zweck kann der Algorithmus beispielsweise einen weiteren Algorithmus umfassen, mit dem weitere Pseudozufallszahlen erzeugt werden, die wiederum für die Benutzung eines bestimmten Frequenzbands spezifisch sind. Infolgedessen treten die Zeitfenster nicht nur mit einem zufällig gewählten Zeitabstand auf. Es ist darüber hinaus auch noch möglich, dass sie einem Frequenzband zugeordnet werden, welches zufällig aus einer Vielzahl von Frequenzbändern ausgewählt wird. Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, das Verfahren besonders unanfällig gegen die Wirkung eines Störsenders zu machen.To a further advantageous embodiment of the invention is with the algorithm at least a portion of the time window, a different frequency band assigned. For this purpose, the algorithm may, for example another algorithm, with the other pseudo-random numbers be generated, in turn for the use of a particular frequency band are specific. Consequently The time windows do not occur only at a random interval. It is beyond still possible, that they are assigned to a frequency band which randomly out a variety of frequency bands is selected. Also this measure contributes to that at, the process is particularly unaffected by the action of a jammer close.
Nach einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Übertragung der Datenpakete im Spreizbandübertragungsverfahren. Vorteilhafterweise wird das Spreizbandübertragungsverfahren wahlweise lediglich bei Erfassung eines Störsenders verwendet. Die Erfassung des Störsenders kann mit einer nach dem Stand der Technik bekannten Erfassungsvorrichtung, beispielsweise von der Leitstelle aus, erfolgen. Sobald ein Störsender erfasst worden ist, kann von der Leitstelle von dem normalen Übertragungsverfahren auf das Spreizbandübertragungsverfahren umgeschaltet werden. Beim normalen Übertragungsverfahren steht vorteilhafterweise die gesamte Bandbreite des verwendeten Frequenzbands zur Übermittlung von Nutzdaten, beispielsweise Bilddaten, zur Verfügung. Dabei kann pro Zeiteinheit eine große Menge an Nutzdaten übermittelt werden. Beim Spreizbandübertragungsverfahren ist dagegen wegen der erforderlichen Kodierung der Anteil an pro Zeiteinheit übertragenen Nutzdaten niedriger.To In another embodiment, the transmission of the data packets takes place in the spread band transmission method. Advantageously, the spread band transmission method is optional only when detecting a jammer used. The detection of the jammer can with a known in the prior art detection device, for example from the control center. Once a jammer has been detected, can from the control center of the normal transmission method to the Spreizbandübertragungsverfahren be switched. In the normal transmission method is advantageously the entire bandwidth of the frequency band used for transmission of user data, for example image data. there can be a large amount per unit time transmitted to user data become. In the spread band transmission method is, however, because of the required coding, the proportion of transmitted per unit time User data lower.
Insbesondere die wahlweise Umschaltung von einem normalen Übertragungsverfahren auf ein Spreizbandübertragungsverfahren trägt weiter zur Erhöhung der Störresistenz des Verfahrens bei.Especially the optional switching from a normal transmission method to a spread spectrum transmission method carry on to increase the interference resistance of the method.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden in die von der ersten an die zweite Sende-/Empfangseinrichtung übermittelten Informationen aktuelle erste Ortskoordinaten des Flugkörpers eingefügt. Das ermöglicht eine präzise Überwachung der Flugbahn des Flugkörpers. Zu diesem Zweck können in die Informationen zusätzlich Daten über eine Flughöhe des Flugkörpers eingefügt werden.To a further advantageous embodiment are in the of the first information transmitted to the second transmitting / receiving device current first spatial coordinates of the missile inserted. The allows precise monitoring of Trajectory of the missile. For this purpose can in addition to the information Data about one altitude of the missile added become.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird aus den ersten Ortskoordinaten und aus bei der Leitstelle vorliegenden zweiten Ortskoordinaten ein Abstand zum Flugkörper ermittelt, und in Abhängigkeit des ermittelten Abstands wird eine Sendeleistung auf einen zur Übertragung von Datenpaketen von der zweiten zur ersten Sende-/Empfangsstation notwendigen Minimalwert eingestellt. D. h. die Sendeleistung der zweiten Sende-/Empfangsstation wird an den Abstand zur ersten Sende-/Empfangsstation angepasst, wobei die Sendeleistung möglichst gering gehalten wird. Auch diese Maßnahme erschwert die Aufklärung einer Funkverbindung zwischen der ersten und der zweiten Sende-/Empfangsstation mittels eines Störsenders.To A particularly advantageous embodiment of the invention will become apparent the first location coordinates and from present at the control center second location coordinates a distance to the missile determined, and depending the determined distance is a transmission power to one for the transmission of Data packets from the second to the first transceiver station necessary Minimum value set. Ie. the transmission power of the second transceiver station is adapted to the distance to the first transceiver station, the transmission power as possible is kept low. This measure also makes it difficult to explain one Radio connection between the first and the second transceiver station by means of a jammer.
