АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОРАБЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС СВЯЗИ
AUTOMATED SHIPBORNE COMMUNICATION SYSTEM

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к технике управления корабельными радиокомплексами, и может быть использовано для организации внутренней и внешней связи на кораблях, судах и других подвижных объектах.
Наиболее близким к предлагаемому является корабельный комплекс [1], выполненный в виде пяти модулей, соединенных между собой посредством разнесенной по кораблю (объекту) внутрикомплексной транспортной сети в виде четырех подсетей, при этом основным элементом комплекса является вычислительный комплекс управления информационно-управляющей системы, который обеспечивает автоматизацию процессов управления соединений в сетях радиосвязи с заданными корреспондентами, оценку и выбор радиоканалов, динамическое управление параметрами радиоканала, мониторинг радиосетей, формирование и контроль состояния трактов связи, а также коммутацию АРМ ДС на оконечную аппаратуру и радиоканальные средства связи. Применение такой системы позволяет расширить функциональные возможности аппаратуры и повысить качество каналов передачи информации, а также эффективность использования сети, объединяющей все подсистемы АКС корабля.
Недостатками известного корабельного комплекса являются ограниченные функциональные возможности при общей усложненности и невысокая надежность.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей за счет автоматизации процессов управления, повышения качества каналов передачи информации, надежности и живучести.
Поставленная задача достигается тем, что в автоматизированном корабельном комплексе связи, содержащем в своем составе антенно-фидерную подсистему, включающую первую, вторую и третью приемные, первую, вторую и третью передающие антенны различных диапазонов, а также первую и вторую антенну УКВ диапазона, первый и второй антенные коммутаторы, первое и второе антенные согласующие устройства, каналообразующие средства, включающие первое и второе радиопередающие, первое, второе, третье и четвертое радиоприемные устройства КВ-диапазона, радиоприемное устройство СВ диапазона, первую, вторую и третью радиостанцию УКВ диапазона, аппаратуру управления, оконечную аппаратуру, включающую первое и второе автоматизированные рабочие места (АРМ) оператора, и первую и вторую шифровальную аппаратуру связи (ШАС), локальную информационно-вычислительную сеть (ЛИВС) Ethernet, согласно изобретению дополнительно введены комплект из девятнадцати адаптеров, обеспечивающих сопряжение каналообразующих средств, аппаратуры управления и оконечной аппаратуры по информационным стыкам и стыкам управления с ЛИВС Ethernet, дублированная локальная информационно-вычислительная сеть Ethernet, выполняющая функцию коммутатора стыков адаптеров посредством MAC адресов адаптеров, центр обработки данных, программное обеспечение, обеспечивающее автоматизацию работы оператора связи, подсистема электропитания, шифровальное устройство, устройство документирования, специальный коммутатор шифровальной аппаратуры связи, слуховой телеграфный аппарат ШАС и N выносных постов связи, а также в автоматизированный корабельный комплекс связи дополнительно введены девять распределительных блоков и четыре блока расширения адаптера, при этом первые входы-выходы первого и второго радиопередающих устройств подключены через первый и второй распределительные блоки, первый и второй блоки расширения адаптера, первый и второй адаптеры к каждой из дублированных ЛИВС, а вторые входы-выходы первого и второго радиопередающих устройств подключены к первому антенному коммутатору, вторые входы-выходы которого соединены с первыми входами-выходами первого и второго согласующих устройств, вторые входы-выходы которых подключены соответственно к первому и второму распределительным блокам, а третьи входы-выходы которых соединены с первой и второй передающими антеннами, третья передающая антенна через первый антенный коммутатор подключена ко второму антенному коммутатору, ко входам-выходам