Elproma Zeitserver für den Wertpapierhandel

Für den Handel mit Wertpapieren gilt seit dem 03. Januar 2019 eine überarbeitete Richtlinie über Märkte für Finanzinstrumente. Mit der „Markets in Financial Instruments Directive“ MiFID II regelt die European Securities and Markets Authority esma den europäischen Wertpapiermarkt.

Unter anderem ist in Artikel 50 festgelegt, dass alle Handelsplätze und ihre Mitglieder und Teilnehmer ihre Uhren synchronisieren müssen. Geschäftsereignisse werden mit einem Zeitstempel versehen. Leitlinien der esma legen sowohl fest, welche Auflösung dieser Zeitstempel jeweils haben muss, als auch, wie genau die Uhren auf UTC synchronisiert sein müssen. So ist gewährleistet, dass die Zeitstempel den Ablauf eines Handelsgeschäftes richtig dokumentieren.

Handelsnetzwerke müssen ein Minimum von 10 Mio. Trades pro Sekunde gewährleisten. MiFID II legt fest, dass die Zeitstempel eine Auflösung von einer Mikrosekunde und eine Synchronisationsgenauigkeit von besser als 100 µs zu UTC haben müssen. Die London Stock Exchange beispielsweise verfügt durch eine Glasfaseranbindung an das Nationale Zeitlabor in England NPL (National Physical Laboratory) über eine Eingangs-Zeitbasis auf dem Niveau einer Nanosekunde zu UTC.

Die im deutschsprachigen Raum von der Firma Lange-Electronic vertriebenen Zeitserver von Elproma erfüllen die Bedingungen für den Einsatz in Netzwerken von Börsen, Banken und Versicherungen. Sie sind mit einer hoch-genauen internen Frequenzquelle wie einem präzisem Oszillator oder einem Rubidium Oszillator ausgerüstet. Wichtig für den Wertpapierhandel ist vor allem auch die Referenzierung durch die genaue Zeit der Satellitennavigationssysteme GPS, Glonass oder in Zukunft auch Galileo. Der integrierte Satellitenzeitempfänger sorgt für eine präzise Synchronisierung auf UTC mit einer Genauigkeit von besser als 15 Nanosekunden.

Die noch exaktere, und von der Firma Lange-Electronic auch an einigen Stellen in Deutschland bereits realisierte, Alternative ist auch hier die direkte Glasfaseranbindung an ein Zeitlabor.

Im Ethernet wird die Zeit über das Precise Timing Protocol PTP verteilt. Durch Hardware-Timestamping ist gewährleistet, dass die Zeit durch die Elproma Timeserver im Netz mit einer Genauigkeit von besser als 200 Nanosekunden relativ zu UTC bereitgestellt werden kann. Eine weitere Möglichkeit ist die Zeitverteilung über direkte Kabelverbindungen mittels Zeitcode.

Zur Erklärung:
1 Sekunde (s) = 1000 Millisekunden (ms)
1 Millisekunde (ms) = 1000 Mikrosekunden (µs)
1 Mikrosekunde (µs) = 1000 Nanosekunden (ns)
1 Nanosekunde (ns) = 1000 Picosekunden (ps)

Dienstag, 22 Januar 2019 09:37

Entdeckt bei Eumetsat

Unser Zeit-Display groß im Fernsehen!

Wie gut, daß unsere Sekretärin ab und zu SWR3 anschaut und das auch gerade am 30.11.18 abends. Beim Thema Eumetsat blieb sie hängen. Eumetsat ist einer unserer langjährigen Kunden, da weckte der Fernsehbericht ihre Neugier. Sie staunte dennoch nicht schlecht, als im Abspann ein großes Zeitdisplay, unverkennbar mit unserem blauen Logo darauf, in ihrem Fernseher erschien!

Es handelt sich um eine der großen Zeitanzeigen in den Kontrollräumen von Eumetsat. Dort zeigen die Digitaluhren nicht nur einfach die Zeit an. Angeschlossen an das interne Zeitsystem zählt die zweite Zeile der Displays die Zeit bis zu einem nächsten wichtigen Ereignis herunter. Der Countdown kann beispielsweise auf den nächsten Durchlauf eines der Wettersatelliten hinweisen. Die Satelliten auf ihren Erdumlaufbahnen sind immer nur eine bestimmte Zeit für die Antennen sichtbar und übertragen in diesem Zeitraum eine große Menge an Daten. Das Display im Film dürfte eher auf ein noch größeres Ereignis hinweisen, das zum Zeitpunkt der Aufnahme noch 50 Tage in der Zukunft liegt.

Der Fernsehbericht erzählt von den kürzlich abgeschlossenen Modernisierungsarbeiten bei Eumetsat. Immer zuverlässiger werden dadurch die Wettervorhersagen, weil immer mehr und genauere Daten von den Wettersatelliten erfasst und übertragen werden.

Wir freuen uns, daß unsere Displays die Renovierung gut überstanden haben und weithin sichtbar ihre Arbeit verrichten. Sie hängen dort nämlich schon seit einigen Jahren.

Den Bericht findet man in der SWR Mediathek unter:
SWR Aktuell Rheinland-Pfalz
"Satelliten-Kontrollzentrum EUMETSAT modernisiert"
https://swrmediathek.de/player.htm?show=4ff8fda0-f4c6-11e8-8ed2-005056a10824

zur Verbesserung der Störfestigkeit der hochgenauen Positionierung beim autonomen Fahren

Karen von Hünerbein
Werner Lange

Lange-Electronic GmbH

Einführung

Autonomes Fahren

Beim autonomen Fahren bewegen sich Fahrzeuge von einem Ort zum anderen, ohne dass ein Mensch das Fahrzeug beeinflusst.

