НОСИМЫЙ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Полезная модель относится к области вычислительной техники, а именно, к подвижным (носимым) комплексам средств управления в частях и подразделениях силовых министерств.
Известна система носимых электронных устройств, описанная в [1], которая скомпонована для ношения пользователем и содержащая приемник, настроенный на получение информации, идентифицирующей звонящего абонента от сотового телефона, и дисплей, настроенный на отображение упомянутой информации, идентифицирующей звонящего абонента; при этом упомянутый дисплей настроен таким образом, что упомянутая информация, идентифицирующая звонящего абонента, может быть просмотрена при ношении пользователем упомянутого модуля.
Известна носимая на теле электронно-вычислительная установка, описанная в [2], в котором предусмотрены операции ввода данных оператором вычислительной установки без участия рук.
Недостатком вышеупомянутых устройств являются узкие функциональные возможности, не позволяющие реализовать требуемые оперативно-тактические характеристики по обмену информацией со специальной аппаратурой по базовым алгоритмам сопрягаемых систем управления силовых министерств.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является носимый программно-технический комплекс (ПТК), описанный в [3], принятый за прототип.
Функциональная схема устройства-прототипа приведена на фиг.1, где приняты следующие обозначения:
4 - блок антенный (БА);
7 - гарнитура;
13 - аккумуляторная батарея (АБ);
15 - первая радиостанция (1РСТ);
28 - разъем питающий 27 В;
37 - вторичный источник питания (ВИП);
39 - третья радиостанция (3РСТ);
40 - четвертая радиостанция (4РСТ);
41 - ЭВМ;
42 - четвертый стык С1-ТЧ;
43 - коммутатор речевой связи (КРС);
44 - коммутатор;
45 - приемо-измерительный модуль МПИ К-161 (ПИМ);
46 - контроллер RS-232C;
47 - 1-ый узел приемника биимпульсной модуляции Т-235-1Л (1ПРМ-БИ);
48 - 1-ый узел передатчика биимпульсной модуляции Т-235-1Л (1ПРД-БИ);
49 - приемник частотной модуляции Т-235-1Л (ПРМ-ЧМ);
50 - приемник относительной фазовой модуляции АСПД-У (ПРМ-ОФМ);
51 - 2-ой узел приемника биимпульсной модуляции Т-235-1Л (2ПРМ-БИ);
52 - 2-ой узел передатчика биимпульсной модуляции Т-235-1Л(2ПРД-БИ);
53 - передатчик частотной модуляции Т-235-1Л (ПРД-ЧМ);
54 - передатчик относительной фазовой модуляции АСПД-У (ПРД-ОФМ);
55 - первый стык С1-ФЛ;
56 - второй стык С1-ТЧ;
57 - второй стык С1-ФЛ;
58 - третий стык С1-ТЧ;
59 - первый стык С1-ТЧ;
60 - вторая радиостанция (2РСТ).
Устройство-прототип содержит электронную вычислительную машину (ЭВМ) "Багет-44", имеющую два СОМ-порта: СОМ1 и COM2, четыре радиостанции: три (РСТ1, РСТ2 и РСТ3) Р-168-0,5МКМ и одну (РСТ4) Р-168-0,5У(М), гарнитуру микрофонно-телефонную МТГ и БА 4, блок сопряжения, содержащий приемо-измерительный модуль МПИ К-161, первый вход-выход которого соединен с БА 4, а второй вход-выход - с портом COM2 ЭВМ "Багет-44", контроллер RS-232C, первый вход-выход которого соединен с портом СОМ1 ЭВМ "Багет-44", первый узел приемника ПРМ Т-235-1Л (БИ), вход которого соединен с через блок 55 с выходом С1-ФЛ радиостанции РСТ1, а вход-выход со вторым входом-выходом контроллера RS-232C, первый узел передатчика ПРД Т-235-1Л (БИ) вход которого соединен с первым выходом контроллера RS-232C, а выход - с входом блока 55, соединенного с радиостанцией РСТ1, узел приемника ПРМ Т-235-1Л (ЧМ), вход которого соединен через блок 42 с выходом С1-ТЧ радиостанции РСТ1, а вход-выход - с третьим входом-выходом контроллера RS-232C, узел приемника ПРМ АСПД-У (ОФМ), вход которого соединен через блок 42 с выходом С1-ТЧ радиостанции РСТ1, а вход-выход с четвертым входом-выходом контроллера RS-232C, второй узел приемника ПРМ Т-235-1Л (БИ), вход которого соединен через блок 57 с выходом С1-ФЛ радиостанции РСТ2, а выход-выход - с пятым входом-выходом контроллера RS-232C, второй узел передатчика ПРД Т-235-1Л (БИ), вход