МОБИЛЬНАЯ АППАРАТНАЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ
MULTI-CHANNEL RADIO COMMUNICATION MOBILE HARDWARE ROOM

Изобретение относится к системам радиосвязи и может быть использовано в составе полевых узлов связи для обеспечения радиосвязи с однотипными радиостанциями на стоянке и в движении.
В современных системах связи, в том числе в системах радиосвязи, все большее применение находят интегрированные сети, в которых используются различные средства связи и средства вычислительной техники. Такое использование способствует достижению улучшенных качественных и количественных услуг связи в различных областях. Для достижения указанных целей применяются современные средства, комплексы и системы радиосвязи в совокупности со средствами автоматизации на основе вычислительной техники, обеспечивающие возможность организации радиосетей с высокими техническими характеристиками по установлению и ведению радиосвязи, а также по передаче информации и данных с высокой степенью доставки информации [1].
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является подвижная аппаратная КВ-УКВ радиосвязи по патенту Российской Федерации №2556878 от 20.07.2015 г. [2]. Упомянутая подвижная аппаратная КВ-УКВ радиосвязи состоит из четырех приемопередающих антенн, антенного коммутатора, многоканального радиоприемного устройства (РГГУ), блока автоматического установления связи (АУС), сервера аппаратной, включающего в себя коммутатор Ethernet и персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ), первого автоматизированного рабочего места оператора (АРМО), включающего в себя портативный ноутбук, жидкокристаллический (ЖК) монитор, стандартную клавиатуру и микротелефонную гарнитуру (МТГ), второго АРМО, включающего в себя портативный ноутбук, жидкокристаллический монитор, стандартную клавиатуру и МТГ, навигационного приемника GPS/ГЛОНАСС со встроенной антенной, блока формирования сигналов единого времени (СЕВ), преобразователя интерфейсов, первичного мультиплексора, многоканального радиопередающего устройства (РПДУ), блока селективных фильтров (СФ), широкополосного модема, блока коммутации каналов и линий (ККЛ), линейного ввода, к первому, второму и третьему линейным входам-выходам которого подключены соответственно соединительная линия (СЛ) для приема/выдачи каналов, высокоскоростная цифровая абонентская линия и волоконно-оптическая линия связи, блока коммутации и вызова (БКВ), двух пультов связи (ПС), УКВ радиостанции служебной связи и антенны УКВ радиостанции служебной связи.
Подвижная аппаратная по прототипу обеспечивает выполнение следующих функций:
работу в диапазоне от 1,5 до 80 МГц (с возможностью расширения диапазона до 108 МГц) с передачей по образованным радиоканалам телефонной, телеграфной информации и данных с гарантированной доставкой;
выбор оптимальных частот из числа выделенных, их распределение и использование, формирование их в группы частот;
функции поста ионосферно-волновой частотно-диспетчерской службы, включая трассовое зондирование ионосферы, измерение уровня помех и сигналов на выбранной частоте и вычисление соотношения сигнал/помеха для каждой из частот связи;
выбор частот с учетом хранящего в памяти долгосрочного прогноза, а также результатов трассового зондирования ионосферы;
работу в радиосети каждого из образованных средствами радиосвязи каналов с количеством корреспондентов не менее 30 и радионаправлении в качестве главной или подчиненной станции с использованием помехозашищенных режимов работы;
работу в режимах дуплекс, симплекс, двухчастотный симплекс и ретрансляция;
работу в одном из режимов помехозащиты - с использованием компенсатора помех, режима ППРЧ, адаптивных режимов, разнесенного приема или с комбинацией вышеперечисленных режимов.
Основными недостатками аппаратной радиосвязи по прототипу являются ограниченные возможности по обеспечению необходимого количества каналов, по которым требуется обеспечить радиосвязь на значительные расстояния, и невозможность использования такой аппаратной в районах со слаборазвитой дорожной инфраструктурой, особенно в труднопроходимых местах с водными преградами и имеющих гористую поверхность.
Задачей предлагаемого изобретения является создание мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи с расширенными функциональными возможностями, предназначенной для организации сетей радиосвязи на территории с резко пересеченной местностью, работающей в широком диапазоне частот и обеспечивающей возможность работы как автономно, так и в составе радиоцентров полевых узлов связи на стоянке и в движении аппаратной.
Целью изобретения является повышение пропускной способности аппаратной за счет организации нескольких независимых радиосетей и многоканальных направлений связи с повышенной степенью защиты передаваемой по каналам и трактам информации.
Поставленная цель достигается тем, что в мобильную аппаратную многоканальной радиосвязи, содержащую ультракоротковолновую (УКВ) радиостанцию служебной связи с бортовой широко диапазонной антенной (БШДА1), возимую УКВ радиостанцию с бортовой широкодиапазонной антенной (БШДА2), антенный коммутатор, блок автоматического установления связи (АУС), два автоматизированных рабочих места операторов (АРМО), монитор, стандартную клавиатуру, микротелефонную гарнитуру (МТГ), навигационный приемник GPS/ГЛОНАСС со встроенной антенной, блок формирования сигналов единого времени, блок интерфейсов, блок коммутации, линейный ввод и соединительную линию (СЛ) для приема/выдачи каналов от внешней аппаратной, в нее дополнительно введены два блока абонентских фильтров (БАФ), станция радиодоступа с антенной, блок шлюз-маршрутизатора (ШМ), антенна широкодиапазонная, блок сопряжения, средство криптографической защиты информации (СКЗИ), блок транзитной коммутации, преобразователь стыков, универсальный вычислительный блок, устройство документирования, исполнительный полукомплект блока АУС, многофункциональный блок формирования высокочастотных (ВЧ) сигналов, блок узкополосных фильтров (УФ), блок управления возбудителя, усилитель мощности (УМ), бортовая рамочная антенна зенитного излучения (РАЗИ), три антенны наклонный вибратор, предназначенные для работы на стоянке, бортовая магнитная антенна, коммутатор приемных антенн, блок фильтров приемного тракта, блок приемников, блок формирования сигналов единого времени (СЕВ), световое табло, многоканальная аппаратура передачи данных (АПД), автоматизированное рабочее место оператора АПД, два блока коммутации, устройство сопряжения МТГ, блок громкоговорителя (БГ), пульт управления начальника (ПУН) аппаратной, модем тональной частоты (ТЧ), устройство маскирования сигналов, блок шифрования информации, абонентский ввод, выносной телефонный аппарат (ТА), блок абонентского кросса (БАК), проводные линии связи и переносная станция спутниковой связи (ССС), при этом первый и второй входы-выходы первого блока коммутации по стыкам Ethernet подключены соответственно к входу-выходу первого автоматизированного рабочего места оператора (АРМО) и к канальному входу-выходу УКВ радиостанции служебной связи, высокочастотный вход-выход которой через первый блок абонентских фильтров (БАФ) соединен с высокочастотным входом-выходом первой БШДА1, третий вход-выход первого блока коммутации по стыку Ethernet соединен с канальным входом-выходом возимой УКВ радиостанции, высокочастотный вход-выход которой через второй блок абонентских фильтров соединен с первым входом-выходом антенного коммутатора, ко второму и третьему входам-выходам которого подключены высокочастотные входы-выходы соответственно второй БШДА2 и антенны широкодиапазонной, четвертый вход-выход первого блока коммутации по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом блока ШМ, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с канальным входом-выходом станции радиодоступа, высокочастотный вход-выход которой соединен с высокочастотным входом-выходом антенны станции радиодоступа, соединенной параллельно с высокочастотным входом-выходом блока сопряжения, вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с третьим входом-выходом блока ШМ, четвертый вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом средства криптографической защиты информации, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом блока транзитной коммутации, пятый вход-выход первого блока коммутации по стыку Ethernet соединен с канальным входом-выходом многоканальной АПД, второй вход-выход которой по стыку С1-ФЛ соединен с первым входом-выходом блока интерфейсов, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом преобразователя стыков, первый, второй, третий и четвертый входы-выходы универсального вычислительного блока подключены к входам-выходам соответственно монитора, стандартной клавиатуры, устройства документирования и к первому входу-выходу исполнительного полукомплекта блока АУС, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом многофункционального блока формирования ВЧ сигналов, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с пятым входом-выходом