Es reagiert selbständig auf

  • andere Fahrzeuge
  • Menschen
  • Ampeln und Verkehrszeichen
  • Bauten, Laternenmasten oder Gleise
  • die Bewegung anderer Verkehrsteilnehmer

Um dies zu gewährleisten sind eine Vielzahl von Sensoren im und am Fahrzeug installiert.

Optimierte Zeitpakete im LAN

Clients in einem WAN oder LAN können sich über das Network Time Protocol NTP auf einen Zeitserver synchronisieren, der seinerseits auf einen 1PPS (1 Puls pro Sekunde) eines Zeitlabors synchronisiert ist. Das amerikanische National Institute of Standards and Technology in Boulder, Colorado (NIST) führte eine Untersuchung der Genauigkeit unterschiedlicher NTP-Server durch, die im LAN eingesetzt werden. Dabei fielen regelmäßige Zeitsprünge bei den Messungen bestimmter Zeitserver auf, die weitere Tests verursachten. Durch eine Zusammenarbeit mit dem Hersteller konnten nicht nur die Fehler beseitigt werden, sondern auch die Genauigkeit der Zeitpakete konnte insgesamt erheblich verbessert werden.

Im WAN (Wide Area Network) hat die Asymmetrie des Weges vom Server zum Client und zurück große Auswirkungen auf die Synchronisationsgenauigkeit. Die Genauigkeit der durch Zeitlabore zur Verfügung gestellten Zeitserver im WAN ist hoch und fällt auch deshalb weniger ins Gewicht, weil die Clientsoftware eine Auswahl an im WAN verfügbaren NTP-Servern treffen, und den errechnet zuverlässigsten heranziehen kann.

Das amerikanische NIST untersuchte nun die Genauigkeit von Zeitservern, die für die Zeit-Synchronisation im LAN (Local Area Network) verwendet werden. Die Verbindungswege zwischen Client und Zeitserver sind hier berechenbar. Neben der Auslastung des Netzwerkes liegt ein besonderes Augenmerk auf der Präzision der vom Zeitserver verschickten Zeitpakete. Eine hohe Synchronisationsgenauigkeit ist bei vielen Anwendungen entscheidend.

Der Messaufbau offenbarte in einer bestimmten Netzwerkkonstellation Zeitsprünge bei Zeitservern des amerikanischen Herstellers Masterclock. Zwar bewegte sich die Genauigkeit innerhalb der Spezifikation von besser als einer Millisekunde, aber der Fehler war dennoch auffällig. Um auf die Ursache zu kommen, entwickelte NIST eine Clientsoftware, die sehr schnelle User Datagram Protocol (UDP)-Anfragen an den NTP-Server richtet. Die Auswertung ergab ein deutliches Sägezahnmuster, mit dem der Hersteller konfrontiert wurde. Auch Masterclock erstellte einen eigenen Versuchsaufbau und konnte einen Rundungsfehler im Server Code ausfindig machen.

Masterclock nahm die Chance zur Überarbeitung der Server Firmware wahr und konnte die Genauigkeit der Zeitpakete signifikant steigern. Die beanstandeten Pakete wiesen einen Offset von bis zu 211.3 μs zu UTC auf, in einem Bereich von ~400 μs, also bereits erheblich präziser als die geforderte Genauigkeit von besser als 1 Millisekunde. Die Korrektur des Rundungsfehlers erhöhte die Synchronisationsgenauigkeit auf 118.0 μs, weitere Verbesserungen der Firmware ergaben schließlich 29.4 μs Synchronisationsgenauigkeit, der Noise-Bereich konnte auf 14 μs verringert werden.

Ein Fachvortrag zum Thema wurde auf dem Precise Time and Time Interval Meeting (PTTI) 2018 von NIST und Masterclock gemeinsam vorgestellt:
https://www.researchgate.net/publication/323600571_Improving_packet_synchronization_in_an_NTP_server

Time differences from an NTP server compared to UTCNIST obtained from rapid packet

Die Genauigkeit der Zeitpakete vor dem Update.

 

Eine einfache Möglichkeit, mehrere GNSS und andere HF-Signale zu testen

Das Testen von HF-Signalen wie GNSS, WiFi und Mobilfunk unter realen Bedingungen war komplex und teuer - jetzt ergeben sich neue Möglichkeiten. Mit dem Spirent GSS6450 Record & Playback System (RPS) können Sie schnell und einfach reale HF-Signale für die Wiedergabe in Ihrer Testumgebung aufzeichnen. Die Flexibilität des GSS6450, mehrere HF-Signale auf mehreren HF-Schnittstellen aufzuzeichnen, ermöglicht es Chipsatz- und Geräteentwicklern aus verschiedenen Anwendungsbereichen, umfassend zu testen. Sobald die RF-Daten erfasst sind, wird das RPS im Labor verwendet, um die erfasste Umgebung wiederholt auf dem zu testenden Gerät wiederzugeben. Dadurch sparen Sie Projekt-, Reise- und Entwicklungskosten und verbessern gleichzeitig die Produktleistung, die Qualität und die Zeit bis zur Marktreife.

