СИСТЕМА ЗАПИСИ, ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ВИДЕО И/ИЛИ АУДИО ИНФОРМАЦИИ С БОРТА ВОЗДУШНОГО СУДНА

Полезная модель относится к комплексу технических средств, предназначенному для установки на борту воздушного пассажирского судна с целью осуществления записи, хранения и передачи полученной видеоинформации по каналам спутниковой и локальной радиосвязи на наземный и мобильный центры.
Известна система контроля обстановки на борту воздушного судна (патент RU 2208554 C2, 20.07.2003), включающая, установленные внутри воздушного судна видеокамеры и микрофоны, магнитофон, подключенный к бортовой сети электроэнергии. Линии передачи звуковой информации, соединяют входы магнитофона с микрофонами и сетью внутренней проводной связи. Видеомонитор установлен в кабине экипажа и отображает видеосигналы от видеокамер.
Однако использование известной системы не позволит получать наземными службами в реальном режиме времени видеоинформации о ситуации на борту воздушного судна во время полета и, как следствие, принятия наиболее правильного решения при возникновении нештатной ситуации: захват воздушного судна или угроза его захвата, действия хулиганов на борту и т.д.
Известен ряд технических решений, направленных на устранение указанного недостатка. А именно известно, что на борту воздушного судна установлены микрофоны и видеокамеры, которые, по мимо видеомонитора установленного в кабине экипажа, также подключены к передатчику радиосигнала, передающему видео и аудио сигнал на землю
(патент DE 3327076, 31.01.1985, заявка WO 9906275, 11.02.1999 -наиболее близкий аналог).
Отличительной особенностью предложенной системы от аналогов является наличие линии приема-передачи информации, которая использует радиомодем для приема-передачи COFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex - частотное уплотнение с ортогональными несущими) модулированного радиосигнала. В отличие от других видов модуляции, COFDM режим позволяет передавать большой объем видеоинформации (до 16 видеокамер) со скоростью (2 Мб/ камера), достаточной для отображения видеосигнала в реальном масштабе времени (не менее 25 кадр/сек) с высоким качеством. При этом ширина полосы пропускания передаваемого COFDM модулированного радиосигнала составляет 8 или 13 МГц. Радиомодемы с другими видами модуляции, как в известных решениях, при прочих равных условиях занимают более широкую полосу рабочего канала и имеют значительно большую выходную мощность передатчика. При передаче видеоинформации с борта воздушного судна через COFDM радиомодем наземные службы получают детализированное четкое изображение одновременно со всех камер, установленных на борту воздушного судна, в реальном масштабе времени.
Таким образом, задачей на решение которой направлена данная полезная модель является создание системы записи, хранения и передачи видео и аудио информации с борта воздушного судна по каналам спутниковой и локальной радиосвязи на наземный и мобильный центры, не содержащей указанные выше недостатки.
При этом достигается технический результат, заключающийся в повышении качества, передаваемой информации, в том числе и большого
объема, при уменьшении скорости передачи и уменьшении объема полосы пропускания.
Указанный технический результат достигается предложенной системой записи, хранения и передачи видео и аудио информации с борта воздушного судна, включающей установленную на борту воздушного судна, по меньшей мере, одну видеокамеру и, по меньшей мере, один микрофон, информация от которых поступает на регистратор информации, который записывает, хранит в памяти и отправляет информацию на бортовой монитор и радиопередатчик для передачи информации на наземный пункт, при этом в качестве радиопередатчика используется радиомодем для приема-передачи модулированного радиосигнала, использующего режим частотного уплотнения с ортогональными несущими, позволяющего передавать информацию с борта воздушного судна на наземный пункт в реальном масштабе времени.
COFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex - частотное уплотнение с ортогональными несущими) отличается передачей сигнала с использованием большого количества несущих колебаний. Несущие являются ортогональными, что делает возможной демодуляцию модулированных колебаний даже в условиях частичного перекрытия полос отдельных несущих. Однако многолучевое распространение радиосигнала в точке приема (довольно типичное для наземного телевидения) приводит к ослаблению и даже полному подавлению некоторых несущих вследствие интерференции прямого и задержанного сигналов. Решению этой проблемы помогает кодирование с целью обнаружения и исправления ошибок в канале передачи данных. В радиомодеме используется сочетание двух видов кодирования - внешнего и внутреннего, рассчитанных на борьбу с ошибками различной структуры,
-4
-11
частоты и статистических свойств и обеспечивающих при совместном применении практически безошибочную работу (такой подход типичен и для других сфер, например, для цифровой видеозаписи). Если благодаря работе внутреннего кодирования частота ошибок на выходе внутреннего декодера не превышает величины 10Е, то система внешнего кодирования доводит частоту ошибок на входе демультиплексора MPEG-2 до значения 10Е, что соответствует практически безошибочной работе (ошибка появляется примерно один раз в течение часа). Кодирование превращает OFDM в COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex). Кодирование обязательно связано с введением в поток данных некоторой избыточности и соответственно с уменьшением скорости передачи полезных данных, поэтому наращивание мощности кодирования за счет увеличения объема проверочных данных не всегда соответствует требованиям практики. Для увеличения эффективности кодирования, без снижения скорости кода, применяется перемежение данных. Кодирование позволяет обнаруживать и исправлять ошибки, а перемежение увеличивает эффективность кодирования, поскольку пакеты ошибок дробятся на мелкие фрагменты, с которыми справляется система кодирования.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели, система может дополнительно содержать передатчик спутниковой связи, который передает информацию, поступающую от регистратора, через спутник на наземный пункт.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема бортовой части комплекса; на фиг.2 - схема наземного центра; на фиг.3 - схема мобильного центра.
Комплекс работает следующим образом. Видеосигналы с видеокамер (1) поступают на передатчики (2), которые осуществляют
согласование выходного сопротивления камер с входным сопротивлением линии «витая пара». В приемниках (3) происходит компенсация затухания видеосигналов при прохождении их через линию «витая пара». Далее видеосигналы поступают на видеорегистратор (4), где осуществляется запись видеоданных на жесткий диск, а также через видеомультиплексор (5) на ЖК монитор (6), который расположен в кабине экипажа. При посадке пассажиров (открытые люки) видеорегистратор осуществляет запись видеоинформации в режиме:
- цветные видеокамеры - 25 кадр/сек;
- черно-белые видеокамеры - 5 кадр/сек.
В условиях нормального полета (закрытые люки) цветные видеокамеры отключены, а видеоинформация от черно-белых видеокамер записывается со скоростью 12 кадр/сек. При этом, видеорегистратор работает в режиме «кольцо». На монитор (6) выводится видеоинформация обстановки с четырех зон воздушного судна. Это могут быть изображения перед дверью кабины, общего вида первого и второго салонов и санитарно-пищевого блока.
В случае тревоги (при нажатии кнопки «тревога») видеорегистратор переходит в режим последовательной записи со скоростью 25 кадр/сек (режим реального времени) видеоинформации от черно-белых видеокамер. Видеоизображение от 8-ми черно-белых видеокамер последовательно через интерфейс RS232 видеорегистратора, авиационный абонентский терминал (7) спутникового канала связи системы «Глобалстар» и коммутируемую телефонную линию со скоростью 9,6 кбит/сек поступает на пульт тревожной сигнализации и отображения информации (9) наземного центра службы безопасности аэропорта, где осуществляется ее регистрация на встроенном накопителе и отображение на TFT мониторе. Служба безопасности аэропорта по своим каналам связи
извещает мобильный центр о тревожной ситуации. При подлете к наземному центру на расстояние до 50 км по команде с пульта управления (10) мобильного центра через радиомодем (11) мобильного центра включается радиомодем (8) и начинает работать локальный радиоканал COFDM. Видеоинформация со всех видеокамер в режиме реального времени через интерфейс LAN Ethernet (4) и радиомодем (8) передается на мобильный центр, где она регистрируется на встроенном накопителе и отображается на TFT мониторе пульта управления (10). Кроме того, одновременно с передачей видеоинформации может осуществляться копирование на накопитель пульта управления ранее записанных данных. На схемах имеются ссылки на следующие узлы и устройства:
1 - цветная или черно-белая телекамера;
2 - передатчик видеосигнала по витой паре;
3 - приемник видеосигнала по витой паре;
4 - видеорегистратор;
5 - видеомультиплексор;
6 - бортовой ЖК монитор;
7 - авиационный абонентский терминал (ААТ) глобальной мобильной спутниковой системы связи «Глобалстар»;
8 - радиомодем передачи данных;
9 - пульт тревожной сигнализации и отображения информации;
10 - пульт управления и отображения информации;
11 - радиомодем приема данных.