блока ШМ, третий вход-выход многофункционального блока формирования ВЧ сигналов соединен с первым входом-выходом блока УФ, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом блока управления возбудителя, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом усилителя мощности, вход которого соединен с выходом блока УФ, первый, второй и третий высокочастотные выходы усилителя мощности подключены ко входам соответственно бортовой рамочной антенны зенитного излучения, первой и второй антенн наклонный вибратор, высокочастотные выходы третьей антенны наклонный вибратор и бортовой магнитной антенны подключены соответственно к первому и второму высокочастотным входам коммутатора приемных антенн, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока фильтров приемного тракта, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму высокочастотным входам блока приемников, первый и второй канальные выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока автоматического установления связи (АУС), первый управляющий вход-выход которого соединен с управляющим входом-выходом блока приемников, управляющий выход блока АУС соединен с управляющим входом исполнительного полукомплекта блока автоматического установления связи, второй управляющий вход-выход блока АУС соединен с управляющим входом-выходом блока формирования сигналов единого времени (СЕВ), первый, второй и третий входы-выходы которого подключены к входам-выходам соответственно навигационного приемника GPS/ГЛОНАСС со встроенной антенной, светового табло и по стыку Ethernet к пятому входу-выходу универсального вычислительного блока, шестой вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом АРМ оператора АПД, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом многоканальной АПД, второй вход-выход блока интерфейсов соединен с первым входом-выходом преобразователя стыков, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом третьего блока коммутации, седьмой вход-выход универсального вычислительного блока по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом второго блока коммутации, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с шестым входом-выходом первого блока коммутации, третий вход-выход второго блока коммутации по стыку Ethernet соединен с третьим входом-выходом блока интерфейсов, четвертый и пятый входы-выходы второго блока коммутации по стыкам Ethernet подключены соответственно ко второму входу-выходу третьего блока коммутации и к первому входу-выходу устройства сопряжения МТГ, второй вход-выход которого по стыку С1-ТЧ соединен с первым входом-выходом второго АРМО, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с третьим входом-выходом третьего блока коммутации, третий вход-выход второго АРМО по стыку С1-ТЧ соединен с входом-выходом блока громкоговорителя (БГ), четвертый, пятый, шестой и седьмой входы-выходы третьего блока коммутации по стыкам Ethernet подключены соответственно к первому входу-выходу пульта управления начальника аппаратной, второй вход-выход которого по стыку С1-ТЧ соединен с входом-выходом микротелефонной гарнитуры (МТГ), к входам-выходам модема тональной частоты (ТЧ) и устройства маскирования сигналов, по стыку С1-ФЛ к первому входу-выходу блока шифрования информации, второй вход-выход которого соединен с первым станционным входом-выходом абонентского блока, второй станционный вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с восьмым входом-выходом третьего блока коммутации, линейный вход-выход абонентского блока соединен с линейным входом-выходом выносного телефонного аппарата, седьмой вход-выход первого блока коммутации соединен с первым входом-выходом блока абонентского кросса, второй и третий входы-выходы которого подключены соответственно к первому и второму станционным входам-выходам линейного ввода, к первому, второму и третьему линейным входам-выходам которого подключены входы-выходы соответственно проводных линий связи, СЛ для приема/выдачи каналов от внешней аппаратной и переносной станции спутниковой связи.
Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что предлагаемая мобильная аппаратная многоканальной радиосвязи отличается наличием новых блоков: двух блоков абонентских фильтров (БАФ), станции радиодоступа с антенной, блока шлюз-маршрутизатора (ШМ), антенны широкодиапазонной, блока сопряжения, средства криптографической защиты информации (СКЗИ), блока транзитной коммутации, преобразователя стыков, универсального вычислительного блока, устройства документирования, исполнительного полукомплекта блока АУС, многофункционального блока формирования высокочастотных (ВЧ) сигналов, блока узкополосных фильтров, блока управления возбудителя, усилителя мощности (УМ), бортовой рамочной антенны зенитного излучения (РАЗИ), трех антенн наклонный вибратор, предназначенных для работы на стоянке, бортовой магнитной антенны, коммутатора приемных антенн, блока фильтров приемного тракта, блока приемников, блока формирования сигналов единого времени, светового табло, многоканальной аппаратуры передачи данных (АПД), автоматизированного рабочего места оператора АПД, двух блоков коммутации, устройства сопряжения МТГ, блока громкоговорителя, пульта управления начальника (ПУН) аппаратной, модема тональной частоты (ТЧ), устройства маскирования сигналов, блока шифрования информации, абонентского ввода, выносного телефонного аппарата, блока абонентского кросса, проводных линий связи и переносной станции спутниковой связи, а также изменением связей между известными блоками схемы.
-2
Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию изобретения «новизна», а предложенная совокупность блоков с их соответствующими связями способствует достижению поставленной цели: повышению пропускной способности аппаратной за счет организации нескольких независимых радиосетей и многоканальных направлений связи с повышенной степенью защиты передаваемой по каналам и трактам информации. Проведенные расчеты качества передачи информации и анализ полученных результатов показал, что в мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи обеспечивается вероятность поэлементной ошибки не ниже 5×10 при передаче цифровой информации даже по радиоканалам с низким качеством. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию «существенные отличия». Оно явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень. Кроме того, оно промышленно применимо, что подтверждается положительными результатами испытаний изготовленного опытного образца мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи.
На чертеже приведена структурная электрическая схема мобильной аппаратной многоканальной связи.
Мобильная аппаратная многоканальной радиосвязи содержит первый блок 1 коммутации, первое 2 автоматизированное рабочее место оператора (АРМО), ультракоротковолновую (УКВ) радиостанцию 3 служебной связи, бортовую широко диапазонную антенну 4 (БШДА1) для УКВ радиостанции 3, первый блок 5 абонентских фильтров (БАФ), возимую УКВ радиостанцию 6, второй блок 7 абонентских фильтров, антенный коммутатор 8, бортовую широкодиапазонную антенну 9 (БШДА2) для УКВ радиостанции 6, антенну 10 широкодиапазонную, устанавливаемую на мачту высотой 13,3 метра для увеличения дальности радиосвязи на стоянке, блок 11 шлюз-маршрутизатора (ШМ), станцию 12 радио доступа, антенну 13 для станции 12 радиодоступа, блок 14 сопряжения, средство 15 криптографической защиты информации (СКЗИ), блок 16 транзитной коммутации, блок 17 интерфейсов, преобразователь 18 стыков, универсальный вычислительный блок 19, монитор 20, стандартную клавиатуру 21, устройство 22 документирования, исполнительный полукомплект 23 блока автоматического установления связи (АУС), многофункциональный блок 24 формирования высокочастотных (ВЧ) сигналов, блок 25 узкополосных фильтров (УФ), блок 26 управления возбудителя и усилителя мощности (УМ), усилитель 27 мощности, бортовую рамочную антенну 28 зенитного излучения (РАЗИ), первую 29, вторую 30 и третью 31 антенны наклонный вибратор (ВН), предназначенные для работы на стоянке, бортовую магнитную антенну 32, коммутатор 33 приемных антенн, блок 34 фильтров приемного тракта, блок 35 приемников, блок 36 автоматического установления связи, блок 37 формирования сигналов единого времени, навигационный приемник 38 GPS/ГЛОНАСС со встроенной антенной, световое табло 39, многоканальную аппаратуру 40 передачи данных (АПД), автоматизированное рабочее место оператора аппаратуры (АРМОА) 41 передачи данных, второй блок 42 коммутации, третий блок 43 коммутации, устройство 44 сопряжения микротелефонной гарнитуры (МТГ), второе АРМО 45, блок 46 громкоговорителя, пульт 47 управления начальника (ПУН) аппаратной, микротелефонную гарнитуру 48, модем 49 тональной частоты (ТЧ), устройство 50 маскирования сигналов, блок 51 шифрования информации, абонентский ввод 52, выносной телефонный аппарат 53, блок 54 абонентского кросса, линейный ввод 55, проводные линии 56 связи, соединительную линию (СЛ) 57 для приема/выдачи каналов от внешней аппаратной и переносную станцию 58 спутниковой связи.