Aufzeichnung und Wiedergabe mit hoher Wiedergabetreue

Der GSS6450 wurde entwickelt, um komplexe Umgebungen mit der hohen Genauigkeit aufzunehmen, die sicherstellt, dass die Wiedergabeergebnisse im Labor wirklich repräsentativ für die erfassten realen Bedingungen sind.
Die flexible Struktur eignet sich für alle Anwendungen, vom Test kommerzieller Navigationsgeräte bis hin zu Testszenarien für sensible Anwendungen mit potentiellen natürlichen oder absichtlichen Signalstörungen. Mit der 4-Bit-Option können Sie die Datenspeicherungsrate niedrig halten, während das 16-Bit-System einen Dynamikbereich von 80 dB bietet. Durch die wählbare interne Filterung kann der Benutzer sicherstellen, dass nur die Bänder gespeichert werden, an denen er interessiert ist, um Speicherplatz einzusparen.

Die Verbindung von Navigationssimulator und Fahr-/Flugsimulator

Für die Funktion von ADAS (Advanced Driver Assistance Systeme) oder in der Zukunft völlig autonomen Fahrzeugen sind zuverlässige und exakte Angaben über die genaue Position, Geschwindigkeit und Zeit des Fahrzeuges entscheidend. Geliefert werden diese Daten von den globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS).

Mit Hilfe zusätzlicher Korrekturmethoden kann die Position im dreidimensionalen Raum auf einige Dezimeter genau bestimmt werden. Darüber hinaus werden eine Vielzahl verschiedener Sensoren, darunter optische, wie LIDAR und RADAR, zur Erkennung von Hindernissen und Straßenmarkierungen eingesetzt. GNSS-Ortungs- und Bewegungsdaten können über drahtlose Datenverbindungen mit anderen Fahrzeugen (Car2Car) ausgetauscht oder an eine übergeordnete Infrastruktur gesendet werden ( Car2X). So können potentielle Unfälle frühzeitig verhindert werden, es sind keine drastischen Bremsmanöver mehr nötig, und auch die Entstehung von Staus wird immer seltener. Mithilfe der Flottensteuerungstechnik gelingt es sogar, Fahrzeuge zu erkennen, die für den Fahrer nicht sichtbar sind, weil sie beispielsweise in Kurven von Bauten oder einer Bepflanzung verdeckt werden. Die Weiterentwicklung von ADAS Systemen und immer autonomer funktionierenden Fahrzeugen führt zu mehr Sicherheit und höherer Effizienz im Straßenverkehr.

Um die Sicherheit von ADAS und autonomem Fahren zu gewährleisten, müssen Millionen von Testkilometern auf unterschiedlichen Straßen in verschiedenen Umgebungen gefahren werden. Es kann hier nicht vom idealen GNSS-Empfang ausgegangen werden. Insbesondere in Stadtzentren und Berggebieten kann der Navigationsdatenempfang durch die Abdeckung von Signalen durch Gebäude, Brücken, die Vegetation oder Berge gestört sein. Hinzu kommen Beeinträchtigungen durch GNSS-Signale, die auf ebenen und gebogenen Flächen reflektiert werden (multipath).

Darüber hinaus gibt es zusätzliche Störquellen, die GPS/GNSS-Empfänger potenziell blockieren, stören oder verfälschen können, insbesondere auf und direkt neben Autobahnen und in Städten. Das Testen ist in der Regel sehr zeitraubend und kostspielig wenn alle erforderlichen Kilometer tatsächlich gefahren werden müssen.

Um Kosten und Zeit einzusparen und auch die Sicherheit während der Tests für beteiligte und unbeteiligte Personen zu erhöhen, ist es effizienter, die GPS/GNSS- und Interferenzsignalumgebung und auch die Steuerung der autonomen Fahrzeuge realistisch zu simulieren.

Einen solchen Simulationsaufbau für die Navigation und Ortung von Connected Autonomous Vehicles (CAV) hat Spirent Communications plc, der englische Spezialist für GNSS-Simulatoren realisiert. Mittels Simulatoren können Tests von autonomen Fahrzeugen oder Drohnen im Labor durchgeführt werden. Die Vorteile liegen auf der Hand: ohne Gefahr für Unbeteiligte lassen sich so wiederholbare Tests auch in originalgetreu simulierten bewohnten Umgebungen durchführen, also dort, wo die Fahrzeuge schließlich auch eingesetzt werden sollen - und Kosten lassen sich dabei auch einsparen.

Zum Einsatz kommt einiges an hochkarätiger Technik. Die Basis bildet ein dSPACE Scalexio Rechensystem, das speziell für HIL (Hardware-in-the-loop) Projekte entwickelt wurde. Die Satellitendaten liefert ein Spirent GNSS Simulator. Die Fahrzeugsimulation übernimmt IPG CarMaker, eine Software für den virtuellen Test von PKW und leichten Nutzfahrzeugen. Sollen Drohnen und Drohnen-Schwärme virtuell getestet werden, kommt Microsoft AirSim zum Einsatz, eine open-source, cross-platform Drohnen-Simulationssoftware auf Basis der Spiele-Engine "Unreal Engine". Die durch Navigationsdaten gestützten Testfahrten werden mit Spirents Testszenario Software SimGEN erstellt. Für den letzten Schliff bei einer realistischen Signaldarstellung sorgt die 3D-Simulationssoftware SE-NAV der französischen Firma Oktal-SE. SE-NAV berücksichtigt Verfälschungen der Satellitensignale durch Reflexion, Ablenkung und Beugung auf umgebenden Oberflächen. Die Zusammenarbeit zwischen der GNSS Simulator Software SimGEN und der Fahrzeug oder Drohnen Simulator Software übernimmt Spirents SimREMOTE, ein für diesen Zweck erstelltes Interface.

