КОМПЛЕКС БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Комплекс беспроводной связи относится к области электрорадиотехники, а именно к беспроводной связи, и может быть использован на надводных кораблях. Комплекс беспроводной связи предназначен для управления работами на полетной палубе и в помещениях корабля для обеспечения личного и командного состава оперативной связью как с мобильных устройств, так и с коммутаторов аппаратуры громкоговорящей связи.
Известна корабельная подсистема сотовой подвижной связи (патент РФ №2423795), принятая нами за прототип, состоящая из n абонентских (по числу абонентов) радиотелефонов с антеннами и m антенн-ретрансляторов, репитера, контроллера, транскодера, центра коммутации подвижной связи, постовых коммутационных центров, межпостовых кабелей, приемо-передатчиков, усилителей промежуточной частоты, устройства сопряжения с постовым кабелем внутрикорабельной связи, устройства преобразования и фильтрации сигнала, делителей мощности, антенны базовой станции, полосовых фильтров, смесителей и гетеродины.
Недостатком данной системы является:
- отсутствие отдельной, выделенной частоты для аварийных сообщений;
- отсутствие возможности организации группы абонентов;
- длинный путь распространения сигнала сотовой связи от абонента до базовой станции;
- для обеспечения связью членов экипажа, расположенных в разных точках помещения, требуется установка нескольких антенн-ретрансляторов во избежание «мертвых» зон.
Целью предлагаемого изобретения является организация удобной для пользователей связи для исключения помех от радиостанций соседних групп или мешающих радиостанций применяется процесс направления вызова конкретному абоненту, называющийся идентификацией.
Технический результат заключается в расширении области применения комплекса беспроводной связи путем обеспечения возможности ее функционирования для управления работами на полетной палубе и в помещениях корабля и достигается тем, что применен конвекционный метод радиосвязи (точка-точка).
Комплекс беспроводной связи, состоящий из приемо-передающих антенн, размещенных в каждом помещении объекта, постовых коммутационных центров и устройств сопряжения с постовым кабелем внутрикорабельной связи, устройства преобразования и фильтрации сигнала, содержит стойку беспроводной связи с расположенными в ней приборами стационарных цифровых радиостанций, обеспечивающими связь стационарных приемо-передающих антенн с мобильными носителями терминалов, объединенных в группы мобильных абонентов, блоков радиостанций, обеспечивающих симплексную двухстороннюю радиосвязь в каждой из рабочих групп на своей несущей частоте со стационарными станциями из состава комплекса громкоговорящей связи с возможностью документирования всех переговоров по радиоканалам служебной связи и переговоров по линиям громкоговорящей связи посредством коммутаторов с подключением к ним многоканального (цифрового) записывающего устройства.
Комплекс беспроводной связи обеспечивает:
1. Организацию до I каналов радиосвязи (I - технические возможности радиостанции по организации каналов связи) из них:
- 1 радиоканалов для работы с коммутаторами ГГС через 1/2 устройств сопряжения с аппаратурой ГГС и 1 стационарных радиостанций типа NX-700K (количество каналов ограничено возможностью размещения устройств сопряжения, и стационарных радиостанций в выделенном помещении);
- m радиоканалов командиров мобильных групп, оснащенных радиостанциями типа NX-200ISK (где m=1 до 40, число m ограничено численностью личного состава).
2. Передачу и документирование аварийных сообщений любым мобильным или стационарным абонентом.
3. Документирование переговоров мобильных абонентов, передачи аварийных сообщений и переговоров по ГГС на (1+m+1)/16 цифровых записывающих устройств.
4. Организацию симплексной двухсторонней радиосвязи:
- командира подразделения I (стационарный терминал) с командиром подразделения II (мобильный терминал) на несущей частоте F1;
- командира подразделения II (мобильный терминал) с руководителями трех групп мобильных абонентов (мобильные терминалы) на несущей частоте F2;
- командира подразделения во взрывоопасном помещении (стационарный терминал) с подчиненной ему группой мобильных абонентов (мобильные терминалы) на несущей частоте F3;
- руководителей групп мобильных абонентов (мобильные терминалы) с подчиненными им группами мобильных абонентов (мобильные терминалы) на несущей частоте F4, F5, F6.