Первый и второй входы-выходы первого блока 1 коммутации по стыкам Ethernet подключены соответственно к входу-выходу первого автоматизированного рабочего места 2 оператора (АРМО) и к канальному входу-выходу УКВ радиостанции 3 служебной связи, высокочастотный вход-выход которой через первый блок 4 абонентских фильтров (БАФ) соединен с высокочастотным входом-выходом первой 5 БШДА1, третий вход-выход первого блока 1 коммутации по стыку Ethernet соединен с канальным входом-выходом возимой УКВ радиостанции 6, высокочастотный вход-выход которой через второй блок 7 абонентских фильтров соединен с первым входом-выходом антенного коммутатора 8, ко второму и третьему входам-выходам которого подключены высокочастотные входы-выходы соответственно второй 9 БШДА2 и антенны 10 широкодиапазонной, четвертый вход-выход первого блока 1 коммутации по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом блока 11 ШМ, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с канальным входом-выходом станции 12 радиодоступа, высокочастотный вход-выход которой соединен с высокочастотным входом-выходом антенны 13 станции радиодоступа, соединенной параллельно с высокочастотным входом-выходом блока 14 сопряжения, вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с третьим входом-выходом блока 11 ШМ, четвертый вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом средства 15 криптографической защиты информации, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом блока 16 транзитной коммутации. Пятый вход-выход первого блока 1 коммутации по стыку Ethernet соединен с канальным входом-выходом многоканальной аппаратуры 40 передачи данных (АПД), второй вход-выход которой по стыку С1-ФЛ соединен с первым входом-выходом блока 17 интерфейсов, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом преобразователя 18 стыков, первый, второй, третий и четвертый входы-выходы универсального вычислительного блока 19 подключены к входам-выходам соответственно монитора 20, стандартной клавиатуры 21, устройства 22 документирования и к первому входу-выходу исполнительного полукомплекта 23 блока АУС, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом многофункционального блока 24 формирования ВЧ сигналов, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с пятым входом-выходом блока 11 ШМ, третий вход-выход многофункционального блока 24 формирования ВЧ сигналов соединен с первым входом-выходом блока 25 УФ, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом блока управления 26 возбудителя, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом усилителя 27 мощности, вход которого соединен с выходом блока 25 УФ, первый, второй и третий высокочастотные выходы усилителя 27 мощности подключены ко входам соответственно бортовой рамочной антенны 28 зенитного излучения, первой 29 и второй 30 антенн наклонный вибратор, высокочастотные выходы третьей антенны 31 наклонный вибратор и бортовой магнитной антенны 32 подключены соответственно к первому и второму высокочастотным входам коммутатора 33 приемных антенн, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока 34 фильтров приемного тракта, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму высокочастотным входам блока 35 приемников, первый и второй канальные выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока 36 автоматического установления связи (АУС), первый управляющий вход-выход которого соединен с управляющим входом-выходом блока 34 приемников, управляющий выход блока АУС соединен с управляющим входом исполнительного полукомплекта 23 блока автоматического установления связи, второй управляющий вход-выход блока 36 АУС соединен с управляющим входом-выходом блока 37 формирования сигналов единого времени (СЕВ), первый, второй и третий входы-выходы которого подключены к входам-выходам соответственно навигационного приемника GPS/ГЛОНАСС 38 со встроенной антенной, светового табло 39 и по стыку Ethernet к пятому входу-выходу универсального вычислительного блока 19, шестой вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом АРМ оператора 41 АПД, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом многоканальной АПД 40. Второй вход-выход блока 17 интерфейсов соединен с первым входом-выходом преобразователя 18 стыков, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом третьего блока 43 коммутации, седьмой вход-выход универсального вычислительного блока 19 по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом второго блока 42 коммутации, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с шестым входом-выходом первого блока 1 коммутации, третий вход-выход второго блока 42 коммутации по стыку Ethernet соединен с третьим входом-выходом блока 17 интерфейсов, четвертый и пятый входы-выходы второго блока 42 коммутации по стыкам Ethernet подключены соответственно ко второму входу-выходу третьего блока 43 коммутации и к первому входу-выходу устройства 44 сопряжения МТГ, второй вход-выход которого по стыку С1-ТЧ соединен с первым входом-выходом второго АРМО 45, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с третьим входом-выходом третьего блока 43 коммутации, третий вход-выход второго АРМО 45 по стыку С1-ТЧ соединен с входом-выходом блока 46 громкоговорителя (БГ), четвертый, пятый, шестой и седьмой входы-выходы третьего блока 43 коммутации по стыкам Ethernet подключены соответственно к первому входу-выходу пульта управления 47 начальника аппаратной, второй вход-выход которого по стыку С1-ТЧ соединен с входом-выходом микротелефонной гарнитуры (МТГ) 48, к входам-выходам модема 49 тональной частоты (ТЧ) и устройства 50 маскирования сигналов, по стыку С1-ФЛ к первому входу-выходу блока 51 шифрования информации, второй вход-выход которого соединен с первым станционным входом-выходом абонентского блока 52, второй станционный вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с восьмым входом-выходом третьего блока 43 коммутации, линейный вход-выход абонентского блока 52 соединен с линейным входом-выходом выносного телефонного аппарата 53, седьмой вход-выход первого блока 1 коммутации соединен с первым входом-выходом блока 54 абонентского кросса, второй и третий входы-выходы которого подключены соответственно к первому и второму станционным входам-выходам линейного ввода 55, к первому, второму и третьему линейным входам-выходам которого подключены входы-выходы соответственно проводных линий 56 связи, СЛ 57 для приема/выдачи каналов от внешней аппаратной и переносной станции 58 спутниковой связи.
Аппаратура и оборудование мобильной аппаратной многофункциональной радиосвязи размещено в кузове колесного бронетранспортера, который является транспортным средством повышенной проходимости и обеспечивает перемещение мобильной аппаратной по дорогам с различным покрытием, включая бездорожье, движение по резко пересеченной местности и преодоление водных преград.
Первый 1, второй 42 и третий 43 блоки коммутации представляют собой автоматизированный кросс-коммутатор с коммутационным полем N×N входа-выхода (канала или линии связи). Конструктивно каждый блок коммутации выполнен в виде единого моноблока, включающего линейную и станционную стороны, к каждой из которых подключаются N линий с возможностью наращивания емкости кросса. Блок включает в себя электронное поле, к которому подключаются разъемы линейной и станционной сторон. Он предназначен для кросс-соединения каналов и линий связи в любом сочетании. При этом обеспечивается возможность соединения между собой любых N каналов станционной стороны, соединения между собой любых N каналов линейной стороны, а также коммутации между собой каналов станционной стороны с каналами линейной стороны.