Dieser Simulationsaufbau ermöglicht real-time Tests von Fahrzeugen, Flugzeugen oder Drohnen und die Analyse deren Bewegungs- oder Flugbahn, auch in kritischen Umgebungen - ohne das Labor zu verlassen.

veröffentlicht in: Embedded Selforganizing Systems (Vol 5. No 1. 2018) der TU Chemnitz

von Karen von Huenerbein (Lange-Electronic GmbH) und Werner R. Lange (Lange-Electronic GmbH)

Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) stellen eine genaue Zeit und genaue Ortsinformationen bereit. Diese Angaben spielen eine entscheidende Rolle bei der Positionierung, Navigation und Datenerfassung der meisten unbemannten Luftfahrzeuge (UAVs) und bei verschiedenen Flugoperationen und Aufgaben, wie beispielsweise dem Ergänzen mit Zeitstempeln und der Georeferenzierung von Daten und Bildern, dem RTH (Return to Home, autonomer Rückflug und sichere Landung), dem Vermeiden von Hindernissen und der Durchführung von Geofencing. Einige dieser kritischen Vorgänge haben Auswirkungen auf die Sicherheit des UAV, auf die Umwelt und auch die Gesundheit und Sicherheit von Menschen.

Daher ist es wichtig, die korrekte Funktion der Navigation und des Timings unter einer Vielzahl von natürlichen Umständen zu testen und auch bei GNSS Signal Störungen und Ausfällen sicherzustellen. Die Leistungsfähigkeit von auf GPS/GNSS basierendem Timing und Navigation kann kontrolliert und wiederholbar im Labor  getestet und verifiziert werden.

Der Vortrag stellt eine breite Palette potenzieller Bedrohungen für GNSS Positionierung, Navigation und Timing sowie einen Überblick über verschiedene Testmethoden vor. Darüber hinaus wird eine Methode zur Zeitsynchronisation von Drohnen erläutert, um sichere Schwarm- und Folgeflüge mit UAVs zu ermöglichen.

Der Vortrag ist in englischer Sprache verfasst.

GPS (Global Positioning System) und GNSS (Global Navigation Satellite Systems) liefern eine sehr genaue Position, Geschwindigkeit und Zeit, Angaben, die für viele ADAS (Advanced Driver Assistance Systeme) und autonomes Fahren entscheidend sind.

Mit Hilfe zusätzlicher Korrekturmethoden kann die Position im dreidimensionalen Raum auf einige Dezimeter genau bestimmt werden. Darüber hinaus werden eine Vielzahl verschiedener Sensoren, darunter optische, LIDAR und RADAR, zur Erkennung von Hindernissen und Straßenmarkierungen eingesetzt. GNSS-Ortungs- und Bewegungsdaten können über drahtlose Datenverbindungen mit anderen Fahrzeugen (Car2Car) ausgetauscht oder an eine übergeordnete Infrastruktur gesendet werden ( Car2X), um die frühzeitige Erkennung von möglichen Unfällen zu verbessern, drastische Bremsmanöver auf der Straße zu vermeiden, Staus zu verhindern und sogar Fahrzeuge zu erkennen, die für den Fahrer aufgrund von Verdeckungen in Kurven nicht sichtbar sind. Diese Elemente der Telemetrie in den ADAS Systemen und beim autonomen Fahren dienen der Verbesserung der Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer und auch der Effizienz des Fahrens.

Um diese Sicherheit von ADAS und autonomem Fahren zu gewährleisten, müssen Millionen von Testkilometern auf unterschiedlichen Straßen in verschiedenen Umgebungen gefahren werden. Insbesondere in Stadtzentren und Berggebieten kann der GNSS-Empfang durch die Abdeckung von Signalen durch Gebäude oder Brücken, die Vegetation oder Berge sowie durch Signale, die auf ebenen Flächen reflektiert werden (multipath), gestört werden. Darüber hinaus gibt es zusätzliche Störquellen, die GPS/GNSS-Empfänger potenziell blockieren, stören oder verfälschen können, insbesondere auf und direkt neben Autobahnen und in Städten. Das Testen kann sehr zeitraubend und kostspielig werden, insbesondere wenn alle erforderlichen Kilometer tatsächlich gefahren werden müssen.

Es ist effizienter, die GPS/GNSS- und Interferenzsignalumgebung während Testfahrten mit modernen Record & Replay Systemen aufzuzeichnen, um die realistische Signalumgebung innerhalb des Labors reproduzieren zu können und wiederholbare und realistische Tests zu ermöglichen. Solche neuen Aufzeichnungs- und Wiedergabesysteme können GNSS-Signale in allen Frequenzbändern mit einer hohen Bandbreite und Auflösung sowie vielen zusätzlichen Sensoren synchron aufzeichnen.

Dieses Paper erklärt praktische Anwendungsfälle von GPS/GNSS-Daten bei autonomem Fahren, Car2Car und Car2X, und mögliche Ursachen von Fehlern und Schwachstellen von GPS/GNSS. Es werden entsprechende Testsysteme vorgestellt, um wiederholbare und realistische Tests im Labor zu ermöglichen. Ziel ist es, Zeit und Geld für Tests zu reduzieren und die Sicherheit von Fahrerassistenzsystemen und autonomem Fahren zu verbessern.