Die ersten und/oder zweiten Ortskoordinaten können mittels Astronavigation, geländereferenzierter Navigation oder unter Verwendung von SAR-Bildern oder GPS-Daten ermittelt werden. Insbesondere die Verwendung von GPS-Daten ermöglicht eine einfache und schnelle Bestimmung der Ortskoordinaten.The first and / or second location coordinates can be determined by means of astronavigation, geländereferenzierter Navigation or using SAR images or GPS data. In particular, the use of GPS data allows easy and fast Determination of the location coordinates.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur uni-, sondern auch bidirektional durchgeführt werden. Zu diesem Zweck können zum drahtlosen Austausch von Informationen zwischen der ersten und der zweiten Sende-/Empfangseinrichtung mittels des Algorithmus eine erste Zeitfensterinformation zur Übertragung von Datenpaketen von der ersten an die zweite Sende-/Empfangsstation und eine von den ersten Zeitfensterinformation verschiedene zweite Zeitfensterinformation zur Übertragung von Datenpaketen von der zweiten an die erste Sende-/Empfangseinrichtung erzeugt werden. Indem die mit der ersten und der zweiten Zeitfensterinformation definierten Zeitfenster voneinander verschieden sind, wird sichergestellt, dass diese sich nicht überlappen.The inventive method can be performed not only unidirectionally, but also bidirectionally. For this purpose can for the wireless exchange of information between the first and the second the second transmitting / receiving device by means of the algorithm first time window information for the transmission of data packets from the first to the second transceiver station and one from the first time slot information different second time slot information for transmission of data packets from the second to the first transceiver be generated. By using the first and second timeslot information defined time windows are different from each other, it is ensured that they do not overlap.
Die Erzeugung der ersten und zweiten Zeitfenster erfolgt zweckmäßigerweise auf der Grundlage einer gemeinsamen Zeitbasis. Zu diesem Zweck können die erste und die zweite Sende-/Empfangseinrichtung einen hochgenauen quarzstabilisierten Zähler enthalten, der mit Übergabe der errechneten Zeitfensterinformation zeitgleich gestartet wird. Das ermöglicht eine hochgenaue Erzeugung der jeweiligen Zeitfenster.The Generation of the first and second time windows is expediently carried out based on a common time base. For this purpose, the first and the second transmitting / receiving device a highly accurate quartz-stabilized counter included with the handover the calculated time window information is started at the same time. This allows a highly accurate generation of the respective time window.
Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit des Verfahrens kann die Übergabe der mit dem Algorithmus erzeugten Zeitfensterinformation an die erste und/oder zweite Sende-/Empfangseinrichtung über eine Kabelverbindung erfolgen. Eine solche Verbindung ist besonders abhörsicher.to further increase The security of the procedure can be the transfer of the algorithm generated time window information to the first and / or second transmitting / receiving device via a Cable connection done. Such a connection is particularly secure against eavesdropping.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:following Be exemplary embodiments of Invention explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
Mit
dem Bezugszeichen
Sofern
ein Flugkörper
F1, F2 von der Leitstelle L aus gestartet werden soll, wird mit
dem in der Einrichtung zur Erzeugung von Zeitfensterinformationen
Zur Erzeugung der Pseudozufallszahlenfolgen kann ein Parameter verwendet werden, welcher sich laufend ändert. Zweckmäßigerweise können dazu die Uhrzeit und das Datum der jeweiligen Verwendung des Algorithmus zur Erzeugung der Pseudozufallszahlenfolge verwendet werden.to Generation of the pseudorandom number sequences can use a parameter which changes constantly. Conveniently, can do that the time and date of each use of the algorithm be used to generate the pseudorandom number sequence.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1a, 1b1a, 1b
- erste Sende-/Empfangseinrichtungfirst Transmitting / receiving device
- 22
- zweite Sende-/Empfangseinrichtungsecond Transmitting / receiving device
- 33
- Einrichtung zur Erzeugung von ZeitfensterinformationenFacility for generating time window information
- 44
- Kabelverbindungcable connection
- AA
- Abstanddistance
- DD
- Bilddatenimage data
- F1, F2F1, F2
- Flugkörpermissile
- I1aI 1a
- erste Zeitfensterinformationfirst Time window information
- I2I2
- zweite Zeitfensterinformationsecond Time window information
- K1K1
- erste Ortskoordinatenfirst location coordinates
- K2K2
- zweite Ortskoordinatensecond location coordinates
- LL
- Leitstellecontrol center
Claims (12)
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Owner name: DIEHL DEFENCE GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: DIEHL BGT DEFENCE GMBH & CO. KG, 88662 UEBERLINGEN, DE |
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