которого соединен со вторым выходом контроллера RS-232С, а выход - через блок 57 с входом С1-ФЛ радиостанции РСТ2, узел передатчика ПРД Т-235-1Л (ЧМ), вход которого соединен с третьим выходом контроллера RS-232C, узел передатчика ПРД АСПД-У (ОФМ), вход которого соединен с четвертым выходом контроллера RS-232C, коммутатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами узла передатчика ПРД Т-235-1Л (ЧМ) и узла передатчика ПРД АСПД-У (ОФМ), а выход - через блок 58 с входом С1-ТЧ радиостанции РСТ2, коммутатор речевой связи (PC), первые два входа которого соединены соответственно с пятым выходом контроллера RS-232C и выходом блока 58, соединенного с выходом С1-ТЧ радиостанции РСТ2, а выход - с третьим входом коммутатора, два входа-выхода блока 43 соединены с вход-выходами блоков 59 и 56, которые соединены, соответственно с входами-выходами С1-ТЧ радиостанций РСТ3, РСТ4 и третий вход-выход соединен с микрофонно-телефонной гарнитурой МТГ, вторичный источник питания ВИП, два входа которого соединены соответственно с блоком 28 и АБ 13.
Цепи электропитания узлов блока сопряжения питаются от блока 42, преобразующего электроэнергию или от АБ 13, или от внешнего источника через блок 28.
Недостатком прототипа являются малые функциональные возможности, не позволяющие реализовать требуемые оперативно-тактические характеристики по автоматизированному управлению одним человеком-оператором. Кроме того, одной из основных проблем электроэнергетического обеспечения устройства-прототипа является проблема обеспечения электропитанием носимых средств связи и заряда АБ при выполнении задач в отрыве от своей базовой инфраструктуры (например, возимых зарядных устройств).
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в разработке ПТК, позволяющего оптимально управлять оконечной аппаратурой и источниками электроэнергии (возможность оперативной зарядки с помощью портативных источников питания, например, солнечных батарей; экономичный режим работы, например, отключение части батарей и т.д.), обмениваться данными с другими ПТК, не затрагивая радиостанцию.
Достигаемый технический результат - повышение функциональных возможностей при одновременном улучшении массогабаритных показателей аппаратуры.
Для решения поставленной задачи в программно-технический комплекс, содержащий радиостанцию, первый блок антенный (БА), гарнитуру, разъем питающий 27 В, последовательно соединенные первый аккумуляторный блок (АБ) и первый вторичный источник питания (ВИП), согласно полезной модели, введены последовательно соединенные второй БА и навигационный приемник (НП), три блока организации обмена и стыковки (БООС), три микропроцессора, магниторезистивный модуль, семь стыков RS-232, три стыка Ethernet, два стыка USB, второй АБ, два контроллера питания (КП), блок зарядно-коммутационный (БЗК), две клавиатуры, два дисплея, модуль передачи данных (МПД), второй ВИП и модуль Wi-Fi, причем вход-выход НП соединен с первым входом-выходом первого БООС, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом второго БООС, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом второго стыка RS-232, а третий вход-выход - с первым входом-выходом МПД, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом третьего стыка RS-232; третий вход-выход первого БООС соединен с первым входом-выходом второго микропроцессора, выход которого соединен с входом первого дисплея, второй вход-выход - с первым входом-выходом первого стыка Ethernet, третий вход-выход - с первым входом-выходом первого стыка USB, четвертый вход-выход - с первым входом-выходом пятого стыка RS-232, а пятый вход-выход - с первым входом-выходом четвертого стыка RS-232; четвертый вход-выход первого БООС соединен с входом-выходом гарнитуры, пятый вход-выход - с первым входом-выходом первого стыка RS-232, а шестой вход-выход - с входом-выходом первой клавиатуры; четвертый вход-выход второго БООС соединен с первым входом-выходом первого