АВТОНОМНЫЙ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЙ ТЕРМИНАЛ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ КАНАЛОМ СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ ИНМАРСАТ

Полезная модель относится к автоматике, в частности к устройствам для приема и передачи информации и может применяться для построения систем обмена информацией по проводным линиям связи, радиоканалу и спутниковым каналам связи.
Известно устройство для приема и передачи цифровой информации по радиоканалу [полезная модель РФ №8817 МПК G06F 13/00, опублик. 16.12.98], содержащее блок процессора, блок памяти программ, блок хранения данных, блок продолжительного хранения данных, который после отключения устройства от сети подключается к внутреннему элементу питания, блок ввода и отображения информации, блок контроллера клавиатуры, интерфейсный блок, блок модема для преобразования информационных сигналов к виду, пригодному для передачи по радиоканалу или по проводным линиям связи, шину управления, общую шину, блок регистра номера устройства, блок параллельного вывода данных с разъемом для подключения принтера, блок сигнализации и блок таймера, блок часов реального времени, блок питания и блок управления питанием.
Одним из недостатков такого устройства является отсутствие отдельного выхода для подачи управляющих сигналов на внешние устройства, а так же отсутствие аналогового входа для обработки и передачи информации, поступающей с датчиков различного вида. Для работы на подвижных объектах возникает необходимость определения текущих координат, для чего необходимо иметь встроенный в терминал спутниковый навигационный приемник.
Так же известно устройство пакетный контроллер для приема и передачи информации по радиоканалу со встроенным спутниковым навигационным приемником [полезная модель РФ №17639 МПК G06F 13/00, опублик. 10.04.2001], содержащий блок процессора, блок памяти программ, блок хранения данных, блок продолжительного хранения данных, который после отключения устройства от сети подключается к внутреннему элементу питания, блок ввода и отображения информации, блок контроллера клавиатуры, интерфейсный блок, блок модема для преобразования информационных сигналов к виду, пригодному для передачи по радиоканалу или по проводным линиям связи, шину управления, общую шину, блок регистра номера устройства, блок параллельного вывода данных с разъемом для подключения принтера, блок сигнализации, блок часов реального времени, аналоговый и дискретный вход, дискретный выход, блок спутникового навигационного приемника, содержащий разъем для подключения антенны, блок питания, элемент питания и блок управления питанием.
Недостатком такого устройства является отсутствие возможности обмениваться информацией по спутниковому каналам связи «ГлобалСтар». Другим недостатком данного устройства является отсутствие встроенной энергонезависимой памяти для хранения параметров и настроек прибора.
Наиболее близким к заявляемому является автономный терминал передачи текстовой и навигационной информации по радиоканалу и спутниковой системе «ГлобалСтар» [полезная модель РФ №52644 МПК G06F 13/00, опублик. 10.04.2006], содержащий содержит блок памяти программ, блок хранения данных, блок продолжительного хранения данных, блок параллельного вывода данных с разъемом для подключения принтера, блок сигнализации, соединенные с общей шиной, блок часов и энергонезависимой памяти, блок контроллера клавиатуры и блок отображения информации, выполненный на жидкокристаллическом индикаторе, блок спутникового навигационного приемника, содержащий разъем для подключения антенны, соединенные с шиной управления, блок процессора, соединенный с общей шиной и шиной управления, интерфейсный блок, соединенный с блоком процессора, блок модема, соединенный с общей шиной, блок управления питанием, соединенный с блоком процессора, блоком часов и энергонезависимой памяти и блоком продолжительного хранения данных, блок ввода информации, выполненный на IBM совместимой клавиатуре и соединенный с блоком контроллера клавиатуры, блок спутникового модема «ГлобалСтар», соединенный с интерфейсным блоком, блок согласования, соединенный с блоком спутникового модема «ГлобалСтар» с разъемами для подключения к блоку усилителя мощности, блок питания, электрически соединенный с каждым из вышеперечисленных блоков, элемент питания, соединенный с блоком управления питанием, аналоговый и дискретный вход, дискретный выход, соединенные с блоком процессора, блок усилителя мощности, с разъемами для подключения к блоку согласования и блок диэлектрической антенны, связанный с блоком усилителя мощности.