которого подключены первая, вторая и третья приемные антенны, а также первое и второе радиоприемные устройства КВ-диапазона, которые через соответственно третий и четвертый адаптеры подключены к каждой из дублированных ЛИВС, третье и четвертое радиоприемные устройства КВ-диапазона, соединенные с входами-выходами второго антенного коммутатора, вторыми входами-выходами подключены соответственно через третий и четвертый распределительные блоки и пятый и шестой адаптеры к каждой из дублированных ЛИВС, ко входам одной из которых через седьмой адаптер подключено радиоприемное устройство СВ-диапазона, вторым входом-выходом подключенное ко второму антенному коммутатору, и первая УКВ радиостанция, вторым входом-выходом соединенная с первой антенной УКВ диапазона, вторая и третья антенны УКВ-диапазона соединены с первыми входами-выходами второй и третьей радиостанций УКВ-диапазона, вторые входы-выходы которых через пятый и шестой распределительные блоки, восьмой и девятый адаптеры соединены с каждой из дублированных ЛИВС, к которым также подключены центр обработки данных, АРМ дежурного по связи, первое и второе АРМ оператора-телеграфиста, при этом к дублированным ЛИВС подключены через десятый адаптер слуховой телеграфный аппарат шифровальной аппаратуры связи (ШАС), через одиннадцатый и двенадцатый адаптеры и пятый распределительный блок, а также через тринадцатый и четырнадцатый адаптеры и шестой распределительный блок первая и вторая шифровальная аппаратура связи (ШАС), вторые входы-выходы каждой из которых соединены через коммутатор ШАС с выносными постами связи (ВПС-М), шестой распределительный блок первыми входами-выходами соединен через пятнадцатый, шестнадцатый, семнадцатый и восемнадцатый адаптеры с дублированной ЛИВС, вторыми входами-выходами с коммутатором ШАС, а третьими входами-выходами с вторыми входами-выходами шифровального устройства, первый вход-выход которого через девятнадцатый адаптер соединен с дублированной ЛИВС, а третий вход-выход которого соединен с устройством документирования.
Достигаемым техническим результатом является повышенная надежность, которая обеспечивается за счет резервирования соединенных между собой посредством разнесенной по кораблю (объекту) внутрикомплексной транспортной сети, при этом основным элементом комплекса является автоматизированная интеллектуально-управляющая подсистема (АИУП), которая обеспечивает автоматизацию процессов управления соединений в сетях радиосвязи с заданными корреспондентами, оценку и выбор радиоканалов, динамическое управление параметрами радиоканала, мониторинг радиосетей, формирование и контроль состояния трактов связи, а также коммутацию АРМ ДС на оконечную аппаратуру и радиоканальные средства связи. Применение такой системы позволяет расширить функциональные возможности аппаратуры и повысить качество каналов передачи информации, а также эффективность использования сети, объединяющей все подсистемы ИКС корабля.
На чертеже представлена схема предлагаемого корабельного комплекса связи, содержащая следующие основные подсистемы:
- антенно-фидерная подсистема (АФП) - 1;
- каналообразующая подсистема (КОП) - 2;
- автоматизированная интеллектуально-управляющая подсистема (АИУП) - 3;
- подсистема обработки, распределения и защиты информации (ПОРЗИ) - 4;
- подсистема электропитания (ПЭП) - 5.
АФП состоит из следующих основных элементов:
- приемо-передающих антенн УКВ диапазона К-698-1 - 30;
- приемных антенн СВ/КВ диапазона К-660 - 22;
- передающих антенн KB диапазона К-667-001 - 10;
- передающих антенн KB диапазона К-662 - 17;
- широкополосных согласующих устройств (ШСУ) - 11;
- коммутатора приемных антенн КПАШ 6×6 - 18;
- коммутатора передающих антенн КПА 4×4 - 12.
КОП состоит из следующих основных элементов:
- радиопередающие устройства (РПДУ) KB диапазона Р-646 - 13;
- радиоприемные устройства (РПУ) Р-680-1 KB диапазона - 19;
- радиоприемные устройства (РПУ) Р-774 К1-ИА KB диапазона - 25;
- радиоприемные устройства (РПУ) Р-682-1 СВ диапазона - 28;
- радиостанции Р-620 УКВ диапазона - 31;
- радиостанции Р-625 УКВ диапазона - 32.
