Aktuelle Projekte der drahtlosen und ... - Stiftung HAMFU
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KRIEG IM AETHER<br />
Vorlesungen an <strong>der</strong> Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich<br />
im Wintersemester 1982/1983<br />
Leitung:<br />
B<strong>und</strong>esamt für Übermittlungstruppen<br />
Divisionär J. Bie<strong>der</strong>mann, Waffenchef <strong>der</strong> Übermittlungstruppen<br />
<strong>Aktuelle</strong> <strong>Projekte</strong> <strong>der</strong> <strong>drahtlosen</strong> <strong>und</strong><br />
drahtgeb<strong>und</strong>enen Sprach- <strong>und</strong> Datenübermittlung<br />
im militärischen Bereich<br />
Referent: K. Spichiger, Dipl. El. Ing. ETHZ<br />
Diese Vorlesung wurde durch die <strong>Stiftung</strong> <strong>HAMFU</strong> digitalisiert <strong>und</strong> als<br />
PDF Dokument für www.hamfu.ch aufbereitet.
<strong>Aktuelle</strong> <strong>Projekte</strong> <strong>der</strong> <strong>drahtlosen</strong> <strong>und</strong> drahtgeb<strong>und</strong>enen Sprach- <strong>und</strong> Datenübermittlung - Vorlesung Krieg im Aether 1982/1983 (ETH Zürich)<br />
<strong>HAMFU</strong> History<br />
1-1<br />
AKTULLE PROJEKTE DER DRAHTLOSEN UND<br />
DRAHTGEBUNDENEN SPRACH - UND DATEN -<br />
ÜBERMITTLUNG IM MILITÄRISCHEN BEREICH<br />
K. Spichiger, Dipl. El. Ing. ETH<br />
INHALTSVERZEICHNIS<br />
1. Einleitung<br />
2. <strong>Projekte</strong><br />
2.1. Das Lawinenverschütteten-Suchgerät LVS 75<br />
2.2. Gammastrahlen-Spürgerät RA-73<br />
2.3. Strahlensimulatoranl age SIMA-80 für die Ausbildung am Gammastrahlen-Spürgerät RA-73<br />
2.4. Das taktische Mobilfunksystem SE-225<br />
2.5. Meldungsübertragungs- <strong>und</strong> Vermittlungssystem<br />
3. Technologie<br />
3.1. Hybride Integration<br />
3.2. Leiterplatten in Multiwire-Technik<br />
3.3. Oberflächen-Montage von Bauelementen<br />
Adresse des Autors:<br />
Kurt Spichiger, Dipl.El.Ing.ETHZ<br />
Autophon AG<br />
"Krieg im Aether", Folge XXII<br />
4503 Solothurn<br />
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2-2<br />
EINLEITUNG<br />
h e l n , e [ ausgewamter <strong>Projekte</strong> werden die Uebermittlungsmöglichkeiten von Informationen<br />
Sprache <strong>und</strong> Daten) wie auch <strong>der</strong>en Verarbeitung erläutert. Dabei geht es von einer e^fachen <strong>drahtlosen</strong><br />
Sen<strong>der</strong>-Empfangerschaltung bis zum komplexen rechnergesteuerten <strong>und</strong> nach hierarchischen Prinzipien<br />
geglie<strong>der</strong>ten Datenübertragungs- <strong>und</strong> Verarbeitungssystem. Die heutigenLe stunqsmerkmale<br />
che nur dank <strong>der</strong> technologischen Fortschritte (Hybridschaltungen, Prozessorentechnik e t c )<br />
erreicht wurden, seien ebenfalls Gegenstand <strong>der</strong> Betrachtungen entecnniK, etc.)<br />
2. PROJEKTE<br />
2-1- DAS LAWINENVERSCHUETTETEN-SUCHGERAET LVS 75<br />
2.1.1. BEDEUTUNG UND PRINZIP DES GERAETES<br />
^ u f P , w a h r e ^ z u m / ° l k s f o r t geworden ist, dem räumlich wie zeitlich keine engen Begrenzungen<br />
auferlegt sind ist <strong>der</strong> Anteil <strong>der</strong> Touristen unter den Lawinenopfern beson<strong>der</strong>s gross geworden<br />
Auch die Emsatze <strong>der</strong> Gebirgstruppen finden naturgemäss unter Lawinenbedrohung statt.<br />
bar^wären I n l l h l ' ï ^ ^ G e f ? h r ' ° h n e d a S S R^tungsmittel im Notfall sofort greifbar<br />
waren 80 l Ueberlebenschance fur Verschüttete unmittelbar nach einem Lawinennie<strong>der</strong>qanq 40 %<br />
S<br />
s h A " î f ^ z a M e n m 'h"? ^<br />
t f Ì S t Ì S c h e n Ergebnisse, mit denen Sinn <strong>und</strong> Notwendig i't<br />
rasener m i t e zahlenmassig belegt werden.<br />
Es kommt also auf die Soforthilfe an.<br />
Von primärer Bedeutung bei einer Rettungsaktion ist das Auffinden <strong>der</strong> verschütteten Personen Im<br />
Vor<strong>der</strong>gr<strong>und</strong> des Interesses stehen verständlicherweise Suchgeräte, die direkt auf den menschlichen<br />
schütteten^Dipqp'k ^ ì * . 1 ^ ? von Geräten verlangt beson<strong>der</strong>e Zielobjek e a e<br />
Suchgeräte ' abgestimmt"s i'nc] 61^ s w e i s e<br />
Sen<strong>der</strong> sein, auf <strong>der</strong>en Betriebsfrequenz die empfangenden<br />
• Start<br />
M<br />
O p f er e r stmals n a c h w e i s b a r<br />
V e r m e i n t l i c h e<br />
L a u t s t ä r k e m a x i m a<br />
V e r s c h ü t t e t e r<br />
B e g i n n<br />
e i n d e u t i g e r<br />
W i n k e l o r t u n g<br />
Fig. 1 Lawinenverschütteten-Suchgerät LVS-75<br />
Fig. 2 LVS-75 - Suchverfahren<br />
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2-3<br />
Es hat sich gezeigt, dass das Sende-Empfangsprinzip überlegen leistungsfähig ist. Die Geräte sind<br />
verhältnismässig klein <strong>und</strong> weisen alle einsatzmässig zu for<strong>der</strong>nden Daten auf.<br />
Diese Erkenntnisse veranlassten die Gruppe für Rüstungsdienste, in <strong>der</strong> Schweiz Suchgeräte entwickeln<br />
zu lassen, die wahlweise als Sen<strong>der</strong> o<strong>der</strong> als Ortungsempfänger betrieben werden können.<br />
2.1.2. IDUKTIVE SIGNALUEBERTRAGUNG<br />
Für die Uebertragung <strong>der</strong> Sendesignale vom Verschütteten zu Suchempfängern eignet sich beson<strong>der</strong>s<br />
gut ein magnetisches Wechselfeld. Der Aktionsradius kann sich nämlich bei <strong>der</strong> gewünschten Anwendung<br />
auf das Nahfeld <strong>der</strong> Sendeantenne beschränken. Dies bringt im Vergleich zum Fernfeld Vorteile:<br />
- Durch Beschränkung auf das Nahfeld vermeidet man Falschortungen, wie sie zufolge Stehwellen bei<br />
Reflexionen, ferner durch Beugung <strong>und</strong> Absorption elektromagnetsicher Wellen, die im Fernfeldbereich<br />
betrachtet werden, möglich sind.<br />
- Im Nahfeld werden Aen<strong>der</strong>ungen des Abstandes r zum Verschütteten-Sen<strong>der</strong> viel deutlicher wahrgenommen<br />
als im Fernfeld, weil die Nahfeldstärke proportional zu l/r^ ist, für das Fernfeld aber<br />
nur das 1/r-Gesetz gilt.<br />
- Im Nahfeld sind die Unterschiede <strong>der</strong> räumlichen Verteilung <strong>der</strong> Feldintensität verhältnismässig<br />
klein. Damit entfallen die Ortungsschwierigkeiten, die sich zum Beispiel für einen Dipol im<br />
