БОРТОВОЙ КОМПЛЕКС СИСТЕМЫ СВЯЗИ

Предложенное техническое решение относится к системам аппаратуры внутренней связи, и управления и предназначено для связи между членами-операторами бортового авиационного летательного аппарата т.е. экипажем: членами бригады проходчиков тоннелей с переборками; членами команды судна с переборками или подводной лодки т.е. для связи членов экипажа любого закрытого аппарата, объема пространства с отсеками, ограниченных поперечными герметичными переборками из проводящих материалов.
7
Известна аппаратура внутренней связи коммутации и управления (полезная модель №58834, МПК H04L 2/56 опубл. 03.04.2006). Известная аппаратура внутренней связи содержит k микротелефонных гарнитур (МТГ) абонентов и k блоков сопряжения к ним (БСМТГ), телефонный аппарат (ТА) и блок сопряжения к нему (БСТА), две радиостанции (PC) и два блока сопряжения к ним (БСРС), блок коммутации, причем выход-вход каждого МТГ, ТА, PC соединен с первым входом-выходом соответствующего блока сопряжения, причем введены к блоков прямого/обратного преобразования аналогового сигнала МТГ (БПМТТ); (s-1)TA, (s-1) (БПТА); (m-2) радиостанций, (m-2) блока сопряжения к ним, m блоков прямого/обратного преобразования аналогового или цифрового сигнала PC (БПРС); n аппаратур передачи/засекречивания данных (АПЗД), n блоков сопряжения к ним (БСААЗД), n блоков прямого/обратного преобразования цифровых сигналов АПЗД (БЛАПЗД), r устройств, имеющий стык Ethernet, при этом блок коммутации является блоком коммутации пакетов Ethernet (БКП) с N группами входов-выходов, кроме того, второй выход-вход каждого из k БСМТГ через соответствующий БПМТГ соединен с соответствующим входом-выходом первой группы БКП, второй выход-вход каждого из s БСТА через соответствующий БПТА соединен с соответствующим входом-выходом второй группы БКП, выход-вход каждой из n АПЗД через последовательно соединенные соответствующие БСАПЗД и БПАПЗД соединен с соответствующим входом-выходом четвертой группы БКП, выход-вход каждого из r устройств соединен с соответствующим входом-выходом N-й группы БКП, кроме того, первый, второй, третий вход-выход каждого из m БСРС соединены с соответствующими выходами-входами соответствующей радиостанции, а его четвертый выход-вход через соответствующий БПРС соединен с соответствующим входом-выходом третьей группы БКП, кроме того, каждый блок прямого/обратного преобразования преобразует аналоговый или цифровой сигналы в цифровой поток пакетов Ethernet.
Недостатком аппаратуры внутренней связи является сложность в реализации электронной схемы, ее обслуживания и эксплуатации и крайне ограниченная надежность аппаратуры в целом.
6
Наиболее близким техническим решением является бортовой комплекс системы связи (полезная модель РФ №73139, МПК H04L 5/00, H04L 07/38, H04L 07/36, H04B 7/26, B64Д 17/02, опубл. 26.12.2007). Бортовой комплекс системы связи содержит передающие антенны 100...400 МГц, антенну коротковолнового диапазона, приемопередатчик коротковолнового диапазона, выход которого соединен с входом антенны коротковолнового диапазона, антенну, решетку, радиолинию системы передачи данных, первый выход которой соединен с входом антенной решетки, приемные антенны 20...18000 МГц, радиотехнический комплекс, рабочее место оператора связи, рабочее место операторов радиотехнического комплекса, отличающийся тем, что в него дополнительно введены передающий пул, выход которого соединен с входом передающих антенн 100...400 МГц, малошумящий усилитель, вход которого соединен с выходом приемных антенн 20...18000 МГц, а первый выход - с первым входом радиолинии системы передачи данных, приемный пул, вход которого соединен со вторым выходом малошумящего усилителя, пассивный радар, вход которого соединен с третьим выходом малошумящего усилителя, а выход/вход - с первым входом/выходом радиотехнического комплекса, первый контроллер, первый выход которого соединен со вторым входом радиолинии системы передачи данных, второй выход - с вторым входом приемного пула, третий выход - с третьим входом радиолинии системы передачи данных, четвертый выход - со вторым входом передающего пула, а вход - с первым выходом радиотехнического комплекса, цифровой коммутатор, первый выход которого соединен с первым входом передающего пула, второй выход - с входом приемопередатчика коротковолнового диапазона, третий выход - с четвертым входом радиолинии системы передачи данных, первые K входов - с соответствующими выходами приемного пула, третий вход/выход - с вторым входом/выходом рабочего места оператора связи, четвертый вход/выход - с вторым входом/выходом рабочего места операторов радиотехнического комплекса, пятый вход - с вторым выходом радиолинии системы передачи данных, шестой вход - с вторым выходом приемопередатчика коротковолнового диапазона; второй контролер, первый вход/выход которого соединен с вторым входом/выходом радиотехнического комплекса, второй вход/выход - с вторым входом/выходом цифрового коммутатора, а третий вход/выход - с первыми входами/выходами рабочего места оператора связи и рабочего места операторов радиотехнического комплекса.
Недостатком наиболее близкого технического решения является сложность монтажа, обслуживания и относительно невысокая надежность бортового комплекса системы связи.
Задачей технического решения является упрощение монтажа настройки и обслуживания и повышение надежности системы связи, сокращение времени связи между операторами и уменьшение величины ошибки связи между операторами.