микропроцессора, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом модуля Wi-Fi, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом первого БА; второй вход-выход четвертого стыка RS-232 соединен со вторым входом-выходом седьмого стыка RS-232, первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом третьего микропроцессора, одиночный выход которого соединен с входом второго дисплея, второй вход-выход - соединен с первым входом-выходом второго стыка Ethernet, третий вход-выход - с первым входом-выходом третьего стыка Ethernet, четвертый вход-выход - с первым входом-выходом второго стыка USB, пятый вход-выход - с входом-выходом магниторезистивного модуля, а шестой вход-выход - с первым входом-выходом третьего БООС, второй вход-выход которого соединен с третьим входом выходом седьмого стыка RS-232, третий вход-выход - с первым входом-выходом шестого стыка RS-232, а четвертый вход-выход - с входом-выходом второй клавиатуры; второй вход-выход первого стыка Ethernet соединен со вторым входом-выходом третьего стыка Ethernet, а второй вход-выход второго стыка RS-232 соединен с входом-выходом радиостанции; вход-выход первого ВИП соединен со входом-выходом первого КП, а выход - с цепями электропитания первого БА, НП, модуля Wi-Fi, гарнитуры, МПД, первого и второго микропроцессоров, первого и второго БООС, первых клавиатуры и дисплея; выход разъема питающего 27 В соединен с первым входом БЗК, первый выход которого соединен с первым входом второго ВИП, второй вход которого соединен с выходом второй АБ, вход-выход - с входом-выходом второго КП, а выход - с цепями электропитания БЗК, магниторезистивного модуля, вторых клавиатуры и дисплея, третьих микропроцессора и БООС; выход второго КП соединен со вторым входом БЗК, второй выход которого соединен со входом второго АБ; вторые входы-выходы первого, третьего, пятого и шестого стыков RS-232 являются, соответственно, первым, вторым, третьим и четвертым входами-выходами устройства, а вторые входы-выходы первого и второго стыков USB, второго стыка Ethernet являются, соответственно, пятым, шестым и седьмым входами-выходами устройства.
Функциональная схема заявляемого устройства приведена на фиг.2, где приняты следующие обозначения:
1 - второй блок антенный (БА2);
2 - навигационный приемник (НП);
3 - модуль Wi-Fi;
4 - первый блок антенный (БА1);
5 - первый блок организации обмена и стыковки (БООС1);
6 - первый микропроцессор;
7 - гарнитура;
8 - первая клавиатура;
9 - первый дисплей;
10 - второй блок организации обмена и стыковки (БООС2);
11 - модуль передачи данных (МПД);
12 - второй микропроцессор;
13 - первый аккумуляторный блок (АБ1);
14 - первый контроллер питания (КП1);
15 - радиостанция.
16 - первый стык RS-232;
17 - второй стык RS-232;
18 - третий стык RS-232;
19 - четвертый стык RS-232;
20 - пятый стык RS-232;
21 - первый стык USB;
22 - первый стык Ethernet;
23 - шестой стык RS-232;
24 - седьмой стык RS-232;
25 - второй стык Ethernet;
26 - третий стык Ethernet;
27 - второй стык USB;
28 - разъем питающий 27 В;
29 - вторая клавиатура;
30 - второй дисплей;
31 - третий блок организации обмена и стыковки (БООС3);
32 - третий микропроцессор;
33 - блок зарядно-коммутационный (БЗК);
34 - магниторезистивный модуль;
35 - второй контроллер питания (КП2);
36 - второй аккумуляторный блок (АБ2);
37 - первый вторичный источник питания (ВИП1);
38 - второй вторичный источник питания (ВИП2).
Заявляемое устройство содержит последовательно соединенные второй блок антенный (БА2) 4 и навигационный приемник (НП) 2, вход-выход которого соединен с первым входом-выходом первого блока организации обмена и стыковки (БООС1) 5, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом второго БООС2 10, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом второго стыка RS-232 17, а третий вход-выход - с первым входом-выходом МПД 11, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом третьего стыка RS-232 18.
