Tiefgetauchte Unterwasserkommunikation - Elac-Nautik

Ausgabe 17 / KW 18 Dienstag, 4. Mai 2010 Seite 11/16
Tiefgetauchte
Unterwasserkommunikation
Statement von L-3 ELAC Nautik GmbH
Mit der digitalen Kommunikation lässt sich jede erdenkliche Information übertragen.
Dies reicht von einer einfachen Textbotschaft, ähnlich einer SMS, bis zu komplexen
Zieldaten, die zwischen U-Boot und Überwassereinheit oder einem anderen U-Boot
ausgetauscht werden können.
L-3 ELAC Nautik GmbH
U-Boote sind in vieler Hinsicht besonders. Sie sind die einzigen
Wasserfahrzeuge, die speziell für die Nutzung der dritten
Dimension konzipiert wurden. Der entscheidende Vorteil dabei ist,
dass sich U-Boote weitestgehend unsichtbar und lautlos bewegen.
Um diesen Vorteil optimal nutzen zu können, bedarf es daher einer
Vielzahl spezialisierter Geräte an Bord, wie der Antriebstechnik,
der Sensorik und natürlich auch der Kommunikationsmittel.
Denn auch wenn ein U-Boot überwiegend alleine operiert, so ist
es doch oder gerade deshalb auf den Austausch von Informationen
angewiesen, um am Lagebild teilzuhaben, selbst Informationen
beizusteuern, oder sich in Notsituationen bemerkbar machen
zu können.
Die Entwicklung der Unterwasserkommunikation reicht zurück
bis zu den Anfängen der U-Bootsentwicklung. Zunächst
diente sie als simple Telegrafielösung, im Zweiten Weltkrieg dann
bereits als Sprachkommunikationsmittel. Die Grenze zwischen
»oben« und »unten« war jedoch definitiv schon damals durchbrochen
und die Weiterentwicklung der Unterwasserkommunikation
nur eine Frage der Zeit.
L-3 ELAC Nautik ist bereits seit der Einführung der Bundesmarine
1955 Hersteller und Lieferant für Unterwassertelefone. Über
die Jahre wurden die Anlagen kontinuierlich weiter entwickelt,
kompakter und leistungsfähiger, so dass der Einbau auf U-Booten
immer weiter vereinfacht wurde und fortlaufend größere
Reichweiten erzielt werden konnten. Eines der meistverkauften
Geräte war die 1984 eingeführte UT 2000, die auf nahezu allen
konventionellen U-Booten der westlichen Welt eingesetzt wurde
und auch noch wird. Die Anlage bot unter anderem eine horizontale
Entfernungsmessung, Eigengeräuschmessung und eine Pinger,-
Transponder- sowie SOS-Funktion. Das eingebaute Display ermöglichte
die Überwachung des gesamten Frequenzbereichs von
1 bis 60kHz, wodurch auch gegnerische Kommunikation identifiziert
und abgefangen werden konnte. Ein bahnbrechendes
Alleinstellungsmerkmal, das die UT 2000 neben allen anderen
Leistungen zum Verkaufsschlager machte.
Schon mit diesem System war die Unterwasserkommunikation
komfortabler und einfacher, obwohl sie immer noch auf die
Übertragung von Sprache oder Morsesignalen beschränkt
war. Dies änderte sich schlagartig mit der Einführung des
Nachfolgemodells UT 3000. Die UT 3000 ermöglicht immer
noch die analoge Sprachkommunikation, die längst zum Standard
in den meisten Marinen geworden ist. Hinzu gekommen ist allerdings
die Funktion der digitalen Datenübertragung. Auf diese
Weise entfällt der limitierte Informationsgehalt, den die verbale
Kommunikation mit sich bringt. Der größte beschränkende Faktor
ist dabei die Zeit, die für die Übertragung von Informationen benötigt
wird.
Ein entscheidender Vorteil der digitalen Unterwasser kommunikation
ist die Möglichkeit, die digitalen Daten zu verschlüsseln
und sie damit für Dritte unbrauchbar zu machen. Und auch die
Übertragung der Daten an sich kann deutlich verratsärmer gestaltet
werden, da über spezielle Verfahren, wie beispielsweise das von
L-3 Nautronix entwickelte HAIL (»HydroAcoustic Information
Link«), die Übertragung im Umgebungsgeräusch verborgen wird.
So werden die übertragenen Daten optimal vor dem Abfangen
durch feindliche Kräfte geschützt, was mit analogen Methoden zuvor
nicht zu erreichen war. Außerdem werden durch die Qualität
der übermittelten Daten unnötige und riskante Wiederholungen
von Mitteilungen vermieden, was einen weiteren entscheidenden
Pluspunkt in Sachen Sicherheit darstellt.
War die herkömmliche Unterwasserkommunikation zunächst
ein nützliches Verbindungsglied zwischen Überwasserschiffen und
U-Booten sowie U-Booten untereinander, entwickeln sich seit der
Einführung der digitalen Kommunikation zunehmend völlig neue
Das 1984 bei zahlreichen internationalen Kunden eingeführte
Unterwasserkommunikationssystem UT 2000 zeichnete sich durch eine einfache
Bedienung und einen einmaligen Funktionsumfang aus, der weit über die eigentliche
Aufgabe der Telefonie und Telegrafie hinaus ging.
