Die alle Teilprojekte des DGON-Bridge Projektes umfassende Klammer ist die Integration und Modularisierung von Subsystemen auf der Schiffsbrücke. In diesem Teilprojekt ging es um das Konzept und die Bewertung der Vernetzung von Modulen. Ausgehend davon erfolgte eine Realisierung dieser Vernetzung über ein drahtloses Übertragungssystem auf der Basis von ISM-Funkverbindungen, wodurch neben den bereits bekannten Vorzügen dieser Technologie eine problemlose Nachrüstung und Einbeziehung weiterer Module ermöglicht wird. Die Verkabelung an Bord von Schiffen ist ein wichtiger Kostenfaktor. Werften kalkulieren einen Meter Kabel mit etwa 80 Euro. Um diese Kosten zu senken und Wartungsarbeiten bzw. Nachrüstungen zu erleichtern, ist ein drahtloses Datenübertragungssystem zwischen Modulen sinnvoll. Die Frequenzen, die von Funksystemen verwendet werden, reichen von 90 kHz für LORAN bis hin zu 10 GHz für Radar. WLAN Systeme arbeiten meist im 2,4-GHz-ISM-Band und vereinzelt auch im 5-GHz-Band. Zunächst wurde das Frequenzspektrum auf Schiffsbrücken vermessen. Es wurde erkannt, dass das 2,4- und 5-GHz-Band wenig bis gar nicht gestört bzw. verwendet werden. Doch kann nicht von einem störungsfreien ISM-Band ausgegangen werden, da Geräte mit WLAN, Bluetooth o.ä. Funktionalität mit an Bord gebracht werden oder sich in der Nähe des Liegeplatzes im Hafen befinden könnten. Das Störpotential dieser und sich an Bord befindenden Funksysteme wurde im Rahmen dieses Projektes untersucht. Ein weiterer wichtiger Punkt dieser Arbeit stellt die Simulation und die messtechnische Untersuchung des Ausbreitungsverhaltens von WLAN Systemen auf der Brücke dar. Hier wurde unter Berücksichtigung der auf der Brücke verwendeten Materialien und der Abmessungen das Ausbreitungsverhalten simuliert und anschließend auf der Brücke der 'Celebrity Solstice' vermessen. Da Störungen einen Einfluss auf das Übertragungssystem haben könnten, ist eine redundante drahtlose Übertragung realisiert worden. Hierbei werden zwei unabhängige, sich nicht überlagernde und weit auseinanderliegende Frequenzbereiche verwendet. Die Daten werden zum einen über eine 2,4-GHz- und zum anderen über eine 5-GHz-Funkstrecke übertragen. Auf der Empfängerseite werden die empfangenen Daten ausgewertet und zu einem Datenstrom zurückgewandelt. Sollten Daten einer Verbindung fehlerhaft sein, werden diese durch die empfangenen Daten der anderen Strecke ersetzt. Dieses System wurde ausgiebig am, im Projekt realisierten, Demonstrator erprobt. Des Weiteren wurde es auf der 'Aida Luna' zum Einsatz gebracht und arbeitete dort in einem 24-Stunden-Test fehlerfrei. Weitere Tests auf der 'Celebrity Eclipse' folgten. Das Platzieren von WLAN Sende- und Empfangsantennen in der Nähe von Konsolen führt zur Erhöhung der elektromagnetischen Beeinflussung von Geräten, die sich in oder an der Konsole befinden. Die auftretenden Felder wurden messtechnisch erfasst und die Ergebnisse durch Simulationen bestätigt. Die IEC 60945 beschreibt u.a. Störfestigkeitstests gegen elektromagnetische Felder. Dieser Standard deckt den Bereich von 80 MHz bis 2 GHz ab. Eine Erweiterung wäre sinnvoll, da drahtlose Funksysteme vorzugsweise das 2,4-GHz-Band verwenden. Feldstärken, hervorgerufen von 2,4- und 5-GHz-Systemen, wurden untersucht und ihre Auswirkungen auf elektronische Systeme mit Hilfe von Einkoppeluntersuchungen evaluiert. Hieraus wurden Mindestabstände zwischen Antennen und Modulen bei einem Testlevel von 10 V/m für die genannten Frequenzbänder definiert.

    Characteristically for this project is the integration and modularization of all sub systems on the bridge of modern vessels. Within this sub project, finished by the TUHH, the question about the concept and the evaluation of a wireless integration of modules is discussed. A wireless integration of modules has been realized. The used wireless standards are based on ISM radio links. This new form of integration technology allows easy retrofitting and extension of the existing bridge concept. The frequency spectrum at the bridge has been measured. It has been observed that the 2.4 GHz and the 5 GHz band is not disturbed or used by other services. But it cannot be started from an undisturbed ISM frequency band, because WLAN systems, Bluetooth systems or the like could be brought on board by the crew or transmitters are installed close to the harbor respectively. The potential of the disturbances of ship own transmitters and other possible sources of disturbances have been investigated. Another important topic of this work is the simulation and measurement of the propagation behavior of WLAN on bridges. In this simulation the different materials, used on the bridge, have been taken into account. The bridge of the modern cruise vessel 'Celebrity Solstice' has been investigated extensively. Disturbances may have an influence on the transfer behavior. Therefore a redundant wireless data transmission system has been developed and tested. This system transmits data on two well separated frequencies and merges the received data at the receiver side to the normal data stream.


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    Titel :

    EMC - Konzept und Untersuchung der drahtlosen Vernetzung von Modulen auf Schiffsbrücken. Teilprojekt. Abschlussbericht. Verbundprojekt: DGON-Bridge


    Weitere Titelangaben:

    EMC - conception and examination of wireless modules interconnection on command bridges. Subproject. Final report. Combined project: DGON-Bridge


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    52 Seiten, Bilder, Tabellen, 20 Quellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch