Quelltext der Seite Multifunctional Information Distribution System

'''Multifunctional Information Distribution System''' ('''MIDS'''; deutsch ''Multi-Funktionales Informationsverteilungssystem'') ist ein militärisches [[Funkstelle|Funksystem]], das mit dem [[Multiplexverfahren#Zeitmultiplexverfahren (TDMA)|Zeitmultiplexverfahren (TDMA)]] im Frequenzbereich 960–1215&nbsp;MHz<ref>Frequenverfügbarkeit für JTIDS/MIDS siehe [[NJFA#Inhalt|NATO Joint Civil/Military Frequency Agreement]] (NJFA) Frequenzbereich 960–1215 MHz.</ref> arbeitet.

MIDS ist die verbesserte Version des von den USA entwickelten [[JTIDS]] und mit diesem weitgehend kompatibel.

== Einsatz ==
Ursprünglich für die Streitkräfte der USA entwickelt, wird das System heute unter anderem im Gesamtbereich der NATO-Luftverteidigung genutzt. Es operiert im Frequenzbereich 960 – 1215 MHz, der gemäß [[VO Funk]] dem [[Flugnavigationsfunkdienst]] als Primärnutzer weltweit zugewiesen ist. Außerdem ist dieser Frequenzbereich auf weltweiter Basis der Benutzung und Entwicklung elektronischer Flugnavigationshilfen an Bord von Luftfahrzeugen sowie der Benutzung und Entwicklung der zugehörigen Einrichtungen an Bord vorbehalten.<ref>Artikel 709, Frequenzbereichszuweisungsplan für die Bundesrepublik Deutschland, 1994.</ref> Deshalb verfügt das Gesamtsystem MIDS/JTIDS in NATO-Europa nur über eine [[Frequenzverfügbarkeit]] mit Einschränkungen und Auflagen.

== Leistungsmerkmale ==
# Datenfunk, Tactical Data [[Link 16]],
# Sichere, digitale Sprachübertragung,
# Flugnavigation ([[Tactical Air Navigation]], TACAN),
# [[#Relative Navigation|Relative Navigation]],
# Identifizierung ([[Precise Participant Location and Identification]], PPLI).

MIDS-Terminals werden bei der [[Luftstreitkräfte|Luftwaffe]], der [[Marine]] und beim [[Heer]] eingesetzt. Die technischen Eigenschaften des MIDS-Terminals sind im Standardization Agreement ([[STANAG]]) 4175 spezifiziert.

Eine querschnittlich verwendete Variante des MIDS ist das MIDS Low Volume Terminal (MIDS-LVT), welches durch die USA, Frankreich, Deutschland, Italien und Spanien finanziert und von MIDSCO, einem [[Joint-Venture]] zwischen Thomson-CSF, GEC, Siemens, Italtel und Enosa, entwickelt wurde. Nach Herstellung der Serienreife ging die Produktion an [[Viasat Inc.]], [[DataLinkSolution]] und [[EuroMIDS]] über. EuroMIDS, ein Joint-Venture der europäischen Rüstungsfirmen [[EADS]] (Deutschland), [[SELEX Sistemi Integrati|SELEX]] (Italien), [[Thales Group|THALES]] (Frankreich) und [[INDRA]] (Spanien), stellt MIDS-LVT überwiegend für europäische MIDS-Nutzer her. Als Nachfolger des MIDS-LVT wird derzeit unter amerikanischer Führung das [[MIDS-JTRS]] (MIDS [[Joint Tactical Radio System]]) entwickelt. In Deutschland wird das MIDS-LVT von allen militärischen Organisationsbereichen genutzt. Das Waffensystemkommando der Luftwaffe -Dezernat VI 1- (WaSysKdoLw VI 1) hatte hierfür die Nutzungssteuerung bis 2012 inne.

== Technisches Prinzip ==
MIDS nutzt zur Informationsübertragung ein Zeitmultiplexverfahren ([[Time Division Multiple Access]], TDMA) im Frequenzband 960&nbsp;–&nbsp;1215&nbsp;MHz. Das MIDS Terminal wechselt dabei in sehr schneller Folge zwischen 51 verschiedenen Arbeitsfrequenzen ([[Frequency Hopping Spread Spectrum]], FHSS, Auswahl im Pseudo-Random Verfahren), um seine Informationen zu senden beziehungsweise zu empfangen. Basis ist dabei ein periodisch wiederholter 12-Sekunden-Zeitraum, der ''Frame''; die kleinste, einem bestimmten Terminal zugeordnete Informationseinheit wird ''time slot'' genannt. Innerhalb des Time Slot wird zudem noch in ''pulses'' die Frequenz gewechselt. Die Abfolge, in der die einzelnen Arbeitsfrequenzen durchlaufen werden, wird durch einen Schlüsselalgorithmus definiert.
Der Träger wird zusätzlich mit einem pseudozufälligen Rauschmuster moduliert ([[Direct Sequence Spread Spectrum]], DSSS), welches nur durch einen Kryptoschlüssel, der nur verbündeten Kräften vorliegt, wieder entfernt werden kann. Dieser Schlüssel dient auch der Ermittlung der Sende- und Empfangsfrequenz sowie dem Verschlüsseln des Datenstroms.
Durch das Verteilen des Signales in Verbindung mit redundanter Aussendung und zusätzlichen Fehlerkorrekturdaten nach dem [[Reed-Solomon-Code|Reed-Solomon]]-Verfahren stellt MIDS eine zuverlässige, sichere und nur schwer störbare Datenfunkverbindung bereit. Je nach Aufwand bei der Fehlerkorrektur lassen sich in der Praxis Datenraten zwischen 57 und 114 kbit/s erreichen.

