Бортовой ретранслятор передачи радиокоманд
ON-BOARD RADIO TRANSPONDER OF RADIO COMMANDS

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в спутниковых системах связи диапазона миллиметровых волн, для ретрансляции радиосигналов с использованием космических аппаратов типа "Молния", "Меридиан" на высокоэллиптических орбитах.
Предназначено для обеспечения ретрансляции радиокоманд управления в интересах фиксированной и подвижной спутниковых служб для специальных абонентов расположенных на подвижных объектах, находящихся как на поверхности Земли, так и в воздушном и космическом пространстве на плоских и баллистических траекториях со скоростями включая гиперзвуковые.
Ретранслятор предназначен для работы в системе, где передающие (командные) пункты имеют ранговые отличия. При одновременной работе нескольких передающих пунктов приоритетом при определении очередности передачи команд, обозначения приемного абонента и установления времени передачи радиокоманд обладают передающие пункты более высокого ранга. Передаваемая передающим пунктом информация кроме самой радиокоманды содержит информацию для вычисления траектории движения приемного абонента, время передачи радиокоманд, и информацию о приоритете передающего пункта.
Наиболее близким аналогом является бортовой ретранслятор: Патент РФ 2292117 Бельтюков В.В и др. «Бортовой ретранслятор системы связи и способ ретрансляции широкополосных сигналов». Опубликовано 20.01.2007. Бюл. №2.
Однако известный ретранслятор не обладает возможностью обслуживания абонентов передвигающихся на больших скоростях из зоны в зону, что приводит к необходимости расширения диаграммы направленности АФУ ретранслятора, что ухудшает энергетику и может позволять постороннему наблюдателю воздействовать на приемник абонента из прилегающих зон.
Цель - расширение функциональных возможностей бортового ретранслятора, заключающееся в возможности работы с абонентами, передвигающимися на плоских или баллистических траекториях в режиме радиомолчания.
Для достижения этой цели в бортовой ретранслятор передачи радиокоманд фиг. 1, содержащий приемное антенно-фидерное устройство, подключенное к блоку обработки широкополосных сигналов, выход которого соединен с входом блока выделения командной информации, предназначенного для выделения командной информации в принятом сигнале, генератор опорных широкополосных сигналов, первый выход которого подключен к опорному входу блока обработки широкополосных сигналов, а второй выход подключен к входу блока формирования радиоданных, цифровой блок управления передатчиком и антенно-фидерным устройством с фазированной решеткой, выход которого параллельно подключен к управляющим входам передатчика командной информации и антенно-фидерного устройства с фазированной решеткой, информационный вход которого подключен к выходу передатчика командной информации введен блок хранения и определения приоритета и формирования командного сигнала, выход которого подключен к информационному входу передатчика командной информации, а управляющий вход подключен к выходу блока формирования радиоданных, при этом первый вход цифрового блока управления передатчиком и антенно-фидерным устройством с фазированной антенной решеткой подключен к управляющему выходу блока определения приоритета и формирования командного сигнала, а второй вход к выходу цифрового блока вычисления траектории объекта приема, вход которого подключен ко второму выходу блока выделения командной информации.
Сравнительный анализ показал, что технический результат, отличающий предлагаемое устройство от известных, состоит в расширении функциональных возможностей бортового ретранслятора передачи радиокоманд и заключается в том, что он становится способен обрабатывать несколько широкополосных сигналов от различных пунктов управления, выделять из них командные сигналы, вычислять траектории движения (местоположение) абонентов, преобразовать их в нужный формат и передавать их в заданное время соответствующим абонентам с учетом приоритета передающего пункта управления.
Анализ патентной литературы показал, что до даты подачи отсутствовали устройства с указанной совокупностью существенных признаков, что говорит о новизне заявляемого технического решения.
Поиск технических решений в смежных областях техники не позволил авторам выявить отличительные признаки заявляемого технического решения, что соответствует критерию "изобретательский уровень".
Предлагаемый бортовой ретранслятор передачи радиокоманд, представленный на чертеже, содержит приемное антенно-фидерное устройство 1, блок обработки ШПС 2, блок выделения командной информации 3, цифровой блок вычисления траектории объекта приема радиокоманд 4, генератор опорных ШПС 5, цифровой блок хранения, определения приоритета и формирования командного сигнала 6, передатчик командной информации 7, передающее антенно-фидерное устройство с фазированной антенной решеткой 8, блок формирования радиоданных 9, цифровой блок управления передатчиком и АФУ 10.
Ретранслятор работает следующим образом.
На вход бортового ретранслятора передачи радиокоманд поступает входной сигнал, который представляет собой аддитивную смесь широкополосных сигналов и может содержать сигналы с командной информацией для специальных абонентов, расположенных как на поверхности земли, так и в атмосфере на плоской траектории движения или на баллистической траектории на удалении от земли.
Входной сигнал после выделения приемным антенно-фидерным устройством 1 и усиления в широкополосных малошумящих усилителях АФУ подается на вход блока обработки широкополосных сигналов (ШПС) 2, где радиосигнал преобразуется в цифровую последовательность, которая с выхода блока обработки широкополосных сигналов подается на вход блока выделения командной информации 3, первый выход которого подключен ко входу цифрового блока вычисления траектории объекта приема. Со второго выхода блока выделения командной информации 3 выделенные команды в цифровом виде поступают на первый вход блока хранения, определения приоритета и формирования командного сигнала 6, где радиокоманды распределяются в соответствии с приоритетом пункта передачи для передачи в указанное в переданных посылках время, модулируются радиоданными, полученными с выхода блока формирования радио данных 9 на второй вход блока хранения и определения приоритета и формирования командного сигнала 6 и поступают на первый вход передатчика командной информации 7, с выхода которого командная информация поступает на информационный вход блока 8 передающего АФУ с ФР и излучается в точку нахождения заданного объекта приема. Точка нахождения заданного объекта приема определяется цифровым блоком 4 вычисления траектории объекта приема, выход которого подключен к первому входу цифрового блока 10 управления передатчиком, где в соответствии с полученной со второго выхода блока 6 хранения и определения приоритета и формирования командного сигнала формируется сигнал управления передатчиком 7 и блоком 8 АФУ с ФР. Управляющие входы блоков 7 и 8 объединены и подключены к выходу цифровго блока 10 управления передатчиком и АФУ ФР.
Технический результат заключается в том, что расширяются функциональные возможности бортового ретранслятора передачи радиокоманд, поскольку при передаче особо важных сигналов с командной информацией в бортовом ретрансляторе определяется приоритет (очередность и время) передачи специальным абонентам даже при условии отсутствия прямой видимости передающего пункта и бортового ретранслятора передачи радиокоманд.
Литература:
1. 2292117, H04B 7/185, В.В Бельтюков и др., 14.05.2005 г. Бортовой ретранслятор системы связи (варианты) и способ ретрансляции широкополосных сигналов.
2. В.И. Журавлев "Поиск и синхронизация в широкополосных системах", Москва, Радио и связь, 1986 г., с. 222.