МОБИЛЬНАЯ НАЗЕМНАЯ ПРИВОДНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ И СРЕДНЕВОЛНОВАЯ МАЧТОВАЯ АНТЕННА, ВХОДЯЩАЯ В ЕЁ СОСТАВ

Группа полезных моделей относится к приводным радиостанциям наземного размещения на основе средневолновой приемопередающей аппаратуры, в частности к ее мобильному исполнению на базе малотоннажного грузопассажирского или специального автомобиля с закабинным салоном или малотоннажного грузового автомобиля - автофургона для оперативного и надежного выполнения расширенной группы авиационных посадочных задач, связанных с приводом (в том числе с использованием маркерного радиомаяка) к посадочной площадке летательных аппаратов, оборудованных средневолновыми радиокомпасами, а также к улучшенному средневолновому антенному оборудованию указанных мобильных наземных приводных радиостанций.
Приводная радиостанция предназначена для излучения несущей и позывного кодом Морзе тонально-манипулированными колебаниями в диапазоне средних волн, по которым экипаж с помощью бортового автоматического радиокомпаса осуществляет привод самолета в район посадочной площадки и выполняет предпосадочный маневр, а также для радиосвязи (далее «связи») оператора приводной радиостанции с экипажем в диапазоне средних радиоволн и для односторонней связи командного пункта посадочной площадки с экипажем через приводную радиостанцию в режиме автотрансляции по схеме: командный пункт (диапазон ультракоротких радиоволн) → приводная радиостанция (диапазон средних радиоволн) → экипаж.
Приводная радиостанция может быть использована в составе оборудования систем посадки летательных аппаратов в качестве дальней приводной радиостанции и ближней приводной радиостанции, в частности для выдерживания экипажем по сочетанию сигналов приводных радиостанций обоих типов направления на продольную ось взлетно-посадочной полосы при заходе на посадку, а также в качестве отдельной приводной радиостанции на аэродроме на продолжении продольной оси взлетно-посадочной полосы и удалении от ее порога до 10 км и во внеаэродромных пунктах, маркирующих входы и выходы коридоров воздушных зон или изломы воздушных трасс и для решения других радионавигационных посадочных задач.
При этом совместно с приводными радиостанциями могут устанавливаться высокочастотные маркерные радиомаяки для отметки экипажем по сигналам от последних фиксированных точек на местности при пролете над ними летательных аппаратов, оборудованных маркерными радиоприемниками.
Задача совершенствования приводных радиостанций на основе средневолновой приемопередающей аппаратуры продолжает оставаться актуальной в связи с их востребованностью в настоящее время в качестве улучшенных приводных радиостанций как в составе современных систем посадки летательных аппаратов (см., патент РФ №2397115, B64F 1/18, 2010 на изобретение «Система посадки летательных аппаратов» или заявку №96110721, G01S 1/16, 1998 на изобретение «Радиотехническая система захода на посадку»), так и отдельно для обеспечения привода к труднодоступным посадочным площадкам (в горной местности) вертолетов и самолетов, а также в связи с условиями более стабильного распространения электромагнитных волн в средневолновом диапазоне в сравнении с коротковолновым и ультракоротковолновым диапазонами за счет огибания электромагнитными волнами средневолнового диапазона земной поверхности в дневное время и улучшенного их распространения за счет отражения от ионосферы в ночное время.
Результативность подготовки летательных аппаратов к безопасной посадке в процессе их полета на предпосадочном этапе их привода к посадочной площадке в значительной степени определяется надежностью приводной радиостанции и ее своевременным наличием в условиях меняющих расположение посадочных площадок, т.е. возможностью быстрой доставки и оперативного развертывания приводной радиостанции.
При этом необходимость оперативного развертывания приводной радиостанции обосновывает единство взаимосвязанных в связи с этим задач повышения эффективности проектирования приводных радиостанций из-за проблемы оптимальной взаимоувязки функциональных и конструктивных критериев их совершенствования, заключающихся в том, что высокую значимость при этом имеет не только высокая надежность в результате повышения эксплуатационно-технических характеристик функциональных блоков, содержащихся в приводной радиостанции, но и конструктивные возможности реализации надежного мобильного исполнения приводной радиостанции (например увеличение надежности приводной радиостанции обусловливает в ее разработке электронно-конструктивные тенденции приближения к стационарному исполнению, а увеличение мобильности - тенденции приближения к переносному исполнению), и таким образом приводит к необходимости соизмерения степени взаимосвязанного электронного и конструктивного совершенствования приводной радиостанции с позиций таких требований к ней (выступающей в качестве единого ответственного изделия), как надежность, транспортируемость и мобильность.
Вместе с тем, уровень техники в рассматриваемой области характеризуется лишь доступными фрагментными сведениями на сайтах в Интернет (без раскрытия сущности на уровне объема заявляемой совокупности существенных признаков) о выпускаемых приводных радиостанциях отечественными предприятиями.
Мобильные варианты приводных радиостанций Омского производственного объединения «Иртыш» представлены известными изделиями ПАР-10МА и ПАР-11М (см. страницы сайта изготовителя в Интернет: http://www.irtysh.com.ru/catalog/radiostations/5.html и http://www.irtysh.com.ru/catalog/radiostations/6.html).