Третий вход-выход БООС1 5 соединен с первым входом-выходом второго микропроцессора 12, одиночный выход которого соединен с входом первого дисплея 9, второй вход-выход - с первым входом-выходом первого стыка Ethernet 22, третий вход-выход - с первым входом-выходом первого стыка USB 21, четвертый вход-выход - с первым входом-выходом пятого стыка RS-232 20, а пятый вход-выход - с первым входом-выходом четвертого стыка RS-232 19; четвертый вход-выход БООС1 5 соединен с входом-выходом гарнитуры 7, пятый вход-выход - с первым входом-выходом первого стыка RS-232 16, а шестой вход-выход - с входом-выходом первой клавиатуры 8. Четвертый вход-выход БООС2 10 соединен с первым входом-выходом первого микропроцессора 6, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом модуля Wi-Fi 3, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом БА1 1.
Кроме того, второй вход-выход четвертого стыка RS-232 19 соединен со вторым входом-выходом седьмого стыка RS-232 24, первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом третьего микропроцессора 32, выход которого соединен со входом второго дисплея 30, второй вход-выход - с первым входом-выходом второго стыка Ethernet 25, третий вход-выход - с первым входом-выходом третьего стыка Ethernet 26, четвертый вход-выход - с первым входом-выходом второго стыка USB 27, пятый вход-выход - с входом-выходом магниторезистивного модуля 34, а шестой вход-выход - с первым входом-выходом БООС3 31, второй вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом седьмого стыка RS-232 24, третий вход-выход - с первым входом-выходом шестого стыка RS-232 23, а четвертый вход-выход - с входом-выходом второй клавиатуры 29.
Кроме того, второй вход-выход первого стыка Ethernet 22 соединен со вторым входом-выходом третьего стыка Ethernet 26, а второй вход-выход второго стыка RS-232 17 соединен с входом-выходом радиостанции 15; вход первого вторичного источника питания (ВИП1) 37 соединен с выходом первого аккумуляторного блока (АБ1) 13, а вход-выход - со входом-выходом первого контроллера питания (КП1) 14; последовательно соединенные разъем питающий 27 В 28 и блок зарядно-коммутационный (БЗК) 33, первый выход которого соединен с первым входом второго вторичного источника питания (ВИП2) 38, второй вход которого соединен с выходом второго аккумуляторного блока (АБ2) 36, а вход-выход - с входом-выходом второго контроллера питания (КП2) 35, выход которого соединен со вторым входом БЗК 33, второй выход которого соединен со входом АБ2 36.
Выход ВИП1 37 соединен с цепями электропитания БА2 1 и БА1 4, НП2, модуля Wi-Fi 3, гарнитуры 7, МПД 11, первого 6 и второго 12 микропроцессоров, БООС1 5, БООС2 10, первых клавиатуры 8 и дисплея 9.
Выход ВИП2 38 соединен с цепями электропитания БЗК 33, магнито-резистивного модуля 34, клавиатуры 29 и дисплея 30, третьего микропроцессора 32 и БООС3 31.
Вторые входы-выходы первого стыка RS-232 16, третьего стыка RS-232 18, пятого стыка RS-232 20, первого стыка USB 21, шестого стыка RS-232 23, второго стыка Ethernet 25 и второго стыка USB 27 являются, соответственно, первым-седьмым вход-выходом устройства.
При этом, БА2 1, БА1 4, НП 2, модуль Wi-Fi 3, гарнитура 7, МПД 11, с первого 16 по пятый 20 стыки RS-232, первые стыки USB 21 и Ethernet 22, первый 6 и второй 12 микропроцессоры, БООС1 5, БООС2 10, первые клавиатура 8, дисплей 9, аккумуляторный блок 13, КП1 14 и ВИП1 37 составляют отдельную подсистему заявляемого устройства, называемую абонентским коммуникатором (АК); а БЗК 33, разъем питающий 27 В 28, магниторезистивный модуль 34, шестой 23 и седьмой 24 стыки RS-232, второй 25 и третий 26 стыки Ethernet, вторые стык USB 27, клавиатура 29, дисплей 30, дисплей 9, аккумуляторный блок 36, контроллер питания 35 и ВИП2 38, третьи микропроцессор 32 и БООС3 31 - другую подсистему, называемую тактическим терминалом (ТТ).
Устройство работает следующим образом.