Недостатком такого устройства является ограничение в использовании для возможности обмениваться информацией по нескольким спутниковым каналам связи различных спутниковых систем. Другим недостатком данного устройства является отсутствие возможности подключения к устройству внешних приборов по стандартному последовательному порту.
Задачей полезной модели является создание автономного многофункционального устройства для приема и передачи текстовой и навигационной информации по спутниковым каналам связи различных спутниковых систем связи, радиоканалу с использованием стандартных радиостанций, а так же по проводным каналам связи, со встроенным спутниковым навигационным приемником.
Поставленная задача решается тем, что в автономный терминал передачи текстовой и навигационной информации по радиоканалу и спутниковой системе «ГлобалСтар», содержащий блок памяти программ, блок хранения данных, блок продолжительного хранения данных, блок параллельного вывода данных с разъемом для подключения принтера, блок сигнализации, соединенные с общей шиной, блок часов и энергонезависимой памяти, блок контроллера клавиатуры и блок отображения информации, выполненный на жидкокристаллическом индикаторе, блок спутникового навигационного приемника, содержащий разъем для подключения антенны, соединенные с шиной управления, блок процессора, соединенный с общей шиной и шиной управления, интерфейсный блок, соединенный с блоком процессора, блок модема, соединенный с общей шиной, блок управления питанием, соединенный с блоком процессора, блоком часов и энергонезависимой памяти и блоком продолжительного хранения данных, блок ввода информации, выполненный на IBM совместимой клавиатуре и соединенный с блоком контроллера клавиатуры, блок спутникового модема «ГлобалСтар», соединенный с интерфейсным блоком, блок согласования, соединенный с блоком спутникового модема «ГлобалСтар» с разъемами для подключения к блоку усилителя мощности, блок питания, электрически соединенный с каждым из вышеперечисленных блоков, элемент питания, соединенный с блоком управления питанием, аналоговый и дискретный вход, дискретный выход, соединенные с блоком процессора, блок усилителя мощности, с разъемами для подключения к блоку согласования и блок диэлектрической антенны, связанный с блоком усилителя мощности, согласно полезной модели, дополнительно введен блок сопряжения связанный с блоком процессора и с разъемом для подключения блока спутникового модема «Инмарсат», блок спутникового модема связи «Инмарсат», блок последовательного ввода/вывода, связанный блоком процессора с разъемом для подключения внешних устройств.
Оснащенное модемами нескольких спутниковых систем устройство позволяет осуществлять задачи приема и передачи информации, используя не только проводной и радиоканал, но и несколько типов спутниковых каналов связи. Блок сопряжения позволяют выносить диэлектрическую антенну со встроенным спутниковым модемом от устройства на расстояние до нескольких десятков метров. Блок последовательного ввода/вывода позволяет подключать к устройству внешние приборы по стандартному последовательному порту данных.
На фиг.1 представлена структурная схема автономного телекоммуникационного терминала с дополнительным каналом спутниковой системы связи «Инмарсат».
Автономный телекоммуникационный терминал с дополнительным каналом спутниковой системы связи «Инмарсат» содержит, блок 1 памяти программ, блок 2 хранения данных, блок 3 продолжительного хранения данных, блок 4 сигнализации, блок 5 параллельного вывода данных, блок 6 последовательного ввода/вывода, электрически соединенные с шиной 7 общей, блок 8 отображения информации, блок 9 часов и энергонезависимой памяти, блок 10 контроллера клавиатуры, электрически соединенные с шиной 11 управления, блок 12 процессора, соединенный с шиной 7 общей и шиной 11 управления, блоком 13 интерфейсным, блоком 14 сопряжения, блоком 3 продолжительного хранения данных, блоком 9 часов и энергонезависимой памяти и блок 15 управления питанием, блок 16 модема, соединенный с шиной 7 общей и разъемом для подключения радиостанции, блок 17 спутникового навигационного приемника, соединенный с шиной 11 управления и разъемом для подключения антенны, блоком 18 ввода информации, соединенный с блоком 10 контроллера клавиатуры, блок 19 элемент питания, соединенный с блоком 15 управления питанием, блок 20 спутникового модема «ГлобалСтар», соединенный с блоком 13 интерфейсным и блоком 21 согласования, блок согласования 21 соединенный с блоком 20 спутникового модема «ГлобалСтар» и разъемами для подключения блока 22 усилителя мощности, блок 23 диэлектрической антенны, соединенной с блоком 22 усилителя мощности, блок 24 спутникового модема «Инмарсат», соединенный с блоком 14 сопряжения, блок 25 питания, электрически соединенный с каждым из вышеперечисленных блоков, вход 26 аналоговый и дискретный, выход 27 дискретный, соединенные с блоком 12 процессора.