Указанные блоки коммутации осуществляют также преобразование информации, полученной по интерфейсам С1-ТЧ, С2 (RS-232) от оконечной аппаратуры радиостанции в IP пакеты и их дальнейшую коммутацию, обеспечивают обратное преобразование информации из IP пакетов в интерфейсы С1-ТЧ, С2 (RS-232).
Первый 1, второй 42 и третий 43 блоки коммутации осуществляют преобразование информации, полученной по интерфейсам С1-ТЧ, С2 (RS-232) от аппаратуры и оборудования мобильной аппаратной, в IP пакеты и их дальнейшую коммутацию, а также обратное преобразование информации из IP пакетов в интерфейсы С1-ТЧ и С2 (RS-232). При коммутации обеспечивается синхронность потока от одного интерфейса к другому.
Внутренние информационные и управляющие взаимодействия радиостанции построены на единой унифицированной информационно-управляющей шине Ethernet 802.3 со скоростью передачи до 100 Мбит/с.
Управление блоками коммутации осуществляется с пультов управления, входящих в состав упомянутых АРМ (2 и 45) операторов и ПУН начальника аппаратной. При этом пульты управления обеспечивают управление блоками коммутации, режимами работы радиостанций, набор адресных вызовов с помощью клавиатуры, отображение информации на буквенно-цифровом индикаторе, кодирование внутри объекта и для радиоканалов, динамическое подавление внешних акустических шумов работающего объекта (двигателя транспортной базы), а также тестовый режим работы индикаторов и клавиатуры, сопряжение с аппаратурой по интерфейсам С1-ТЧ и 100 Base ТХ стандарта IEEE 802.3.
В состав первого 2 и второго 45 АРМО, АРМ оператора 41 аппаратуры передачи данных входят пульты управления, каждый из которых содержит системный блок, состоящий из материнской платы, на которой размещены микропроцессор, системная магистраль, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и контроллер клавиатуры, состоящий также из адаптера монитора, адаптера портов, контроллера дисков, контроллера дополнительных устройств, жесткого магнитного диска, дисковода для подключения гибкого магнитного диска, системного программного обеспечения и специального прикладного программного обеспечения, поставляемых на накопителе на жестком магнитном диске, а также содержит дисплей с плазменным экраном, стандартную клавиатуру и графический манипулятор типа «мышь».
Первое 2 и второе 45 АРМО выполняют однотипные функции, предназначены для информационного обмена с оборудованием и средствами связи аппаратной и обеспечивают:
накопление, хранение, регистрацию и обработку принятой информации;
визуальный контроль информационного обмена;
автоматическое тестирование каналов связи, анализ и выбор оптимальных частот;
автоматическую диагностику аппаратуры с визуальным отображением ее технического состояния;
автоматическое управление радиопередающими и радиоприемными устройствами;
изменение сеток рабочих частот, радиоданных и суточного расписания сеансов связи;
сохранение информации и данных сеанса связи при кратковременном отключении электропитания.
УКВ радиостанция 3 служебной связи и возимая УКВ радиостанция 6 содержат микро-ЭВМ, приемовозбудитель, блок приемопередатчика, блок управления, коммутации и сопряжения, пульт управления и внешний пульт управления. Работой всех составных частей радиостанции управляет через последовательную магистраль ввода/вывода микро-ЭВМ, которая получает команды от оператора через органы управления радиостанцией и выдает все необходимые сообщения на органы индикации, размещенные на лицевой панели. Она предназначена для выхода в сети радиосвязи и ведения автоматизированной, беспоисковой и бесподстроечной радиосвязи в диапазоне рабочих частот от 30 до 108 МГц между наземными и подвижными объектами на стоянке и в движении. С помощью УКВ радиостанций 3 и 6 осуществляется радиосвязь путем выхода в радиосеть и обмена речевыми и формализованными сообщениями.
УКВ радиостанция 3 служебной связи используется также для организации радиолинии привязки к внешней аппаратной и ведения служебной связи с внешними абонентами на стоянке и в движении мобильной аппаратной.
Возимая УКВ радиостанция 6 работает в диапазоне частот от 30,0 до 108,0 МГЦ в одном из четырех поддиапазонов. Радиостанция 6 обеспечивает дальность связи при работе на антенну 9 БШДА2 в движении от 15 до 25 км в зависимости от выбранного режима работы, а на стоянке на эту же антенну - от 20 до 30 км. При работе станции 6 на стоянке на антенну 10, установленную на телескопическую мачту высотой 13,3 м, дальность связи обеспечивается в пределах от 50 до 70 км.
Возимая УКВ радиостанция 6 предназначена для организации дуплексного УКВ канала связи с целью предоставления прямого радиоканалам абонентам (должностным лицам), находящимся в подвижных объектах.
Первый 4 и второй 7 блоки абонентских фильтров (БАФ) предназначены для развязки и согласования высокочастотных сигналов, поступающих из антенн, и аналоговых сигналов от УКВ радиостанций 3 и 6. При этом первый блок 4 абонентских фильтров обеспечивает работу обоих каналов станции на одну (общую) антенну 5 БШДА1. Управление блоком 4 осуществляется от УКВ радиостанции 3. Второй блок 7 абонентских фильтров обеспечивает работу обоих каналов возимой радиостанции 6 на одну (общую) антенну 9 или 10 через антенный коммутатор 8.
В качестве антенны 5 используется бортовая широкодиапазонная антенна (БШДА1). Антенна 5 БШДА1 относится к классу штыревых и состоит из трех стержней, соединенных между собой резьбовым соединением и амортизатора. К корпусу антенны жестко прикреплен кронштейн, с помощью которого антенна 5 БШДА1 крепится на кузове мобильной аппаратной.
Антенный коммутатор 8 предназначен для коммутации высокочастотных сигналов от антенн 9 и 10 с любого из входов-выходов линейной стороны на любой из входов-выходов станционной стороны антенного коммутатора.
В качестве антенны 9 для возимой УКВ радиостанции 6 может быть использована бортовая широкодиапазонная антенна (БШДА2). Антенна 9 БШДА2 относится к классу штыревых и состоит из трех стержней, соединенных между собой резьбовым соединением и амортизатора. К корпусу антенны жестко прикреплен кронштейн, с помощью которого антенна БШДА2 крепится на кузове мобильной аппаратной.
Антенна 10 широкодиапазонная предназначена для работы возимой УКВ радиостанции 6 на стоянке, подключение которой осуществляется через антенный коммутатор 8 и второй блок 7 абонентских фильтров. При этом антенна 10 для увеличения дальности радиосвязи устанавливается на мачту высотой 13,3 метра.
Блок 11 шлюз-маршрутизатора обеспечивает пропускную способность коммутации информационных пакетов на основе MAC адресов между интерфейсами локальной вычислительной сети по технологии полный дуплекс.
Станция 12 радиодоступа является абонентской многоканальной радиостанцией, работающей в сверхвысокочастотном диапазоне волн. Она предназначена для организации высокоскоростных открытых и криптографически защищенных радиосетей (в том числе пакетной) передачи данных. Она обеспечивает работу с однотипными радиостанциями на стоянке и в движении с канальной скоростью передачи информации до 11 Мбит/с, в том числе обеспечивает ретрансляцию сообщений. В радиостанции используется принцип временного разделения приема и передачи, а также временное уплотнение информации.
В качестве антенны 13 для станции 12 радиодоступа используются направленные антенны с коэффициентом усиления 20 дБ и ненаправленные антенны с коэффициентом усиления от 1,5 до 8 дБ.