Первая клавиатура 8 и гарнитура 7 предназначены для непосредственного ввода информации от пользователя в АК. Первая клавиатура 8 обеспечивает включение/выключение АК, а подсветка первой клавиатуры 8 обеспечивается с помощью команды управления, поступающей от второго микропроцессора 12 через БООС1 5. С помощью другой команды управления, поступающей от второго микропроцессора 12 через БООС1 5, осуществляется управление включением/выключением гарнитуры 7.
Блоки 5 и 10 используются в качестве связующей логики, выполняющей функцию интерфейса между вторым микропроцессором 12 и первым микропроцессором 6. Блоки 5 и 10 являются адаптерами (обеспечивают требуемое большее количество портов с требуемыми функциями ввода-вывода) для второго микропроцессора 12 и первого микропроцессора 6, соответственно, и осуществляют преобразование поступающих данных от второго микропроцессора 12 и первого микропроцессора 6, соответственно, в IP-пакеты. Вводимая с первой клавиатуры 8 и гарнитуры 7 информация попадает во второй микропроцессор 12 через блок 5 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для второго микропроцессора 12 [4]).
Во втором микропроцессоре 12 происходит обработка информации с последующей подачей ее на первый дисплей 9 для визуального отображения информации.
Информация, поступившая во второй микропроцессор 12 от блоков 7 и 8, может быть передана другим устройствам в нешифрованном или шифрованном виде. В первом случае данные поступают:
1) через БООС1 5 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для второго микропроцессора 12):
- в БООС2 10, с которого поступают или в блок 17, который является интерфейсом АК для подключения радиостанции 15, которая передает их далее по радиоканалу, или в блок 6, где преобразуются для передачи про протоколу Wi-Fi через блок 3, который выполняет функцию устройства сопряжения с первым микропроцессором 6 и радиопередающего тракта для БА1 4, с помощью которого передаются по радиоканалу;
- в первый стык RS-232 16, который является интерфейсом АК, на оконечную аппаратуру (OA);
2) через четвертый стык RS-232 19, который является интерфейсом АК, на ТТ или иную ЭВМ;
3) через первый стык USB 21, который является интерфейсом АК, на USB-ведомые устройства;
4) через первый стык Ethernet 22, который является интерфейсом АК, на ТТ или на локальную вычислительную сеть (ЛВС).
Направление поступления информации определяется блоками 6 и 12.
Для зашифровывания информации данные через БООС1 5 попадают в БООС2 10, с которого поступают в блок МПД 11. МПД 11 представляет собой встроенную аппаратуру передачи данных с функциями поточного шифратора IP-пакетов [5, 6]. МПД 11 осуществляет криптографическое преобразование IP-пакетов, поступающих от блока 10 на основании ключевой информации, поступающей через третий стык RS-232 18, который является интерфейсом АК для возможного подключения аппаратуры записи ключей (АЗК) или других ПТК. Кроме того, МПД 11, как носитель ключевой информации, может передавать ее через третий стык RS-232 18 в другие ПТК.
Зашифрованные данные с МПД 11 через БООС2 10 поступают:
1) в блок 17, который является интерфейсом АК для подключения радиостанции 15, которая передает их далее по радиоканалу;
2) в блок 6, где преобразуются для передачи про протоколу Wi-Fi через блок 3, который выполняет функцию устройства сопряжения с первым микропроцессором 6 и радиопередающего тракта для БА1 4, с помощью которого передаются по радиоканалу.
Направление поступления данных определяется блоками 6 и 12.
