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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR THE TRANSMISSION OF MESSAGES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/072357
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a method for transmitting messages between an immersed partner, especially a submarine (11), and a terrestrial or air-based partner, particularly an aircraft (12). In order to avoid putting the immersed partner at risk during the transmission of messages, the message that is to be transmitted is deposited by one partner in at least one buoy (13) which can be lowered to or floats in a maritime zone and is removed by the other partner from the buoy (13) floating in the maritime zone.

Inventors:
RENKEL KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/013267
Publication Date:
July 13, 2006
Filing Date:
December 10, 2005
Export Citation:
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Assignee:
ATLAS ELEKTRONIK GMBH (DE)
RENKEL KLAUS (DE)
International Classes:
H04B7/15; H04B13/02
Domestic Patent References:
WO2003105387A22003-12-18
Foreign References:
US6058071A2000-05-02
US4203109A1980-05-13
FR2721157A11995-12-15
Attorney, Agent or Firm:
ATLAS ELEKTRONIK GMBH (Bremen, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Nachrichtenübermittlung zwischen einem getauchten Partner, insbesondere einem Unterseeboot , und einem land oder luftgestützten Partner, insbesondere einem Luftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die zu übermittelnde Nachricht von dem einen Partner in mindestens einer in einem Seegebiet aussetzbaren oder in einem Seegebiet schwimmenden Boj e ( 13 ; 13 ' ) abgelegt und von dem anderen Partner aus der im Seegebiet schwimmenden Boj e ( 13 ; 13 ' ) entnommen wird .
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass zur Übermittlung einer Nachricht vom getauchten Partner zum luft oder landgestützten Partner die Nachricht vom getauchten Partner in die Boj e ( 13 ) eingespeist und die Boj e ( 13 ) ins Wasser ausgesetzt wird und vom luft oder landgestützten Partner die Nachricht von der aufgetauchten Boj e ( 13 ) drahtlos abgerufen wird .
3. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abruf der Nachricht aus der Boj e ( 13 ) für eine vorgebbare Zeit nach Auftauchen der Boj e ( 13 ) gesperrt wird .
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet , dass von der aufgetauchten Boj e ( 13 ) die Nachricht per Funk ausgesendet wird .
5. Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass das Aussenden der Nachricht von einem programmierten Zeitschalter ausgelöst wird .
6. Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass das Aussenden der Nachricht durch Empfangen eines mit einer Zugangsberechtigung codierten Signals und nach Verifizierung der Zugangsberechtigung ausgelöst wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übermittlung einer Nachricht vom land oder luftgestützten Partner zum getauchten Partner die Nachricht vom land oder luftgestützten Partner per Funk in die Boje ( 13 ) eingespeist und vom getauchten Partner die Boj e ( 13 ) mittels eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs (23 ) eingeholt und die Nachricht ausgelesen wird .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 6 , dadurch gekennzeichnet , dass zur Übermittlung einer Nachricht vom land oder luftgestützten Partner zum getauchten Partner die Nachricht vom land oder luftgestützten Partner in die Boj e ( 13 ' ) eingespeist und die Boj e ( 13 ' ) ins Wasser ausgeworfen wird und die ausgeworfene Boj e ( 131 ) vom getauchten Obj ekt mittels eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs ( 23 ) eingeholt und die Nachricht ausgelesen wird .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die zu übermittelnde Nachricht verschlüsselt wird .
10. Boj e zur Nachrichtenübermittelung zwischen einem getauchten Partner, insbesondere einem Unterseeboot , und einem land oder luftgestützten Partner, insbesondere einem Luftfahrzeug, gekennzeichnet durch einen wasserdichten, hohlen Schwimmkörper ( 21 ) und ein in dem Schwimmkörper (21 ) angeordnetes Aufzeichnungsund Wiedergabegerät ( 14 ) mit Schnittstellen (141 , 142 ) zum Einspeisen und Auslesen von Nachrichten .
11. Boj e nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schwimmkörper (21 ) ein Funksender ( 16 ) und ein Funkempfänger ( 17 ) , ein Elektronikteil ( 19 ) für die Signalverarbeitung, eine Batterie ( 15 ) sowie eine Steuerungselektronik ( 20 ) zum Aufschalten von Funksender ( 16 ) und Funkempfänger ( 17 ) auf das Aufzeichnungs und Wiedergabegerät ( 14 ) angeordnet sind.
Description:
VERFAHREN ZUR NACHRICHTENÜBERMITTLUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur

Nachrichtenübermittlung zwischen einem getauchten Partner, insbesondere einem Unterseeboot , und einem land- oder luftgestützten Partner, insbesondere einem Luftfahrzeug.