Fernfeld aus dessen ausgeprägter Richtcharakteristik mit eigentlichen Strahlungsnullstellen ergeben<br />
würde.<br />
Aus den aufgeführten Begründungen folgt:<br />
- Die Signale mehrerer, an verschiedenen Orten verunfallter Personen lassen sich zuverlässiger im<br />
Nahfeld identifizieren.<br />
- Die eindeutigeren Verhältnisse des Nahfeldes erlauben es, wenigstens grob die Entfernung zum<br />
Opfer abzuschätzen.<br />
Aus <strong>der</strong> Theorie <strong>der</strong> Wellenausbreitung ist bekannt, dass die Nahfeldeigenschaften überwiegen, wenn<br />
27T r/ X < 1 ( X ist die Wellenlänge, r die Entfernung des Aufpunktes von <strong>der</strong> Sendeantenne).<br />
Der etwas willkürlich definierte Grenzfall (Nahfeld) 2 77-r/X = 1 wird, wenn beispielsweise mit<br />
Entfernungen bis r = 100 m zu rechnen ist, also mit <strong>der</strong> Frequenz f = 447 kHz erreicht. Dies gilt<br />
allerdings im Idealfalle von Vakuum als Ausbreitungsmedium. Die grösseren Dielektrizitätskonstanten<br />
des Erdbodens <strong>und</strong> von Schnee <strong>und</strong> Eis bewirken eine Verschiebung zu kleineren Abständen bzw. zu<br />
tieferen Frequenzen.<br />
Wie man sieht, wird, wenn man sich auf das Nahfeld beschränken möchte, für die Wahl <strong>der</strong> Uebertragungsfrequenz<br />
eine obere Grenze gesetzt, die von <strong>der</strong> gewünschten Reichweite bestimmt wird. Praktische<br />
Gründe sprechen gegen die Ausnutzung des elektrischen Nahfeldes. Das magnetische wird vorteilhaft<br />
mit einer Ferritstab-Antenne erzeugt. Die gleiche Antenne kann auch im Empfänger für die Induktion<br />
einer Spannung benutzt werden.<br />
2.1.3. SCHALTKONZEPT UND GERAETEBESCHREIBUNG<br />
A Ferritantenne z, V ZF-NF-Teil<br />
Dl, D2 Abschwächer LO Lokaloszi11ator<br />
VI Verstärker SO Sen<strong>der</strong>oszi11ator<br />
BF BandfiIter T Taktgeber<br />
M Mischstufe B Batterie<br />
LS Lautsprecher S, Aus, E Sende-Aus-Empfangsumschalter<br />
Fig. 3 LVS-75 - Blockschema<br />
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2-4<br />
Zwei einfache, jedoch kältetaugliche Wegwerf-Stabbatterien versorgen das Gerät bis zu 15 Tagen -Tag<br />
<strong>und</strong> Nacht- mit Energie. Der Benutzer wird Wert auf die Kontrolleinrichtung des Gerätes legen, die<br />
ihm ausreichende Batterieenergie anzeigt <strong>und</strong> überdies, dass das Gerät sendet. Die Betriebsarten<br />
<strong>und</strong> die Entfernungsbereiche beim Suchen werden mit einem einzigen Drehschalter gewählt.<br />
Für das betrachtete Gerät sind Uebertragungsfrequenzen im Bereiche von etwa 400 bis 500 kHz verwendbar.<br />
Die Reichweite beträgt mindestens 60 m. Das Gerät wiegt ca. 300 g. Die Konstruktion ist<br />
dem Einsatz angepasst, robust. Normalerweise wird das Gerät in einer Nylontasche getragen.<br />
2.2. GAMMASTRAHLEN-SPUERGERAET RA-73<br />
2.2.1. ALLGEMEINES<br />
Die Wahrscheinlichkeit eines Nuklearkrieges mit verheerenden Folgen für Truppen <strong>und</strong> Zivilbevölkerung<br />
ist nicht von <strong>der</strong> Hand zu weisen. Ja, sie wächst ständig, denn die Bestände an atomarem Kriegsmaterial<br />
sind enorm, <strong>und</strong> ihrer Verbreitung <strong>und</strong> "Verfeinerung" sind kaum Grenzen gesetzt.<br />
Dieser prekären Situation wird z.B. in <strong>der</strong> Schweiz mit dem konsequenten Ausbau des AC-Schutzes sowohl<br />
im militärischen wie im zivilen Bereich Rechnung getragen. Eine wichtige Rolle spielt dabei<br />
die Versorgung <strong>der</strong> Armee <strong>und</strong> des Zivilschutzes mit Strahlenspürgeräten <strong>und</strong> Strahlensimulatorenanlagen<br />
zur gefahrlosen Schulung des Umganges mit Gammastrahlen-Spürgeräten.<br />
Das im folgenden beschriebene Gerät wurde durch eine französische Firma entwickelt, jedoch unter<br />
Mitwirkung <strong>der</strong> Autophon AG in <strong>der</strong> Schweiz produziert.<br />
Es ist vielleicht nicht ohne weiteres verständlich, dass eine Firma, die Nachrichtentechnik auf<br />
ihrem Banner trägt, Geräte dieser Art herstellt. Sie ergänzen jedoch unsere Produktlinien am oberen<br />
Ende eines breiten "Frequenz-Spektrums".<br />
2.2.2. GERAETEBESCHREI BUNG<br />
Das Strahlenmessgerät RA-73 ist ein Gerät zur Messung <strong>der</strong> radioaktiven VerStrahlung im Gelände<br />
nach Einsatz von Nuklearwaffen. Es misst die Dosisleistung <strong>der</strong> y -Strahlung im Energiebereich<br />
von 0,08....2 MeV, die Reaktionszeit liegt bei < 1 Sek<strong>und</strong>e. Die Messgenauigkeit beträgt ± 20 %,<br />
eine Eichung im Gelände ist nicht nötig. Dank einer logarithmischen Skala des Anzeigeinstrumentes<br />
werden nur zwei Bereiche für den grossen Messumfang von 1 mR/h bis 1000 R/h benötigt. Ein akustisches<br />
Signal warnt den Benutzer beim Ueberschreiten einer bestimmten Dosisleistung. Das Gerät kann bei<br />
Temperaturen von -20° C bis +50° C eingesetzt werden.<br />
Die Bedienung des Spürgerätes ist einfach: Für alle Funktionen (Ein/Aus, Messbereich I/II, Alarmeinrichtung,<br />
Batteriekontrolle, etc.) muss nur 1 Drehknopf betätigt werden, <strong>und</strong> dies kann auch in<br />
Handschuhen geschehen.<br />
Die Speisung erfolgt aus einer normalen 4,5-V-Taschenlampenbatterie. Damit ergibt sich eine Autonomie<br />
des Gerätes von mindestens 90 St<strong>und</strong>en. Das Gerät wiegt 750 g <strong>und</strong> kann mit einem Gummietui<br />
am Leibgurt getragen werden. Das Apparategehäuse besteht aus schlagfestem Kunststoff. Darin sind<br />
untergebracht:<br />
- Galvanometer zur Anzeigung <strong>der</strong> Dosisleistung<br />
- Schallgeber für das akustische Warnsignal<br />
- mehrstufiger Betriebsschal ter<br />
- Leiterplatte mit zwei Geiger-Müller (GM)-Röhren<br />
- Leiterplatte zur Auswertung <strong>der</strong> Impulse<br />
Da dem Verwendungszweck entsprechend <strong>der</strong> praktische Einsatz nur im Ernstfall möglich ist, fehlen<br />
weitgehend Fel<strong>der</strong>fahrungen wie bei an<strong>der</strong>en Geräten. Dazu kommt, dass eine Nachprüfung <strong>der</strong> gelagerten<br />
Geräte infolge des hohen Aufwandes nur in zeitlich grösseren Abständen wirtschaftlich vertretbar<br />
ist. Trotzdem soll die Einsatzbereitschaft je<strong>der</strong>zeit gewährleistet sein. Deshalb wird eine sehr<br />