Блок 14 сопряжения предназначен для обмена информацией с носимыми средствами обмена данными, находящимися у операторов или должностных лиц при удалении их от мобильной аппаратной.
Средство 15 криптографической защиты информации предназначено для защиты передаваемой информации, поступающей (передаваемой) по радиоканалам станции 12 радио доступа.
Блок 16 транзитной коммутации осуществляет управление потоками информации, разграничивая их по типам шифраторов, по приоритетам доступа (категориям срочности). Данная функция позволяет равномерно загружать каналы связи и позволяет сгладить пиковую активность в сети и ее простои. Проводя непрерывный анализ видимых объектов в доступных сетях, блок 16 транзитной коммутации предотвращает загрузку каналов связи данными, адресованными к недоступным абонентам. Он осуществляет взаимодействие с техническими средствами аппаратной через средство 15 криптографической защиты информации. При этом обеспечивается мониторинг и управление техническими средствами в локальном и удаленном режимах. Постоянный мониторинг состояния технических средств блоком 16 транзитной коммутации дает оперативную информацию об используемой аппаратуре, что, в свою очередь, позволяет экипажу мобильной аппаратной в кратчайшие сроки выявить причины возможных аварий и своевременно устранить их.
Блок 17 интерфейсов обеспечивает физическую реализацию интерфейсов стыков с конечной аппаратурой (OA). Он выполняет функцию мультиплексора/демультиплексора стыков С1-ТЧ, С1-ТЛГ, С1-ФЛ в групповые каналы интерфейса Ethernet. Блок 17 обеспечивает одновременную и независимую работу до четырех информационных каналов стыков с оконечной аппаратурой ведения связи.
Преобразователь 18 стыков предназначен для преобразования информации, поступающей по стыкам С2 (RS-232), С1-ТЧ, в информационные пакеты по интерфейсу 100Base ТХ стандарта IEEE 802.3. Преобразователь 18 стыков является маршрутизатором для УКВ радиосетей. Отличительной особенностью работы преобразователя 18 является сбор данных только в своей сети, что исключает возможность обмена данных транзитом.
Универсальный вычислительный блок 19 построен на базе электронной вычислительной машины типа «УВБ-2-01». При этом блок 19 совместно с периферийными устройствами обеспечивают автоматизацию основных процессов, включая:
хранение, ввод, отображение и документирование информации, необходимой для организации радиосвязи;
формирование документов по управлению войсками;
обмен цифровой информацией по каналам связи, образованным средствами связи, передачи данных и аппаратуры шифрования радиостанции;
ведение электронных рабочих карт с оперативно-тактической информацией;
формирование и документирование текстовой и графической информации;
информационно-функциональное взаимодействие с навигационной аппаратурой.
Монитор 20 предназначен для отображения данных о процессах, происходящих в универсальном вычислительном блоке 19, данных по обработке информации, установлении и ведении радиосвязи.
Стандартная клавиатура 21 является устройством ввода-вывода информации в универсальный вычислительный блок 19.
В качестве устройства документирования 22 может быть использовано устройство документирования типа УД-М312. Это устройство обеспечивает печатание информации на листах форматов А4, А5 и других форматов.
Исполнительный блок 23 обеспечивает удаленное управление радиопередающими устройствами при работе в режиме автоматизации. Он обеспечивает выполнение следующих функций: управление радиопередающим устройством и обработку команд, поступающих от блока 36 автоматического установления связи.
Многофункциональный блок 24 формирования высокочастотных (ВЧ) сигналов представляет собой двухтрактовое многофункциональное устройство формирования ВЧ сигналов. Блок 24 имеет программно-определяемую архитектуру, построен на высокопроизводительных сигнальных и управляющих процессорах и относится к первому поколению аппаратуры типа «мультидрайвер», сочетающий в себе многоканальное формирование ВЧ сигналов на несколько выходов с большим набором дополнительных возможностей по обработке сигналов и данных. Блок обеспечивает управление внешними блоками 25 узкополосных фильтров.
Блок 25 узкополосных фильтров содержит два независимых узкополосных фильтра трактов возбудителя. Блок используется для улучшения параметров «спектральная плотность шума» и «подавление побочных сигналов» в составе тракта возбудителя при недостаточном разнесении приемных и передающих антенн радиостанции в дуплексных каналах радиосвязи с частотным разделением каналов.
Блок 26 управления является органом управления возбудителя и усилителями мощности. Режимы работы каждого из трех усилителей мощности задаются блоком 26 управления. Блок управления взаимодействует с внешней управляющей системой по стыку RS-485. Блок 26 управления предназначен для управления всеми элементами передающего тракта непосредственно и дистанционно по интерфейсу Ethernet 100 Base-TX. Блок 26 построен на базе одноплатной ЭВМ, способствующей реализации стандартных сетевых протоколов, обеспечивающих связь через интерфейс Ethernet и организации взаимодействия с основными узлами через интерфейс USB 2.0.
Усилитель 27 мощности представляет собой широкополосный усилитель мощности KB диапазона с автоматическим антенно-согласующим устройством типа ААСУ-500. В качестве такого усилителя может быть использован усилитель мощности типа УМ-1000-3.
Бортовая рамочная антенна 28 зенитного излучения представляет собой антенну с круговой диаграммой направленности. Конструктивно она выполнена в виде четырехугольной рамки, закрепленной с помощью штанг на борту транспортного средства.
Первая 29 и вторая 30 передающие антенны выполнены в виде вибратора наклонного типа ВНС, размещенного на мачте 13,3 метра высотой подвеса 12 и 9 метров соответственно.
Первая 29 и вторая 30 антенны наклонный вибратор представляют собой передающие антенны и предназначены для передачи сигналов в коротковолновом (1,5-30 МГц) диапазоне частот при работе мобильной аппаратной на стоянке.
Приемная антенна 31 представляет собой наклонный вибратор типа ВН13/9, размещенный на мачте 13, 3 метра высотой подвеса 9 метров. Она предназначена для приема ВЧ сигналов в коротковолновом (1,5-30 МГц) диапазоне частот при работе мобильной аппаратной на стоянке.
Бортовая магнитная антенна 32 представляет собой приемную ферритовую антенну, предназначенную для работы в KB диапазоне. В качестве такой антенны может быть использована антенна типа «Антей-МА».
Коммутатор 33 приемных антенн осуществляет полнодоступную коммутацию выходов приемных антенн 31 и 32 на соответствующие входы блока 34 фильтров приемного тракта.
Блок 34 фильтров приемного тракта содержит два независимых узкополосных фильтра приемных трактов. Блок используется для улучшения параметров «спектральная плотность шума» и «подавление побочных сигналов» в составе приемного тракта при недостаточном разнесении приемных и передающих антенн радиостанции в дуплексных каналах радиосвязи с частотным разделением каналов.
Блок 35 приемников представляет собой многофункциональное многоканальное радиоприемное устройство, которое обеспечивает поканальный прием по каждому из антенных высокочастотных (ВЧ) входов, пространственный разнесенный прием с автоматической компенсацией помех, фильтрацию/перенос по частоте с последующей оцифровкой, цифровое преобразование частоты, цифровую обработку сигналов с демодуляцией, формирование сигналов для оконечной телефонной и телеграфной аппаратуры или трансляцию информационных потоков канального уровня по стыку Ethernet 10Base-TX.
Каждый из приемных трактов включает в себя цифровой тюнер и преселектор, коммутатор антенных входов, опорный генератор и формирователь опорного сигнала. Такая структура обеспечивает возможность одновременного приема нескольких независимых каналов в тракте, позволяет увеличить скорость передачи цифровой информации за счет сложения пропускной способности нескольких каналов и образования одного виртуального канала.