Сигналы глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС L1 (код стандартной точности согласно ИКД ГЛОНАСС) и GPS NAVSTAR L1 (С/А код согласно ICD GPS) принимаются БА2 1, откуда поступают в НП 2, где по ним определяется координаты собственного местоположения в системах ПЗ-90, СК-42, СК-95 или WGS-84 и точное время (UTC(SU) или UTC(USNO)) [7]. Включение и выключение НП 2 производится вторым микропроцессором 12 через блок 5 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для второго микропроцессора 12). Навигационная информация через блок 5 (который, в данном случае, выполняют функцию адаптера для второго микропроцессора 12) поступает во второй микропроцессор 12, где происходит ее обработка. Затем обработанные данные из второго микропроцессора 12 поступают
1) через блок 5 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для второго микропроцессора 12), где происходит их преобразование в IP-пакеты:
- в БООС2 10 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для первого микропроцессора 6), с которого поступают или в блок 17, который является интерфейсом АК для подключения радиостанции 15, которая передает их далее по радиоканалу, или в блок 6, где преобразуются для передачи про протоколу Wi-Fi через блок 3, который выполняет функцию устройства сопряжения с первым микропроцессором 6 и радиопередающего тракта для БА1 4, с помощью которого передаются по радиоканалу;
- в первый стык RS-232 16, который является интерфейсом АК для возможного подключения OA;
2) через четвертый стык RS-232 19, который является интерфейсом АК, на ТТ или иную ЭВМ;
3) через первый стык USB 21, который является интерфейсом АК, на USB-ведомые устройства;
4) через первый стык Ethernet 22, который является интерфейсом АК, на ТТ или ЛВС.
Направление поступления данных определяется блоками 6 и 12.
В процессе работы АК получает:
1) шифрованные или нешифрованные данные в блок 10 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для первого микропроцессора 6 и БООС 1 5) через:
- первый микропроцессор 6, который преобразует из протокола Wi-Fi обработанные радиоприемным трактом блока 3 принятые по радиоканалу и усиленные БА1 4 сигналы,
- второй стык RS-232 17 из принятых по радиоканалу, усиленных и обработанных радиостанцией 15 сигналов,
2) нешифрованные данные через:
- первый стык RS-232 16 от OA;
- четвертый стык RS-232 19 от ТТ или иной ЭВМ;
- первый стык USB 21 от USB-ведомых устройств;
- первый стык Ethernet 22 от ТТ или ЛВС.
Нешифрованные данные поступают:
1) через блок 5 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для второго микропроцессора 12 и БООС2 10) или на гарнитуру 7, или через второй микропроцессор 12 на первый дисплей 9 для визуального отображения информации;
2) через первый стык RS-232 16, который является интерфейсом АК, на OA.
3) через четвертый стык RS-232 19, который является интерфейсом АК, на ТТ или иную ЭВМ;
4) через первый стык USB 21, который является интерфейсом АК, на USB-ведомые устройства;
5) через первый стык Ethernet 22, который является интерфейсом АК, на ТТ или ЛВС;
6) через блок 5 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для БООС2 10) в БООС2 10 (который, в данном случае, выполняют функцию адаптера для первого микропроцессора 6), с которого поступают:
- для передачи в нешифрованном виде или в блок 17, который является интерфейсом АК для подключения радиостанции 15, которая передает их далее по радиоканалу, или в блок 6, где преобразуются для передачи про протоколу Wi-Fi через блок 3, который выполняет функцию устройства сопряжения с первым микропроцессором 6 и радиопередающего тракта для БА1 4, с помощью которого передаются по радиоканалу;
- для передачи в шифрованном виде в МПД 11, откуда через БООС2 10 поступают или в блок 17, который является интерфейсом АК для подключения радиостанции 15, которая передает их далее по радиоканалу, или в блок 6, где преобразуются для передачи про протоколу Wi-Fi через блок 3, который выполняет функцию устройства сопряжения с первым микропроцессором 6 и радиопередающего тракта для БА1 4, с помощью которого передаются по радиоканалу.
Направление поступления данных определяется блоками 6 и 12.
Шифрованные данные поступают в МПД 11, который производит их расшифровывание.
Расшифрованные данные поступают через блок 10 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для первого микропроцессора 6 и БО-ОС1 5):
1) через блок 5 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для второго микропроцессора 12 и БООС2 10) или на гарнитуру 7, или через второй микропроцессор 12 на первый дисплей 9 для визуального отображения информации;
2) через первый стык RS-232 16, который является интерфейсом АК, на OA;
3) через блок 5 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для второго микропроцессора 12 и БООС2 10) и второй микропроцессор 12 на:
- четвертый стык RS-232 19, который является интерфейсом АК, для ТТ или иной ЭВМ;
- первый стык USB 21, который является интерфейсом АК, для USB-ведомых устройств;
- первый стык Ethernet 22, который является интерфейсом АК, для ТТ или ЛВС.
