МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к области информационных и телекоммуникационных технологий и может использоваться в системах управления силовых структур, в системах управления, применяемых при возникновении аварий и чрезвычайных ситуаций.
Известен комплекс средств автоматизации командного пункта тактического соединения (ПМ РФ №41889, G06F 15/16, 2004 г.).
Устройство содержит комплекс средств передачи данных для связи с внешними абонентами, с которыми также связан выход речевой телефонной линии комплекса, локальную вычислительную сеть ЭВМ, связывающую между собой ЭВМ автоматизированных рабочих мест и ЭВМ отображения, графопостроитель, проектор (средство отображения коллективного пользования) и средства итогового документирования, позволяет организовать параллельную работу 26 автоматизированных рабочих мест (АРМ) и обмен информацией с 52 абонентами. Данный известный комплекс может быть представлен либо в стационарном, либо в мобильном исполнении.
Недостатком известного комплекса является то, что в нем отсутствуют необходимые в мобильном комплексе средства видеонаблюдения, средства измерения дальности до объекта и средства определения местоположения средства передвижения.
Известен подвижный комплекс средств автоматизации управления по пат. РФ №2266563, G06F 17/60, 2005 г.).
Комплекс предназначен для решения задач тылового и технического обеспечения на семи автоматизированных рабочих местах (АРМ), объединенных локальной вычислительной сетью (ЛВС), обработки картографической информации, автоматизированного обмена информацией с вышестоящими и нижестоящими органами тылового (технического) обеспечения,
управления нижестоящими органами тылового (технического) обеспечения как в автоматизированном, так и в неавтоматизированном режимах, обеспечения телефонной связи (открытой и закрытой) с вышестоящими и нижестоящими пунктами управления (ПУ), радиосвязи при движении в колонне.
Подвижный комплекс средств автоматизации управления содержит автоматизированное рабочее место (АРМ) командира бригады и два рабочих места должностных лиц, размещенных в командирском и оперативном отсеках штабного прицепа, два автоматизированных рабочих места должностных лиц, размещенных в оперативном отсеке штабной машины.
Недостатками устройства являются его громоздкость и избыточность состава аппаратуры, обусловленные его специализацией (решение задач управления органами тылового и технического обеспечения на уровне бригады) и, следовательно, невозможность применения на нижних уровнях тактического звена управления.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является комплекс средств автоматизации управления войсками для командно-штабной машины по пат. РФ №37838, G01S 13/00, 2003 г., принятый за прототип.
Блок-схема устройства-прототипа представлена на фиг.1, где обозначено: 1 - блок видеонаблюдения за объектом; 2 - блок измерения дальности до объекта; 3 - блок определения местоположения средства передвижения; 4 - блок сбора данных от средств исполнения задач; 5 - блок приема и передачи данных исполнителям задач со средствами защиты информации; 6 - блок управления в виде ЭВМ с антивибрационными элементами крепежа.
Устанавливаемые на средстве передвижения блоки 1, 2, 3, 4, 5, соответственно видеонаблюдения за объектом, измерения дальности до объекта, определения местоположения средства передвижения, сбора данных от средств исполнения задач, приема и передачи данных исполнителям задач связаны с блоком 6 управления, который выполнен в виде терминала систем связи с многозадачной русифицированной операционной системой с исходными
текстами и программным обеспечением, позволяющим вести документированный информационный обмен абонентов по каналам связи с одновременным расчетом специализированных задач таких как "ведение оперативно-тактической обстановки", "минновзрывные заграждения", "масштабы поражения ядерным оружием", "расчетные процедуры командования и штаба", "радиационная, химическая и бактериологическая защита", "радиоэлектронная борьба". Блок управления может содержать четыре ЭВМ, две ЭВМ или одну ЭВМ, причем половина ЭВМ (не менее одной) выполнены с возможностью выноса из средства передвижения (выносные ЭВМ). Данное известное устройство позволяет автоматизировать управление войсками тактического звена.
