Software Defined Rapid Prototyping

Software Defined Rapid Prototyping (SDRP) für taktische Kommunikationssysteme

Software Defined Rapid Prototyping (SDRP) steht für eine flexible und schnelle Entwicklungsmethodik, die speziell zur Evaluierung und Optimierung komplexer Kommunikationssysteme eingesetzt wird. Der Fokus liegt auf dem frühzeitigen Aufbau funktionsfähiger Prototypen und deren Validierung unter realen Bedingungen. Dadurch lassen sich Fehler zeitnah erkennen und direkt in den nächsten Entwicklungsschritt integrieren.

Software Defined Rapid Prototyping

Methode

1. Iterative Prototypenentwicklung
SDRP setzt auf kleine, schnelle Iterationszyklen. Nach jedem Aufbau eines Prototyps folgt eine frühe Testphase. Erkenntnisse aus Tests werden unmittelbar in die Systemoptimierung übernommen. Dies steigert die technische Reife und Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems.

2. Frühzeitige Validierung unter realen Bedingungen
Komponenten und Baugruppen werden frühzeitig unter realen Einsatzbedingungen getestet. Schwächen und Fehlerquellen werden so schnell identifiziert und effizient behoben.

3. Integration neuer Technologien
Neue Technologien wie etwa im unten vorgestellten Anwendungsfall GNSS-basierte Zeitversorgung, Datendiode und Positionsserver werden direkt in den Prototyp eingebunden und unter realen Bedingungen validiert.

4. Wissenschaftliche Analyse und Resilienztests
Wissenschaftliche Analysen zu Systemkomponenten (z. B. Zeitversorgung, Datendiode, Positionsserver) sowie gezielte Resilienztests (Jamming-Szenarien) gewährleisten eine hohe Systemstabilität.

Combat Communication Vehicle (CCV)

Anwendung

Das SDRP-Verfahren wird exemplarisch im Combat Communication Vehicle (CCV) der Luftwaffe angewendet. Ziel ist die Integration marktverfügbarer Link-22-Komponenten – ergänzt durch eigene Entwicklungen – in ein mobiles Erprobungsfahrzeug und deren Vernetzung mit weiteren taktischen Datenlinks. Die wissenschaftliche Analyse und Entwicklung seitens Fraunhofer FKIE umfasst:

Komponente Zielsetzung

GNSS-Zeitgeber

Präzise und Jamming-resistente Zeitversorgung
Datendiode Sichere Datenübertragung
Positionsserver Eigenpositionsbestimmung
Link 22-Anlage Optimierung für Aufbau und Inbetriebnahme

Vorteile von SDRP

  • Schnelle Iterationen und Systemoptimierungen
  • Frühzeitige Fehlererkennung und effiziente Behebung
  • Direkte Einbindung neuer Technologien
  • Steigerung von Interoperabilität und Führungsfähigkeit

Meilensteine und Validierung

  • Aufbau eines Erprobungsfahrzeugs mit Link-22-Komponenten
  • Nachweis der Machbarkeit im Labor und Manöverbetrieb (Timber Express)
  • Erweiterung um Datendiode und Positionsserver für 2026
  • Validierung durch Labortests und Manöver

Ausblick

SDRP bildet die Grundlage für die Integration und Evaluierung taktischer Kommunikationssysteme auf den jeweiligen Plattformen. Durch kontinuierliche Erweiterungen und Validierungen werden Integrationsfähigkeit und Betriebsbereitschaft stetig verbessert.

Projekte in denen SDRP angewendet wurde

 

Software-defined Zeitgeber für militärische Kommunikations- und Führungssysteme

SDRP wurde genutzt, um einen Link 22-Funktionsdemonstrator zeitnah auf militärischen Übungen zu testen und die gewonnenen Erkenntnisse unmittelbar im nächsten Entwicklungszyklus zu berücksichtigen.

 

Datenübertragung und Kommunikation unter der Wasseroberfläche

Gemeinsam mit Partnern führt das Fraunhofer FKIE sowohl simulative Evaluationen als auch praktische Seeversuche mit Forschungshardware durch. So lassen sich theoretische Konzepte frühzeitig unter realitätsnahen Bedingungen testen und validieren.