In der Regel sendet in jedem Time Slot stets nur ein Terminal (''dedicated access''), jedoch gibt es zur Netzwerkoptimierung auch Verfahren, bei dem bestimmte Time Slots von jedem beliebigen Terminal bei Bedarf genutzt werden dürfen (''contention access''). Dies gilt vor allem für Informationen, bei denen es aufgrund einer hohen Wiederholrate nicht auf die zuverlässige Übertragung zu einem bestimmten Zeitpunkt ankommt, insbesondere bei digitaler Sprachübermittlung.

Da zu jedem Zeitpunkt die Terminals immer nur auf einer der verfügbaren Frequenzen senden, ist durch eine intelligente Schachtelung/Zuteilung der Time Slots die Schaffung verschiedener, voneinander unabhängiger Teilnetze möglich, die nicht miteinander interferieren. In der Praxis ist dies aber stark begrenzt, da mit der Nutzung von Multi-Netting der Energieeintrag in das Frequenzband (''time slot duty factor'') so erhöht wird, dass Gefahr besteht, die im gleichen Frequenzband angesiedelten Frequenzen der zivilen Flugsicherung ([[Distance Measuring Equipment|DME]], [[Freund-Feind-Erkennung|IFF]]) zu stören. Die erlaubten Obergrenzen sind in nationalen Frequenzfreigaben niedergelegt, die jeweils für einen bestimmten Flugsicherungsbereich (Flight Information Region, FIR) gelten.

Die Zuordnung der Time Slots zu bestimmten Terminals erfolgt durch das ''MIDS network design''. Dieses bestimmt, wann ein MIDS-Terminal auf welchem Time Slot lauschen beziehungsweise senden darf. Das MIDS-Netzwerk wird in digitaler Form in das Terminal geladen und konfiguriert den Sprungfrequenzsender gemäß den Designvorgaben.

Damit sich die einzelnen Datenpakete nicht überschneiden, benötigen MIDS-Terminals zur Identifizierung des korrekten Zeitpunktes des Sendens ein Zeitnormal, die ''net time reference'' (NTR). Eines der Terminals im Netzwerk arbeitet als NTR. Die von ihm versendeten Zeitzeichen gelten per Definition als korrekt. Die übrigen Terminals justieren ihre internen Uhren danach. Je nach Fortschritt des Synchronisierungsprozesses befinden sich die Terminals in den Zuständen:
* starting net entry (Synchronisierung beginnt)
* coarse sync (Grobsynchronisierung erreicht, ab hier ist Datenempfang möglich)
* fine sync (Feinsynchronisierung erreicht, nur hier ist ein Senden möglich)

Die NTR selbst bezieht ihre Zeit üblicherweise aus einem verbindlichen Zeitnormal wie zum Beispiel der [[Global Positioning System|GPS]]-Zeit.

Zur Vermeidung der Abhängigkeit von der lokalen Zeitreferenz NTR bieten MIDS-Terminals mittlerweile auch die Möglichkeit der ''External Time Reference'' (ETR). Hierfür ist aber auf jeder MIDS-Plattform ein hochgenaues Zeitnormal wie beispielsweise GPS zwingend erforderlich.

Die Mischung von ETR- und NTR-basierten Netzwerken ist möglich, sofern ein ETR-Terminal als NTR für diejenigen Netzwerkteilnehmer ausgewählt ist, die das ETR-Verfahren nicht anwenden können.

== Dienste des MIDS ==
Die im Folgenden aufgeführten Kommunikationsdienste können von MIDS gleichzeitig ausgeführt werden, wobei sich die einzelnen Dienste die Bandbreite untereinander teilen:

=== Data Link ===
Taktische Informationen werden gemäß [[Link 16]]-Standard in „fixed format messages“ übertragen. Die hier übertragenen Informationen werden an das [[Führungssystem]] übermittelt, in welches das MIDS integriert ist.

=== Secure Voice ===
MIDS bietet zwei verschlüsselte digitale Sprechfunkkanäle, die in 127 unterschiedlichen virtuellen Kanälen genutzt werden können. Abhängig von der zur Verfügung stehenden Bandbreite können Modulationsgeschwindigkeiten bis zu 16 kbit/s zur Anwendung kommen. Audioinformationen werden in „free format messages“ übertragen.

=== TACAN ===
MIDS enthält als Hardwaremodul einen vollwertigen TACAN-Steckkartensatz. Das Terminal ist einbaukompatibel (fit in form & function) mit vielen militärischen TACAN-Empfängern.

=== Relative Navigation ===
MIDS enthält komplexe Algorithmen zur Auswertung und [[Kalman-Filter]]ung empfangener anderer MIDS-Signale. Die daraus errechnete korrigierte Eigenposition wird wiederum mittels der Link-16-[[PPLI]]-Nachricht ausgestrahlt.

Relative Navigation sollte ursprünglich vor allem Luftfahrzeugen zu einer verbesserten Positionsgenauigkeit verhelfen. Durch die mittlerweile weite Verbreitung von [[Global Positioning System|GPS]] ist diese Funktion allerdings nicht mehr so wichtig wie früher.

== Siehe auch ==
* [[JTIDS]]

== Weblinks ==
* {{Webarchiv | url=http://www.euromids.com/documents/EuroMIDS-Prod-RTS-1l.JPG | wayback=20160304211740 | text=Foto eines MIDS Terminals (Hersteller EuroMIDS)}}
* [https://www.collinsaerospace.com/-/media/Project/CollinsAerospace/CollinsAerospace-Website/product-assets/marketing/M/MIDS/mids-lvt-data-sheet Datenblatt der Fa. Rockwell Collins]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Kommunikation (NATO)]]
[[Kategorie:STANAG]]