И приводная аэродромная радиостанция ПАР-ЮМА и автомобильная автоматизированная средневолновая радиостанция ПАР-11М недостаточно эффективны в связи с тем, что в основу этих менее надежных, транспортируемых и мобильных радиостанций (в сравнении с заявляемой приводной радиостанцией) заложены, соответственно средневолновые передающие устройства АПРМ-250 и АПРМ-250М (основные технические характеристики АПРМ-250М повторяют характеристики передающего устройства АПРМ-250).
Эти оба указанные передающие устройства имеют особенности их схемотехнического построения с возможностью их автономного электропитания с помощью дизельного электрического агрегата АД4У-Т400-2 В, при своей номинальной мощности 4 кВт с повышенным расходом топлива (отрицательно влияющей на показатели транспортируемости и мобильности приводной радиостанции как изделия на базе автошасси) вырабатывающего переменное трехфазное напряжение 380 В и размещаемого в агрегатном отсеке кузова-фургона среднетоннажного (с ухудшенными для мобильности рассматриваемого изделия - приводной радиостанции массо-габаритными показателями) грузового автомобиля типа ГА3-3308 (ПАР-10МА) и требующего из-за ухудшения указанного электрического агрегата по увеличенным массогабаритным показателям отдельного автоприцепа к малотоннажному специальному автомобилю типа УА3-396219 (ПАР-11М), ухудшающего мобильность приводной радиостанции из-за необходимости ее исполнения как изделия с автономным электропитанием с помощью двух электрических агрегатов на базе автомобиля с автоприцепом.
Кроме того, оба рассматриваемые изделия основаны на дискретности установки частоты возбудителя - 1 кГц, величина которой обусловлена несовершенством устройства набора перестраиваемой передающей частоты, основанного на механических переключателях набора частоты, являющегося причиной большой потери времени на перенастройку приводной радиостанции при переходе на другую частоту привода (так время перехода с одной частоты на другую достигало пяти минут при использовании для этого переключателей приводной аэродромной радиостанции ПАР-9М2-1 - изделия изготовителя - заявителя настоящей заявки, выполненного на электронно-ламповой элементной базе).
При этом эти изделия менее выигрышны из-за традиционной схемотехнической реализации приводной радиостанции в них на основе одного приемника и двух приводных передатчиков с резервированием одного из них - без повышения надежности приводной радиостанции за счет ее схемотехнического осуществления на основе двух приемопередатчиков с резервированием одного из них.
Наконец, передающие комплексы обоих указанных омских изделий имеют конструкцию, основанную на шкафном исполнении, затрудняющем их воздушно-принудительное охлаждение из-за глухих шкафных стенок.
Следующая, приводная авиационная радиостанция наземного размещения ПАР-2007 изготовителя ЗАО «Авионика-РТС», г. Пушкин (см. страницу сайта изготовителя в Интернет: http://www.avionika-rts.ru/p27.htm) недостаточно эффективна, т.к. изготавливается на конкретную частоту привода без обеспечения эксплуатационной перестройки частоты привода, а ее массогабаритные преимущества утрачиваются в случае мобильного исполнения с автономным электропитанием на базе выпускаемых электрических агрегатов.
Что же касается радиостанции приводной автоматизированной изготовителя ОАО «Российский институт мощного радиостроения», Санкт-Петербург (см. страницу сайта изготовителя в Интернет: http://www.rimr.ru/cat_desc-id1-12-id2-31-id3-0-item-117.html), то ее средневолновый радиопередатчик приводной автоматизированный Р-637, предназначенный для привода воздушных судов на авианесущие корабли, т.е. устанавливаемый на последних, повторяя недостатки омского средневолнового передающего комплекса АПРМ-250 (дискретность установки частоты привода - 1 кГц, на основе время емкой перестройки частоты с помощью механических переключателей набора частоты) представляет собой разновидность его стационарного исполнения в двухшкафном виде.
Таким образом, в связи с отсутствием общедоступных источников информации, раскрывающих сущность рассмотренных выше аналогов (зарубежные аналоги в средневолновом диапазоне волн заявителем не обнаружены) - отечественных приводных радиостанций, выполненных на полупроводниковой элементной базе, для корректного сравнения с заявляемой мобильной приводной радиостанцией, в настоящей заявке выбрано изложение формулы изобретения без прототипа.
Технический результат - усовершенствование приводной радиостанции, обеспечивающее ее радионавигационное участие в выполнении расширенного круга авиационных посадочных задач на основе предлагаемой разработки, повышающей ее функционально-конструктивную эффективность в результате одновременного повышения надежности, транспортируемости и мобильности приводной радиостанции наземного типа за счет улучшения средства перестройки передающей частоты, создающего возможность оптимально-уменьшенной дискретности (100 Гц) быстрой установки (не более 5 с) частоты привода, оптимизации схемотехники приводной радиостанции и возможности использования при этом менее громоздких минимизированных по мощности двух электрических агрегатов (каждый мощностью не более 1 кВт), повышающих в связи с этим их транспортируемость и обеспечивающих их размещение при транспортировании в закабинном салоне или фургоне базового автомобиля, а также за счет выигрышной (стеллажной) несущей конструкции для компоновки размещения и рабочей установки электронных блоков радиостанции в указанном закабинном салоне или фургоне, и расширение арсенала актуальных мобильных наземных приводных радиотехнических средств подготовки летательных аппаратов во время полета к безопасной посадке.