hohe Lagersicherheit verlangt, die u.a. durch eine intensive Prüfung während <strong>der</strong> Fertigung <strong>und</strong> bei<br />
<strong>der</strong> Endprüfung durch Hersteller <strong>und</strong> Abnehmer sichergestellt wird.<br />
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2-5<br />
2.3. FUNKTIONSMEISE DER SCHALTUNG<br />
Die Schaltung besteht im wesentlichen aus 2 Geiger-Müller-Zählröhren, einer Spannungsvervielfacherstufe<br />
zur Erzeugung <strong>der</strong> Hochspannung von 450 V, einem Umformer für 10 V, einem logarithmischen Integrationsnetzwerk,<br />
einem Uber 3 Dekaden geeichten Galvanometer <strong>und</strong> einem auf einen Schwellenwert<br />
eingestellten Piezokeramisehen Schallgeber. Im k<strong>und</strong>enspezifischen IC werden die von Zählröhren gelieferten<br />
Impulse geformt aufbereitet. Ebenso sind <strong>der</strong> Oszillator zur Erzeugung <strong>der</strong> Hochspannung,<br />
die Erzeugung <strong>der</strong> sehr stabilen Referenzspannung von 10 V, <strong>und</strong> <strong>der</strong> Alarmoszillator auf diesem<br />
Chip untergebracht.<br />
Fig. 4 RA-73 - Blockschema<br />
4. DETAILS AUS DER PRODUKTION<br />
Die Herstellung <strong>der</strong> Spürgeräte bedingte die Installation verschiedener radioaktiver Strahlenquellen.<br />
Während <strong>der</strong> Einzelteilfertigung <strong>und</strong> den Vormontagen führt die Fertigungskontrolle laufend Stichprobenprüfungen<br />
während o<strong>der</strong> nach den einzelnen Fertigungsoperationen durch.<br />
Vor dem Einbau <strong>der</strong> Leiterplatte mit den GM-Röhren ins Gehäuse erfolgt <strong>der</strong> Abgleich des Gerätes bezüglich<br />
Anzeigegenauigkeit. Dazu wird die Leiterplatte über eine Schleuse in einen Container mit<br />
einer Strahlenquelle eingeführt <strong>und</strong> durch ein Kabel verb<strong>und</strong>en. Der Rest des Gerätes befindet sich<br />
in einer Halterung auf dem Arbeitstisch. Als Strahlenquelle dient radioaktives Cäsium Cs 137 Auf<br />
beiden Messbereichen wird an zwei Punkten <strong>der</strong> Skala abgeglichen, wozu eine entsprechende Zahl<br />
Container mit verschiedenen Strahlungsaktivitäten benötigt wird. Zur Erleichterung <strong>der</strong> Ablesung<br />
erfolgt eine Vergrösserung <strong>der</strong> Instrumentenskala Uber Fernsehkamera mit Monitor.<br />
Nach dem Einbau <strong>der</strong> letzten bestückten Leiterplatte <strong>und</strong> dem Verschliessen des Gehäuses findet noch<br />
eine 100 %-Funktionsprüfung durch die Fertigung auf einem speziellen, halbautomatischen Prüfplatz<br />
mit einer einzigen Strahlenquelle Cs 137 statt.<br />
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2-6<br />
2.2.5. ABNAHMEPRÜFUNGEN<br />
Mit <strong>der</strong> Abnahmeprüfung werden vor allem die gemäss Spezifikation gefor<strong>der</strong>ten Funktionen des Gerätes<br />
unter Normalbedingungen getestet. Das Schwergewicht liegt auf <strong>der</strong> funktionellen Ueberprüfung. Ein<br />
beson<strong>der</strong>es Problem stellt dabei die Prüfung <strong>der</strong> Anzeigegenauigkeit am fertig montierten Gerät dar,<br />
da sie nur durch Bestrahlen mit -Strahlen in einem möglichst freien Raum durchgeführt werden<br />
kann. Erschwerend kommt <strong>der</strong> grosse Anzeigebereich des Gerätes vons sechs Dekaden hinzu. Gelöst wurde<br />
das Problem durch Einsatz von drei Messbänken mit Strahlenquellen verschiedener Aktivität. Als Strahler<br />
dient ebenfalls Cs 137. Zur Verän<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Strahlungsintensität können die Geräte auf <strong>der</strong> Messbank<br />
verschoben werden. Die Strahlenquellen sind in Bleigefässen im Zentrum einer Bleitrommel angebracht<br />
(Fig. 5). Bleiabschirmungen um die ganze Anlage schützen das Prüfpersonal vor schädlicher Bestrahlung.<br />
Das Ablesen des Instrumentes am RA-73 erfolgt über Fernsehkameras mit Monitoren.<br />
Fig. 5 RA-73 - Einrichtung für die Abnahmeprüfung<br />
Dem Strahlenschutz des Prüfpersonals wurde beson<strong>der</strong>e Aufmerksamkeit geschenkt. Die Gr<strong>und</strong>lage dazu<br />
bilden die eidg. Verordnungen über den Strahlenschutz <strong>und</strong> die Auflagen <strong>der</strong> SUVA als Aufsichtsbehörde.<br />
Die strahlenexponierten Personen sind zum Tragen von Dosimetern verpflichtet, welche vierteljährlich<br />
durch die SUVA ausgewertet werden. Ferner hat sich je<strong>der</strong> Prüfer jährlich einer medizinischen<br />
Kontrolle zu unterziehen.<br />
Ebenfalls vierteljährlich wird die ganze Anlage nach einer eingehenden Prüfanweisung auf etwaige<br />
Mängel in <strong>der</strong> Abschirmung untersucht. Dank diesen weitgehenden Schutzmassnahmen <strong>und</strong> dem korrekten<br />
Verhalten des Prüfpersonals konnte <strong>der</strong>en zusätzliche Strahlenbelastung unter 40 mrem/Jahr gehalten<br />
werden, bei einem gesetzlich zulässigen Höchstwert von 5000 mrem/Jahr. Ein beachtlich niedriger Wert,<br />
wenn berücksichtigt wird, dass die stärkste Quelle immerhin eine Aktivität von 450 Curie aufweist.<br />
Um diesen Schutz zu gewähren, mussten alleine im Abnahmeraum über 20 t Blei eingebaut werden. Der Bedienungsraum<br />
ist mittels Türen <strong>und</strong> Schutzwänden konsequent vom Bestrahlungsraum getrennt.<br />
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2-7<br />
2.3. STRAHLENSIMULATORANLAGE SIMA-80 FUER DIE AUSBILDUNG AH GAMMASTRAHLEN-SPUERGERAET RA-73<br />
2.3.1. ALLGEMEINES<br />
Die Strahlensimulatoranlage SIMA-80 erübrigt bei <strong>der</strong> Ausbildung am Gammastrahlen-Spürgerät RA-73<br />
die Verwendung <strong>der</strong> auf die Dauer gefährlichen echten Strahlenquellen. Im Gegensatz zum A-Spürgerät<br />
ist <strong>der</strong> Simulator eine 100 %-ige Eigenentwicklung. Die Simulatoranlage SIMA-80 ist geeignet<br />
zur Ausbildung <strong>der</strong> A-Spürer im Messen <strong>der</strong> Geländeverstrahlung.<br />
2.3.2. GERAETEBESCHREIBUNG<br />
Die Anlage besteht im wesentlichen aus einem Sen<strong>der</strong> <strong>und</strong> einer beliebigen Anzahl von tragbaren<br />
Empfängern, die die elektromagnetischen Wellen des Sen<strong>der</strong>s detektieren. Der Nachrichteninhalt in<br />
binären Codeelementen ist unabhängig von <strong>der</strong> Empfangsfeldstärke. Es wurde beson<strong>der</strong>s darauf geachtet,<br />