5. Одновременный прием (на несущей частоте F7) всеми терминалами комплекта аварийных сообщений любого из терминалов рабочих групп. Последний канал на каждой радиостанции запрограммирован на аварийную частоту.
6. Радиосвязь в радиусе не менее 300 м от условного центра полетной палубы, а также в ангаре и на надстройках корабля.
7. Документирование всех переговоров, осуществляемых по радиоканалам служебной связи и переговоров по громкоговорящей связи (ГГС) должностных лиц командного пункта I.
На фиг. 1 дана общая схема организации комплекса беспроводной связи на корабле, состоящей из следующих элементов:
1 - командный пункт I,
2 - командир подразделения I,
3 - командир подразделения II,
4 - командир во взрывоопасном помещении,
5 - командир группы I,
6 - командир группы II,
7 - командир группы III,
8 - группа мобильных абонентов,
9 - полетная палуба,
10 - взрывоопасное помещение.
Беспроводной связь организуется на частотах F1…FI, которые определяются исходя из требований электромагнитной совместимости средств радиосвязи.
Радиосвязь осуществляется в пределах группы, на рабочей частоте, закрепленной этой группой, плотность связи может быть высокой. Каждая радиостанция запрограммирована на 2-3 канала частоты в зависимости от требований абонента.
Переговоры по радиоканалу внутри группы мобильных абонентов прослушиваются одновременно всеми мобильными абонентами группы, что позволяет информировать абонентов группы о сложившейся обстановке и способствует их взаимодействию.
На фиг. 2 представлена структурная схема организации беспроводной связи. Комплекс беспроводной связи состоит:
17 - антенна приемо-передающая;
18 - мобильные носимые терминалы (n - количество мобильных абонентов);
20 - стойка беспроводной связи.
В стойке беспроводной связи размещены следующие приборы:
21 - цифровое записывающее устройство.
11 - пассивный делитель;
12 - прибор сопряжения (F1);
13 - прибор сопряжения (F3);
14 - блок радиостанций (F3, F7);
15 - блок радиостанций (F1, F7);
16 - импульсный источник питания.
В стойке беспроводной связи 20 расположены приборы, которые выполняют управление режимами работы комплекса:
- обеспечивают связь стационарных цифровых радиостанций с мобильными носимыми терминалами 18, объединенных в группу мобильных абонентов 8;
- обеспечивают связь стационарных цифровых радиостанций с коммутаторами ГГС 19.
Работа по радиоканалам осуществляется с трех коммутаторов ГГС 19, расположенных в помещениях:
1 - командного пункта I,
2 - командира подразделения I,
4 - командира подразделения III.
На фиг. 3 показана функциональная схема беспроводной связи.
С коммутатора ГГС 19, расположенного в 1-командном пункте I, одна линия связи подключена к прибору сопряжения 13, находящегося в стойке беспроводной связи 20 и через него к блоку радиостанции 14, работающего на частоте F3.
Аналогичным образом подключена линия коммутатора ГГС 19 в помещении 4 командира подразделения III.
С обоих коммутаторов 19 возможно ведение радиосвязи с мобильными абонентами 18 взрывоопасного помещения 10.
С коммутатора ГГС 19, расположенного у командира подразделения I, одна линия связи подключена к прибору сопряжения 12 и через него к блоку радиостанции 15, работающей на частоте F1.
Вторые линии вышеуказанных коммутаторов 19 используются для работы на аварийной частоте F7.
Передача аварийных сообщений на закрепленной определенной для этого частоте F7 возможна с любого мобильного терминала 18 или коммутатора 19, подсоединенного к стойке беспроводной связи 20. В коммутаторах ГГС 19 для этих целей используется одна из двух абонентских линий, подключенных к стойке беспроводной связи 20.