4) через блок 5 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для БООС2 10) в БООС2 10 (который, в данном случае, выполняют функцию адаптера для первого микропроцессора 6), с которого поступают:
- для передачи в нешифрованном виде или в блок 17, который является интерфейсом АК для подключения радиостанции 15, которая передает их далее по радиоканалу, или в блок 6, где преобразуются для передачи про протоколу Wi-Fi через блок 3, который выполняет функцию устройства сопряжения с первым микропроцессором 6 и радиопередающего тракта для БА1 4, с помощью которого передаются по радиоканалу;
- для передачи в шифрованном виде в МПД 11, откуда через БООС2 10 поступают или в блок 17, который является интерфейсом АК для подключения радиостанции 15, которая передает их далее по радиоканалу, или в блок 6, где преобразуются для передачи про протоколу Wi-Fi через блок 3, который выполняет функцию устройства сопряжения с первым микропроцессором 6 и радиопередающего тракта для БА1 4, с помощью которого передаются по радиоканалу.
Направление поступления данных определяется блоками 6 и 12.
В блоки 6 и 12 загружается программное обеспечение (ПО) для управления различными подключаемыми устройствами. Построение программы управления позволяет адаптивно после включения питания определять тип подключенного устройства. Программа сама выбирает способ управления АК. Само программное обеспечение должно заменяться или модернизироваться через пятый стык RS-232 20. При этом новое ПО поступает в виде защищенного файла в блоки 6 и 12, и проверяется на аутентичность.
Вторая клавиатура 29 предназначена для непосредственного ввода информации от пользователя в ТТ. Вторая клавиатура 29 обеспечивает включение/выключение ТТ, а подсветка второй клавиатуры 29 обеспечивается с помощью команды управления, поступающей от третьего микропроцессора 32 через БООС3 31.
Блок 31 является адаптером (обеспечивают требуемое большее количество портов с требуемыми функциями ввода-вывода) для третьего микропроцессора 32, соответственно, и осуществляют преобразование поступающих данных от третьего микропроцессора 32 в IP-пакеты. Вводимая с первой клавиатуры 8 информация попадает в третий микропроцессор 32 через блок 31 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для третьего микропроцессора 32 [4]).
В блоке 32 происходит обработка информации с последующей подачей на второй дисплей 30 для визуального отображения информации.
Информация, поступившая в третий микропроцессор 32 от блока 29, может быть передана:
1) через БООС3 31 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для третьего микропроцессора 32):
- в шестой стык RS-232 23, который является интерфейсом ТТ, на OA;
- в седьмой стык RS-232 24, который является интерфейсом ТТ, на АК или иную ЭВМ;
3) через второй стык USB 27, который является интерфейсом ТТ, на USB-ведомые устройства;
4) через второй стык Ethernet 25, который является интерфейсом ТТ, на ЛВС.
5) через третий стык Ethernet 26, который является интерфейсом ТТ, на АК или ЛВС.
6) на второй дисплей 30 для визуального отображения информации.
Направление поступления информации определяется блоком 32.
Направление движения относительно направления на север определяется в блоке 34 поступает в третий микропроцессор 32, откуда она может быть передана аналогично информации от блока 29. Управление включением/выключением блока 34 осуществляется с помощью команды управления, поступающей от третьего микропроцессора 32.
В процессе работы ТТ получает нешифрованные данные через:
- шестой стык RS-232 23 от OA;
- седьмой стык RS-232 24 от АК или иную ЭВМ;
- второй стык USB 27 от USB-ведомых устройств;
- второй стык Ethernet 25 от ЛВС;
- третий стык Ethernet 26 от АК и ЛВС.
откуда они могут быть переданы аналогично информации от блока 29. Направление поступления информации определяется блоком 32.
Учитывая, что заявляемое устройство при уменьшенных массогабаритных показателей предназначено для выполнения более расширенных функций, чем устройство-прототип, АК и ТТ выполнены в виде многопроцессорных систем на основе ПЛИС. Вместо одного высокопроизводительного процессора в них используется распределенная архитектура из нескольких более простых и менее мощных процессоров, каждый из которых выполняет только определенную часть общей задачи (маршрутизация, фильтрация, учет трафика, функции сетевого моста, работа с несколькими сетевыми интерфейсами одновременно). Данная структура в отличие от устройства-прототипа повышает производительность, надежность и безопасность системы.
