Hoch performant und TDOA-fähig

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1 UMS300_bro_de_ indd 1 Produktbroschüre Funküberwachung & Funkortung R&S UMS300 Kompaktes Monitoringund Ortungssystem Hoch performant und TDOA-fähig :08:47

2 R&S UMS300 Kompaktes Monitoring- und Ortungssystem Auf einen Blick Das R&S UMS300 vereint als erstes System ITUkonformes Monitoring, Peilen mit dem klassischen Angle-of-Arrival-(AoA)-Prinzip und Ortung mit dem Time-Difference-of-Arrival-(TDOA)-Verfahren in einer kompakten Outdoor-Lösung. Das R&S UMS300 ergänzt die erfolgreiche Familie der R&S UMS Universellen Monitoring Systeme. Der äußerst leistungsfähige Empfänger erledigt Messund Peilaufgaben schnell und zuverlässig. Der eingebaute PC dient als Plattform für die Steuersoftware und steuert zusätzlich die Temperaturregelung und kontrolliert die Schnittstellen. Die Konzeption als Outdoor-fähiges System, das direkt an Masten oder auf Häuserdächern installiert wird, vereinfacht die Standortsuche. Durch die kurzen Antennenkabel erhöht sich die Systemempfindlichkeit erheblich. Dadurch werden auch schwache Sender sicher und präzise vermessen und geortet. Zur Fernbedienung steht eine Ethernet-Schnittstelle mit Router zur Verfügung. Optional erfolgt die Anbindung über das GSM/3G/4G-Mobilfunknetz. Je nach Aufgabengebiet stehen zwei bewährte Softwarepakete zur Auswahl: R&S ARGUS für ITU-konformes Spektrum-Monitoring oder R&S RAMON für die Funk erfassung. Offene Schnittstellen des Betriebssystems und der Hardware erlauben es Anwendern und Systemintegratoren, individuelle Steuersoftware zu entwickeln. Das modulare Konzept sichert den optimalen Einsatz des Systems in unterschiedlichsten Szenarien. Hauptmerkmale Vollständiges Monitoring- und Peilsystem im kompakten Outdoor-Gehäuse ITU-konformes Monitoring Senderortung über Standardpeilung (AoA), TDOA und Hybridpeilung (Kombination aus AoA und TDOA) Großer Frequenzbereich von 9 khz bis 6 GHz Offene Schnittstellen 2 UMS300_bro_de_ indd :08:49

3 R&S UMS300 Kompaktes Monitoring- und Ortungssystem Wesentliche Merkmale und Vorteile AoA-Peilung Erweiterung zum klassischen Peilen (optional) Verlässliche Peilergebnisse selbst in schwieriger Umgebung (z.b. in Städten mit bis zu 50 % Reflexionen) Verwendung von Peilantennen mit Aktiv-/PassivUmschaltung; optimale Lösung für jedes Signalszenario Seite 5 TDOA-Ortung Verwendung zur Ortung im Rahmen eines TDOA-Netzes Automatisiertes Aufzeichnen von I/Q-Daten mit hochgenauem Zeitstempel Verwendung des R&S UMS300 in beliebiger Kombination mit anderen TDOA-fähigen Geräten und Systemen von Rohde & Schwarz dank des einzigartigen Verfahrens von Rohde & Schwarz Seite 6 Hybride AoA-TDOA-Ortung Hochwertiger Monitoring- und Peilempfänger von Rohde & Schwarz Weiter Frequenzbereich von 9 khz bis 6 GHz (Peilen von 300 khz bis 6 GHz) Äußerst schneller Scan mit bis zu 12 GHz/s über den gesamten Frequenzbereich ZF-Spektrum und Demodulation bis 20 MHz Mehrkanalige DDC-Signalextraktion innerhalb der Echtzeitbandbreite Integriertes GPS mit hochgenauem Zeitstempel für TDOA-Anwendungen Sichere und schnelle Peilung dank hoher Peilgenauigkeit Erfüllt alle relevanten ITU-Anforderungen und -Empfehlungen Seite 4 Kombination der Vorteile von AoA und TDOA Bei jedem Anwendungsfall geeignetes Verfahren flexibel wählbar Verwendung gleicher Hardware für beide Methoden Nutzung von Peil- und die TDOA-Fähigkeit quasi gleichzeitig Seite 7 Einfache Standortsuche dank minimaler Anforderungen an die Infrastruktur Installation auf Mast nahe den Antennen; zusätzliches Gebäude entfällt Fernbedienung über LAN und Mobilfunknetzwerke Flexible Stromversorgung (AC und DC) Kompakte Abmessungen Verwendung für unterschiedlichste Monitoring-Aufgaben Spektrum-Monitoring mittels optionaler R&S ARGUS-Software Funkerfassung mittels optionaler R&S RAMON-Software Kundenspezifische Applikationen mittels offener Schnittstellen und spezieller Softwarelösungen UMS300_bro_de_ indd 3 Rohde & Schwarz R&S UMS300 Kompaktes Monitoring- und Ortungssystem :08:49