Устройство-прототип работает следующим образом (взято из описания ПМ РФ №37838). Данные по оперативной обстановке от внешних источников по каналам связи поступают в устройство приема-передачи и накапливаются в блоке управления, куда также поступают данные от дальномера, от блока видеонаблюдения, блока сбора данных от исполнителей задач, блока определения местоположения средства передвижения, на котором установлен комплекс. Блок управления ведет расчет поставленных задач и доводит результаты расчета конкретным исполнителям через блок приема-передачи.
Недостатками устройства-прототипа являются ограниченные функциональные возможности, определяемые отсутствием средств речевого общения между должностными лицами внутри средства передвижния, например, командно-штабной машины (КШМ) в условиях шума от работающих двигателей, малым расстоянием, на которое можно выносить ЭВМ из средства передвижения (обеспечивается лишь до 100 м для комплекса с четырьмя ЭВМ и до 157 м для комплекса с двумя или с одной ЭВМ), отсутствием возможности (судя по схеме) передачи данных (с целью управления) от ЭВМ к блокам видеонаблюдения, измерения дальности, определения местоположения средства передвижения, сбора данных от средств исполнения задач.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей комплекса.
Для устранения указанных недостатков в мобильный комплекс средств автоматизации управления, содержащий установленные на средстве передвижения блок видеонаблюденния за объектом, блок измерения дальности до объекта, блок определения местоположения средства передвижения, блок сбора данных от средств исполнения задач, ЭВМ с антивибрационными элементами крепежа, согласно изобретению, введены блок коммутации и связи со средствами защиты информации, микротелефонные гарнитуры, а также n пар модемов или узел доступа и n радиостанций, причем узел доступа и n радиостанций функционируют по единому протоколу, при этом микротелефонные гарнитуры соединены с блоком коммутации и связи, блоки видеонаблюдения, измерения дальности до объекта, определения местоположения средства передвижения и блок приема данных от исполнителей задач двунаправленными соединениями через блок коммутации и связи соединены с ЭВМ, обеспечивающими документированный информационный обмен операторов ЭВМ между собой и по каналам связи с одновременным решением специализированных задач, при этом m (m≥0) ЭВМ соединены с блоком коммутации и связи, а n (n≥1) ЭВМ соединены с ним через соответствующие пары модемов, или n ЭВМ соединены с n соответствующими радиостанциями, связанными с узлом доступа, соединенным с блоком коммутации и связи.
1
m+n
1
n
1
n
1
к
1
n
i
i
Схема предлагаемого устройства (первый вариант) представлена на фиг.2, где обозначено: 1 - блок видеонаблюдения за объектом; 2 - блок измерения дальности до объекта; 3 - блок определения местоположения средства передвижения; 4 - блок сбора данных от средств исполнения задач; 5 - блок коммутации и связи со средствами защиты информации; 6 - 6 - ЭВМ с антивибрационными элементами крепежа; 7 - 7 - проводные модемы на стороне ЭВМ; 8 - 8 - проводные модемы на стороне блока коммутации и связи; 9 - 9 - микротелефонные гарнитуры; 10 - 10 - проводные соединения между соответствующими модемами 7 и 8.
1
m+n
Предлагаемое устройство (первый вариант) содержит блоки видеонаблюдения за объектом 1, измерения дальности до объекта 2, определения местоположения средства передвижения 3, сбора данных от средств исполнения задач 4, которые через блок 5 коммутации и связи двунаправленными соединениями связаны с ЭВМ 6 - 6, обеспечивающими документированный информационный обмен должностных лиц (операторов) ЭВМ между собой и по каналам связи с одновременным решением специализированных задач. При этом n ЭВМ из общего количества m+n выполнены с возможностью выноса из средств передвижения (выносные ЭВМ). В зависимости от области применения и уровня управления, на котором применяется предлагаемое устройство, решаемыми специализированными задачами могут быть такие, как «техническое обеспечение», "ведение оперативно-тактической обстановки", "минновзрывные заграждения", "масштабы поражения ядерным оружием", "расчетные процедуры командования и штаба", "радиационная, химическая и бактериологическая защита", "радиоэлектронная борьба" и другие.