АИУП состоит из следующих основных элементов:
-АРМДС - 34;
- автоматизированное рабочее место оператора (АРМ О) - 29;
- центр обработки данных (ЦОД) - 35;
- блок расширения - 7;
- блок адаптера ТС - 8;
- распределительный блок Б12-174 - 6;
- распределительный блок Б12-175 - 16;
- распределительный блок Б12-176 - 23;
- распределительный блок Б12-171 - 26;
- распределительный блок Б12-173 - 33;
- коммутатор Etherneth - 9;
- коммутатор ШАС - 20.
ПОРЗИ состоит из следующих основных элементов:
- шифровальная аппаратура ТЛФ ШАС - 24;
- шифровальное устройство ТЛГ ШАС - 14;
- слуховой телеграфный аппарат ШАС - 22;
- устройство документирования УД-М421 - 15;
- выносной пост связи ВПС-М -21.
ПЭП состоит из следующих основных элементов:
- распределительных коробок электропитания 220 В - 36;
- источников бесперебойного питания (ИБЭП КЕДР 220-00) - 37.
Приемо-передающие антенны 30 предназначены для приема и передачи электромагнитного излучения УКВ диапазона.
Приемные антенны 22 предназначены для приема электромагнитного излучения в диапазонах волн СВ, КВ.
Передающие антенны 10, 17 предназначены для передачи электромагнитного излучения KB диапазона.
ШСУ 11 предназначено для согласования передающей антенны с РПДУ.
Коммутатор приемных антенн 18 осуществляет коммутацию РПУ на приемную антенну.
Коммутатор передающих антенн 12 осуществляет коммутацию РПДУ на передающую антенну.
РПДУ 13 осуществляют радиопередачу в KB диапазоне.
РПУ 19 и 25 осуществляют прием в KB диапазоне.
РПУ 28 осуществляет прием в СВ диапазоне.
Радиостанции УКВ диапазона 31 и 32 обеспечивают обмен ТЛФ информацией по каналам ближней ультракоротковолновой связи.
АРМ ДС 34 обеспечивает автоматизированную коммутацию оконечной аппаратуры (ВПС, аппаратуры ШАС), находящейся в различных помещениях НК, на каналообразующую аппаратуру, в соответствие с поставленной задачей.
АРМ ДС 34 обеспечивает:
- формирование и управление трактами связи;
- управление и контроль технического состояния аппаратуры связи и коммутации;
- ввод, хранение и использование справочной информации по организации и состоянию связи;
- слуховой контроль трактов связи.
АРМ ДС 34 имеет два уровня доступа к информации, хранящейся в базе данных:
- нижний - «Доступ дежурного по связи»;
- верхний - «Доступ командира боевой части (БЧ)».
Перед запуском СПО АРМ ДС запрашивает пароль, по которому разрешается запуск СПО и определяется уровень доступа.
Верхний уровень доступа, в отличии от нижнего, позволяет создавать новые тракты, вводить и корректировать информацию о радиосетях, а также менять пароли.
АРМ О 29 предназначен для обмена телеграфной (ТЛГ) информацией в открытом сегменте. Сообщения вводятся с клавиатуры АРМ О.
Блок адаптера ТС 8 необходим для подключения аппаратуры старого парка и обеспечивает преобразование аналоговых стыков в цифровые.
Блок расширения 7 подключается к блоку адаптера ТС 8 для увеличения количества обрабатываемых провод команд.
Распределительные блоки: 6, 16, 23, 26, 33 предназначены для обеспечения коммутации адаптеров ТС 3 с аппаратурой старого парка.
Коммутатор ШАС 20 предназначен для обеспечения коммутации выносных пультов связи (ВПС-М) на каналообразующую аппаратуру.
Шифровальное устройство ТЛФ ШАС 24 предназначен для кодирования и декодирования ТЛФ переговоров при встречной работе с такой же аппаратурой.
Шифровальное устройство ТЛГ ШАС 14 и слуховой телеграфный аппарат ШАС 27 предназначены для кодирования и декодирования ТЛГ информации при встречной работе с такой же аппаратурой.
Устройство документирования 15 предназначено для документирования принимаемой и передаваемой информации, обработанной шифровальным устройством ТЛГ ШАС 14.
ВПС-М 21 предназначен для обеспечения ТЛФ радиопереговоров должностных лиц корабля. ВПС-М работает в симплексном режиме связи.