Для достижения указанного технического результата в мобильной наземной приводной радиостанции на базе малотоннажного грузопассажирского или специального автомобиля с закабинным салоном или малотоннажного грузового автомобиля с фургоном, включающей в свой состав функциональные блоки, стационарно установленные в рабочем положении в закабинном салоне или фургоне указанного базового автомобиля, и выносные функциональных блоков, размещенные в транспортном положении на этом же базовом автомобиле, а также конструктивные средства размещения и фиксации указанных двух групп функциональных блоков, взаимосвязанные с этими функциональными блоками требованием повышенной мобильности приводной радиостанции в связи с необходимостью ее быстрых доставок в зоны обслуживания с меняющими свое расположение посадочными площадками и оперативного и надежного выполнения авиационных посадочных задач, включающих привод к посадочной площадке оборудованных средневолновыми радиокомпасами летательных аппаратов, в том числе с использованием маркерного радиомаяка, выполненной на полупроводниковой элементной базе и содержащей:
средневолновый приемопередающий блок, имеющий исполнение с возможностью его функционирования на основе двух его передающих трактов в режиме ненагруженного резервирования одного из них, с транспортируемой с помощью указанного базового автомобиля и устанавливаемой на земле средневолновой антенной для обеспечения изложенными блоками возможности круглосуточного излучения несущей и передачи позывного кодом Морзе тонально-манипулированными колебаниями, а также телефонной радиосвязи с летательным аппаратом,
УКВ приемопередатчик для обеспечения связи с командным пунктом посадочной площадки в автономном режиме с помощью своей УКВ антенны или односторонней связи указанного командного пункта с летательным аппаратом в режиме ретрансляции через работающий передающий тракт средневолнового приемопередающего блока,
блок формирования позывных сигналов,
блок выбора режима работы приводной радиостанции: «привод», «связь» или «ретрансляция»,
распределительный блок питания приводной радиостанции с автономным подводом к нему электроэнергии от двух поочередно запускаемых для непрерывной выработки электроэнергии электрических агрегатов и возможностью альтернативного подвода к нему через выпрямительный блок электроэнергии от внешней сети,
блок управления и контроля приводной радиостанции, выполненный с возможностью набора перестраиваемой передающей частоты, в том числе частоты привода, и задания класса излучения, настройки работающего передающего тракта средневолнового приемопередающего блока и контроля работы узлов указанного тракта,
ярусные каркасные средства размещения и фиксации стационарно установленных функциональных блоков, смонтированные в закабинном салоне или фургоне базового автомобиля, и фиксаторы базового автомобиля для закрепления на нем в транспортном положении выносных функциональных блоков, в том числе средневолновой антенны,
предлагается:
выполнение блока управления и контроля приводной радиостанции на основе двух пультов управления, соединенных каждый со своим передающим трактом средневолнового приемопередающего блока,
введение в состав каждого из указанных пультов управления своего процессорного формирователя сигналов управления и связанного с ним и выполненного с возможностью обеспечения оптимально уменьшенной дискретности установки частоты привода, например 100 Гц, интерфейсного средства набора перестраиваемой передающей частоты, в том числе частоты привода, задания класса излучения, запуска автоматической настройки соединенного с данным пультом управления передающего тракта средневолнового приемопередающего блока или автоматического запуска указанной настройки после установки перестраиваемой частоты привода и задания класса излучения и запуска автоматического контроля этого передающего тракта средневолнового приемопередающего блока,
в каждом передающем тракте средневолнового приемопередающего блока последовательное соединение средневолнового возбудителя, широкополосного усилителя мощности и регулируемого антенно-фидерного согласователя, своим выходом соединенного с входом блока антенного согласования, подключенного к средневолновой антенне,
присоединение блока формирования позывных сигналов через блок выбора режима работы приводной радиостанции к обоим передающим трактам средневолнового приемопередающего блока,
подключение к блоку выбора режима работы приводной радиостанции УКВ приемопередатчика,
использование указанных выше двух электрических агрегатов для питания приводной радиостанции, каждый из которых при своей номинальной мощности не более 1 кВт способен вырабатывать электроэнергию, достаточную для питания средневолнового приемопередающего блока с обеспечением работы предлагаемой приводной радиостанции в режиме дальней приводной радиостанции с дальностью действия не менее 150 км или режиме ближней приводной радиостанции с дальностью действия не менее 50 км, и при транспортировании размещен в закабинном салоне или фургоне базового автомобиля,
выделение в закабинном салоне или фургоне базового автомобиля рабочего места оператора, оснащенного двумя упомянутыми пультами управления.
В частном случае выполнения заявляемой приводной радиостанции с повышенными техническими характеристиками
средневолновый приемопередающий блок выполнен с реализацией его двух передающих трактов на основе двух средневолновых приемопередатчиков с возможностью их функционирования в режиме ненагруженного резервирования одного из них,
в приводную радиостанцию введен блок автоматического резервирования, наделенный функцией автоматического резервного переключения входящих в состав средневолнового приемопередающего блока двух средневолновых приемопередатчиков при возникновении неисправности работающего средневолнового приемопередатчика или исчерпании заданного времени его работы, например двенадцати часов его работы.