dass <strong>der</strong> Empfänger äusserlich <strong>und</strong> in <strong>der</strong> Bedienung dem A-Spürgerät RA-73 völlig gleich ist.<br />
Der Sen<strong>der</strong> mit zugehörigem Spei seteil ist mittels Schwingrahmen in einem Metallkoffer eingebaut.<br />
Ein Speisegerät ist für den Anschluss an ein 220 V-Netz o<strong>der</strong> eine Fahrzeugbatterie 12 o<strong>der</strong> 24 V<br />
ausgelegt. Sind diese Anschlussmöglichkeiten nicht vorhanden, o<strong>der</strong> fällt die angeschlossene Quelle<br />
aus, so kann <strong>der</strong> eingebaute Ni-Cd-Akku die Stromversorgung sofort übernehmen.<br />
Der Wertevorrat <strong>der</strong> Dosisleistung ist auf 6 Dekaden, je 3 für mR/h <strong>und</strong> R/h, mit je 20 Werten aufgeteilt.<br />
Der Nachrichteninhalt in binären Codeelementen des empfangenen Signals ist unabhängig von<br />
<strong>der</strong> Feldstärke. Die eine Strahlenverseuchung simulierenden elektromagnetischen Signale werden in<br />
den Empfängern in mR/h bzw. R/h angezeigt.<br />
Die Empfänger können in unmittelbarer Nähe des Sen<strong>der</strong>s, z.B. im Unterrichtsraum o<strong>der</strong> im Feld bis<br />
zu Entfernungen von ca. 3 km, eingesetzt werden. Diese Empfänger unterscheiden sich äusserlich<br />
nur in <strong>der</strong> Farbe von den echten Strahlenspürgeräten des Types RA-73.<br />
Fig. 6 SIMA-80 - Blockschema des Sen<strong>der</strong>s<br />
Die in den Bereichen 1...1000 mR/h <strong>und</strong> 1...1000R/h einstellbare Dosisleistung wird in einer Logikschaltung<br />
in Datensignale umgewandelt, die den im 2-m-Band arbeitenden Sen<strong>der</strong> frequenzmodulieren.<br />
Die charakteristischen <strong>und</strong> möglichen Werte von Geländeverstrahlungen können manuell o<strong>der</strong> mit steckbaren<br />
PROM's eingestellt werden. Die verschiedenartig vorprogrammierten PROM's ergeben mit <strong>der</strong><br />
Wie<strong>der</strong>gabe von zeitabhängigen Dosisleistungen die Simulation von möglichen Verstrahlungsabläufen.<br />
Das Programm läuft dabei je nach Einstellung in 1,2,4,8,12 o<strong>der</strong> 24 St<strong>und</strong>en ab.<br />
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2-8<br />
Die Halbwertsdicke (HWD) ist ebenfalls in 11 Stufen einstellbar. Dies erlaubt, unter Zuhilfenahme<br />
von mehreren Sen<strong>der</strong>n, annähernd eine typische Verstrahlungskeule zu simulieren.<br />
Die Fernantenne gestattet eine Abstrahlung mit einer Reichweite von 2-5 km. Es wird das Prinzip<br />
<strong>der</strong> Gegengewichtsantenne mit vertikaler Polarisation <strong>und</strong> R<strong>und</strong>strahlcharakteristik angewendet.<br />
ß : Alarmkriterium<br />
Fig. 7 SIMA-80 - Blockschema des Empfängers<br />
Der Empfänger nimmt die elektromagnetischen Wellen mit einer im Gehäuse eingebauten Schlaufenantenne<br />
auf. Das frequenzmodulierte Signal wird verstärkt, demoduliert, decodiert <strong>und</strong> die Information<br />
an einem Galvanometer direkt in Dosisleistungswerten angezeigt. Der eigens für diesen Zweck<br />
entwickelte Uebertragungscode erlaubt eine optimale Empfängerempfindlichkeit bei höchster Uebertragungs-Störsicherhei<br />
t.<br />
Mit einem Testeinschub können die Empfänger im Feld einer Funktionskontrolle unterzogen werden.<br />
EMPFÄNGER<br />
Frequenz<br />
Frequenzgenauigkeit<br />
Datenempfindlichkeit<br />
Nebenempfangsstellen-<br />
Dämpfung im Bereich<br />
10-1000 MHz<br />
IM-Festi gkei t<br />
Selektivität bei<br />
25 kHz Abstand<br />
Desensi bi1i sierung<br />
bei A f 1-10 MHz<br />
Messbereiche<br />
Speisung<br />
Autonomie<br />
2-m-Band<br />
< ±2 kHz<br />
0,5 /xV<br />
S 65 dB<br />
§ 65 dB<br />
ä 80 dB<br />
§ 97 dB<br />
1...1000 R/h<br />
1.. .1000 mR/h ü ] mit<br />
Alarmton<br />
1... 1000 mR/h ohne<br />
Alarmton<br />
4,5-Volt-Flachbatterie<br />
CEI 3R12<br />
> 24 h<br />
Fig. 8 Wichtigste techn. Daten des SIMA 80-Empfängers<br />
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2-9<br />
Frequenz/Modulation<br />
Sendelei stung<br />
Reichweite (mit Fernantenne)<br />
Neben- <strong>und</strong> Oberwellen<br />
am Antennenanschluss<br />
SENDER<br />
Abstrahlung über Gehäuse<br />
<strong>und</strong> Leistung<br />
Nachbarkanal 1 ei stung<br />
in 25 kHz Abstand<br />
Frequenzstabilität<br />
Anzahl Dosisleistungswerte 120<br />
Dosisleistung einstellbar<br />
Automatischer Programmablauf<br />
einstellbar<br />
Halbwertsdicke (HWD)<br />
Speisung ab Netz<br />
ab Fahrzeugbatterie<br />
2-m-Band/FM<br />
max. 1 W<br />
2-5 km<br />
g -65 dB<br />
^ 300 ^ V/m<br />
bei 30 m Abstand<br />
g -83 dB<br />
^ ±2kHz<br />
1 ...890 mR/h<br />
1...890 R/h<br />
1 ,2,4,8,12<br />
o<strong>der</strong> 24 St<strong>und</strong>en<br />
11 Stufen<br />
220 V<br />
12 V / 24 V<br />
Fig. 9 Wichtigste techn. Daten des SIMA 80-Sen<strong>der</strong>s<br />
2.4. DAS TAKTISCHE MOBILFUNKSYSTEM SE-225<br />
2.4.1. EINLEITUNG<br />
Die wirksame Führung <strong>der</strong> Truppe verlangt heute <strong>und</strong> noch vermehrt in <strong>der</strong> Zukunft grössere Mobilität<br />
<strong>der</strong> Kampfgruppen <strong>und</strong> bessere Zusammenarbeit zwischen autonomen Verbänden. Sichere, flexible taktische<br />
Funkverbindungen sind dabei meist das einzige <strong>der</strong> Mobilität angepasste Nachrichtenmittel, um<br />
mo<strong>der</strong>ne, hochpräzise Waffensysteme koordiniert <strong>und</strong> wirkungsvoll einsetzen zu können.<br />
Die zur Zeit in <strong>der</strong> Armee verfügbaren Funkgeräte werden im Klima künftiger raffinierter Elektronischer<br />
Kriegsführung diesen Anfor<strong>der</strong>ungen nicht mehr zu genügen vermögen. Insbeson<strong>der</strong>e ist die<br />
starre <strong>und</strong> logistisch aufwendige Frequenzzuordnung in hohem Masse verw<strong>und</strong>bar <strong>und</strong> unwirtschaftlich.<br />
Weltweit wird deshalb nach Lösungen gesucht, um<br />
- den für taktische Funkverbindungen geeigneten, jedoch begrenzten Frequenzbereich besser zu<br />
nutzen<br />
- es einem Gegner so schwer wie möglich zu machen, diese notwendigen Funkverbindungen aufzuklären,<br />
zu stören o<strong>der</strong> zu täuschen.<br />
Die Gerätefamilie SE-225 erfüllt diese Anfor<strong>der</strong>ungen. Als mo<strong>der</strong>nes, "nicht konventionelles" Funkmittel<br />