4 Hochwertiger Monitoring- und Peilempfänger von Rohde & Schwarz Der integrierte Empfänger erfüllt alle relevanten ITU-Anforderungen und -Empfehlungen. Standardmessfunktionen sind Feldstärke, Modulation, Frequenz(ablage) und Bandbreite. I/Q-Daten (max. Bandbreite 5 MHz) dienen zur Analyse digital modulierter Signale. Der extrem schnelle ScanModus zeigt das gesamte Spektrum im Überblick. Wird er für einen kleineren Frequenzbereich genutzt, detektiert er zuverlässig Signale mit sehr kurzer Dauer. Eine interessierende Emission kann auf Knopfdruck in den Einzelfrequenz-(FFM)- oder Peilmodus (DF) übergeben und dort genauer analysiert und geortet werden. Die ZF-Spektrumanzeige (Echtzeit) stellt bis zu 20 MHz breite Signale dar, was eine genaue Untersuchung der Signale mit hoher Auflösung ermöglicht. Die ZF-Spektrumanzeige ist polychrom. Die Dauer eines Signals im ZF-Spektrum ist farbcodiert. Signale mit kurzer Dauer werden blau, kontinuierliche Signale werden rot dargestellt. Überlappende Kurzzeit- und Dauersignale sind damit deutlich voneinander unterscheidbar, was mit herkömmlichen Methoden wie Max. Hold oder Average nicht mehr möglich ist. Die maximale Demodulationsbandbreite (für analoge Signale) beträgt 20 MHz. Eine weitere Besonderheit des Empfängers sind die drei digitalen Downconverter, die im Prinzip drei zusätzliche Softwareempfänger darstellen. Innerhalb der Echtzeitbandbreite erfassen sie parallel zum Demodulationspfad und können unabhängig voneinander parametrisiert werden. 4 UMS300_bro_de_ indd :08:49