Для повышения эксплуатационных свойств заявляемой приводной радиостанции
каждый пульт управления может быть снабжен смонтированными на его передней панели с возможностью функционирования на основе его интерфейса:
тумблером включения соединенного с пультом управления передающего тракта средневолнового приемопередающего блока,
дисплеем для отображения информации о текущих передающей частоте и классе излучения, режиме настройки и контроля, а также о неисправных узлах указанного передающего тракта,
ручкой набора перестраиваемой передающей частоты, в том числе устанавливаемой частоты привода, с шагом 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц и 1 МГц с ограничением возможности наборных повторов шага 1 МГц в пределах одного мегагерца, задания класса излучения и регулирования яркости свечения дисплея с автоматическим запуском настройки указанного передающего тракта после установки перестраиваемой частоты и задания класса излучения на основе автоматического регулирования согласования передающего тракта со средневолновой антенной,
кнопкой увеличения разряда набираемой передающей частоты и включения интерфейса для задания класса излучения с помощью указанной ручки набора,
кнопкой уменьшения разряда набираемой передающей частоты,
кнопкой включения встроенной схемы контроля работы узлов указанного передающего тракта,
включателем подавителя шумов в приемном тракте средневолнового приемопередающего блока,
ручкой регулировки уровня звуковых сигналов на выходе указанного приемного тракта,
лампочкой, сигнализирующей об аварийном состоянии указанного выше передающего тракта,
а рабочее место оператора может быть снабжено динамиком с усилителем низкой частоты звуковых сигналов на выходе приемника УКВ приемопередатчика.
Кроме того,
закабинный салон или фургон базового автомобиля может быть снабжен фиксаторами отдельных рабочих элементов средневолновой антенны в транспортном положении в закабинном салоне или фургоне и фиксаторами длинномерной ее части в транспортном положении снаружи закабинного салона или фургона на его крыше,
ярусные каркасные средства размещения и фиксации функциональных блоков в закабинном салоне или фургоне базового автомобиля могут иметь стеллажное исполнение с возможностью компактного ярусного распределения стационарно установленных функциональных блоков по высоте и их фиксации на стеллажных полках с образованием увеличенных зазоров между боковыми стенками соседних функциональных блоков, а также нижней поверхностью стеллажных полок и верхними стенками функциональных блоков для улучшения условий их воздушно-принудительного охлаждения,
закабинный салон или фургон базового автомобиля может быть снабжен прикрепленной к раме последнего под днищем закабинного салона или фургона бензоотопительной установкой для отопления закабинного салона или фургона, оснащенной установленным в закабинном салоне или фургоне пультом его управления,
приводная радиостанция может иметь в комплекте один и более автономный переносной УКВ приемопередатчик для наземной радиосвязи обслуживающего персонала приводной радиостанции и посадочной площадки.
Известный отечественный радиомаяк приводной РМП-200 -изделие челябинского разработчика ЗАО «НИИИТ-РК» в составе московской головной компании ОАО «АЗИМУТ» (см. сайт в Интернет: http://www.azimut.ru/catalogue/navigation/rmp200/) является отдаленным аналогом, т.к. представляет собой стационарный (на базе контейнера или здания) специализированный приводной радиомаяк без средневолнового приемника в составе аэропортовского радиооборудования с усложненным программно управляемым предварительным цифровым формированием несущей и позывного с дискретностью установки частоты 100 Гц с помощью удаленного (конструктивно отделенного) от приводного радиомаяка персонального компьютера в командно-диспетчерском пункте без функции эксплуатационной перестройки передающей частоты в полевых условиях с помощью собственного интерфейсного средства набора частоты в составе пульта управления, конструктивно совмещенного с мобильным приводным радиооборудованием.
В качестве прототипа предлагаемой средневолновой антенны, входящей в состав заявляемой мобильной наземной приводной радиостанции, заявителем выбрана близкая к нему средневолновая мачтовая антенна в составе изделия ПАР-9М2-1 (см. сведения о данной антенне в приложенных к настоящей заявке материалах по радиостанции ПАР-9М2-1, являющейся изделием изготовителя - заявителя настоящей заявки), представляющего собой мобильное приводное радиооборудование на основе двух средневолновых электровакуумных передатчиков «Пеленг-ЮМ-2», функционирующих в режиме ненагруженного резервирования одного из них, и маркерного радиомаяка, размещенных на малотоннажном базовом специальном автомобиле с закабинным салоном УА3-39621-01.
При этом средневолновая антенна - прототип выполнена с возможностью разборки для транспортирования с помощью указанного базового автомобиля на основе излучающей мачты (длиной 12 м), состоящей из электрически соединенных между собой металлических колен и имеющей набор (шести) верхних наклонных рабочих полотен, изготовленных из антенного канатика, и набора (восьми) нижних наклонных проводных противовесов с запиткой излучающей мачты снизу и ее креплением с помощью оттяжек с образованием антенны зонтичного типа с диаграммой направленности, круговой в горизонтальной плоскости и однолепестковой в вертикальной плоскости, тем не менее характеризующейся заниженными антенными эксплуатационными и рабочими параметрами (излучающая мачта антенны - излишне длинна, а коэффициент полезного действия антенны недостаточно высокий).