ist es zudem, dank <strong>der</strong> Entwicklung im Inland, den schweizerischen Verhältnissen angepasst<br />
<strong>und</strong> entspricht dem Einsatzkonzept unserer Armee in bestmöglicher Weise.<br />
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2-10<br />
Die an <strong>der</strong> Entwicklung beteiligten Firmen haben folgende Aufgaben übernommen:<br />
F I R M A<br />
A U F G A B E N<br />
Autophon AG<br />
Sen<strong>der</strong>, SE-Umschaltung, Modulator,<br />
Speisung, Konstruktion<br />
BBC Aktiengesellschaft<br />
Brown Boveri & Cie<br />
NF-Teil, Logik <strong>und</strong> Steuerung,<br />
Verschleierung bzw. Verschlüsselung<br />
Zellweger AG<br />
Empfängerteil, Demodulator,<br />
Synthesizer<br />
2.4.2. DIE NEUE FUNKGERAETE-GENERATION<br />
Bei den bis heute eingeführten konventionellen Systemen wird im Prinzip jedem Funknetz ein eigener<br />
Kanal zur exklusiven Benützung zugewiesen. Zur Identifikation <strong>der</strong> Teilnehmer werden Rufnamen verwendet.<br />
Die übermittelten Meldungen sind meist kurz. Das bedeutet geringe Belegung dieser Kanäle<br />
<strong>und</strong> schlechte Nutzung des verfügbaren Frequenzbereiches. Der gestiegene Bedarf an Funkverbindungen<br />
erlaubt allerdings schon lange nicht mehr, jedem Netz einen Exklusivkanal zuzuordnen. Naturgemäss<br />
arbeitet auch <strong>der</strong> Gegner auf denselben Kanälen. Die starre Bindung des Funknetzes an vorbestimmte<br />
Kanäle führt deshalb sowohl zu Behin<strong>der</strong>ungen durch den Gegner als auch zu Eigenbehin<strong>der</strong>ungen infolge<br />
Mehrfachbelegung. Ferner erleichtert sie dem Gegner die Aufklärung ganz wesentlich.<br />
Daraus resultieren militärische Anfor<strong>der</strong>ungen an neuartige Funkgeräte, die nachstehend auszugsweise<br />
aufgeführt sind:<br />
- Vereinfachte Kanalplanung<br />
- Optimale Ausnützung <strong>der</strong> Frequenz <strong>und</strong> <strong>der</strong> Zeit<br />
- Adressorganisation für Einzel- <strong>und</strong> Gruppengespräche<br />
- Sprach-, Daten- <strong>und</strong> Bildübertragung<br />
- Sicherstellung des Geheimschutzes <strong>und</strong> des Gesprächsinhaltes<br />
- Sicherstellung <strong>der</strong> taktischen Sprechfunkverbindungen bei schwierigen HF-Umweltverhältnissen,<br />
bei Aufklärungs- <strong>und</strong> Störmassnahmen des Gegners, bei hoher Frequenzbelegungsdichte <strong>und</strong> bei<br />
Industrie- <strong>und</strong> Fahrzeugstörungen<br />
- Verträglichkeit gegen Echostörungen<br />
- Einfacher Relaisbetrieb<br />
- Möglichkeit des Betriebes mehrerer Stationen mit kleinen gegenseitigen Abständen<br />
- Bedingte Kompatibilität mit bestehenden FM-Geräten<br />
Die gestellten Anfor<strong>der</strong>ungen erfüllt das SE-225 als nichtkonventionelles System auf neuartige<br />
Weise. Die gr<strong>und</strong>sätzlich neuen Ideen lassen sich mit dem Wort AKSA umschreiben:<br />
- Adaptive Kanalwahl<br />
- Selektiver Anruf<br />
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2-11<br />
Adaptive Kanalwahl<br />
Jedem Netz wird ein, eine bestimmte Anzahl Kanäle umfassendes Frequenzband zugewiesen, das<br />
vielen Netzen gemeinsam ist. Jedes Gerät überwacht in <strong>der</strong> Ruhepause zwischen den Gesprächen diesen<br />
Frequenzbereich <strong>und</strong> speichert Informationen über eigene <strong>und</strong> fremde Aktivität auf den einzelnen<br />
Kanalfrequenzen. Für eine Verbindung wird nach bestimmten Kriterien ein Kanal ausgewählt, <strong>der</strong> sowohl<br />
bei <strong>der</strong> rufenden als auch bei den gerufenen Stationen als frei bewertet wird. Das automatische<br />
<strong>und</strong> in wenigen Sek<strong>und</strong>en ablaufende Einigungsverfahren wird als zweiseitig adaptive Kanalwahl bezeichnet.<br />
Dabei wird eine Verbindungssicherheit erreicht, die allen heute bekannten Systemen überlegen<br />
ist. In beson<strong>der</strong>en Fällen, wie z.B. R<strong>und</strong>spruch an eine grosse Zahl von Teilnehmern, kann von<br />
<strong>der</strong> zweiseitig adaptiven Kanalwahl auf die einseitig adaptive Wahl (Kurzruf) umgeschaltet werden.<br />
Sie wird dann nur von <strong>der</strong> aufrufenden Station durchgeführt.<br />
Selektiver Anruf<br />
Der Verbindungsablauf mittels eines Adress-Systems ist automatisiert. Jedes Gerät verfügt über einstellbare<br />
Empfangsadressen <strong>und</strong> kann damit in verschiedene Netze integriert werden. Um mit einem<br />
bestimmten Partner in Kontakt zu treten, wählt man zuerst den entsprechenden Frequenzbereich. Dann<br />
tastet man am Bedienungsgerät eine dem Partner zugeteilte Empfangsadresse ein. Durch Drücken <strong>der</strong><br />
Sendetaste wird <strong>der</strong> vollautomatische Verbindungsaufbau ausgelöst. Dieses adressorientierte System<br />
erlaubt, die gewünschten Gesprächspartner einzeln o<strong>der</strong> in Gruppen selektiv anzurufen; die übrigen<br />
Stationen bleiben frei. Jene können sogar ihrerseits simultan mit an<strong>der</strong>n Partnern Gespräche führen.<br />
Das ganze präsentiert sich darum weitgehend wie <strong>der</strong> zivile Telefonverkehr. Mithören durch Unbefugte<br />
wird verhin<strong>der</strong>t <strong>und</strong> nicht gerufene Partner können sich nicht ins Gespräch einschalten.<br />
Relaisbetrieb<br />
Bei den konventionellen Funkstationen benötigt man für eine Relaisstation zwei Geräte. Im Gegensatz<br />
dazu genügt beim SE-225 ein einziges Gerät, welches durch Umschalten in eine vollautomatische Relaisstation<br />
verwandelt wird. Die spezielle Modulationsart (Zeitkompression) bewirkt, dass auch eine Verbindung<br />
via Relais mit einer Frequenz auskommt, somit nur einen Kanal belegt.<br />
Kompatibilität<br />
Das SE-225 kann mit herkömmlichen kanalorientierten Funkstationen (SE-125, 227, 412) verkehren.<br />
EGM-Festigkeit<br />
Darunter versteht man die Fähigkeit eines Systems, sich <strong>der</strong> Aufklärung <strong>und</strong> Störung durch den Gegner<br />
zu entziehen <strong>und</strong> Täuschung zu verhin<strong>der</strong>n.<br />
Der Betrieb vieler Netze im selben Frequenzbereich, <strong>der</strong> ständige Wechsel <strong>der</strong> benützten Frequenzen,<br />
<strong>der</strong> automatische Rufprozess, bei dem <strong>der</strong> Zusammenhang mit <strong>der</strong> Netzinformation zeitabhängig verdeckt<br />