Das Paper ist in englischer Sprache verfasst und wurde anlässlich der European Test and Telemetry Conference ettc2018 von Karen von Huenerbein (Lange-Electronic GmbH) veröffentlicht und vorgestellt.

pdfTesting Acquisition of GPS / GNSS Location and Velocity to Improve Safety in Autonomous Driving249.03 KB

pdfPresentation_GSS6450_AutonomDriving.pdf1.49 MB

 

Wenn der nächste öffentliche NTP Server nicht ausreicht

Während sich der heimische Rechner über eine per NTP (Network Time Protocol) und öffentlichem NTP-Server automatisch gestellte Uhr im zwei bis dreistelligen Millisekundenbereich freut, reicht diese Genauigkeit in sensiblen Netzwerken bei weitem nicht aus. Wo die Bandbreiten groß sind, der Zeitstempel auf dem Datenpaket entscheidend oder die Sicherheitsansprüche erhöht, muss ein vermehrtes Augenmerk auf die Zeitsynchronisation im Netzwerk gelegt werden.

Helfen kann hier die seit über 40 Jahren mit dem Thema „präzise Zeit“ beschäftigte Firma Lange-Electronic GmbH aus Bayern, die sich die beiden Netzwerk Timing Profis Masterclock (USA) und Elproma (Polen) ins Boot geholt hat, um den deutschsprachigen Raum mit zuverlässiger und hoch-genauer Zeit im Ethernet zu versorgen.

Beim amerikanischen Hersteller Masterclock ist der Name bereits Programm. Spezialisiert auf digitale und analoge Zeitanzeigen, die per NTP auf dem richtigen Stand gehalten werden, bietet Masterclock auch Zeit- und Frequenzgeneratoren an, die als stabile Hauptuhren (Masterclocks) im Netzwerk per NTP zur Verfügung stehen. Optional kann die Zeit über PTP (Precision Time Protocol) oder diverse Zeitcode-Ausgänge direkt verteilt werden.

Einen Schritt weiter geht die ursprünglich 1992 in den Niederlanden gegründete und seit 1998 in Polen ansässige Firma Elproma. Mit internationalen Innovationspreisen ausgezeichnet, hat die ISO 9001 und IQnet zertifizierte Firma schon mehrfach als Spezialist für die Ethernet Zeitsynchronisations-Protokolle NTP und PTP-IEEE1588 an Forschungs- und Entwicklungsprojekten teilgenommen, so zum Beispiel an CERN White Rabbit und DEMETRA Horizon 2020. Im Rahmen des 2017 abgeschlossenen DEMETRA Projektes wurden Zeitsynchronisations-Services untersucht, einige davon auf Basis des europäischen Satellitennavigationssystems GALILEO. Dabei wurden auch einige Schwächen aufgedeckt. Kritische Infrastrukturen wie beispielsweise intelligente Netze von Stromversorgern (Smart Grids) können durch unzureichende Vorsorge bei der Zeit-Synchronisation anfällig für Angriffe und damit teure Ausfälle sein.

Die Forschungsergebnisse finden in den Elproma Zeitservern ihre Anwendung. Bei Bedarf können die Systeme redundant aufgebaut werden, so dass sie die Zeit über zwei Multi GNSS (Global Navigation Satellite System) Empfänger beziehen können, zusätzlich sind sie abgesichert über interne hoch-genaue Oszillatoren. Erreicht wird dadurch eine Genauigkeit von besser als 15 Nanosekunden relativ zu UTC (Universal Time Coordinated). Bei der Verteilung der Zeit im LAN ermöglicht der modulare Aufbau der Geräte Abstufungen. Mit den Modulen für das Network Time Protocol NTP (LAN 1 und LAN2) und Software Time Stamping werden besser als 10 µsec erreicht. Erheblich genauer – besser als 200 Nanosekunden - wird die Synchronisation bei Verwendung von PTP und den optionalen ARM-basierten PTP-Modulen für LAN3 bis LAN10 mit eigenen IP-Stacks und Hardware Time Stamping. Eine Erweiterung für DCF-77 wäre erhältlich, allerdings genügt hier die mögliche Genauigkeit den Ansprüchen der Geräte eigentlich nicht, es würde sich also maximal um eine zusätzliche Ausfallabsicherung handeln.

Diese hohe Genauigkeit wird benötigt um Rechnernetze beispielsweise im Bereich Telekommunikation, Stromversorgung, Wertpapierhandel oder Forschung und Entwicklung zeitlich zu synchronisieren.

Montag, 18 Juni 2018 11:09

Angreifbarkeit von GNSS

Spirent gibt einen Überblick über die Schwachstellen von GPS, Galileo, und anderen Global Navigation Satellite Systems (GNSS), und einen Einblick in die Möglichkeiten wie man sich gegen spoofing, jamming, und mehr schützen kann.

Medien

Robuste Synchronization & Cyber-Security
bei kritischen Infrastrukturen wie intelligenten Stromnetzen

In den Jahren 2015-2017 hat die Firma Elproma am internationalen Projekt DEMETRA Horizon 2020 teilgenommen.
Das Projekt stellte 9 neue Zeitsynchronisationsservices vor, einige davon auf Basis des GALILEO-Systems der EU.

Dem Projekt DEMETRA gingen zahlreiche Marktstudien voraus, um den Bedarf der Industrie nach Synchronisations-Produkten und -Dienstleistungen zu bestimmen. Zahlreiche technische Audits wurden im Bereich der EU durchgeführt, um herauszufinden, wie die Synchronisation, basierend auf dem GPS-System und Ethernet TCP / IP-Netzwerken, derzeit durchgeführt wird. Die Ergebnisse zeigten zahlreiche Unzulänglichkeiten der derzeitigen Lösungen.
Elproma ist dem DEMETRA Projekt als Experte für die Ethernet-Zeitverteilungsprotokolle NTP (Network Time Protocol) und PTP / IEEE1588 (Precision Time Protokoll) beigetreten. Die Firma wurde zusätzlich mit der Aufgabe betraut, eine neue Methode der sicheren Zeitverteilung zu entwerfen, die z.B. für sichere UTC-Übertragungen verwendet werden kann.