Уровень техники в области антенн зонтичного типа характеризуется известными отечественными неэффективными для задач заявляемого комплекса аэростатными антеннами зонтичного типа с противовесами для сверхдлинных, длинных и средних волн (см. патенты РФ: №2320058, H01Q 1/36, H01Q 1/12, 2008 и №2340986, H01Q 1/28, 2008) и зарубежными отдаленными по назначению высокими антеннами зонтичного типа без противовесов для длинных волн с усложнением настройки для сверхдлинных волн (см. патент JPS55104104, H01Q 9/34, H01Q 9/42, 1980) и с оптимизацией длины наклонных рабочих проводных полотен, уменьшающей занимаемую антенной площадь при высоте антенны - 30 м (см. патент JPS63142904, H01Q 9/34, H01Q 9/36, H01Q 9/42, 1988).
ср
ср
Значительное уменьшение высоты известной отечественной средневолновой антенны-мачты нижнего питания (см. авторское свидетельство СССР №1758729, H01Q 9/00, 1992) при высоте ее вертикальной опоры менее величины 0,22·λ (λ - длина волны в средневолновом частотном диапазоне) достигнуто в результате изменения ее рабочей конструкции, обеспечивающей ее диаграмму направленности, недостаточно эффективную в горизонтальной плоскости (почти ненаправленную), из-за чего такая антенна не соответствует задачам заявляемой приводной радиостанции.
Технический результат предлагаемой средневолновой мачтовой антенны, входящей в состав заявляемой приводной радиостанции - повышение эксплуатационных и рабочих свойств этой антенны за счет уменьшения длины излучающей мачты (не более 10 м) и увеличения коэффициента полезного действия антенны (на 15%) в результате усовершенствования ее рабочей конструкции (увеличения до десяти количества верхних наклонных рабочих полотен и до десяти нижних наклонных проводных противовесов при их электрическом кольцевом объединении).
Для достижения этого технического результата в средневолновой антенне, входящей в состав предлагаемой мобильной наземной приводной радиостанции и выполненной с возможностью разборки для транспортирования с помощью базового автомобиля указанной приводной радиостанции на основе излучающей мачты, состоящей из электрически соединенных между собой металлических колен и имеющей набор верхних наклонных рабочих полотен, изготовленных из антенного канатика, и набора нижних наклонных проводных противовесов с запиткой излучающей мачты снизу и ее креплением с помощью оттяжек с образованием антенны зонтичного типа с диаграммой направленности, круговой в горизонтальной плоскости и однолепестковой в вертикальной плоскости, излучающая мачта имеет длину не более 10 м, а набор верхних наклонных рабочих полотен исполнен на основе конструкции с их электрическим кольцевым объединением и выполнен с количеством полотен, соответствующим условию: не менее восьми и не более десяти, уточняемому в зависимости от длины излучающей мачты и длины рабочих полотен, и набор нижних наклонных проводных противовесов также исполнен на основе конструкции с их электрическим кольцевым объединением.
В частном случае для обеспечения повышенного коэффициента полезного действия предлагаемой средневолновой мачтовой антенны:
набор верхних наклонных рабочих полотен может быть электрически объединен одним верхним кольцом,
набор нижних наклонных проводных противовесов может быть электрически объединен тремя нижними кольцами, распределенными по высоте опоры указанного набора.
При этом антенная мачта может состоять из пяти колен и может быть снабжена двухярусной системой оттяжек с тремя оттяжками в каждом ярусе, а верхний опорный узел набора нижних наклонных проводных противовесов может быть смонтирован на корпусе базового малотоннажного грузопассажирского автомобиля на уровне крыши его закабинного салона или фургона, причем указанный опорный узел расположен на расстоянии 1,5 м от излучающей мачты.
Развитие средства набора перестраиваемой передающей частоты в результате исполнения указанного средства кнопочно-интерфейсным (на процессорной основе), минимизирующего время перестраивания (до пяти секунд) передающей частоты с возможностью обеспечения оптимально уменьшенной дискретности установки передающей частоты - 100 Гц, дублирование этого средства в составе двух пультов управления и оптимальное решение блок-схемы приводной радиостанции, а также способность заявляемой приводной радиостанции выполнять задачи дальней и ближней приводной радиостанции при ее питании от поочередно запускаемых электрических агрегатов, номинальной мощностью каждый не более 1 кВт благодаря вырабатыванию ими низковольтного постоянного напряжения (28 В), имеющих, поэтому выигрышные массо-габаритные показатели, позволяющие их в количестве двух размещать при транспортировании в закабинном салоне или фургоне малотоннажного базового автомобиля, оснащение рабочего места оператора средством управления и контроля в виде двух улучшенных пультов управления и облегчающее вентиляцию функциональных блоков стеллажное решение размещения и фиксации указанных блоков, все изложенное повышает надежность работы и транспортируемость функциональных блоков и мобильность предлагаемой приводной радиостанции в целом и обосновывает соответствие этих существенных признаков приводной радиостанции требованиям их конструктивного единства и функциональной взаимосвязи.
В связи с отсутствии в уровне техники источников информации со сведениями в объеме существенных признаков двух самостоятельных пунктов прилагаемой формулы группы полезных моделей подтверждает новизну заявляемой приводной радиостанции и ее антенны.