Bei modernen Unterseebooten (U-Booten) ermöglichen von der Außenluft unabhängige Antriebssysteme eine extrem lange Tauchzeit , die mehr als eine Woche betragen kann . Im getauchten Zustand ist aufgrund physikalischer Gegebenheiten die Kommunikation nach außen, z . B . für den Empfang und das Senden von Informationen und taktischen Anweisungen, nur extrem eingeschränkt möglich .

Um diesen Mangel abzuhelfen sieht ein bekanntes Kommunikationssystem ( DE 101 15 194 Al ) eine Boj e vor, die über ein zugfestes Kabel, in dem Datenübertragungsleitungen integriert sind, mit dem U-Boot verbunden ist . Das Kabel ist auf einer Kabeltrommel einer im U-Boot installierten Winde aufgewickelt . Beim Fieren des Kabels steigt die Boje an die Wasseroberfläche und nimmt dort eine stabile Schwimmlage ein . Durch Aufwickeln des Kabels auf die Kabeltrommel wird die Boj e wieder in das U-Boot eingeholt .

Die Boj e ist neben Sensoren, wie Drucksensor und optischer Sensor, mit einem Sender und einen Empfänger ausgestattet, die über die Datenübertragungsleitungen mit dem U-Boot kommunizieren . Mittels des Senders können vom U-Boot aus Nachrichten an luft- oder landgestützte Stationen ausgesendet und mittels des Empfängers Nachrichten von diesem erhalten werden, ohne dass das U-Boot zur Kommunikation auftauchen muss und sich hierbei einer Gefährdung durch gegnerische Kräfte aussetzt .

Eine solche Boj e , in die die Kommunikationseinrichtungen des U-Boots verlagert sind, hilft zwar ein Auftauchen des U-Boots zum Zwecke der Kommunikation zu vermeiden, kann aber ein nicht unbedeutendes Restrisiko bezüglich der Gefährdung des U-Boots nicht beseitigen, da das Auftauchen einer Boj e oder eine auf der Meersoberfläche schwimmende Boj e gegnerischen Kräften die Anwesenheit eines getauchten U-Boots in unmittelbarer Umgebung der Boj e signalisiert . Das U-Boot kann damit schnell lokalisiert und bekämpft werden .

Bei einem bekannten System zur Sprachübertragung zwischen einem getauchten U-Boot und einer Landstation (US 3 230 500 A) ist eine in U-Bootsnähe schwimmende Boj e vorhanden, die einen Konverter zwischen dem landgestützen Funksender und -empfänger und dem U-Boot darstellt . Hierzu trägt die Boj e eine über die Wasseroberfläche emporragende Antenne und einen ins Wasser eingetauchten, elektroakustischen Transducer, der über ein Kabel an der Boje befestigt ist . Die Übertragung von Nachrichten von der Landstation zum U-Boot und umgekehrt vom U-Boot zur Landstation erfolgt durch Funkverbindung zwischen Landstation und Boj e einerseits und akustische Unterwasserkommunikation zwischen U-Boot und Boje andererseits . Die Unterwasserkommunikation zwischen U-Boot

und Boj e erfordert für eine relativ ungestörte Übertragung eine kurze Distanz zwischen U-Boot und Boj e, so dass durch das Feststellen eines Funkverkehrs zwischen Boj e und Landstation durch gegnerische Kräfte auf die Anwesenheit eines U-Boots in Nähe der Boj e geschlossen werden kann und dadurch die Verratswahrscheinlichkeit des U-Boots erhöht wird.

Bei einem Verfahren zur Sammlung und Übermittlung von digitalen Informationen ( DE 40 41 915 Al ) kann eine landgestütze erste Bodenstation von einer z . B . auf einer Boj e angeordneten zweiten Bodenstation via Satellit digitale Informationen abrufen, die der zweiten Bodenstation von einer auf der Boj e installierten Messeinrichtung per Kabel geliefert werden . Hierzu sendet der Satellit zu einem festgelegten Zeitpunkt eine Kennung der zweiten Bodenstation aus , worauf diese ihre gesamten, gesammelten Informationen zum Satelliten überträgt . Zu einem festgelegten Zeitpunkt sendet der Satellit eine Kennung für die erste Bodenstation und leitet die im Satelliten von der zweiten Bodenstation gesendeten Informationen an die erste Bodenstation weiter .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Nachrichtenübermittlung zwischen einem getauchten Partner, insbesondere einem U-Boot , und einem land- oder luftgestützten Partner, insbesondere einem Luftfahrzeug, anzugeben, das j egliches Restrisiko für den getauchten Partner, bei der Nachrichtenübermittlung geortet zu werden, sicher ausschließt .