1
к
1
n
1
n
1
n
m+1
m+n
К блоку 5 коммутации и связи подключаются микротелефонные гарнитуры 9 - 9 и проводные модемы 7 - 7, к которым через проводные соединения 10 - 10 и модемы 8 - 8 подключены выносные ЭВМ 6 - 6. Блок 5 коммутации и связи позволяет должностным лицам проводить закрытые телефонные переговоры по радио- и проводным каналам связи, обеспечивает прием/передачу данных с засекречиванием и имитозащитой по классу защищенности, соответствующему предъявляемым требованиям для уровня управления, на котором применяется предлагаемое устройство.
Блок 5 коммутации и связи может быть выполнен по аналогии с устройством, описанным в ПМ РФ №58834, H04L 12/56, 2006 г.
1
n
1
n
Проводные модемы 7 - 7 и 8 - 8 выполнены по технологии DSL. С помощью технологии DSL можно организовать дуплексную передачу информации с дальностью до 7,5 км со скоростью до 160 кбит/с на одной медной паре при диаметре жилы кабеля 0,5 мм. (Мирошников Д. Модемы для физических линий - PC Week/RE, 1998 г., №8 (132)). Новые протоколы
m+1
m+n
1
n
данной технологии обеспечивают и более высокие скорости (См., например, Барсков А.Г. Skype, Triple Play и футбол. - Сети и системы связи, 2006 г., №6). При этом для увеличения длительности функционирования выносимой аппаратуры (ЭВМ 6 - 6 и проводных модемов 8 - 8) предусматривается передача электропитания по проводам (дистанционно) через модем, расположенный в КШМ (См., например, Большова Г. Решения ADC для xDSL и Wi-FL - PC Week/RE, 2004 г., №7 (421), а также Мирошников Д. Модемы для физических линий. - PC Week/RE, 1998 г., №8 (132)). Аппаратура предлагаемого комплекса выполнена с возможностью ее размещения на средстве передвижения, в качестве которого может быть использован автомобиль, самолет, водное транспортное средство и т.п.
Для повышения удобства и оперативности при работе с выносными ЭВМ вне средства передвижения обмен между ними и блоком коммутации и связи строится на основе оборудования одного из стандартов беспроводных технологий (см. например, С.Гордейчик, Еще раз про WLAN, BYTE Россия, 2005 г., №8). Примеры применения устройств беспроводной сети приведены в статье В. Максимова «Многообразное применение беспроводных технологий», PC Week/RE №(484) 22'2005 от 21.06.2005, при этом дальность действия одного пролета доходит до 30 км, а скорость передачи - до 54 Мбит/с.
1
m+n
1
к
1
n
Схема предлагаемого мобильного комплекса средств автоматизации управления (второй вариант) с применением беспроводных технологий для выноса ЭВМ представлена на фиг.3, где обозначено: 1 - блок видеонаблюдения за объектом; 2 - блок измерения дальности до объекта; 3 - блок определения местоположения средства передвижения; 4 - блок сбора данных от средств исполнения задач; 5 - блок коммутации и связи со средствами защиты информации; 6 - 6 - ЭВМ с антивибрационными элементами крепежа; 9 - 9 - микротелефонные гарнитуры; 11 - узел (точка) доступа, поддерживающая стандарт беспроводной технологии; 12 - 12 - радиостанции, работающие по тому же стандарту беспроводной технологии, что и узел доступа 11.
1
m+n
Предлагаемое устройство содержит блоки видеонаблюдения за объектом 1, измерения дальности до объекта 2, определения местоположения средства передвижения 3, сбора данных от средств исполнения задач 4, которые через блок 5 коммутации и связи двунаправленными соединениями связаны с ЭВМ 6 - 6, обеспечивающими документированный информационный обмен должностных лиц (операторов) ЭВМ между собой и по каналам связи с одновременным решением специализированных задач. При этом n ЭВМ из общего количества m+n выполнены с возможностью выноса из средств передвижения (выносные ЭВМ). В зависимости от области применения и уровня управления, на котором применяется предлагаемое устройство, решаемыми специализированными задачами могут быть такие, как «техническое обеспечение», "ведение оперативно-тактической обстановки", "минновзрывные заграждения", "масштабы поражения ядерным оружием", "расчетные процедуры командования и штаба", "радиационная, химическая и бактериологическая защита", "радиоэлектронная борьба" и другие.