В предлагаемом изобретении четыре группы мобильных абонентов 8. Число мобильных терминалов 18 - до сорока на открытой части (полетной палубе 9) и пять - для взрывоопасного помещения 10. При этом выделены семь частотных предела (F1-F7), задействованы четыре блока радиостанций 14, 15, 23, 24, два прибора сопряжения 12, 13, одна приемная антенна 22 и три приемо-передающих антенн 17.
Количество задействованных абонентов в обеспечении беспроводной связью может быть увеличено. Прибор сопряжения позволяет осуществить одновременную работу с двух коммутаторов ГГС с тремя радиостанциями, при этом одна из радиостанций работает с двумя коммутаторами, а две радиостанции используются для работы с каждым из коммутаторов по независимым линиям связи. Увеличение числа приборов сопряжения позволяет увеличить общее число абонентов.
В качестве устройства документирования переговоров по радиоканалам и переговоров по линиям громкоговорящей связи используется цифровое записывающее устройство 21. Исходя из его характеристик, можно увеличивать или уменьшать количество подключаемых к записи коммутаторов 19 и мобильных терминалов 18. Документирование переговоров по всем радиоканалам обеспечивают цифровые радиостанции 14, 15, 23, 24 в режиме приема.
Для ввода в радиостанцию данных, содержащих управляющую информацию, используется комплект для программирования. Ввод данных в радиостанцию может осуществляться из персонального компьютера с помощью адаптера. При подключении к радиостанции устройства сопряжения с аппаратурой ГГС имеется возможность дистанционного управления радиостанцией.
Блок радиостанций 14, 15, 23, 24 включает в себя две стационарные цифровые радиостанции, обеспечивающие двустороннюю речевую симплексную связь.
Комплекс беспроводной связи имеет гибкую организацию связи. От количества рабочих частот F зависит количество групп мобильных абонентов 8. Разнообразие рабочих частот позволяет добавлять связи между группами, тем самым, создавая свою новую группу.
Варианты организации беспроводной связи представлены на фиг. 4 Вариант 1, на фиг. 5 Вариант 2, на фиг. 6 Вариант 3, на фиг. 7 Вариант 4.
На фиг. 4 Вариант 1: радиостанции обеспечивают симплексную двухстороннюю радиосвязь в каждой из рабочих групп 8 на своей несущей частоте F4, F5, F6, командира подразделения 3 с командирами 5, 6, 7 трех групп мобильных абонентов 8, а также со стационарными станциями в составе комплекса связи ГГС 19.
На фиг. 5 Вариант 2: радиостанции обеспечивают симплексную двухстороннюю радиосвязь в каждой из рабочих групп 8 на своей несущей частоте F4, F5, F6, командира подразделения 3 с командирами 5, 6, 7 трех групп мобильных абонентов 8, и дополнительно симплексную двухстороннюю радиосвязь на несущей частоте F8 между руководителями мобильных групп 5, 6, 7, а также со стационарными станциями в составе комплекса связи ГГС 19.
На фиг. 6 Вариант 3: к первому варианту за счет добавления частоты создается симплексная двухсторонняя радиосвязь на несущей частоте F9 командира группы из 1 - командного пункта I, стационарный терминал с 3 - командиром подразделения II - мобильный терминал.
На фиг. 7 Вариант 4: объединяет 2 и 3 варианты.
Беспроводная связь на палубе реализует такие важные преимущества, как высокая скорость соединения, отсутствие зависимости ведения радиосвязи в группах от ретрансляторов и прочих устройств. Простота обслуживания (практически не требует специально обученного персонала), что важно в условиях похода, живучесть и надежность связи - явное преимущество, по сравнению с аналогом. Комплекс беспроводной связи имеет возможность мобильных групп и абонентов, имеет возможность подачи команд и распоряжений по радиосвязи с коммутаторов аппаратуры ГГС.
Комплекс беспроводной связи может быть интегрирован в аппаратуру ГГС ремонтируемых и модернизируемых кораблей.