Поставленная задача достигается тем, что бортовой комплекс системы связи содержит передающие антенны, антенну коротковолнового диапазона, приемопередатчик коротковолнового диапазона, выход которого соединен с входом антенны коротковолнового диапазона, радиолинию системы передачи данных, рабочее место для оператора связи, рабочее место оператора радиотехнического комплекса, радиолиния системы передачи данных на концах нагружена симметричной нагрузкой и выполнена в виде двухпроводной линии передачи, проходящей через герметичные переборки каждого отсека по внутренней поверхности бортового комплекса и к каждому проводу линии передачи припаяны попарно коротковолновые приемопередающие антенны в середине каждого отсека бортового комплекса, где размещены рабочие места операторов связи, снабженные приемопередатчиком, состоящим из приемопередающей антенны, связанной с согласующим устройством, выход которого последовательно связан посредством ресивера, декодера, дешифратора с телефоном (Т) телефонно-микрофонной гарнитуры (ТМГ), причем выход микрофона (М) которой связан последовательно с согласующим устройством посредством кодера, шифратора, трансивера.
На Фиг.1 приведен общий вид двухпроводной линии передачи с симметричными нагрузками на концах, на Фиг.2 функциональная схема приемопередатчика каждого рабочего места оператора связи бортового комплекса системы.
H
Бортовой комплекс системы связи включает симметричную двухпроводную линию передачи 1, выполненную из медных или алюминиевых изолированных проводов диаметром порядка 3 мм, которые разнесены на расстояние а=15 см, так чтобы обеспечить волновое сопротивление линии ρ=50 ом, на концах линия передачи нагружена на симметричную согласующую нагрузку 2 R=100 ом. Симметричная двухпроводная линия передачи 1 расположена на внутренней поверхности бортового комплекса (самолета, подлодки, судна, тоннеля и др.) и проходящая через герметичные переборки 3 бортового комплекса. К каждому проводу симметричной двухпроводной линии 1 перпендикулярно припаяны коротковолновые приемопередающие антенны 4, расположенные на середине между герметичными переборками 3 бортового комплекса. Между герметичными переборками 3 в каждом отсеке бортового комплекса расположены рабочие места 5, связанные каждый с приемопередатчиком 6, выполненным из приемопередающей антенны 7, связанной последовательно с согласующим устройством 8 выход которого связан с входом ресивера 9, выход которого связан со входом декодера 10, выход которого связан с входом дешифратора 11, выход которого связан со входом телефона (Т) телефонно-микрофонной гарнитуры 12 (ТМГ), выход микрофона (М) телефонно-микрофонной гарнитуры 12 (ТМГ) связан с входом кодера 13, выход которого связан с входом шифратора 14, выход которого связан с трансивером 15, выход которого связан с входом согласующего устройства 8.
Бортовой комплекс системы связи работает следующим образом. Например для установления связи оператора отправителя с другим оператором получателя передачу трансивера 15 осуществляют на частоте излучения 250 мГц, прием сигнала осуществляют ресивером 9 на частоте 350 мГц. Разнос между частотой передачи и приема равен 100 мГц, что исключает перекрестные помехи, так как при таком разносе ослабление сигнала трансивера 15 на входе своего ресивера 9 составляет более 100 дБ.
Трансиверы 15 всех операторов излучают сигнал на одной частоте 350 мГц, а ресиверы 9 принимают сигнал гетеродинным методом на одной частоте 350 мГц. Различие каналов связи операторов состоит в различии цифрового кода адреса каждого оператора и цифрового кода информационного сигнала, Цифровой сигнал формируется из аналогового аудиосигнала кодером 13 каждого оператора, а аналоговый аудиосигнал с выхода дешифратора 11 формируют из цифрового сигнала декодера 10, принимаемого ресивером 9 оператора получателя. В данном предложении технология преобразования аналогового сигнала в цифровой и обратно цифрового сигнала в аналоговый аналогично технологии формирования коротких сообщений SMS в мобильной связи типа GSM - 900/1800 с управлением преобразователя аудиосигналом (голосом). Передача радиосигнала оператора отправителя оператору получателю осуществляется на несущей частоте радиосигнала с цифровой кодовой модуляцией. Формирование цифровой кодовой модуляции производится от аудиосигнала (голоса) оператора отправителя с помощью микрофона ТМГ 12 с помощью кодера 13 и шифратора 14 по следующему протоколу связи представленному ниже:
Второй оператор
Передайте прогноз погоды
Пятому оператору
Первый оператор
Сообщите координаты судна
Четвертому оператору
Седьмой оператор
Перенесите шпуры в забой
Первому оператору
Принятый радиосигнал оператором получателя проходит операцию декодирования и дешифрирования с последующим преобразованием в аудиосигнал, воспроизводимый телефонно-микрофонной гарнитурой 12 (ТМГ) и воспринимаемый ухом оператора получателя. Использование для связи радиоканала в виде двухпроводной линии передачи и однотипной конструкции приемопередатчиков всех операторов обеспечивает простоту монтажа, настройки и обслуживания системы связи. Подключение к каждому проводу линии передачи на середине между герметичными переборками 3 коротковолновых приемопередающих антенн 4 компенсирует неоднородности в линии передачи, возникающих при прохождении линии через переборки 3 каждого отсека, а следовательно уменьшает коэффициент стоячей волны, повышает надежность системы связи.
Применение в бортовом комплексе системы связи для разделения каналов с помощью цифровой кодовой модуляции сокращает время связи между операторами и уменьшает величину ошибки связи между операторами. Уплотнение каналов связи цифровым кодовым методом аналогично технологии формирования коротких сообщений SMS в мобильной связи типа GSM - 900/1800, т.е. управление преобразованием аудиосигналом (голосом) от телефонно-микрофонной гарнитуры повышает надежность системы связи и ее помехоустойчивость.