Автономный телекоммуникационный терминал с дополнительным каналом спутниковой системы связи «Инмарсат» работает следующим образом.
Данные вводятся с блока 18 ввода информации в устройство. Скан-код каждой нажатой клавиши в последовательном виде поступает на вход блока 10 контроллера клавиатуры. Блок 10 контроллера клавиатуры выполняет функцию преобразования скан-кодов данных из последовательного вида в параллельный вид и выдает скан-коды данных в шину управления 11, которые поступают в блок 12 процессора, преобразуются в ASCII-коды и через общую шину 7 записываются в блок 2 хранения данных. Параллельно блок 12 процессора преобразует ASCII-коды в специальные коды используемые блоком 8 отображения информации. Специальные коды по шине управления 11 поступают в блок отображения 8 и данные выводятся на жидкокристаллический индикатор в символьном виде.
Устройство позволяет выполнять функцию длительного хранения данных. Необходимые для длительного хранения данные переносятся из блока 2 хранения в блок 3 продолжительного хранения данных, где они сохраняются после выключения питания устройства и могут быть использованы при последующей работе с устройством.
Через блок 5 параллельного вывода данных, данные из блока 2 хранения или блока 3 продолжительного хранения данных могут быть выведены на стандартный матричный принтер.
Прием информации по радиоканалу или по проводному каналу осуществляется без прекращения выполнения других операций. Это достигается использованием системы прерываний блока 12 процессора и происходит следующим образом. С микротелефонного выхода радиостанции данные, в виде частотного сигнала поступают на вход демодулятора блока 16 модема, где преобразуются в последовательный цифровой код и поступают через шину 7 общую в блок 12 процессора. Блок 12 процессора преобразует данные в параллельный ASCII-код и записывает их в блок 3 продолжительного хранения данных. Полученная через блок 16 модема информация может отображаться блоком 8 отображения информации на жидкокристаллическом индикаторе.
Независимо от работы всего устройства навигационные данные, принятые через антенну блоком 17 спутникового навигационного приемника поступают в блок 12 процессора через шину 11 управления, обрабатываются и заносятся в блок 3 продолжительного хранения данных, при необходимости могут отображаться блоком 8 отображения информации на жидкокристаллическом индикаторе и выводиться на принтер через блок 5 параллельного вывода данных.
Информация хранящаяся в блоке 3 продолжительного хранения данных может быть передана по радиоканалу или по проводам на такое же устройство, которому присвоен соответствующий номер. Для этого блок 12 процессора выполняет преобразование данных, хранящихся в блоке 3 продолжительного хранения данных, из параллельного вида в последовательный и через шину 7 общую передает их на вход модулятора блока 16. Модулятор блока 16 модема преобразует данные в частотный сигнал, который содержит две частоты, соответствующие нулевому и единичному уровню цифрового сигнала. С выхода модулятора блока 16 модема частотный сигнал подается на микротелефонный вход стандартной радиостанции и передается в эфир.
Аналоговый или дискретный сигнал поступает через аналоговые входы 26 в блок 12 процессора, преобразуются (если сигнал аналоговый) аналого-цифровым преобразователем блока центрального процессора в цифровой код, обрабатывается и записывается в блок 3 продолжительного хранения данных. Полученная через аналоговый или дискретный вход 4 информация может отображаться блоком 8 отображения информации на жидкокристаллическом индикаторе. Сигналы управления от блока процессора могут поступать на внешние устройства через дискретный выход 27.
Блок 9 часов и энергонезависимой памяти используется для привязки функций, которые выполняет устройство, к текущему времени. Он позволяет создавать электронный журнал ведения работы, автоматически фиксируя дату и время выполнения операций с данными. Энергонезависимая память позволяет сохранять основные параметры работы и настройки устройства, введенные с блока 18 ввода информации даже при разряде элемента питания.
Для соединения с блоком спутникового модема «ГлобалСтар» используется интерфейсный блок 13, который выполняет функции последовательного порта.