Для обеспечения работы ИКС на всех технических средствах комплекса должен быть установлен дистанционный режим работы.
Формирование трактов связи осуществляется следующим образом:
- дежурный по связи на АРМ ДС 34 определяет необходимый тракт и выбирает незадействованные технические средства;
- ввод необходимых параметров связи (частота, род работы и т.п.) может осуществляться как во время формирования тракта, так и после формирования;
- АРМ ДС 34 передает адаптерам ТС 8, для технических средств с аналоговыми стыками, или ТС пакет команд, содержащих информацию о параметрах настройки радиоканальных средств связи и коммутации;
- по завершению процесса настройки и коммутации на АРМ ДС 34 выводится световая индикация, сообщающая о формировании тракта.
В процессе формирования тракта может быть выявлена неисправность ТС, используемых в тракте. В этом случае на экране АРМ ДС выдается сообщение о необходимости замены ТС.
В процессе работы с трактами ТЛГ открытого сегмента АРМ О 29 выполняет следующие функции:
- выбор РПУ и РПДУ;
- включение и отключение режима передачи;
- осуществлять регулировку тона и громкости принимаемого сигнала;
- осуществлять набор телеграммы в буфер с последующей отправкой.
ИКС обеспечивает радиосвязь с береговыми командными пунктами (КП), НК, ПЛ, летательными аппаратами в диапазонах СВ, KB и УКВ. ИКС осуществляет связь по каналам слуховой, частотной и фазовой телеграфной связи, одно и двух полосной телефонной связи, передачи данных и обеспечивает коммутацию и управление средствами связи при помощи АИУП.
Использование ИКС позволяет расширить функциональные возможности аппаратуры и повысить качество каналов передачи информации. Работа на передачу осуществляется следующим образом:
1) дежурный по связи, используя АРМ ДС, формирует тракт - оправляя команды по сети Etherneth напрямую ТС, либо адаптерам ТС, с последующим преобразованием интерфейса и передачу команд ТС;
2) после выполнения команды дежурный получает уведомление о формировании/не формировании тракта, если ТС, применяемые в тракте, уже используются или неисправны;
3) после формирования тракта дежурный по связи устанавливает необходимые параметры ТС;
4) после отработки параметров на АРМ ДС от ТС приходит ответ о готовности/ неготовности к использованию;
5) если тракт сформирован, с оконечных ТС низкочастотный сигнал поступает на адаптер ТС. Адаптер ТС преобразует аналоговый сигнал в цифровой и передает по сети Etherneth на каналообразующую аппаратуру напрямую, либо адаптерам ТС, связанным с данной аппаратурой, с последующим преобразованием цифрового сигнала в аналоговый низкочастотный сигнал для дальнейшей передачи его каналообразующей аппаратуре;
6) после каналообразующая аппаратура модулирует высокочастотный сигнал и передает его на выбранную дежурным(оператором) антенну.
Работа на прием осуществляется следующим образом:
1) дежурный по связи, используя АРМ ДС 34, формирует тракт - оправляя команды по сети Etherneth 9 напрямую ТС либо адаптерам ТС 8, с последующим преобразованием интерфейса и передачу команд ТС;
2) после выполнения команды дежурный получает уведомление о формировании/не формировании тракта, если ТС, применяемые в тракте, уже используются или неисправны;
3) после формирования тракта дежурный по связи устанавливает необходимые параметры ТС;
4) после отработки параметров на АРМ ДС 34 от ТС приходит ответ о готовности/ неготовности к использованию;
5) если тракт сформирован, каналообразующая аппаратура принимает высокочастотный сигнал с выбранной дежурным(оператором) антенны, демодулирует высокочастотный сигнал в низкочастотный и передает его на адаптер ТС либо напрямую в сеть Etherneth 9;
6) после сигнал по сети Etherneth 9 поступает на адаптер ТС, связанный с оконечными ТС, который преобразует цифровой сигнал в аналоговый и передает его оконечным ТС.
Источники информации
1. Патент по полезную модель №66134, Н04В 13/00, опубл. 27.08.2007.
2. Патент по полезную модель №117052, Н04В 13/00, опубл. 10.06.2012.