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Integrierte Kampfschiffsteuerung auf Ethernet-Basis

Bereich Marine
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Zusammenfassung Ein führendes europäisches Rüstungsunternehmen, das moderne Waffensysteme entwickelt, hat eine tragende Rolle bei der Entwicklung leistungsfähiger Netzwerksysteme für Kampfschiffe auf Basis von Ethernet über Glasfaser übernommen.
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Ein führendes europäisches Rüstungsunternehmen, das moderne Waffensysteme entwickelt, hat eine tragende Rolle bei der Entwicklung leistungsfähiger Netzwerksysteme für Kampfschiffe auf Basis von Ethernet über Glasfaser übernommen. Ein Kampfschiff umfasst zahlreiche Systeme, die gemeinsam den Zweck erfüllen, das Schiff bei der möglichst effizienten und zuverlässigen Ausführung seiner Mission zu unterstützen. Ethernet-Netzwerke verbinden alle Hauptsysteme auf einem Kampfschiff. Hierzu zählen z. B. das Haupt-Kommunikationssystem, das Radarsystem, die Navigation, das Zielerfassungssystem, das Sonar, Schadenskontrolle und Systemstatus, Energieversorgung und elektrische Systeme, Überwachungssysteme, Waffensysteme etc. Jedes Hauptsystem verfügt über eine eigene Workstation, die Berechnungen und Analysen übernimmt. Der Hauptcomputer und die Server im Lagezentrum sind für die Daten der einzelnen Hauptsysteme verantwortlich. Nach der Analyse werden Statusinformationen der einzelnen Systeme auf den Kontrollbildschirmen im Lagezentrum angezeigt. Das Ethernet-Netzwerk umfasst außerdem Services für den Datenaustausch (Gateways, Router und Bridges) sowie Mechanismen für Schnittstellen zu Massenspeichergeräten.

Systembeschreibung

Das taktische System des Schiffes umfasst eine verteilte, computergestützte Systemarchitektur, die mithilfe eines Systems von Local Area-Netzwerken (LAN) integriert wird. Für größtmögliche Zuverlässigkeit bestehen die einzelnen Untersysteme aus redundanten LANs, bei denen alle LANs auch mit einem redundanten primären Gigabit-Glasfaser-Backbone verbunden sind. LANs auf Basis von Glasfasertechnologie bieten enorme Redundanz, hohe Bandbreite, Widerstandsfähigkeit und elektromagnetische Widerstandsfähigkeit. Die Systeme auf dem Kampfschiff funktionieren in einer Echtzeitumgebung. Informationen aus verschiedenen Systemen werden direkt zusammengestellt und synchronisiert, um die Reaktionszeit zu verkürzen. Ein Beispiel: Wenn ein unbekanntes Objekt erscheint, kann das Radar dessen Position erkennen und diese Informationen an den Kontrollraum übermitteln. Im Kontrollraum wird festgelegt, welches Gefechtssystem aktiviert wird. Außerdem wird die Navigation angepasst, die Datensammlung wird fortgesetzt und die Waffensysteme werden vorbereitet. Die Systemreaktion erfolgt nahezu in Echtzeit und synchron zum Ethernet-Netzwerk und zum redundanten Gigabit-Backbone, der den Hauptdatenpfad bereitstellt.

Zu den verwendeten Moxa Produkten zählen NPort Seriell-zu-Ethernet-Geräteserver für die Verbindung von Systemen, wie Radar oder PLCs zur Datensammlung. Die PLCs verwenden EDS-508-MM-SC-Ethernet-Switche zur Verbindung mit doppelt redundanten lokalen Glasfaserringtopologien. Redundanz ist in allen diesen Subsystemen von kritischer Bedeutung. Dies gilt auch für die gesamte Systemarchitektur. Diese redundanten Subsysteme werden mit dem doppelt redundanten Gigabit-Turbo Ring™ (EDS-726) des Schiffes vernetzt, der alle Systeme mit dem Kontrollraum verbindet.

Da das Gefechtssystem des Schiffes nahezu alle Schiffsfunktionen integriert, muss das für den Datenaustausch verwendete Netzwerk sehr schnell, zuverlässig und robust sein. Mit einer doppelten Glasfaserringtopologie in der Netzwerkarchitektur funktioniert das Netzwerk bei Beschädigung eines Teils normal weiter, um das beschädigte Element abzusichern. Außerdem kann die hohe Bandbreite des Gigabit-Glasfaserrings die Anforderungen eines Gefechtssystems an große Entfernungen und hohe Übertragungsraten vollständig erfüllen. Das System muss außerdem anwenderfreundlich, günstig, effizient zu betreiben, erweiterbar und aktualisierbar sein. Kurz gesagt muß es über ein entsprechendes Design und solide Komponenten verfügen, um eine 100%ige Einsatzbereitschaft zu garantieren.

Netzwerkdiagramm für Kampfschiffkommunikation

Vorzüge insgesamt:


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