wird, <strong>und</strong> eine Einrichtung zur automatischen Verschleierung <strong>der</strong> Sprache sorgen beim SE-225 für ein<br />
ausgewogenes Mass an Schutzmassnahmen.<br />
Bedienungskomfort<br />
Das Adress-System erlaubt gezielte Anrufe. Die gegenseitige Identifikation <strong>und</strong> Betriebsvorgänge<br />
laufen vollautomatisch ab. Alle häufig benutzten Bedienungselemente befinden sich griffbereit am<br />
Bedienungsgerät. Bis zu 10 Rufnummern können gespeichert <strong>und</strong> mit Schnellwahl abgerufen werden. Bei<br />
einem Ruf zeigt <strong>der</strong> Display die erreichten Teilnehmer an. Dies vermeidet Rückfragen. Meldungen<br />
können gezielt <strong>und</strong> rasch übermittelt <strong>und</strong> <strong>der</strong> Kanal schnell wie<strong>der</strong> freigegeben werden.<br />
Die automatische Sprachverschleierung bzw. Sprachverschlüsselung bietet hinreichende Sicherheit<br />
für die Geheimhaltung <strong>der</strong> übermittelten Nachrichten.<br />
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2-12<br />
Betriebs- <strong>und</strong> Netzarten<br />
Betriebs- <strong>und</strong> Netzarten sind in <strong>der</strong> folgenden Tabelle zusammengefasst (Fig. 10):<br />
BETRIEBSARTEN<br />
Uebertragung<br />
Kompatibler Betrieb<br />
Relaisbetrieb<br />
Selbsttest<br />
Sprache, Daten o<strong>der</strong> Bild (Faksimile) im<br />
Simplex-Verkehr (Wechselsprechen).<br />
Für den Funkverkehr mit kanalorientierten<br />
Funkgeräten, z.B. SE-227, SE-412.<br />
Betrieb als automatische Relaisstation,<br />
Dienstverbindung zur Relaisstation.<br />
Funktionskontrolle ohne zusätzliche Hilfsmi<br />
ttel.<br />
NETZARTEN<br />
Zweiernetz<br />
Mehrfachnetz<br />
R<strong>und</strong>spruchnetz<br />
Gezielter Verbindungsaufbau mit einem<br />
einzigen Gesprächspartner.<br />
Gezielter Verbindungsaufbau mit mehreren Gesprächspartnern<br />
mit Anzeige <strong>der</strong> erreichten<br />
Partner am Bedienungsgerät. Zweiernetz <strong>und</strong><br />
Mehrfachnetz können zweiseitig adaptiv o<strong>der</strong><br />
einseitig adaptiv (Kurzruf) aufgebaut werden.<br />
Kurzruf an mehr als neun Teilnehmer eines<br />
Netzes über vorwiegend kürzere Funkdistanzen<br />
(Anwendungsbeispiel: Panzerkompanie). Durch<br />
den R<strong>und</strong>spruch werden alle Geräte mit übereinstimmen<strong>der</strong><br />
Gruppennummer erfasst. Alle<br />
Netze können mit o<strong>der</strong> ohne Relaisstation gebildet<br />
sein.<br />
Fig. 10 SE-225 - Betriebs- <strong>und</strong> Netzarten<br />
Si cherhei t<br />
Automatische Verschlüsselung/Entschlüsselung resp. Verschleierung/Entschleierung<br />
Prüf- <strong>und</strong> Reparaturkonzept<br />
Eine im SE-225 integrierte Testautomatik erlaubt dem Benutzer sich von <strong>der</strong> richtigen Funktion<br />
seines Gerätes zu überzeugen (Selbsttest). Für den Gerätemechaniker steht ein mikroprozessorgesteuertes<br />
Testgerät zur Verfügung, das ihm erlaubt, in wenigen Minuten ein SE-225 vollständig<br />
zu testen. Defekte Module werden optisch angezeigt <strong>und</strong> können rasch ausgetauscht werden.<br />
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2-13<br />
2.4.3. AUFBAU UND TECHNOLOGIE DES SE-225<br />
In einem Leichtmetall rahmen sind steckbare, von einem separaten Gehäuse umschlossene Baugruppen<br />
(Module) eingefügt.<br />
Fig. 11 SE-225 - Beispiel eines Moduls<br />
Für den Aufbau <strong>der</strong> Module werden mo<strong>der</strong>nste Technologien <strong>und</strong> Schaltungen angewendet: Mikroprozessoren,<br />
hochintegrierte gerätespezifische digitale Schaltungen <strong>und</strong> Miniaturelektronik in Dick- <strong>und</strong> Dünnfilmtechnik.<br />
Durch die kompromisslose Anwendung dieser Techniken können trotz <strong>der</strong> grossen Komplexität<br />
<strong>der</strong> Funktionen Gewicht <strong>und</strong> Volumen klein gehalten werden, unter gleichzeitiger Erhöhung <strong>der</strong> Zuverlässigkeit<br />
<strong>der</strong> Geräte.<br />
2.4.4. SYSTEMUMFANG<br />
Das Funksystem SE-225 umfasst eine Reihe auf das Sende-Empfangsgerät abgestimmter Zusatzgeräte <strong>und</strong><br />
deckt damit den Einsatzbereich des taktischen Mobil funks ab.<br />
Fig. 12 SE-225 - Geräte <strong>und</strong> Zubehör<br />
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2-14<br />
Gr<strong>und</strong>ausrüstung SE-225<br />
Zur Verwendung als tragbare Funkstation gehören dazu:<br />
- Sende-Empfangsgerät SE-225<br />
- Bedienungsgerät<br />
- Sprachverschleierungszusatz (ins SE-225 integriert)<br />
- Akkumulator o<strong>der</strong> Hochleistungsbatterie<br />
- Marschantenne<br />
- Traggestell mit Zubehörtasche<br />
Bordverständigungsanlage<br />
Sie besteht aus Bordzentrale <strong>und</strong> Teilnehmergeräten zum Betrieb mehrerer Funkstationen in einem<br />
Kommandofahrzeug, damit sich die Fahrzeugbesatzung bei starkem Lärm verständigen kann.<br />
Leistungsverstärker<br />
Zur Ueberbrückung grösserer Funkdistanzen, für Fahrzeug- <strong>und</strong> stationären Betrieb.<br />
Antennenfi1 ter<br />
Für den gleichzeitigen Betrieb zweier Stationen in einem Kommandofahrzeug.<br />
Fahrzeugantenne<br />
Mit Antennensockel zur automatischen Bereichsabstimmung.<br />
Montagerahmen<br />
Für den Einbau <strong>der</strong> Funkausrüstung in Rad- <strong>und</strong> Raupenfahrzeuge <strong>und</strong> für stationären Betrieb.<br />
Fernbetriebszusatz<br />
Für Fernbedienung <strong>und</strong> Fernbesprechung einer Funkstation über ca. 2,5 km Distanz <strong>und</strong> für den erdfreien<br />
Anschluss von Daten- <strong>und</strong> Faksimilegeräten.<br />
Akku-Schnei 1 adegerät<br />
Zum gleichzeitigen Aufladen von bis zu 6 Akkumulatoren.<br />
Netzgerät<br />
Zur Speisung des SE-225 ab 220 V.<br />
Prüfgerät<br />
Mit automatischer Anzeige defekter Baugruppen für den Truppenmechaniker im Felde.<br />
TECHNISCHE DATEN<br />
Die folgende Tabelle zeigt eine Zusammenfassung <strong>der</strong> wichtigsten technischen Daten (Fig. 13):<br />
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2-15<br />
System-Philosophie<br />
Frequenzband<br />
Adressumfang<br />
Modulationsart<br />
Sendeleistung<br />
Reichwei te<br />
Gewicht<br />
Geräteautonomie<br />
Versorgungsspannung<br />