На фиг. 1 показана структурно-функциональная схема заявляемой приводной радиостанции;
на фиг. 2 - трехярусное распределение (вид сбоку) функциональных блоков заявляемой приводной радиостанции, стационарно установленных на полках бокового аппаратного стеллажа в закабинном салоне базового малотоннажного автомобиля УА3-396219;
на фиг. 3 - расположение (вид сверху) бокового аппаратного стеллажа со стационарно установленными функциональными блоками, двух бензиновых электрических агрегатов АБ1-П28,5-В-1 в транспортном положении и других частей заявляемой приводной радиостанции в закабинном салоне базового автомобиля УА3-396219;
на фиг. 4 - общий вид одного из двух пультов управления блока управления и контроля в составе заявляемой приводной радиостанции;
на фиг. 5 и 6 - заявляемая средневолновая мачтовая антенна в собранном виде (фиг. 5 - вид сбоку и фиг. 6 - вид сверху), входящая в состав заявляемой мобильной наземной приводной радиостанции.
Предлагаемая мобильная наземная приводная радиостанция выполнена на основе двух приемопередатчиков 1 и 2 с возможностью их функционирования в режиме ненагруженного резервирования одного из них (см. фиг. 1) с помощью блока автоматического резервирования автомата (на фигурах блок автоматического резервирования не показан) и с последовательно соединенными средневолновым приемовозбудителем 3 (см. фиг. 2), широкополосным усилителем мощности 4 и регулируемым антенно-фидерным согласователем 5 в составе приемопередатчика 1, а также средневолновым приемовозбудителем 6, широполосным усилителем мощности 7 и регулируемым антенно-фидерным согласователем 8 в составе приемопередатчика 2, имеющим выход на блок антенного согласования 9, подключенный к средневолновой мачтовой антенне 10.
При этом блок формирования позывных сигналов 11 присоединен через блок выбора режима работы приводной радиостанции 12 (с соединенными с блоком 12 гарнитурой 13 работающего средневолнового приемопередатчика 1 или 2 и гарнитурой 14 УКВ приемопередатчика 15) к приемопередатчикам 1 и 2, а пульты управления 16 и 17 соединены, соответственно с приемопередатчиками 1 и 2, при этом к блоку выбора режима работы приводной радиостанции 12 подключен УКВ приемопередатчик 15 со своей УКВ антенной 18.
Средневолновый приемопередающий блок, имеющий исполнение на основе приемопередатчиков 1 и 2, блок формирования позывных сигналов 11, блок выбора режима работы приводной радиостанции 12: «привод», «связь», «ретрансляция», блок автоматического резервирования (на фигурах не показан) и УКВ приемопередатчик 15, который может быть представлен радиостанцией Р-853-В2М в комплекте поставки «10» - изделием разработчика ОАО «Владимирское КБ радиосвязи» (см. сайт в Интернет: http://www.elcom.ru/~vkbrs) и изготовителя ОАО «Владимирский завод «Электроприбор» (см. сайт в Интернет: http://electropribor.ru/catalog/Produktsiya_dlya_Ministerstva_oboroni_RF/Radiostantsiya_R_853_V2M_komplekt_postavki_10/#!prettyPhoto), выполнены на полупроводниковой элементной базе.
Питание предлагаемой приводной радиостанции осуществляется на основе распределительного блока питания приводной радиостанции 19, взаимосвязанного с блоками питания 20 и 21, соответственно приемопередатчиков 1 и 2 и имеющего автономный подвод (к блоку 19) электроэнергии от двух поочередно запускаемых электрических агрегатов 22 и 23 с возможностью альтернативного подвода к блоку 19 через выпрямительный блок 24 электроэнергии (ВАКС-1-30 - изделие ООО «Свободинский электромеханический завод», Курская обл.) от силового щитка внешней сети 25 (см. фиг. 1).
Блок управления и контроля предлагаемой приводной радиостанции (см. фиг. 1) выполнен на основе пультов управления 16 и 17 (внешний вид одного из них, например пульта управления 16, см. на фиг. 4), с входящими в их состав, соответственно процессорным формирователем сигналов управления 26 или 27, дисплеем 28 или 29 и интерфейсным средством набора перестраиваемой передающей частоты, в том числе частоты привода (с оптимально уменьшенной дискретностью установки частоты привода при шаге набора перестраиваемой передающей частоты 100 Гц), задания класса излучения, запуска автоматической настройки передающего тракта приемопередатчика 1 или 2 после установки перестраиваемой частоты и задания класса излучения и запуска автоматического контроля работы узлов передающего тракта приемопередатчика 1 или 2.
При этом пульт управления 16 (см. фиг. 4) снабжен смонтированными на его передней панели с возможностью функционирования на основе его интерфейса тумблером включения 30 соединенного с пультом управления 16 средневолнового приемопередатчика 1, дисплеем 28 для отображения информации о текущих передающей частоте, в том числе частоте привода, и классе излучения, режиме автоматической настройки передающего тракта приемопередатчика 1 после установки перестраиваемой частоты и задания класса излучения, режиме автоматического контроля работы передающего тракта приемопередатчика 1, а также о неисправных узлах передающего тракта приемопередатчика 1, ручкой 31 набора с шагом 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц и 1 Мгц с ограничением возможности наборных повторов шага 1 МГц в пределах одного мегагерца, задания класса излучения, а также регулирования яркости свечения дисплея 28 с автоматическим запуском настройки передающего тракта приемопередатчика 1 после установки перестраиваемой частоты и задания класса излучения, кнопкой 32 увеличения разряда набираемой передающей частоты и включения интерфейса для задания класса излучения с помощью ручки 31, кнопкой 33 уменьшения разряда набираемой передающей частоты, кнопкой включения 34 встроенной схемы контроля работы узлов передающего тракта приемопередатчика 1, включателем 35 подавителя шумов в приемном тракте приемопередатчика 1, ручкой регулирования 36 уровня звуковых сигналов на выходе приемного тракта приемопередатчика 1 и лампочкой 37, сигнализирующей об аварийном состоянии передающего тракта приемопередатчика 1.