5 AoA-Peilung Um allen Anforderungen und Signalszenarien gerecht zu werden, gibt es Peilantennen mit horizontaler und/oder vertikaler Polarisation. Ausgestattet mit der Peiloption (R&S UMS30-DF), bietet der R&S UMS300 ebenfalls klassisches Peilen gemäß Angle-of-Arrival-(AoA)-Verfahren. Im Breitbandpeilmodus werden gleichzeitig alle Signale innerhalb eines Frequenzbereichs bis zu 20 MHz gepeilt. Das Peilverfahren korrelatives Interferometer bietet dank Großbasis-Peilantennen mit überdurchschnittlich vielen Antennenelementen eine hohe Peilgenauigkeit und Immunität gegen Reflexionen. Damit ist das R&S UMS300 besonders für Peilaufgaben in Umgebungen mit viel Reflexionen und Mehrwegeausbreitungen geeignet, wie im städtischen Bereich. Die Peilgenauigkeit beträgt 1 RMS (typ.; in Abhängigkeit von den verwendeten Antennen) und erlaubt eine hohe Peilpräzision. Die R&S ADD295 VHF/UHF-Breitband-Peilantenne unterstützt aktive und passive Modi. Der aktive Modus bietet eine höhere Empfindlichkeit, wodurch schwächere Signale auch in großer Entfernung sicher detektiert werden können. Der passive Modus weist eine höhere Immunität gegenüber starken Signalen auf. Diese ist besonders wichtig, wenn das R&S UMS300 in der Nähe starker Sender installiert ist. Die Umschaltung zwischen beiden Modi erfordert lediglich einen Mausklick. Das R&S UMS300 passt sich auf diese Weise schnell und einfach an die jeweilige Signalumgebung an. Jeder Peiler liefert einen Peilstrahl, der die Richtung zum Sender anzeigt. Für eine genaue Ortung sind mindestens zwei Peiler notwendig. Mit dem integrierten Kommunikationsmodul führt das R&S UMS300 eine von der Zentrale beauftragte Peilmessung durch und übermittelt das Ergebnis an den Auftraggeber. Die Zentrale kombiniert das Ergebnis mit den Daten weiterer R&S UMS300 (oder anderer Peiler von Rohde & Schwarz) und bestimmt den genauen Ort des Senders. Beispieldarstellung einer Peilung (drei miteinander verbundene Stationen) mit Ergebnisanzeige in R&S MapView. UMS300_bro_de_ indd 5 Rohde & Schwarz R&S UMS300 Kompaktes Monitoring- und Ortungssystem :08:50

6 TDOA-Ortung Das Time-Difference-of-Arrival-(TDOA)-Verfahren verwendet Momentaufnahmen eines Sendersignals (I/Q-Daten), die zur gleichen Zeit von mehreren TDOA-Empfängern aufgenommen werden. Da sich die Empfänger in unterschiedlicher Entfernung vom Sender befinden, empfangen sie das gleiche Signal zu geringfügig unterschiedlichen Zeiten. Aus der Korrelation der einzelnen I/Q-Daten wird die Position des Senders bestimmt. Der in das R&S UMS300 integrierte GPS-Empfänger liefert einen Zeitstempel mit einer Genauigkeit im Nanosekundenbereich. Kombiniert mit den I/Q-Daten bildet er die Grundlage für die nachfolgende Analyse. Ein Alleinstellungsmerkmal der TDOA-Geräte und - Systeme von Rohde & Schwarz ist die Berücksichtigung der Laufzeit des Signals zwischen dem Antenneneingang und der Signalverarbeitung. Damit werden wesentlich höhere Zeit- und Ortsgenauigkeiten erzielt. Außerdem sind alle TDOA- fähigen Geräte und -Systeme von Rohde & Schwarz beliebig miteinander kombinierbar, um Ortungen gemäß TDOA-Prinzip durchzuführen. Analog zum klassischen Peilen sind Daten mehrerer Stationen erforderlich. Das TDOA-Prinzip verlangt Daten von mindestens drei Empfängern. Das R&S UMS300 sendet die I/Q-Daten an die beauftragende Zentrale. Diese kombiniert die Daten mehrerer R&S UMS300 (oder anderer TDOA-Geräte und -Systeme von Rohde & Schwarz) und bestimmt den genauen Ort des Senders. Ortung eines TETRA-Senders mittels TDOA. Da die zu übertragende Datenmenge bei TDOA wesentlich höher ist als beim klassischen Peilen, ist eine hinreichend leistungsfähige Netzwerkanbindung Voraussetzung für den effizienten TDOA-Betrieb. 6 UMS300_bro_de_ indd :08:50