AKSA Adaptive Kanalwahl Selektiver Anruf<br />
30 bis 87 MHz, eingeteilt in Frequenzbereiche<br />
<strong>und</strong> Sprechkanäle<br />
Je Frequenzbereich bestimmte Anzahl Gruppennummern<br />
(Funknetze) mit selektiv erreichbaren<br />
Teilnehmern<br />
Frequenzmodulation mit Zeitkompression<br />
Funkgerät SE-225: 4 W, mit Leistungsverstärker<br />
LVZ-225: 40 W / 4 W / 0,4 W<br />
(50 % Orts- <strong>und</strong> Zeitwahrscheinlichkeit)<br />
Funkgerät SE-225 mit Marschantenne: ca. 12 km<br />
mit LVZ-225 <strong>und</strong> Fahrzeugantenne : ca. 30 km<br />
Funkgerät mit Normalzubehör:<br />
ca. 12,0 kg mit Nickel-Kadmium-Akkumulator<br />
ca. 10,5 kg mit Lithium-Hochleistungsbatterie<br />
ca. 40 h mit Ni ekel-Kadmium-Akkumulator<br />
ca. 90 h mit Lithium-Hochleistungsbatterie<br />
24 V<br />
Fig. 13 SE-225 - Wichtigste technische Daten<br />
2.5. Mel dungs Libert ragungs- <strong>und</strong> Vermittlungssystem<br />
2.5.1. Allgemeine Systembeschreibung<br />
Das Projekt ist ein automatisch arbeitendes digitales Meldungsübertragungs- <strong>und</strong> Vermittlungssystem<br />
fur die rasche <strong>und</strong> zuverlässige Uebermittlung von Informationen <strong>und</strong> Meldungen aller Art.<br />
Als Informationseingabegeräte werden feldtaugliche, einfach zu bedienende Terminals eingesetzt<br />
Ueber normale Telefonteilnehmerleitungen o<strong>der</strong> Funkverbindungen gelangen die Informationen in<br />
codierter Form an regionale Auswertezentralen 1. Stufe. Die Leitungen o<strong>der</strong> die Funkverbindungen<br />
können gleichzeitig auch für Sprechverkehr benutzt werden.<br />
Fig. 14 Feldtaugliches Terminal zur Informationseingabe<br />
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M<br />
D l<br />
Feldtaugliches T erminal<br />
Zentrale ( I. Stufe)<br />
D 2 Zentrale ( 2 . S t u f e )<br />
E A<br />
Endamt<br />
HA<br />
Hauptamt<br />
A A F Arbeitsplatzausrüstung Funk/T elefon<br />
Z u m<br />
übergeordneten Datennetz<br />
Fig. 15 Aufbau des Netzes<br />
Jede dieser Auswertezentralen kann Informationen von bis zu 50 Terminals verarbeiten. Die Meldungen<br />
werden hier erstmals analysiert <strong>und</strong> auf PI ausibi1itat hin geprüft.<br />
Unplausible Meldungen werden auf dem Protokolldrucker ausgedruckt, jedoch nicht weitergeleitet.<br />
Nicht weitergeleitete Meldungen sind gekennzeichnet. Alle Meldungen, die eine korrekte Meldungskategorie<br />
aufweisen, werden an die Auswertezentrale 2. Stufe weitergeleitet. Jede dieser Zentralen<br />
kann zudem die gesammelten Informationen von 9 Zentralen I.Stufe verarbeiten. Die so empfangenen<br />
Informationen werden abhängig von bestimmten Informationskriterien praktisch zeitverzugslos<br />
weitergeleitet.<br />
In den Zentralen 2. Stufe gibt es unabhängige Warteschlangensysteme für die verschiedenen Meldungskategorien.<br />
Diese Warteschlangen können mit unterschiedlichen Prioritäten ausgestattet <strong>und</strong><br />
demzufolge in einer fest zugeordneten Reihenfolge abgearbeitet werden.<br />
2.5.2. Datenein- <strong>und</strong> -ausgabe- Speichermöglichkeiten<br />
Ueber verschiedene standardisierte Schnittstellen können die Informationen in beiden Zentralen<br />
(Stufe 1 + 2) lokalen Benutzern zur Verfügung gestellt o<strong>der</strong> in an<strong>der</strong>e Dantennetze o<strong>der</strong> Informationsanzeigesysteme<br />
eingespiesen werden. In <strong>der</strong> Zentrale 2. Stufe wird <strong>der</strong> gesamte Informationsfluss<br />
auf einen Datenträger, einem Ringspeicher, abgespeichert. Wenn <strong>der</strong> Ringspeicher voll ist,<br />
werden die ältesten Meldungen fortlaufend von den neuesten überschrieben. Dieser Informationsstand<br />
kann zu einem beliebigen Zeitpunkt nach verschiedenen Krieterien ausgewertet werden.<br />
Zu diesem Zwecke gibt es die folgenden Ein- <strong>und</strong> Ausgabemöglichkeiten:<br />
Systemkonsole, Protokolldrucker <strong>und</strong> Lokaldrucker.<br />
Auf die Systemkonsole werden lediglich Meldungen des Systems <strong>und</strong> Aen<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> Leitungszustände<br />
ausgegeben.<br />
Die Protokolldrucker drucken alle Meldungen. Diese Meldungen werden immer codiert gedruckt.<br />
In einer Zuweisungsliste sind diejenigen Meldungstypen aufgeführt, die auf dem Lokaldrucker<br />
zur Ausgabe gelangen.<br />
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2.5.3. Weitergabe an ein übergeordnetes Datennetz<br />
Alle plausiblen Meldungen werden an ein übergeordnetes Datennetz weitergeleitet. Für die bestimmten<br />
Meldungskategorien kann <strong>der</strong> Bediener nebst den Plausibilitäts-Kriterien noch Aktualitätsintervalle<br />
definieren.<br />
Das System sendet nur diejenigen Meldungen weiter, <strong>der</strong>en Zeit plus das Aktualitätsintervall<br />
grösser als die aktuelle Systemzeit ist. Das Aktualitätsintervall kann variiert werden.<br />
2.5.4 Simulation des Meldeflusses<br />
Die on-line Simulation erlaubt, aufgr<strong>und</strong> vorgängig festgelegter Uebungsprogramme,Mei düngen in<br />
das System einzuspeisen. Die eine Uebung bildende Meldungen werden, mit einem relativen Zeitindex<br />
versehen, auf eine Magnetbandkassette gebracht.<br />
Der Bediener kann die Simulation von <strong>der</strong> Konsole aus starten <strong>und</strong> abbrechen.<br />
Die Simulations-Datenträger werden auf dem Programmierplatz o<strong>der</strong> am Eingabesystem <strong>der</strong> Zentrale 2.<br />
Stufe erstellt.<br />
Die Erzeugung von Simulationsmeldungen erfolgt in 4 Phasen:<br />
Eingabe <strong>der</strong> Uebungselemente, Eingabe <strong>der</strong> Drehbücher, Erzeugen <strong>der</strong> liebungen, bestehend aus einem<br />
o<strong>der</strong> mehreren Elementen <strong>und</strong> Kopieren <strong>der</strong> Uebungen auf eine Magnetbandkassette.<br />
Die Uebungselemente beinhalten Meldungsfolgen. Drehbücher beinhalten Mischvorschriften.<br />
2.5.5. Betriebsüberwachung<br />
Mit on-1ine-Testprogrammen werden wichtige Systemteile während des laufenden Betriebes automatisch<br />
überprüft, ohne die Funktionen des Gesamtsystems zu beeinträchtigen.<br />
Es gibt unter an<strong>der</strong>em folgende on-1ine-Testprogramme o<strong>der</strong> Prozeduren:<br />