Die Ergebnisse von DEMETRA sind Grundlage weiterer R&D-Arbeiten in anderen EU-Projekten.

Präsentation anlässlich des DG-Energy Workshops 2017 in Brüssel

Nachfolgend das Whitepaper zum Thema von T. Widomski, K. Borgulski, J. Użycki, P. Olbrysz, J. Kowalski (ELPROMA)

 pdfELPROMA - Faults of synchronisation based on GNSS NTP PTP IEEE1588_.pdf6.74 MB

 

Auf der Autonomous Vehicle Technology World Expo, am 5.-7. Juni in Stuttgart, Halle C2 | Stand #AV6005 hat Spirent Communications ein neues Simulationswerkzeug für Connected Autonomous Vehicle (CAV ) vorgeführt.

Ein integriertes Testsystem aus Spirent GPS/GNSS Simulator verbunden mit dspace Scalexio und dspace oder IPG Carmaker, als virtuelle Echtzeit-Testumgebung, und einem Multipath Simulationsmodul für realistische GNSS-Mehrwegesignale anhand von 3D Stadtmodellen. So lassen sich Ortung und Navigation von autonomen Fahrzeugen kontrolliert und wiederholbar testen.

 

Medien

Alle GNSS Empfänger, die das Europäische "CE" Kennzeichen tragen sollen, müssen seit 13. Juni 2017 der "RED" (Radio Equipment Directive) entsprechen.

Die Tests hierfür sind einfach, setzen jedoch einen GNSS Simulator voraus. Die Hersteller können die Tests selbst durchführen oder einem externen oder mobilen Testlabor überlassen.

Betroffen sind Satelliten-Navigationsgeräte aller Art, eine Ausnahme bilden Empfänger, die in der Luftfahrt, Schiffahrt oder im militärischen Bereich eingesetzt werden.

Hilfe finden Sie bei uns zu diesem Thema in jedem Fall!

pdfSpirent Presentation "RED"552.03 KB

Mittwoch, 13 September 2017 11:59

40 Jahre Lange-Electronic!

Stolz blicken wir auf 40 Jahre Lange-Electronic zurück!

40 Jahre Erfahrung mit hochgenauer Zeit und Frequenz.

40 Jahre hochinteressante Projekte, für die wir uns
bei unseren Kunden herzlich bedanken!

Donnerstag, 23 März 2017 10:12

Whitepaper: Grundlagen zu GNSS Bedrohungen

Wie die wachsende Bedrohung von Satellitennavigationssignalen Ihr System gefähren kann - und was Sie dagegen unternehmen können

Satellitennavigationssignale aus dem Weltall sind bedenklich schwach, sie können leicht blockiert, beschädigt oder durch wachsende Störungen beeinträchtigt werden - durch Sonnenaktivität, zivilisationsbedingte Störungen, bösartig gefälschte GPS Signale und die Manipulation von Positions- und Zeitinformationen.

Da wir uns inzwischen im Rahmen vieler industrieller Anwendungen mehr und mehr auf GNSS Signale und Daten verlassen, gehört die Kenntnis dieser Gefahren und das Wissen darum, wie man ihnen begegnen kann, zum entscheidenden Risiko-Management, für Hersteller, System- und Applikations-Anbieter und auch für Endnutzer.

Dieses Whitepaper beinhaltet:

  • ƒƒeinen Überblick über die unterschiedlichen Gefahren für GNSS Signale und wohin diese sich entwickeln
  • ƒƒeine erste Hilfe dabei,  die Anfälligkeit Ihres Systems gegenüber GNSS Bedroghungen zu erkennen
  • ƒƒeinen Überblick über die aktuell effektivsten Techniken um das Risiko von GNSS Ausfällen, Fehlern oder Cyber-Attacken für Ihr System zu verringern
  • ƒƒeine Einführung in Spirent's GNSS An introduction to Spirent’s GNSS Service zur Einschätzung von Gefahren und deren  Entschärfung

Sprache: Englisch

Donnerstag, 23 März 2017 09:43

Spirent PT TestBench

Lassen Sie sich von Spirent's GNSS Spezialisten unterstützen!

Effektive GNSS Tests zu planen, zu konstruieren und durchzuführen erfordert Erfahrung und Zeit. Die Spirent PT TestBench kann Sie in beiderlei Hinsicht unterstützen. Sie laden eines der vorgefertigten Testszenarien - und auf Mausklick führt die PT TestBench der Reihe nach Tests durch, interagiert mit Gerät im Test, analysiert die Ergebnisse und generiert einen Report - und Sie bekommen eine Einschätzung über wesentliche GNSS Leistungsparameter oder eventuelle Schwächen Ihres Gerätes.

PT TestBench Merkmale:

Cover GNSS testing, easily.
Choose and customise pre-created test suites to test your device’s key GNSS capabilities…and execute them with a single click.
Save hours with automated testing
Effective GNSS testing demands each test to be re-run dozens of times. Let PT TestBench do the iterations for you, then present you with the results.
Test with the latest real-world threats
Confirm your device’s resistance using PT Cloud, a constantly-updated library of real-world GNSS challenges and threats – from current space weather to the latest spoofing attacks.
Understand results at a glance
Take hard work out of analyzing your results, as PT TestBench carries out the statistical interpretation of results for you – giving you a simple pass/fail, based on your choice of criteria.
Simplified closed loop testing
Easily interface with multiple GNSS devices. PT TestBench can control the device by sending remote commands, and can also log its data.
 
Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
 
 
Dienstag, 16 August 2016 17:20

Spammails über wlange@lange-electronic.de

Offenbar ist eines unserer Firmenhandies beim Wechsel in ein Roaming Netz einem Hackerangriff unterlegen und hat sich zum Versand von Spammails missbrauchen lassen.

Wir entschuldigen uns für Unannehmlichkeiten, die dadurch entstanden sind!

Um dem Problem zu begegnen haben wir unsere email Adressen geändert. Emails, die über @lange-electronic.de kommen sind nicht von uns! Bitte löschen Sie solche emails ungelesen.

Unsere neuen Email Adressen finden Sie hier.

Achieving Reliable and accurate Results with RF Simulation of GNSS Signals

Karen von Hünerbein, Werner Lange, Lange-Electronic GmbH
Rudolf-Diesel-Str. 29 a
D-82216 Gernlinden
Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!


Abstract Text:


Positioning, timing and navigation (PNT) with Satellite Navigation Systems like GPS, GLONASS, Beidou and Galileo are more and more widespread and used in very different types of applications including core telemetry applications. Global Navigation Satellite Systems (GNSS) receivers in Safety Critical Applications such as landing airplanes, Critical Infrastructure or Remote Sensing missions e.g. Earth Observing Satellites need to be very robust and reliable under a variety of environmental conditions, sometimes very harsh ones outside the atmosphere. Timing is critical in communication between satellite ground stations and the satellites, e.g. telemetry tracking and command, or communication protocols using Time Division Multiple Access.
Thus, it is crucial to test GNSS receivers thoroughly under a variety of different conditions, also extreme conditions like very high dynamics or unhealthy GNSS satellites.
For this purpose GNSS RF signal simulators are a versatile and flexible tool. The tests can be repeated as many times as necessary with identical conditions. Besides this a simulator offers complete control across the scenario, every single detail can be controlled and changed. In RF simulators comprehensive error models are available for satellite signals and clocks, satellite orbits and health flags, obscuration and multipath, atmospheric conditions, antenna characteristics, vehicle dynamics, leap seconds, jamming and aiding Inertial sensors. Each of them can be controlled individually. For some tests, like unhealthy satellites or future constellations RF, simulators are the only way for testing, as future signals, for example, are not available in live sky test.
In this paper, we will introduce the capabilities of GNSS simulators with a wide range of different error conditions and show several telemetry use cases.

pdfETC_2016_Testing_Telemetry_Systems_with_GNSS.pdf400.88 kB

Donnerstag, 20 November 2014 10:49

Masterclock

logo-300-masterclock

Als offizieller deutscher Vertrieb des amerikanischen Zeitspezialisten "Masterclock" können wir unser Produktspektrum erweitern.

 

 

Digitale Displays

digital-displays

NTDS Reihe – die NTP Displays können sich entweder mit einer internen Masterclock NTP Quelle oder Ihrem existierenden Ethernet Netzwerk verbinden um eine synchronisierte Zeit über das Internet zu beziehen

Die Displays können mit dem einheitlichen IEC, AC oder PoE (Power over Ethernet) betrieben werden.

Rackmountausführungen sind auch erhältlich.

TCDS Reihe – die Time Code Displays werden mit einem IRIG/SMPTE/EBU Zeitcode synchronisiert.

Sowohl bei den LEDs als auch bei den Gehäusen sind unterschiedliche Farben und Größen erhältlich.

 

 

 

Analoge Displays

 

analog-displays

 

Für alle, die analoge Displays bevorzugen bieten wir Masterclocks traditionelle Wanduhren entweder mit NTP oder Zeitcode Zeitbezug an. 

Die analogen Uhren haben verschiedene Zifferblätter zur Auswahl, einschließlich ein 24 Stunden Anzeige (Bild links), Zifferblätter ganz ohne Zahlen (Bild Mitte), und 12 Stunden Anzeigen (Bild rechts). Ein Großteil dieser Uhren kann mit beleuchteten Zifferblättern geliefert werden.

 

Zeitcodegeneratoren - "Master Clocks"

 

mcr-1000

Der kompakte MCR1000 und der rackmountfähige MCR5000 bilden als multi-funktionale Master Uhren den Kern der Masterclock Präzisionszeitgeräte. Sie sind vielfältig konfigurierbar und stellen eine große Anzahl an Ein- und Ausgängen für unterschiedlichste Synchronisationsaufgaben zur Verfügung.

Sie sind in der Lage sich auf GPS, HSO (High Stability Oscillator), IRIG, NMEA, NTP und SMPTE/EBU zu synchronisieren und erzeugen NTP, NMEA, NENA, PPO, PPS, SMPTE/EBU und ein 10 MHz Sinussignal.

mcr-5000

 

 

Der Spirent GSS9000 ist ein Mehrfrequenz, Multi-GNSS RF Konstellationssimulator mit einem neuen Exzellenzstandard für Global Navigation Satellite Systems (GNSS) Simulation in Forschung und Entwicklung und bei den anspruchsvollsten Testaufgaben. Der GSS9000 erzeugt umfassende GNSS Signale und Codes für alle GNSS auf allen L-Band Frequenzen mit höchster Flexibilität, Kohärenz, Signaltreue, Genauigkeit, Dynamik und Zuverlässigkeit.