7 Hybride AoA-TDOA-Ortung Sowohl das AoA- als auch das TDOA-Verfahren haben Vorund Nachteile, denn in Abhängigkeit von beispielsweise Sendereigenschaften, Signalumgebung oder Ort liefert die eine oder die andere Methode bessere Ergebnisse. Das R&S UMS300 bietet die einzigartige Möglichkeit, die gleiche Hardware für beide Methoden zu verwenden. Je nach Aufgabenstellung entscheidet der Bediener, ob die Peil- oder die TDOA-Funktionalität eingesetzt wird. Die Peil- und die TDOA-Funktionalität können quasi gleichzeitig genutzt werden. Wird das R&S UMS300 beispielsweise von R&S ARGUS kontrolliert, erfolgt erst die Peilung und danach die Speicherung der I/Q-Daten. Zwei Geräte (ein R&S UMS300 und ein weiterer TDOA-Empfänger) sind ausreichend, um die AoA- und die TDOA-Funktionalitäten zu einem flexiblen und leistungsstarken hybriden Ortungssystem zu kombinieren. Hybride Ortung mittels TDOA und AoA. UMS300_bro_de_ indd 7 Rohde & Schwarz R&S UMS300 Kompaktes Monitoring- und Ortungssystem :08:50

8 System konfiguration Den Hauptbestandteil des R&S UMS300 bildet der R&S EB500 Funkerfassungsempfänger (20 MHz bis 3,6 GHz). Zusammen mit einem Steuer-PC, der Stromversorgung und dem Ethernet-Router ist er in einem kompakten, für den Außeneinsatz konzipierten Gehäuse eingebaut. Die integrierte Temperaturkontrolle und -steuerung ermöglicht durch aktive Heizung und Kühlung den Einsatz des R&S UMS300 über einen weiten Temperaturbereich. Dank des GPS-Moduls kann das R&S UMS300 auch als Empfänger innerhalb eines TDOA-Ortungssystems verwendet werden. Das Grundgerät bietet einen Antenneneingang. Zum Anschluss mehrerer Antennen gibt es Optionen für zwei Antenneneingänge (R&S UMS30-B1) und vier Antenneneingänge (R&S UMS30-B2) jeweils inklusive der passenden Antennenschalter. Ist besonders schnelles Schalten Das R&S UMS300 zum Messen und Peilen: ITU-konform und TDOA-fähig. erforderlich, empfiehlt sich die Option R&S UMS30-B3. Dieser Schalter 1-aus-2 wird über den TTL-Ausgang des Empfängers gesteuert und ermöglich ein sehr viel schnelleres Schalten. Aktive Antennen können über die internen DC-Feeds (R&S UMS30-B4) mit Strom versorgt werden. Das R&S UMS300 ist als unbemannte, fernbediente Station konzipiert. Zur Kommunikation mit einer Einsatzzentrale bietet es in der Grundausstattung eine EthernetSchnittstelle mit Router. Zur Anbindung über das Mobilfunknetz wird die Wireless-Option (R&S UMS30-B5) verwendet, die eine Fernbedienung über GSM-, 3G- und 4G-Netze ermöglicht. Hinweis: Diese Optionen werden werksseitig eingebaut und sind vollständig in das Gehäuse integriert. Bei Bedarf kann das R&S UMS300 um die Peilfähigkeit erweitert werden (Option R&S UMS30-DF). Alle für den R&S EB500 geeigneten Peilantennen lassen sich dabei verwenden. Die notwendigen Anschlüsse für die HF- und Steuerkabel sind serienmäßig vorhanden. Hinweis: Der Gebrauch für den Außeneinsatz geeigneter Stecker erfordert spezielle Peilsteuerkabel (R&S UMS30-H2). Weitere Empfängeroptionen enthalten die HF-Frequenzbereichserweiterung von 9 khz bis 32 MHz, die SHF- Frequenzbereichserweiterung bis 6 GHz (R&S UMS30-FE) oder den Panorama-Scan (R&S UMS30-PS). Der Steuer-PC (mit Windows 7 Embedded), der Empfänger, die Antennenwahlschalter und alle notwendigen Schnittstellen sind frei verfügbar und dokumentiert. So können Kunden und Systemintegratoren applikationsspezifische Steuersoftware entwickeln, die spezielle Anforderungen abdeckt. Zur Steuerung des R&S UMS300 über R&S ARGUS werden die Optionen R&S UMS30-SWB und R&S UMS30-SWE empfohlen. Sie sind bei Bedarf um weitere R&S ARGUS-Optionen erweiterbar. Das R&S UMS300 kann also schnell und zuverlässig in bestehende Monitoringsysteme eingebunden werden. 8 UMS300_bro_de_ indd :08:53