Наконец, закабинный салон (см. фиг. 2 и 3) в настоящем примере исполнения приводной радиостанции на базе малотоннажного автомобиля УА3-396219 оснащен рабочим местом оператора с двумя пультами управления 16 и 17 и снабжен боковым аппаратным стеллажом 38, выполненным с возможностью компактного ярусного распределения стационарно установленных функциональных блоков по высоте и их фиксации на полках аппаратного стеллажа 38, выполненных с возможностью образования увеличенных зазоров между боковыми стенками соседних функциональных блоков, а также между нижней поверхностью стеллажных полок и верхними стенками функциональных блоков для улучшения условий их воздушно-принудительного охлаждения.
Кроме того, каждый из электрических агрегатов 22 и 23, представляющий собой в настоящем примере исполнения приводной радиостанции бензиновый электрический агрегат АБ1-П28,5-В-1 - изделие ООО «Свободинский электромеханический завод», Курская обл., при его номинальной мощности 1 кВт способен вырабатывать электроэнергию, достаточную для питания средневолнового приемопередающего блока с обеспечением работы предлагаемой приводной радиостанции в режиме дальней приводной радиостанции с дальностью действия не менее 150 км или режиме ближней приводной радиостанции с дальностью действия не менее 50 км.
При этом входящая в состав изложенной выше мобильной наземной приводной радиостанции средневолновая мачтовая антенна 10 (см. фиг. 5 и 6) выполнена с возможностью разборки для транспортирования с помощью базового автомобиля УА3-396219 указанной приводной радиостанции на основе излучающей мачты 39, состоящей из электрически соединенных между собой пяти металлических колен 40 и имеющей набор десяти верхних наклонных рабочих полотен 41, изготовленных из антенного канатика (при условии: не менее восьми и не более десяти, уточняемому в зависимости от высоты излучающей мачты 39 и длины рабочих полотен 41), и набора десяти нижних наклонных проводных противовесов 42 с запиткой антенной мачты 39 снизу и ее креплением с помощью шести оттяжек 43 и 44, соответственно на уровне двух ярусов их крепления (по три оттяжки 43 или 44 на каждый ярус), с образованием антенны зонтичного типа с диаграммой направленности, круговой в горизонтальной плоскости и однолепестковой в вертикальной плоскости.
При обеспечении повышения коэффициента полезного действия антенны на 15% в сравнении со средневолновой мачтовой антенной - прототипом предлагаемая средневолновая мачтовая антенна 10 имеет излучающую мачту 39 длиной 10 м, набор верхних наклонных рабочих полотен 41 - из десяти полотен (длиной 24 м каждый) все с электрическим объединением полотен одним верхним кольцом и набор нижних наклонных проводных противовесов 42 - из десяти противовесов (длиной 35 м каждый) с их (трехярусным) электрическим объединением тремя нижними кольцами.
В состоянии сборки предлагаемой средневолновой мачтовой антенны 10 верхний опорный узел 45 набора нижних наклонных проводных противовесов 42 смонтирован на корпусе базового автомобиля УА3-396219 на уровне крыши 46 его закабинного салона, а опорный узел 45 расположен на расстоянии 1,5 м от излучающей мачты 39.
Эксплуатацию заявляемой мобильной наземной приводной радиостанции осуществляют следующим образом.
С помощью одного из пультов управления 16 или 17 (см. фиг. 1, 2 и 4), входящих в состав блока управления и контроля предлагаемой приводной радиостанции, запускают приемопередатчик 1 или 2 (например, приемопередатчик 1), и осуществляют круглосуточное фунционирование приводной радиостанции в режиме: «привод», или по мере необходимости в режиме: «связь» или «ретрансляция».
Для включения приемопередатчика 1 поворачивают ручку тумблера включения 30 (см. фиг. 4), запуская приемопередатчик 1, после чего на дисплее 28 пульта управления 16 появляется информация о классе излучения, который можно сменить на класс излучения, соответствующий режиму работы «привод» при его несоответствии, нажатием кнопки 32 и заданием требуемого класса излучения поворотом ручки 31.
Выбирают разряд с помощью кнопки 32 увеличения или кнопки 33 уменьшения разряда набираемой передающей частоты и посредством ручки 31 набора частоты с шагом 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц и 1 МГц (с ограничением возможности наборных повторов шага 1 МГц в пределах одного мегагерца в случае необходимости набора частоты у верхней границы средневолнового частотного диапазона) устанавливают исходную величину частоты, которую затем при смене частоты привода устанавливают на уровне ее величины поворотом ручки 31 набора частоты при дискретности установки частоты привода 100 Гц, после чего в течение ~5 секунд происходит настройка передающего тракта приемопередатчика 1 с автоматически регулируемым антенно-фидерным согласователем 5 с высвечиванием на дисплее 28 информации о режиме «настройка» и последующим восстановлением на дисплее информации о частоте привода и классе излучения, соответствующего режиму работы «привод».