Testmeldungen <strong>der</strong> Terminals. Diese Meldungen dienen zum Test des Uebertragungsweges <strong>der</strong> Terminals<br />
zu den Zentralen.<br />
An <strong>der</strong> Konsole können Testmeldungen gestartet werden, mit denen <strong>der</strong> Datenfluss, alle Zuweisungen<br />
sowie die Funktionen <strong>der</strong> Peripheriegeräte überprüft werden.<br />
Rechnerüberwachung mit periodischen Meldungen zur Ueberwachung <strong>der</strong> Eingänge <strong>der</strong> Terminals.<br />
Ueberwachung <strong>und</strong> Anzeige des Zustandes <strong>der</strong> Leitung zum übergeordneten Knoten.<br />
usw.<br />
Neben diesen spezifischen Testfunktionen <strong>der</strong> Anwen<strong>der</strong>programme testet das Betriebssystem laufend<br />
<strong>und</strong> im Normalfall für den Benutzer unsichtbar die internen Abläufe im Rechner.<br />
Alle Systemfehlermeldungen werden auf <strong>der</strong> Konsole ausgedruckt <strong>und</strong> mit <strong>der</strong> Uhrzeit versehen.<br />
3. TECHNOLOGIE<br />
3.1. HYBRIDE INTEGRATION<br />
Hybride integrierte Schaltungen werden mit verschiedenen Technologien hergestellt. Als wichtigste<br />
seien die Dickfilmtechnik <strong>und</strong> die Dünnfilmtechnik genannt. Diese beiden Verfahren unterscheiden sich<br />
im wesentlichen nur durch die Technik des Beschichtens <strong>und</strong> den daraus resultierenden Dicken <strong>der</strong><br />
elektrisch wirksamen Schichten. Bei beiden Verfahren dient ein Keramikplättchen als Träger (sog.<br />
Substrat). Auf diesem werden zunächst die passiven Elemente einer Schaltung, d.h. Leiterbahnen,<br />
Wi<strong>der</strong>stände <strong>und</strong> Isolationen (letztere als Schutzschichten o<strong>der</strong> als Kondensatordielektria) in Schicht<br />
form hergestellt. Dann werden auf die Keramikplättchen verschiedenartige Komponenten mit unterschied<br />
liehen Befestigungsverfahren montiert. Als Komponenten können hier vorkommen: Halbleiterelemente<br />
(Transistoren, Dioden, integrierte Schaltungen), Spulen, grössere o<strong>der</strong> genauere Kondensatoren usw.<br />
Die dafür verwendeten Halbleiterelemente sind in speziellen, äusserst kleinen Kunststoffgehäusen<br />
verpackt, o<strong>der</strong> sie werden direkt als Chips eingebaut.<br />
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Fig. 16 Hybride Integration<br />
Die Dickfilmtechnik erlaubt, auf kleinstem Raum eine Vielzahl von Komponenten samt den nötigen Verbindungen<br />
zu einer Schaltung zusammenzubauen. Dickfilme sind damit eine Kombination von Komponenten<br />
<strong>und</strong> Verbindungstechnik.<br />
Die mögliche Auswahl von Bauelementen verleiht <strong>der</strong> Dickfilmtechnik eine beson<strong>der</strong>e Anpassungsfähigkeit<br />
zur Lösung einer Vielzahl von Problemen. Insbeson<strong>der</strong>e eignet sie sich für die Analogschaltungen<br />
in weiten Frequenzbereichen <strong>und</strong> ist damit eine sehr geeignete Technologie zur Anwendung in tragbaren<br />
Geräten, wo Gewicht <strong>und</strong> Abmessungen kleinstmöglich zu halten sind.<br />
LEITERPLATTEN IN MULTIWIRE-TECHNIK<br />
Auch in dieser Technologie sind neben <strong>der</strong> wohl am weitesten verbreiteten zweiseitig mit Leiterbahnen<br />
bedruckten Leiterplatte eine ganze Reihe von weiteren Möglichkeiten <strong>und</strong> Verfahren entstanden. Als<br />
Beispiel soll hier die Multiwire-Technik betrachtet werden.<br />
Bei dieser Technik werden die Leiterbahnen nicht aufgedruckt, son<strong>der</strong>n die einzelnen Verbindungsleitungen<br />
werden mit einer Art grosser "Nähmaschine" gelegt. Die Verbindung wird mit einem isolierten<br />
Kupferdraht hergestellt. Anfangs- <strong>und</strong> Endpunkt <strong>der</strong> Verbindungsleitung wird abisoliert <strong>und</strong> damit<br />
<strong>der</strong> Kontakt mit den zu verbindenden Bauelementen hergestellt. Die Tatsache, dass <strong>der</strong> verlegte Draht<br />
isoliert ist, ermöglicht Kreuzungen von Verbindungen, was gegenüber den konventionellen Leiterplatten<br />
mit gedruckten Leiterbahnen folgende Vorteile bringt:<br />
- Die mögliche Anzahl von Verbindungen pro Leiterplatte wird erhöht, was eine erhöhte Packungsdichte<br />
<strong>der</strong> Bauelemente ermöglicht <strong>und</strong> damit neue Möglichkeiten bezüglich Abmessungen <strong>der</strong> Geräte o<strong>der</strong><br />
Komplexität <strong>der</strong> Schaltungen eröffnet.<br />
- Das Auslegen <strong>der</strong> Verbindungen ist vereinfacht, weil nicht mühevoll nach Lösungen gesucht werden<br />
muss, welche jeglichen Kreuzungspunkt vermeiden.<br />
- Für leistungsfähige Interface-Schaltungen kann zum Teil die nötige Anzahl von Verbindungsleitungen<br />
zu den Bauelementen nur dank dem Aufbau auf Multiwire-Leiterplatten erreicht werden.<br />
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2-19<br />
OBERFLAECHEN-MONTAGE VON BAUELEMENTEN<br />
Fortschritte in <strong>der</strong> Montage weisen in Richtung<br />
- grössere Packungsdichten, deshalb direkte Montage von Chips auf die Oberflächen <strong>der</strong> Leiterplatten<br />
- kürzere Montagezeiten, deshalb Chips-Montage (diese ist kürzer als die automatische Montage von<br />
axialen Bauteilen <strong>und</strong> DIL-IC's<br />
- somit kleinere Bestückungskosten<br />
- kleinere Gesamtkosten, weil pro System weniger Leiterplatten benötigt werden.<br />
% 100<br />
100<br />
Kosten<br />
Hondmontoge<br />
8 0<br />
6 0<br />
4 0 "<br />
5 0<br />
Automotische Montage von<br />
Axialen Bauteilen <strong>und</strong> DIL- IC 's<br />
2 0 -<br />
13<br />
Chip- Montage<br />
0<br />
Fig. 17 Bestückungskosten<br />
Um die Verbindungen zwischen den Elementen <strong>und</strong> die hohe Packungsdichte ausnützen zu können, braucht<br />
es aber auch an<strong>der</strong>e Verbindungstechniken, wie z.B.<br />
- Mikro-Wiring<br />
- Fein- <strong>und</strong> Feinstleitertechnik<br />
Li teraturverzei chni s<br />
1) Son<strong>der</strong>druck aus dem Bulletin SEV Nr. 23/1973: Verschütteten-Suchgerät VS 68 (H. van <strong>der</strong> Floe)<br />
2) Son<strong>der</strong>druck aus dem Bulletin SEV, Bd 72 (1981) Nr. 15: Prüfung eines Verstrahlungsmessgerätes<br />
(Th. Kuhn)<br />
3) Das taktische Mobilfunksystem SE-225 (ABZ-Beschreibung)<br />
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