Цепи электропитания узлов АК питаются от ВИП1 37, преобразующего электроэнергию от АБ1 13. Цепи электропитания узлов ТТ питаются от ВИП2 38, преобразующего электроэнергию или от АБ2 36, или от внешнего источника через блоки 28 и 33 (В качестве внешнего источника для блока 28 может выступать, например, бортсеть автотранспортного средства).
КП1 14 и КП2 35 выполнены в виде микроконтроллеров, которые имеют конструктивно встроенный SMBus-интерфейс, с помощью которого может быть осуществлен последовательный протокол обмена данными для устройств питания.
Требуемый режим подачи энергии для ВИП1 37 определяется КП1 14, который получает сигналы ВИП1 37 и таким образом определяет, какой требуется режим питания. Требуемый режим подачи энергии для ВИП2 38 определяется КП2 35, который получает сигналы ВИП2 38 и таким образом определяет, какой требуется режим питания. На основании сигналов, покупаемых от ВИП1 37 и ВИП2 38, КП1 14 и КП2 35, соответственно, обеспечивают автоматический контроль за состоянием АБ1 13 и АБ2 36 (оставшаяся емкость, температура, количество использованных циклов заряд-разряд, и т.д.), соответственно, в процессах заряда и формировки и автоматическое управление этими процессами на основе данных о состоянии АБ1 13 и АБ2 36, соответственно, что, в свою очередь, обеспечивает полный заряд АБ1 13 и АБ2 36 и исключает их перезаряд, обеспечивает выявление неисправных батарей в АБ1 13 и АБ2 36, что существенно увеличивает срок их службы.
БЗК 33 предназначен для заряда АБ2 36 и питания аппаратуры связи в буфере с батареями АБ2 36. На основании контроля за состоянием АБ2 36, КП2 35 вырабатывает управляющий сигнал для БЗК 33, позволяя заряжать определенные батареи в АБ2 36.
В качестве OA для подключения к предлагаемому устройству может быть использованы: лазерное дальномерно-угломерное устройство, радиолокационная станция и т.п. В качестве USB-ведомых устройств, для подключения к предлагаемому устройству может быть использована внешняя энергонезависимая память и т.п.
Магниторезистивный модуль 34 может быть реализован, например, как один из полностью интегрированных цифровых компасов, описанных в [8]. НП 2 может быть реализован как один из модулей навигации, описанный в [7]. Блок 3 может быть реализован как один из модулей, описанных в [11]. МПД 11 может быть реализован как встроенный вариант аппаратуры защищенной связи, описанный в [9]. Блоки 14 и 35 могут быть реализованы как один из микроконтроллеров семейства C8051Fxxx, описанных в [12]. БЗК 33 может быть реализован с помощью микроконтроллеров семейства PIC12F6XX, описанных в [14]. Блоки 5, 10 и 31 выполнены в виде программируемых логических интегральных схем (ПЛИС), например XC3S400-4PQ208I [13]. В качестве радиостанции может выступать любая мобильная радиостанция, например, радиостанции комплекса "Дуэт", описанные в [10].
Источники информации:
1. Заявка РФ на изобретение №2007146264 "Система и способ носимых электронных устройств", Кейтс Л., 2006 г.
2. Патент РФ на изобретение №96115148 "Носимая на теле персональная компьютерная система", Кэрролл Д., 1998 г.
3. Патент РФ на полезную модель №57930 "Носимый программно-технический комплекс", Логунова Т.Н., Орехов А.В., Кузнецова Г.А., Цыкунова М.В., Цофин А.С., 2006 г.
4. "Полезные схемы с применением микроконтроллеров и ПЛИС", Вальпа О.Д., 2006 г.
5. "Основы криптографии", Алферов А.П., Зубов А.Ю., Кузмин А.С., Черемушкин А.В., 2005 г.
6. "Основы защиты сетей. Приложения и стандарты", Столлингс В., 2002 г.
7. http://www.glonassgsm.ru.
8. http://www.ssec.honeywell.com/magnetic.
9. http://www.pniei.penza.ru.
10. http://sozvezdie.su.
11. http://www.usi.com.tw
12. http://silabs.ru/index.php
13. http://www.plis.ru/index.php
14. http://www.microchip.ru/d-sheets/41190.htm:PIC12F675:1x1