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MitteilungVeröffentlicht am 15. September 2023

Zeitsynchronisation im Führungsnetz

Mit einer zunehmenden Zahl von verteilten Sensoren und deren Vernetzung gewinnt auch die Verfügbarkeit einer sicheren und genauen Zeitbasis an Wichtigkeit. Doch was heisst eigentlich «genau»? Im Alltag kann eine kleine Zeitabweichung unbemerkt bleiben, bei komplexen Sensorsystemen jedoch einer Ewigkeit gleichkommen. Für eine möglichst genaue Zeitsynchronisation testete armasuisse Wissenschaft und Technologie (W+T) eine Lösung: White Rabbit.

Drei Handgelenke mit der gleichen digitalen Uhr, aber mit leicht unterschiedlicher Zeitangabe. Zeitsynchronisation geschieht oft unbemerkt im Hintergrund. Je nach Messmethode sind die Zeitangaben mehr oder weniger genau und somit nicht für alle Anwendungen gleich gut geeignet. armasuisse W+T testet die Methode White Rabbit für eine robustere Synchronisation.

Diese soll eine robustere, genauere und unabhängige Synchronisation ermöglichen als dies mit anderen Methoden möglich ist. Heute wird dazu in vielen Fällen auf Zeitsignale von Satellitennavigationssysteme wie beispielsweise das Global Positioning System GPS zurückgegriffen. Bei diesen Systemen wird die Zeit zusammen mit dem Ort bestimmt. Dadurch hat ein GPS-Empfänger eine immer auf wenige milliardstel Sekunden genaue Zeit und kann diese weiteren Systeme zur Verfügung stellen. Bekannterweise sind solche Systeme jedoch sehr anfällig auf Funkstörungen und stellen eine grosse Abhängigkeit von Betreibern dieser Satellitennavigationssysteme dar.

Die ersten Tests hat armasuisse W+T mit der Hochschule für Technik und Architektur in Freiburg durchgeführt. In einem Laboraufbau wurde eine Netztopologie aufgebaut, wie sie in einem typischen, schweizweiten Einsatz mit mehreren Knoten vorkommen würde. So konnten Komponenten einzeln ausgetauscht und deren Einfluss auf die Genauigkeit getestet werden. Im Anschluss an diese Untersuchungen wurde mit den Forschenden vom Eidgenössischen Institut für Metrologie METAS und dem Universitätsnetzbetreiber Switch kooperiert. Gemeinsam wurde an einem Versuchsaufbau innerhalb des Switch-Netzes gearbeitet. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen nun für die Implementation von White Rabbit im Führungsnetz Schweiz verwertet werden, damit die Sensorsysteme der Armee in Zukunft auf eine sichere und unabhängige Zeitbasis zurückgreifen können. Da hier auf einer bestehenden Lösung aufgebaut werden konnte und es darum ging die Eignung zu überprüfen, handelte es sich in diesem Fall um den Innovationsraum «Test Run».