9 Anwendungs beispiele UMS300_bro_de_ indd 9 Dank der großen Leistungsfähigkeit und hohen Flexibilität wird das R&S UMS300 für eine Vielzahl unterschiedlichster Aufgaben eingesetzt. Dazu zählen: ITU-konformes Monitoring Automatisiertes Detektieren unbekannter Signale Automatisiertes Lokalisieren unbekannter Signale Automatisiertes Detektieren von Störsignalen Automatisiertes Lokalisieren von Störsignalen Überwachen der Einhaltung von Lizenzvorgaben White Space Monitoring Grid Monitoring Überwachung größerer Gebiete wie Grenzen oder Küsten Orten von Sendern als Teil eines Peil-, TDOA- oder Hybrid-Netzwerkes Rohde & Schwarz R&S UMS300 Kompaktes Monitoring- und Ortungssystem :08:55

10 Technische Kurzdaten Technische Kurzdaten Empfängerdaten Frequenzbereich Grundgerät 20 MHz bis 3,6 GHz mit R&S UMS30-HF Option 9 khz bis 3,6 GHz mit R&S UMS30-FE Option 20 MHz bis 6 GHz 9 khz bis 6 GHz Scangeschwindigkeit mit R&S UMS30-HF und R&S UMS30-FE Optionen mit R&S UMS30-PS Option bis 12 GHz/s Demodulation alle ZF-Bandbreiten AM, FM, PULSE, I/Q ZF-Bandbreiten 9 khz LSB, USB, CW ZF-Bandbreiten 1 khz ISB Vorselektion enthalten Peildaten mit R&S UMS30-DF Option Peilmethode HF Frequenzbereich Watson-Watt VHF/UHF/SHF korrelatives Interferometer Grundgerät 20 MHz bis 3 GHz mit R&S UMS30-HF Option 300 khz bis 3 GHz mit R&S UMS30-FE Option 20 MHz bis 6 GHz mit R&S UMS30-HF und R&S UMS30-FE Optionen 300 khz bis 6 GHz Schnittstellen DC-Spannungseingang 7-Kontakt-Rundstecker (DC IN) LAN 10/100/1000 Mbit Ethernet, RJ-45 (Buchse) WAN 10/100/1000 Mbit Ethernet, RJ-45 (Buchse) GPS-Antenne SMA-Buchse, 50 Ω COM-Antenne N-Buchse, 50 Ω Peilantennensteuerung MIL-Anschlussbuchse Aux Monitoring-Eingänge 5-Kontakt-Rundbuchse N-Buchse, 50 Ω bis zu 4 Eingänge, 20 MHz bis 6 GHz optional 1 Eingang (für zukünftige Erweiterungen) Allgemeine Daten Stromversorgung Betriebstemperaturbereich 22 V bis 26 V DC, max. 300 W ohne direkte Sonneneinstrahlung 20 C bis +55 C Lagertemperaturbereich 30 C bis +70 C Relative Feuchte 95 % zyklischer Test, +25 C/+55 C Schutzklasse IP65 Schock sinusförmig gemäß EN , MIL-STD-810-E Methode 516.4, Verfahren 1 gemäß EN Rauschen gemäß EN B H T, ohne Wandhalterung gemäß EN 55022, ETSI EN , ETSI EN mm 765 mm 275 mm Vibration EMV Abmessungen Gewicht 30 kg 10 UMS300_bro_de_ indd :08:55