1
к
1
n
m+1
m+n
К блоку 5 коммутации и связи подключаются микротелефонные гарнитуры 9 - 9 и узел доступа 11, а радиостанции 12 - 12, работающие по тому же стандарту (протоколу) беспроводной технологии, что и узел доступа 11, подключены к выносным ЭВМ 6 - 6. Блок 5 коммутации и связи позволяет должностным лицам проводить закрытые телефонные переговоры по радио- и проводным каналам связи, обеспечивает прием/передачу данных с засекречиванием и имитозащитой по классу защищенности, соответствующему предъявляемым требованиям для уровня управления, на котором применяется предлагаемое устройство.
Блок 5 коммутации и связи может быть выполнен по аналогии с устройством, описанным в ПМ РФ №58834, H04L 12/56, 2006 г.
Возможно такое исполнение узла доступа и радиостанций, а также модемов, которое предусматривает одновременную передачу голоса и данных. Это обеспечивается реализацией соответствующего качества обслуживания (QoS), то есть передачей голоса с повышенным приоритетом.
i
i
Модемы 7 и 8 или узел доступа 11 и радиостанции 12; обеспечивают прием/передачу данных с засекречиванием и имитозащитой по классу защищенности, соответствующему предъявляемым требованиям для уровня управления, на котором применяется предлагаемое устройство.
Предлагаемый мобильный комплекс средств автоматизации управления функционирует следующим образом.
1
m+n
1
m
m+1
m+n
1
m+n
m+1
m+n
1
n
1
n
1
к
Данные по оперативной обстановке от внешних источников по каналам связи поступают через блок 5 коммутации и связи в ЭВМ 6 - 6, куда также поступают данные от блока видеонаблюдения 1, от блока измерения дальности до объекта 2, от блока определения местоположения средства передвижения 3, от блока сбора данных от средств исполнения задач 4. Должностные лица (операторы), находящиеся в КШМ или с выносными ЭВМ вне КШМ, формируют на ЭВМ 6 - 6, 6 - 6 исходящие документы и обрабатывают входящие документы от вышестоящих и нижестоящих органов управления. Команды для управления от операторов, а также команды, сформированные в результате решения на ЭВМ 6 - 6 специализированных задач, поступают через блок 5 коммутации и связи к блокам 1, 2, 3, 4 соответственно. В случае выноса ЭВМ 6 - 6 за пределы КШМ выносные ЭВМ подключаются к блоку коммутации и связи 5 через соответствующие модемы 7 - 7 и 8 - 8. В процессе выполнения своих функциональных обязанностей операторы взаимодействуют путем обмена данными между ЭВМ, осуществляемого через блок 5 коммутации и связи, а также ведут речевой обмен с использованием микротелефонных гарнитур 9 - 9, в том числе с членами экипажа КШМ, и который также осуществляется через блок 5 коммутации и связи.
Предлагаемый мобильный комплекс средств автоматизации управления по второму варианту функционирует следующим образом.
m+1
m+n
Должностные лица при выполнении своих обязанностей эксплуатируют комплекс аналогично первому варианту. При этом обмен данными с выносными ЭВМ 6 - 6 в процессе функционирования мобильного комплекса осуществляется с использованием беспроводных технологий.
Предлагаемое техническое решение реализуется с помощью широко известных и доступных изделий, обладает более широкими функциональными возможностями, лучшими тактико-техническими характеристиками:
- возможностью внутренней связи операторов и членов экипажа КШМ в условиях шума от работающих двигателей средства передвижения;
- возможностью выноса ЭВМ на существенно большие расстояния по сравнению с известными устройствами,
- возможностью управления со стороны ЭВМ блоками видеонаблюдения, измерения дальности до объекта, определения местоположения средства передвижения, сбора данных от средств исполнения задач;
- удобством эксплуатации выносных ЭВМ при использовании беспроводных технологий.