Die Vorteile, die der GSS9000 jedem GNSS Entwickler bietet, umfassen u.a. komplexe, vielfältige und umfangreiche Simulationen, volle Kontrolle über alle Aspekte der GNSS Signalumgebung, unbegrenzte Wiederholbarkeit jedes Tests und die Einstellung systematischer Fehlerbedingungen, Störfaktoren und Ereignisse, die mit den echten Satellitensignalen im Test zum Teil nicht möglich wären (z.B. Satelliten abschalten).

Das GSS9000 System besteht aus einem Spirent C50r Hauptcomputer mit der umfangreichen Spirent Simulationssoftware SimGEN und dem flexibel konfigurierbaren Signalgenerator. Mehrere GSS9000 Gehäuse können miteinander kombiniert werden, so dass sich ein integriertes, kohärentes Signalgenerator-Gesamttestsystem bildet, je nachdem wie viele Signale oder RF Ausgänge benötigt werden. Eine Vielzahl von Systemerweiterungen und Optionen ermöglicht den Ausbau des GSS9000 für spezifische Testanwendungen. Sie können entweder sofort angeschlossen oder später hinzugefügt werden.

Eine Auswahl der Schlüsselfunktionen des GSS9000:

  • Weltweit einzigartige Simulations-Updaterate von 1000 Hz: bei der Signalneuberechnung durch die Steuersoftware SimGEN und bei der Hardware Signalerzeugung (Simulation Iteration Rate und Hardware Update Rate). Dies ermöglicht Echtzeit-Fernsteuerung und Echtzeit-Bewegungssteuerung des Fahr-/Flugzeugs mit sehr geringer Latenzzeit und die Simulation von hoch dynamischen Fahrtrouten/Flugbahnen und Luftmanövern bei jeglichen Flugkörpern und Fahrzeugen.

  • Es gibt 160 Signalkanäle plus 640 eingebettete Mehrwege-Signalkanäle für bis zu 10 verschiedene GNSS Frequenzen in einem Gehäuse.

  • Es gibt eine Gehäuseversion mit einzelnem RF-Ausgang und eine mit doppeltem RF-Ausgang für Differentielles GNSS und Mehrfach-Fahrzeug Simulation

  • Extrem hohe Signalgenauigkeit von 0,3 mm RMS Pseudorange und hohe Dynamik mit bis zu 120.000 m/s relative Geschwindigkeit

  • flexible Neukonfigurierbarkeit und Umbelegung der Signalgeneratorkarten mit anderen GNSS Konstellationen und Frequenzen von einer Simulation zur nächsten

  • vor Ort Aufrüstbar auf weitere GNSS Frequenzen

  • alle zukünftigen Signale / GNSS im L-Band können später nachgerüstet werden

 

Umfassende, funktionsreiche Fehlermodellierung

  • viele verschiedene Multipathmodelle

  • Antennencharakteristika mit Dämpfung und Phase

  • Hebelarmeffekte

  • Ionosphären- und Troposphären- Modelle

  • DGPS Korrekturen

  • Pseudorange-Abweichungen für RAIM Tests

 

Einzigartiger Erfahrungsschatz und Kundensupport

  • E-Mail-, Online- und Telefonsupport, hunderte Hilfsdokumente in Datenbank Online verfügbar

  • Jedes Testsystem enthält mathematisch fundierte Funktionen aus
    fast dreißigjähriger Entwicklungszeit und GNSS Testerfahrung

 

Volle Kontrolle

  • Vollständige Kontrolle über Satellitenkonstellation und Fahrzeugbewegungen

  • Umfangreiche Modelle für Fahrzeuge und Trajektorienberechnung

  • umfangreicher Fernsteuer-Kommandosatz für Echtzeit-Fernsteuerung und Fahrzeugbewegungssteuerung in Echtzeit mit 1000 Hz

Donnerstag, 30 Januar 2014 10:12

Oktal-SE

Oktal-SE ist ein französisches Unternehmen mit Hauptsitz in Toulouse, das sich einerseits auf COTS- Software für Sensorsimulationen für Forschung und Entwicklung, und andererseits auf real-time 3D Anwendungen spezialisiert hat.

Die Firma wurde 2001 von Jean Latger als Tochtergesellschaft zu der bereits seit 1989 bestehenden Oktal gegründet, die zu der SOGECLAIR Gruppe gehört.

Oktal-SE bietet seinen Kunden Multi-Sensor Simulationssoftware und die damit verbundenen Dienstleistungen an.

Die verschiedenen Softwarepakete bieten Simulationen im kompletten elektro- optischen und elektromagnetischen Frequenzbereich an. Die Pakete kombinieren Raytracing mit modernster 3D Darstellung von Umgebungen - dies gilt selbstverständlich auch für GPS und andere GNSS Umgebungen.

Oktal-SE bietet auch speziell auf den jeweiligen Anwender zugeschnittene Software sowie Beratung bei der Weiterentwicklung beim Kunden.

SE-N@V

wird verwendet um die unterschiedlichen Empfangsbedingungen von GNSS Signalen z.b. in Urban Canyons darzustellen und auszuwerten.

Die Software berechnet z.B. Abschattung und Multipaths und ermöglicht dadurch dem Nutzer den Signalempfang in einer bestimmten Umgebung zu berechnen und letztendlich deutlich zu verbessern.

SE-Workbench

Oktal-Se bietet sechs verschiedene Workbenches an. Diese bestehen aus jeweils einer Standard- und einer Advanced Edition für die Bereiche Elektro-Optik (EO), Radio-Frequenz (RF) oder GNSS.

Die SE-Workbench-EO ist mittlerweile auch als e-learning Kurs erhältlich.

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