Прием и передача информации по спутниковому каналу «ГлобалСтар» осуществляется следующим образом. Готовые для передачи данные, хранящиеся в блоке 3 продолжительного хранения данных, через интерфейсный блок 13 поступают в блок 20 спутникового модема «ГлобалСтар», преобразуются в вид пригодный для передачи по спутниковому каналу и через антенну передаются в эфир. Прием информации осуществляется в обратном порядке, после преобразования данные сохраняются в блоке 3 продолжительного хранения данных. Полученная через блок 20 спутникового модема информация может отображаться блоком 8 отображения информации на жидкокристаллическом индикаторе. Блок 21 согласования позволяет подавать питание на блок 22 усилителя мощности и выносить диэлектрическую антенну с блоком усилителя мощности от блока спутникового модема на расстояние до нескольких десятков метров. Блок 22 усилителя мощности необходим для усиления сигнала, принятого блоком 23 диэлектрической антенны.
Прием и передача информации по спутниковому каналу «Инмарсат» осуществляется следующим образом. Готовые для передачи данные, хранящиеся в блоке 3 продолжительного хранения данных, через блок 14 сопряжения поступают в блок 24 спутникового модема «Инмарсат», преобразуются в вид пригодный для передачи по спутниковому каналу и через антенну передаются в эфир. Прием информации осуществляется в обратном порядке, после преобразования данные сохраняются в блоке 3 продолжительного хранения данных. Полученная через блок 24 спутникового модема информация может отображаться блоком 8 отображения информации на жидкокристаллическом индикаторе. Блок 14 согласования позволяет подавать питание на блок 24 и выносить диэлектрическую антенну в месте с блоком модема на расстояние до нескольких десятков метров.
Блок 6 последовательного ввода/вывода позволяет обеспечить взаимодействие с внешними устройствами.
Блок 4 сигнализации подтверждает световым и звуковым сигналом окончание выполняемых устройством операций и указывает на режим работы устройства.
Блок 1 памяти программ необходим для хранения объектных кодов управляющей микропрограммы, в соответствии с которыми работает устройство.
Блок 25 питания может работать от двух независимых источников напряжения (220 В или 11…14 В). Он вырабатывает основное стабилизированное напряжения +12 В и дополнительное напряжение +5 В, которые необходимы для работы устройства. Блок 3 продолжительного хранения данных и блок 9 часов и энергонезависимой памяти дополнительно используют элемент питания напряжением +3 В, который включается блоком 16 управления питанием при выключении прибора или при снижении основного напряжения более чем на 0,4 В.
Блок 1 памяти программ может быть выполнен на микросхемах FLASH-ПЗУ емкостью до 512 кбайт, блок 2 хранения данных и блок 3 длительного хранения данных могут быть выполнены на микросхеме статического ОЗУ емкостью до 512 кбайт с низким энергопотреблением, блок 6 сигнализации выполнен на микросхеме ПЛМ, блок 5 параллельного вывода данных выполнен на микросхеме 1533ИР33, блок 9 часов и энергонезависимой памяти выполнен на микросхеме FM30C256, блок 10 контроллера клавиатура выполнен на микросхеме ATMega2313, блок 8 отображения информации выполнен на знакосинтезирующем жидкокристаллическом модуле типа PC4002LRS, блок 12 процессора выполнен на микропроцессоре 80С196КС20, интерфейсный блок 13 выполнен на микросхеме ADM202JRW, блок 15 управления питанием выполнен на микросхеме ADM8690, в качестве блока 18 ввода информации используется стандартная PS/2 клавиатура типа RS6000, в качестве элемента питания использован литиевый элемент типа CR2032, блок 25 питания выполнен по схеме импульсного стабилизатора напряжения, модулятор блока 16 модема выполнен на микросхеме ATMega2313, а демодулятор блока 16 модема выполнен на микросхеме 4046BD, блок 17 встроенного спутникового навигационного приемника может быть выполнен на встраиваемом модуле любой из навигационных систем GPS или ГЛОНАСС, блок 20 встраиваемого спутникового модема «ГлобалСтар» на модуле GSP-1620 с выносной антенной, блок 24 спутникового модема «Инмарсат» может быть выполнен на модуле ТТ-3026.