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst .

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil , dass der Vorgang der Nachrichtenausgabe und der Vorgang des Nachrichtenerhalts zeitlich so weit auseinandergelegt werden können, dass der eine Partner räumlich nicht mehr im Boj engebiet verweilt, wenn der andere Partner seine Nachricht in der Boj e ablegt oder eine in der Boj e abgelegte Nachricht der Boj e entnimmt . So kann z . B . der getauchte Partner gedeckt operieren und im getauchten Zustand eine Nachricht absetzten, die nur von dem berechtigten Partner aus der Boje ausgelesen werden kann . Eine solche Nachricht kann verschiedenartige Inhalte haben, so z . B . Daten bezüglich des aufgeklärten Seegebiets, Daten über gegnerische Kräfte, Lagedaten von Minen, technische Daten und Anforderungen oder taktische Anweisung für oder durch einen Partner . Der die abgelegte Information entnehmende Partner kann seinerseits wieder eine Nachricht in der Boj e ablegen, die dann zu einem späteren Zeitpunkt von dem anderen Partner eingesammelt und an Bord geholt wird. An Bord wird dann die Nachricht aus der Boj e ausgelesen .

Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahren mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen 2 bis 8. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Boj e zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in Anspruch 9 angegeben .

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines möglichen Szenarios zur Nachrichtenübermittlung in einem Seegebiet im folgenden näher beschrieben . Es zeigen :

Fig . 1 j eweils ein Szenario in einem Seegebiet , bei und 2 dem zwischen einem getauchten U-Boot und einem

Hubschrauber eine Nachrichtenübermittlung durchgeführt wird, zu zwei verschiedenen Zeitpunkten,

Fig . 3 ein Blockschaltbild der Komponenten einer in dem Szenario gemäß Fig . 1 und 2 verwendeten Boje .

Bei dem in Fig . 1 und 2 illustrierten Verfahren zur Nachrichtenübermittlung zwischen einem getauchten Partner und einem land- oder luftgestützten Partner ist der getauchte Partner ein Unterseeboot (U-Boot ) 11 und der in diesem Fall luftgestützte Partner ein Hubschrauber 12. Alternativ kann der Partner eine an Land befindliche mobile Zentrale sein . Wie hier nicht weiter dargestellt ist, ist der Hubschrauber 12 mit einem Funksender, z . B . einem VHF-Funksender, und einem Funkempfänger, z . B . einem UHF-Empfänger, ausgerüstet . Das Kommunikationsmittel zwischen diesen beiden Partnern 11 , 12 ist eine Boj e 13 , deren wesentlicher Bestandteil ein Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät für Daten von Nachrichten, im folgenden Recorder 14 genannt , ist . Der Recorder 14 weist zwei Schnittstellen 141 , 142 zum Einlesen von Nachrichten, die auf dem Recorder 14 gespeichert werden, und Auslesen von Nachrichten, die aus dem Recorder 14 ausgelesen werden . Zur Stromversorgung für den Recorder 14 ist eine Batterie 15 vorgesehen . Zusätzliche Komponenten der Boj e 13 sind ein Funksender, z . B . einem VHF-Funksender 16, und ein Funkempfänger 17 , z . B . ein UHF-Empfangsteil , die beide mit einer Antenne 18 verbunden sind . Funksender 16 und Funkempfänger 17 sind über eine Elektronikteil 19 zur Signalaufbereitung und A/D-Wandlung mit dem Recorder 14 verbunden . Eine Steuerungslogik 20 steuert Elektronikteil 19, Funksender 16, Funkempfänger 17 und Recorder 14 derart , dass

entsprechend dem j eweiligen Betriebsmodus Daten aus dem Recorder 14 über den Funksender 16 ausgesendet werden oder von dem Funkempfänger 17 empfangene Daten in dem Recorder 14 aufgezeichnet werden . Alle beschriebenen Komponenten der Boj e 13 sind in einem wasserdichten Schwimmkörper 21 untergebracht, der im Wasser eine solche stabile Schwimmlage einnimmt, dass die Antenne 18 vertikal vom Schwimmkörper 21 wegragt und über die Meeresoberfläche 22 vorsteht . In Fig . 3 ist der Schwimmkörper 21 durch die Umrahmung der Komponenten symbolisiert .