Блок 36 автоматического установления связи обеспечивает выполнение следующих функций:
реализацию алгоритма установления соединения;
реализацию алгоритмов ведения соединений;
управление радиоприемным устройством;
взаимодействие с исполнительным полукомплектом 23.
Блок 37 формирования сигналов единого времени предназначен для приема меток единого времени (МЕВ) в формате NMEA 0183 от внешнего источника текущего времени навигационного приемника 38 GPS/ГЛОНАСС, формирования собственных меток единого времени и раздачи меток времени потребителям, включая первое 2 и второе 45 АРМО, АРМОА передачи данных 41 и пульт управления 47 начальника аппаратной.
Навигационный приемник 38 представляет собой навигационный приемник системы GPS/ГЛОНАСС. Он предназначен для приема и регистрации данных с текущими координатами местоположения мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи на местности с отображением их на экране монитора компьютера и обеспечения привязки его к единой системе навигации. Навигационный приемник 38 принимает данные от глобальной спутниковой системы GPS или ГЛОНАСС, которая предназначена для высокоточного определения трех координат места, составляющих вектора скорости и времени различных подвижных объектов.
Навигационный приемник 38 содержит антенный модуль и электронный блок, соединенные между собой высокочастотными кабелями.
В качестве такого блока может быть использован навигационный приемник GPSmap 267с.
Световое табло 39 предназначено для отображения данных о формировании сигналов блоком 37.
Многоканальная аппаратура 40 передачи данных предназначена для шифрования, распределения и обмена данными в системах, комплексах, объектах автоматизированного и неавтоматизированного управления. Она обеспечивает прием и передачу сообщений по абонентским цепям оконечного оборудования данных (ООД), автоматическое абонентское и линейное шифрование, дешифрование и защиту сообщений от навязывания ложной и устаревшей информации, а также защиту информации от несанкционированного доступа (НСД) и несанкционированного использования аппаратуры, автоматическое распределение сообщений между каналами связи и ООД в соответствии с адресными признаками, заложенными в заголовках сообщений, помехоустойчивое кодирование передаваемой информации, автоматический обмен данными с использованием принципов коммутации пакетов и коммутации сообщений и передачу сообщений нескольких категорий срочности.
Многоканальная аппаратура 40 передачи данных содержит блок сопряжения, устройство защиты от ошибок (УЗО), автоматический коммутатор сообщений, блок ввода ключей, блок шифрования информации, устройство преобразования сигналов (УПС), линейный фильтр, устройство ввода-вывода в составе блока контроля и управления, клавиатуры и устройства отображения информации, пуль дистанционного управления и блок подключения линий.
Автоматизированное рабочее место 41 оператора аппаратуры передачи данных выполнено на основе персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), состоящей из системного блока (БС), видеомонитора, стандартной клавиатуры и графического манипулятора типа «мышь». Оно предназначено для дистанционного управления многоканальной аппаратурой 40 передачи данных. При этом с АРМ 41 оператора АПД осуществляется настройка аппаратуры 40, установка режимов работы и ведение обмена данными по образованным каналам передачи данных. В качестве ПЭВМ может быть использована персональная электронная вычислительная машина типа ЕС-1866.
Устройство 44 сопряжения с микротелефонной гарнитурой предназначено для сопряжения МТГ со вторым блоком 42 коммутации и пультом управления второго 45 АРМО. Устройство состоит из платы, преобразующей сигналы от МТГ к звуковой карте и USB порту пульта управления. Конструктивно устройство состоит из металлического корпуса с выведенными на переднюю и заднюю панели соединителями.
Блок 46 громкоговорителя предназначен для ведения громкоговорящей связи со второго автоматизированного рабочего места 45 оператора аппаратной.
Пульт управления 47 начальника (ПУН) аппаратной предназначен для организации радиосвязи на стоянке и в движении по радиоканалам KB и УКВ диапазона в интересах потребителей, размещенных на узле связи, каналов связи между аппаратными внутри радиоцентра (при использовании аппаратной в составе радиоцентра), а также между радиоцентром и пунктом управления узлом связи.
Для выполнения полного объема задач автоматизации в мобильной аппаратной установлены два АРМО, ПУН и специальное прикладное программное обеспечение (СПО). СПО АРМ предназначено для обеспечения автоматизированного управления оборудованием мобильной аппаратной, автоматизации процесса организации и предоставления каналов радиосвязи в направлении к взаимодействующим корреспондентам, а также для предоставления оперативной информации о состоянии системы связи и обстановки по связи в процессе функционирования автоматизированной системы связи. При этом СПО обеспечивает выполнение следующих задач:
ввод исходных данных (ИД), необходимых для функционирования мобильной аппаратной (непосредственный ввод ИД на АРМ, загрузка ИД со съемного носителя информации и запись введенных ИД на съемный носитель, ввод ИД, принятых по сети от АРМ должностных лиц из состава радиоцентра);
автоматический периодический и автоматизированный (по запросу оператора АРМ) контроль состояния оборудования из состава мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи;
автоматическое и автоматизированное управление блоками и коммутационным оборудованием, участвующим в организации радиосвязи;
автоматическое (автоматизированное) управление включением передающих устройств на излучение;
автоматическое и автоматизированное формирование журналов с возможностью сортировки информации, а также переноса информации на съемный носитель.
Микротелефонная гарнитура 48 предназначена для ведения оператором (должностным лицом) служебной телефонной связи по образованным радиоканалам. Для этого МТГ 48 подключается к пульту управления начальника аппаратной или ко второму АРМ оператора аппаратной. При этом МТГ используется для слухового приема из радиоканала телефонных и телеграфных сигналов. Устройство сопряжения, имеющееся в составе пультов управления, осуществляет преобразование сигналов от микротелефонной гарнитуры к звуковой карте и USB порту пульта управления (компьютера). В качестве МТГ 48 может быть использована микротелефонная гарнитура типа ГСШ-29, обеспечивающая работу в подвижных объектах с уровнем шума до 120 дБ.
Модем 49 тональной частоты предназначен для преобразования информации, поступающей от оконечной аппаратуры (OA), в сигналы тональной частоты для последующей передачи их в радиоканал. В качестве модема 49 может быть использован модем типа АТ-3104.
Устройство 50 маскирования сигналов предназначено для защиты телефонных переговоров по радиоканалам от перехвата и навязывания ложной информации. В качестве такого устройства может быть использовано устройство типа Р-168МВ.
Блок 51 шифрования информации предназначен для шифрования информации, передаваемой по радиоканалам при дистанционном управлении УКВ радиостанциями с выносного телефонного аппарата 53. Блок 51 представляет собой устройство индивидуального шифрования передаваемой по каналам связи информации. В качестве блока 51 шифрования может быть использовано устройство конфиденциальной связи, структурная схема и возможности которого описаны в [4].
Абонентский ввод 52 содержит присоединительные элементы (разъемы), к которым с помощью кабельных разъемов подключаются абонентские или соединительные линии от вынесенного телефонного аппарата 53, в качестве которого может быть использован телефонный аппарат типа АТ-3031.
Блок 54 абонентского кросса предназначен для приема, распределения и коммутации каналов на внешние соединительные линии к внешним аппаратным. В качестве такого блока может быть использован блок БТФ-20 или блок абонентского кросса типа БАК-2 [3].
Линейный ввод 55 содержит присоединительные и коммутационные элементы (разъемы, распределительные гребенки и штифты), к которым с помощью кабельных разъемов подключаются проводные линии 56 связи, соединительная линия 57 и переносная станция 58 спутниковой связи. Он предназначен для распределения информационных и управляющих цепей на аппаратуру и оборудование мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи. Конструктивно линейный ввод 55 выполнен по однотипной схеме в соответствии с отраслевым стандартом на существующие линейные и кабельные вводы для подвижных объектов, оборудование которых смонтировано на шасси транспортного средства повышенной проходимости.