11 Bestellangaben Bezeichnung Typ Bestellnummer Kompaktes Monitoring und Ortungssystem 1) R&S UMS Schalter 1-aus-2 R&S UMS30-B Schalter 1-aus-4 R&S UMS30-B Schalter 1-aus-2 für schnelles Schalten R&S UMS30-B DC-Feed, DC bis 8 GHz R&S UMS30-B Optionen Wireless Modul GSM/3G/4G R&S UMS30-B Externes AC-Netzteil R&S UMS30-H Peilsteuerkabel R&S UMS30-H R&S ARGUS 6 Monitoring Software (Basispaket) 3) R&S UMS30-SWB R&S ARGUS 6 Monitoring Software (Erweiterungspaket) 4) R&S UMS30-SWE Panorama-Scan R&S UMS30-PS HF-Frequenzerweiterung 5) R&S UMS30-HF SHF-Frequenzerweiterung R&S UMS30-FE ITU-Messsoftware R&S UMS30-IM Selektivruf-Analyse R&S UMS30-SL Digitaler Downconverter R&S UMS30-DDC Peiler-Upgrade-Kit R&S UMS30-DF Breitbandpeilung R&S UMS30-WDF Peilwertkorrektur R&S UMS30-COR ) 3) 4) 5) 1) 2) Grundgerät beinhaltet wasserdichtes Gehäuse mit Empfänger (20 MHz bis 3,6 GHz), Steuer-PC, Stromversorgung, Heizung und Kommunikation. Verfügbar ab Q Beinhaltet Basic, Audio Recording and Replay (ARR) und Treiber für einen Empfänger und einen Schalter. Beinhaltet Treiber für einen Peiler. Verfügbar ab Q Für weitere R&S ARGUS-Optionen, siehe R&S ARGUS-Produktbroschüre (PD ). Für den Einsatz von R&S UMS300 zur Fernmeldeaufklärung sind R&S RAMON Softwaremodule verwendbar. Die R&S RAMON-Produktbroschüre (PD ) gibt einen Überblick über verfügbare M odule und ihre jeweilige Funktion. Monitoring-Antennen und Kabel gehören nicht zum Lieferumfang und können gemäß projektspezifischer Anforderungen individuell bestellt werden. Weitere Optionen und Zubehör auf Anfrage. Die R&S ARGUS 6 TDOA-Option darf nicht in den USA hergestellt, verwendet, verkauft, in Verkehr gebracht, angeboten insbesondere zum Verkauf angeboten oder in die USA eingeführt werden. UMS300_bro_de_ indd 11 Rohde & Schwarz R&S UMS300 Kompaktes Monitoring- und Ortungssystem :08:55

12 Service mit Mehrwert Weltweit Lokal und persönlich Flexibel und maßgeschneidert Kompromisslose Qualität Langfristige Sicherheit Rohde & Schwarz Der Elektronikkonzern Rohde & Schwarz ist ein führender Lösungsanbieter in den Arbeitsgebieten Messtechnik, Rundfunk, Funküberwachung und -ortung sowie sichere Kommunikation. Vor mehr als 80 Jahren gegründet, ist das selbst ständige Unternehmen mit seinen Dienstleistungen und einem engmaschigen Servicenetz in über 70 Ländern der Welt präsent. Der Firmensitz ist in Deutschland ( München). Nachhaltige Produktgestaltung Umweltverträglichkeit und ökologischer Fußabdruck Energie-Effizienz und geringe Emissionen Langlebigkeit und optimierte Gesamtbetriebskosten Certified Quality Management ISO 9001 Certified Environmental Management ISO Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG R&S ist eingetragenes Warenzeichen der Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Eigennamen sind Warenzeichen der jeweiligen Eigentümer PD Version November 2014 (sk) R&S UMS300 Kompaktes Monitoring- und Ortungssystem Daten ohne Genauigkeitsangabe sind unverbindlich Änderungen v orbehalten Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG München, Deutschland PDP 1 de Kontakt Europa, Afrika, Mittlerer Osten Nordamerika TEST RSA ( ) Lateinamerika Asien-Pazifik China UMS300_bro_de_ indd :08:56

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