Bei der Nachrichtenübermittlung zwischen dem U-Boot 11 und dem Hubschrauber 12 mittels der Boj e 13 wird grundsätzlich so verfahren, dass eine zu übermittelnde Nachricht von dem einen Partner, z . B . dem U-Boot 11 oder dem Hubschrauber 12 , in Abwesenheit des anderen Partners in der Boj e 13 abgelegt wird und die abgelegte Nachricht dann von dem anderen Partner, z . B . dem Hubschrauber 12 oder dem U-Boot 11 , in Abwesenheit des anderen Partners aus der Boj e 13 entnommen wird .

In einem in Fig . 1 illustrierten ersten Szenario führt das U- Boot 11 eine Anzahl von Boj en 13 mit sich, die wie beschrieben konzipiert sind . Zur Übermittlung einer Nachricht zu dem Hubschrauber 12 wird die betreffende Nachricht in der Boj e 13 abgelegt , indem die Nachricht über die Schnittstelle 141 in den Recorder 14 eingespeist wird, der die Nachricht aufzeichnet . Die Boj e 13 wird vom U-Boot 11 ausgestoßen und steigt an die Meersoberfläche 22 , wobei aufgrund der stabilen Schwimmlage der Boj e 13 die Antenne 18 über die Meeresoberfläche 22 hinausragt . Während des Aufsteigens der Boj e 13 setzt das U-Boot 11 seine Fahrt fort und entfernt sich unter Zurücklassung der Boj e 13 aus dem Seegebiet , noch bevor der Hubschrauber 12 in das Seegebiet einfliegt , um

Funkkontakt zur Boj e 13 herzustellen . Um dem U-Boot 11 eine ausreichend lange Zeit für eine Absetzbewegung von der Boj e

13 zu garantieren, wird eine mögliche Entnahme der Nachricht aus der Boj e 13 oder eine Ausgabe der Nachricht durch die Boj e 13 für eine gewisse Zeit gesperrt . Erst nach Ablauf dieser Zeit sendet die aufgetauchte Boj e 13 die Nachricht über den Funksender in die Umgebung . Die Nachricht ist verschlüsselt und codiert , so dass nur der zugangsberechtigte Hubschrauber 12 die Nachricht empfangen und entschlüsseln kann . Die Nachricht wird wiederholt für eine gewisse Zeit ausgesendet .

Alternativ wird die Sendetätigkeit der Boj e 13 nicht automatisch nach Zeitablauf ausgelöst , sondern erst dann, wenn sie durch den berechtigten Hubschrauber 12 zum Senden aufgerufen wird . Hierzu sendet der Hubschrauber 12 ein mit einer Zugangsberechtigung codiertes Signal aus , das über den Funkempfänger 17 von der Boj e 13 empfangen wird . Nach Verifizierung der Zugangsberechtigung aktiviert die Steuerungselektronik 20 den Recorder 14 , und über das Elektronikteil 19 wird die auf dem Recorder 14 aufgezeichnete Nachricht dem Funksender 16 als Sendesignale zugeführt und über die Antenne 18 abgestrahlt . Im Hubschrauber 12 wird nunmehr diese Nachricht erhalten .

Der Hubschrauber 12 kann auch seinerseits per Funk eine Nachricht für das U-Boot 11 in der Boj e 13 ablegen und das Seegebiet verlassen . Die über den Funkempfänger 17 erhaltene Nachricht wird im Recorder 14 abgespeichert .

Auch kann der Hubschrauber 12 seinerseits mehrere Boj en 13 ' mit sich führen . In einer Boj e 13 ' wird mittels des Recorders

14 eine Nachricht für das U-Boot 11 aufgezeichnet , und die

die Nachricht enthaltende Boj e 13 ' ausgeworfen . Eine solche Boj e 13 ist eine vereinfachte Version der in Fig . 3 im Blockschaltbild dargestellten Boj e 13 , da Funksender 16 , Funkempfänger 17 , Elektronikteil 19 für die Signalverarbeitung und Steuerungselektronik 20 entfallen . Nach Auswerfen der Boj e 13 ' mit der gespeicherten Nachricht verlässt der Hubschrauber 12 das Seegebiet .

In Fig . 2 ist ein Szenario dargestellt , bei dem vom Hubschrauber 12 in den Boj en 13 und 13 ' hinterlassenen Nachrichten von dem U-Boot 11 abgerufen werden . Das in das Seegebiet zurückkehrende U-Boot 11 setzt ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug 23 aus , das die Boj e 13 und Boj e 13 ' einsammelt und zurück zum U-Boot 11 bringt . Dort werden die im Recorder 14 der Boj en 13 , 13 ' aufgezeichneten Nachrichten über die Schnittstelle 142 ausgelesen .