Соединительная линия 57 для приема/выдачи каналов может быть выполнена с использованием полевого распределительного кабеля с четверочной структурой типа П-269М-4×4+2×4.
Переносная станция 58 спутниковой связи представляет собой малогабаритную станцию, выполненную в контейнерном исполнении, содержащую антенный модуль, аппаратный модуль и пульт управления станцией. Эта станция относится к средствам спутниковой связи, предназначенным для организации радиолиний спутниковой связи при работе через стволы ретрансляторов космических аппаратов (КА) Единой системы спутниковой связи ЕССС-2, а также через космические аппараты ведомственного назначения типа «Экспресс-АМ» и «Ямал» в диапазоне 4/6 ГГц. Она предоставляет возможность ведения спутниковой связи непосредственно с рабочих мест должностных лиц, находящихся в мобильной аппаратной, или с вынесенных рабочих мест должностных лиц.
В состав переносной станции 58 спутниковой связи входит антенный пост, приемопередающая аппаратура, блок аппаратуры каналообразования и пульт управления станцией, выполненный в виде ноутбука.
Станция 58 спутниковой связи обеспечивает телефонную связь и передачу данных, включая данные межмашинного обмена, по одному-двум каналам с пропускной способностью 1,2…4,8 кбит/с по закрепленным каналам и каналам радио-АТС или по одному направлению с пропускной способностью 1,2…9,6 кбит/с и 16 кбит/с, а также ведение видеоконференцсвязи с использованием цифровых каналов со скоростями 48, 64, 128, 256 кбит/с через интерфейс Ethernet.
Мобильная аппаратная многоканальной радиосвязи может использоваться в движении или на стоянке как автономно, так и в составе радиоцентра (РЦ) полевого узла связи. Основным вариантом использования мобильной аппаратной является вариант автоматизированной приемо-передающей КВ-УКВ радиостанции, работающей в движении и на стоянке.
Аппаратура и оборудование мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи обеспечивают:
подключение и коммутацию абонентских линий и проводных линий связи, оборудованных оконечной аппаратурой ведения связи и аппаратурой шифрования информации;
образование открытых и криптографически защищенных радиоканалов;
образование каналов спутниковой связи;
передачу образованных каналов на рабочие места должностных лиц, находящихся в подвижных объектах, или на внешнюю аппаратную для организации связи по радиоканалам и каналам спутниковой связи.
Образование УКВ радиоканалов обеспечивается в мобильной аппаратной с использованием УКВ радиостанции 3 служебной связи с антенной 5 и возимой УКВ радиостанции 6 с антеннами 9 и 10.
KB радиоканалы организуются с помощью радиопередающих и радиоприемных устройств, включающих блок 36 автоматического установления связи, исполнительный полукомплект 23 блока 36, многофункциональный блок 24 формирования ВЧ сигналов, блок 25 узкополосных фильтров передающего тракта, блок 26 управления возбудителя, усилитель 27 мощности, комплект передающих антенн 28, 29, 30 и приемных антенн 31, 32, коммутатор 33 приемных антенн, блок 34 узкополосных фильтров приемного тракта и блок 35 приемников, а также специальное прикладное программное обеспечение (СПО), встроенное в АРМ (2 и 45) операторов аппаратной.
Мобильная аппаратная многоканальной радиосвязи оснащена аппаратурой и оборудованием на основе цифровой обработки сигналов. Она предназначена для установления и ведения радиосвязи с однотипными аппаратными и других типов радиостанциями в одинаковых режимах работы на общих участках диапазона частот на стоянке и в движении.
Мобильная аппаратная многоканальной радиосвязи обеспечивает следующие режимы работы и виды связи:
непрерывную круглосуточную работу;
ведение радиосвязи в KB диапазоне на стоянке на дальности до 1000 км (с применением АФУ, развертываемых на мачтах) и в движении на дальности до 250 км;
ведение открытой, шифрованной и криптографически защищенной радиосвязи;
ведение адаптивной автоматизированной радиосвязи в KB диапазоне с однотипными радиостанциями;
ведение радиосвязи в ручных и автоматических режимах с существующим парком радиостанций;
ведение автоматизированной частотно-адаптивной радиосвязи в режимах работы с аппаратурой автоматического ведения радиосвязи и в режимах с адаптацией;
возможность работы в телефонном режиме при обмене речевой информацией с АРМ операторов по многожильному кабелю типа П-269М в четырехпроводном режиме и по кабелю типа П-274М в двухпроводном режиме;
предоставление канала передачи данных для обмена информацией с однотипными аппаратными (радиостанциями) и аппаратными узлов связи в режиме «многоточка» через многоканальную аппаратуру 40 передачи данных;
ведение телефонных шифрованных переговоров по KB, УКВ радиоканалам с использованием блока 51 шифрования информации с вынесенного телефонного аппарата 53;
автоматическое определение координат местоположения радиостанции на местности с помощью навигационного приемника GPS/ГЛОНАСС 38;
организацию на стоянке спутниковой связи с использованием переносной станции 58 через ретрансляторы космических аппаратов Единой системы спутниковой связи ЕССС-2.
Передача информации с помощью многоканальной АПД 40 может осуществляться в режимах «Непрерывного излучения», «Симплекс» и «Дуплекс».
В режиме «Непрерывного излучения» вхождение в связь осуществляется по управлению с пульта управления первого 2 автоматизированного рабочего места оператора (АРМО) аппаратной. После перехода в состояние ведения связи на мониторе АРМ отображается информация о переходе канала в режим «Ведение передачи данных», наличии высокого напряжения и излучения.
В режиме «Симплекс» вхождение в связь осуществляется по управлению также с пульта управления первого 2 автоматизированного рабочего места оператора. На мониторе АРМ отображается информация о режиме «Ведение передачи данных» и наличии высокого напряжения. Информация о наличии излучения появляется только на время передачи сообщения по каналу связи.
В режиме «Дуплекс» вхождение в связь осуществляется без участия оператора мобильной аппаратной. При этом управление радиостанциями осуществляется дистанционно по линии ДУ. На мониторе АРМ отображается информация о режиме «Ведение передачи данных», наличии высокого напряжения и излучения.
Телефонный режим работы мобильной аппаратной может устанавливаться при работе без использования аппаратуры шифрования информации или с использованием собственной или внешней аппаратуры. Работа без использования аппаратуры шифрования в телефонном режиме применяется для установления связи и ведения служебных переговоров с оператором взаимодействующей аппаратной.
При работе в телефонном режиме управление ВЧ колебаниями осуществляется: с микротелефонной гарнитуры 48, подключенной к пульту управления 47 начальника аппаратной, при работе в движении при ведении служебной телефонной связи, или с микротелефонной гарнитуры, подключенной через устройство 44 сопряжения МТГ к пульту управления второго 45 АРМО также при ведении служебной телефонной связи.
Режим ретрансляции в аппаратной применяется при необходимости передачи информации между двумя корреспондентами по KB и УКВ каналам в случае, если прямая передача между ними невозможна. Передача и прием сигналов может осуществляться по KB каналу с ретрансляцией по УКВ каналу и наоборот. Ретрансляция может быть организована как в симплексном, так и в дуплексном режимах. Для работы с дальним корреспондентом используется KB канал, для работы с ближним корреспондентом - УКВ канал в соответствии с техническими возможностями радиостанции и заданием на организацию радиосвязи.