L-3 ELAC Nautik GmbH

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Perspektiven für die verschiedensten Anwendungen. So arbeitet
L-3 ELAC Nautik bereits seit einiger Zeit mit dem ebenfalls in
Kiel ansässigen »Centre of Excellence for Operations in Confined
and Shallow Waters« (COE CSW) der Deutschen Marine an einer
weiteren wegweisenden Nutzung der UT 3000 zusammen.
Dabei handelt es sich um das IFS (»Identification of Friendly
Submarines«), einer Freund-Feind-Erkennung ähnlich dem aus
der Luftfahrt bekannten IFF. Die Anwendungsmöglichkeiten der
UT 3000 sind damit aber noch lange nicht erschöpft. Das System
bietet ein immenses Potenzial für weitere Entwicklungen und
Applikationen, wie der Steuerung und dem Datenaustausch mit
unbemannten Unterwasserfahrzeugen (AUVs – »Autonomous
Underwater Vehicles«).
Was ist genau der entscheidende Vorteil, der den Einsatz der
Unterwasserkommunikation gegenüber anderen, schnelleren
Verfahren, wie zum Beispiel SatCom, auszeichnet? In einem derart
Die Unterwasserkommunikationsanlage UT 3000 ist das erste Kommunikationssystem
dieser Art, das analoge und digitale Kommunikation in einem Gerät vereint. Zusätzlich
zum Telefonie- und Telegrafiebetrieb bietet das System einzigartige Funktionen, wie
etwa die Eigengeräuschmessung, die horizontale Abstandsmessung und das Senden
von SOS-Signalen. Zum ersten Mal ermöglicht der neue digitale Modus schnelle und
zuverlässige Übertragung von digitalen Daten im Wasser. Bei der neuen U-Boot-
Klasse 209PN für die Portugiesische Marine ist L-3 ELAC Nautik als der technologisch
fortschrittlichste Hersteller unter anderem mit der Lieferung des digitalen Unterwasser-
Kommunikationssystems UT 3000 als Standardausstattung mit der Möglichkeit für
Datentransfer in Echtzeit beauftragt worden.
L-3 ELAC Nautik GmbH
Analoge und digitale Unterwasserkommunikation im Vergleich.
L-3 ELAC Nautik GmbH
komplexen Medium wie dem Meer werden sich sicherlich niemals
Datenraten, wie sie bei zuvor genannter Kommunikation möglich
sind, erzielen lassen. Es gibt aber bei getaucht operierenden
U-Booten einen entscheidenden Trumpf, der viel schwerer wiegt als
die bloße Übertragungsrate. Denn alle anderen Verfahren schränken
das U-Boot bei der freien Nutzung der dritten Dimension
und damit des gesamten Unterwasserraumes erheblich ein, womit
der eigentliche Wert eines U-Bootes massiv limitiert wird.
So bedingt beispielsweise ein Funkmast das Auftauchen auf
Periskoptiefe und bindet das U-Boot während der Übertragung an
genau diese Tiefe. Dabei besteht permanent die Gefahr der feindlichen
Ortung, etwa durch Luftaufklärung. Eine Schleppantenne
kann ebenfalls nur bis zu einer bestimmten Tiefe ausgebracht werden
und muss im Fall einer Ortung eventuell geopfert werden.
Allen Verfahren haftet also das Manko an, dass das U-Boot seine
Bewegungsfreiheit einbüßt und damit sein eigentliches Potenzial
nur zu einem Bruchteil nutzen kann. Die analoge und digitale
Unterwasserkommunikation kennt diese Einschränkungen nicht.
Da die erforderlichen Schallwandler fest in den Bootskörper integriert
sind, sind für die Kommunikation keine Vorbereitungen
notwendig und auch nach deren Abschluss muss kein Sensor eingeholt
oder eingefahren werden. Zudem behält das U-Boot seine
volle Beweglichkeit in allen drei Dimensionen. Dies erklärt den
Einsatz der Unterwasserkommunikation auf allen U-Booten.
Das jetzt schon große Anwendungsspektrum der digitalen
Kommunikation wird aus unserer Sicht nicht nur den Einsatz
der Technologie sichern, sondern sich rapide weiter entwickeln.
U-Boote werden so Bestandteil eines immer größer werdenden
Netzwerkes, ohne dabei ihre operationellen Fähigkeiten einzuschränken
oder gar zu verlieren. L-3 ELAC Nautik arbeitet intensiv
mit seinen Kunden und Partnern an weiteren Entwicklungen,
um das große Potenzial der UT 3000 zu nutzen. Auf der UDT
Europe (8. bis 10. Juni in Hamburg) wird die UT 3000 im
Mittelpunkt stehen, da wir eine weitere interessante Neuerung
vorstellen werden. Wir freuen uns auf reges Interesse und interessante
Diskussionen.