При необходимости может быть организована ретрансляция спутникового канала связи по KB или УКВ каналам по стыку С1-ФЛ или по стыку С1-ТЧ с применением модема тональной частоты.
При автономной работе в KB диапазоне радиостанции на передачу информационные сигналы с оконечной аппаратуры мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи, внешней аппаратной или вынесенного телефонного аппарата 53 через блоки коммутации и сопряжения по команде с АРМО поступают на многофункциональный блок 24 формирования высокочастотных сигналов, в котором происходит их преобразование и передача через блок 25 узкополосных фильтров на усилитель 27 мощности. В усилителе 27 мощности производится усиление ВЧ сигнала до номинального значения и передача усиленного высокочастотного сигнала на одну из трех (28, 29, 30) передающих антенн, размещенных на борту мобильной аппаратной или на телескопической мачте высотой 13,3 метров, установленной рядом с мобильной аппаратной. Выбор передающих антенн и разрешение на излучение ВЧ сигнала производится в специальном программном обеспечении (СПО) АРМО и пульта управления 45 начальника аппаратной или другого должностного лица, находящегося за этим пультом управления.
При автономной работе мобильной аппаратной в KB диапазоне прием высокочастотного сигнала осуществляется на одну из двух (31, 32) приемных антенн, выбор которой производится в специальном прикладном программном обеспечении АРМО аппаратной. Из антенны 31 (32) принятый сигнал через коммутатор 33 приемных антенн и блок 34 узкополосных фильтров поступает на вход блока 35 приемников, в котором высокочастотный сигнал преобразуется в информационный сигнал согласно выбранному в данный момент времени режиму и виду работы в специальном прикладном программном обеспечении (СПО) АРМО. Преобразованный сигнал с выхода блока 35 приемников через блоки коммутации и сопряжения подается на оконечную аппаратуру мобильной аппаратной, внешней аппаратной (КШМ) или вынесенный телефонный аппарат 53 системы АТС типа АТ-3031.
При автономной работе в УКВ диапазоне для передачи и приема высокочастотного сигнала в одноканальном или многоканальном режимах используются возимая УКВ радиостанция 6 и бортовая широкодиапазонная антенна 9 БШДА2 или антенна 10 широкодиапазонная, размещенная на телескопической мачте высотой 13,3 м. При работе на передачу информационные сигналы с оконечной аппаратуры аппаратной, внешней аппаратной или вынесенного ТА 53 через блоки коммутации и сопряжения поступают на вход возимой УКВ радиостанции 6 и далее через второй блок 7 абонентских фильтров, антенный коммутатор 8 на вход выбранной антенны 9 или 10. При работе на прием принятый антеннами 9 или 10 высокочастотный сигнал через антенный коммутатор 8, второй блок 7 абонентских фильтров поступает на вход возимой УКВ радиостанции 6, в которой ВЧ сигнал преобразуется в аналоговый сигнал и далее преобразованный сигнал с выхода УКВ радиостанции через первый блок 1 коммутации и блоки сопряжения поступает на оконечную аппаратуру мобильной аппаратной, аппаратуру внешней аппаратной (через блок 54 абонентского кросса, линейный ввод 55 и соединительную линию 57 для приема/выдачи каналов от внешней аппаратной) или вынесенный телефонный аппарат 53.
Предоставление радиоканалов должностным лицам, находящимся непосредственно в мобильной аппаратной, в УКВ и KB диапазонах возможно при движении и на стоянке, спутниковых каналов связи (при подключении станции спутниковой связи) - только на стоянке. Этот вариант применения заявляемой мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи необходим на начальном этапе установления связи с корреспондентом и предполагает ведение служебной связи без использования или с использованием средств шифрования информации. Технические средства мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи позволяют также организацию радиосвязи в нескольких направлениях одновременно.
При использовании оконечной аппаратуры, находящейся во внешних аппаратных, предоставление прямых радиоканалов абонентам (должностным лицам) для работы в телефонном и телеграфном режимах осуществляется по соединительной линии 57 для приема/выдачи каналов через блок 54 абонентского кросса, линейный ввод 55 и внешние аппаратные связи. При этом включение излучения передатчиков и передача сигналов контрольно-решающего устройства (КРУ) обеспечивается дистанционно.
Режимы ретрансляции в мобильной аппаратной обеспечиваются следующим образом.
Ретрансляция информации с KB радиоканала в канал УКВ и наоборот возможна при совместном использовании усилителя мощности 27 коротковолнового (KB) передатчика и возимой УКВ радиостанции 6 только на стоянке при электропитании мобильной аппаратной от внешней сети 380 В. При работе в движении ретрансляция информации с KB радиоканала в канал УКВ обеспечивается в режимах пониженной мощности.
Каналы спутниковой связи в мобильной аппаратной организуются с помощью переносной станции 58 спутниковой связи. Для этого станция 58 спутниковой связи выносится из аппаратной, затем осуществляется сборка составных частей станции, подключение станции к аппаратной с помощью монтажного кабеля, входящего в состав станции 58, и производится настройка антенной системы на космический аппарат (КА), находящийся на геостационарной орбите.
Предоставление канала спутниковой связи должностным лицам, находящимся в подвижных объектах (КШМ) или внешней аппаратной, осуществляется с использованием кабельной линии связи, станции 12 радиодоступа или УКВ радиостанции 3 через линейный ввод 55 и блоки коммутации.
-2
Технический эффект от предлагаемой мобильной аппаратной многоканальной радиосвязи заключается в повышении пропускной способности аппаратной за счет организации нескольких независимых радиосетей и многоканальных направлений связи с повышенной степенью защиты передаваемой по каналам и трактам информации, обеспечении передачи по радиоканалам, образованным с помощью средств связи аппаратной, информации и данных с повышенной достоверностью доставки в условиях воздействия на радиосредства различных помех естественного и искусственного характера, достигаемой за счет новой совокупности признаков, включающих применение многоканальных многотрактовых радиоприемного и возбудительного устройств, обеспечивающих возможность организации одновременно нескольких независимых направлений и каналов связи, способных функционировать независимо друг от друга по нескольким направлениям в KB и УКВ диапазонах частот. Это позволяет передавать/принимать на каждом рабочем месте одновременно и независимо друг от друга информацию от нескольких корреспондентов в одном радиоканале с различными скоростями, в том числе по KB каналам со скоростью 1200 и 2400 бит/с, а в УКВ канале - от 64 до 2048 кбит/с. При этом обеспечивается качество связи: в телефонном режиме при словесной разборчивости речи не ниже 2 класса для аналогового открытого режима работы (по ГОСТ В 20775 при передаче речевых сообщений), а в режиме передачи дискретных данных коэффициент ошибок по элементам составляет не более 5×10 с вероятностью 0,8 в неавтоматизированных режимах работы и с вероятностью 0,9 в автоматизированных режимах работы.
Кроме того, автоматизация процессов установления соединения и ведения связи позволяет повысить достоверность передачи информации и надежность связи, исключить или уменьшить участие оператора в процессах установления и ведения связи, за счет чего существенно снижаются субъективные ошибки оператора при их выполнении, повышается оперативность установления соединения и ведения радиосвязи.
Источники информации
1. Головин О.В., Простое С.П. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи / Под ред. профессора О.В. Головина. - М.: Горячая линия-Телеком, 2006.
2. RU, патент №2556878, МПК Н04В 7/26, Бюл. №23 от 20.07.2015 г. (прототип).
3. Военные системы коммутации и телефония. Б.А. Гордиенко, В.Н. Филиппов, Л.П. Щербина / Под ред. Б.А. Гордиенко. - ВАС, 1984.
4. RU, патент №2117401, МПК Н0K 1/00, 1998.