Через 1 секунду можно отрегулировать яркость свечения дисплея 28 с помощью поворота ручки 31.
При необходимости проверки работоспособности приемопередатчика 1 нажатием кнопки 34 включения встроенной схемы контроля работы узлов передающего тракта приемопередатчика 1 инициируют появление на дисплее 28 информации о режиме «контроль» для приемопередатчика 1, сопровождаемое автоматической проверкой параметров рабочего режима работы указанного передающего тракта, при последующем поочередном появлении на дисплее 28 информации о неисправных узлах передающего тракта приемопередатчика 1.
В результате работы приемовозбудителя 3, входящего с защитным блоком питания 47 (см. фиг. 2) в состав приемопередатчика 1 (аналогично приемовозбудителя 6, входящего с показанным на фиг. 2 защитным блоком питания 48 в состав приемопередатчика 2 в случае резервирования приемопередатчика 1), происходит формирование несущих и тонально-манипулированных (двухполосных) сигналов (класс излучения A3E) для передачи позывного кодом Морзе в режиме работы приводной радиостанции «привод», сигналов (класс излучения J3E) со звуковой модуляцией (однополосных) для передачи информации голосом в режиме работы приводной радиостанции «связь» или таких же сигналов (класс излучения J3E) со звуковой модуляцией приемных сигналов с УКВ приемопередатчика 15 в режиме работы приводной радиостанции «ретрансляция».
Причем формирование буквенных позывных сигналов по коду Морзе с циклическим повторением синусоидальных импульсов происходит в результате работы блока формирования позывных сигналов 11 и коммутации блока выбора режима работы приводной радиостанции 12, для чего поворотом его переключателя запускается режим «привод» с модуляцией колебаний с выхода блока 11 и формированием одно-, двух- или трехбуквенных позывных сигналов.
Поворотом переключателя блока выбора режима работы приводной радиостанции 12 запускается также режим «связь» с модуляцией колебаний с выхода микрофона гарнитуры 13 или режим «ретрансляция» с модуляцией колебаний с выхода приемника УКВ приемопередатчика 15.
Для связи с помощью УКВ приемопередатчика 15 с командным пунктом посадочной площадки используется гарнитура 14 УКВ приемопередатчика 15.
Лампочка 37 (светодиод), информируя об аварийном состоянии соответствующего выбранному пульту управления 16 приемопередатчика 1 из-за срабатывания термозащиты или электрозащиты, а также при рассогласовании передающего тракта приемопередатчика 1 со средневолновой антенной 10 сигнализирует о выключении приемопередатчика 1.
Электроэнергия в настоящем примере снимается с работающего первого электрического агрегата 22 на бензиновом топливе, вырабатывающего постоянное напряжение питания 28 В.
Эта электроэнергия распределяется с помощью распределительного блока 19 питания приводной радиостанции (27 В) для питания приемопередатчика 1 или 2 и других функциональных блоков и их узлов и, в частности блока питания 20 приемопередатчика 1 или блока питания 21 приемопередатчика 2, в котором преобразуются указанные 27 В (см. фиг. 1 и 2) в переменное напряжение 115 В 400 Гц, которое с помощью выпрямителя (на фигурах не показан) распределительного блока 19 выпрямляется, понижаясь до 5 В для подсветки аппаратуры приводной радиостанции.
Электроэнергией от буферного аккумулятора приводной радиостанции (на фиг. 1 не показан) в виде набора четырех аккумуляторов 5КН70Р-ТУ3482-017-05758523-2002, каждый на 6 В постоянного напряжения, которым (12 В), при съеме с двух последовательно соединенных аккумуляторов (из четырех последовательно соединенных аккумуляторов, дающих 24 В для компенсации требуемых 27 В в случае неисправности), питаются блок выбора режима работы приводной радиостанции 12 и блок формирования позывных сигналов 11.
Поочередное включение приемопередатчиков 1 или 2 с поддерживанием режима ненагруженного резервирования одного из них осуществляется автоматически с помощью блока автоматического резервирования (на фигурах этот блок не показан) при автоматическом выключении работающего средневолнового приемопередатчика (из-за срабатывания термозащиты или электрозащиты), возникновении его неисправности (при его выходе из рабочего режима по мощности излучения или модулирования) или исчерпании заданного времени его работы, например двенадцати часов работы.
С помощью специализированного процессора формирователя сигналов управления 26 в составе пульта управления 16 производится уплотнение цифровой информации, преобразуемой в сигналы управления при установке частоты привода, установлении режима модуляции приемовозбудителя 3 в соответствии с выбранным классом излучения, автоматической настройке передающего тракта приемопередатчика 1 с антенно-фидерным согласователем 5, а также автоматическом контроле узлов передающего тракта приемопередатчика 1.
Выполнение в закабинном салоне базового автомобиля бокового аппаратного стеллажа 38 (см. фиг. 2 и 3) с возможностью компактного ярусного распределения стационарно установленных функциональных блоков по высоте и их фиксации на полках аппаратного стеллажа 38 с зазорами между внешними стенками функциональных блоков для обеспечения повышенной площади их воздушно-принудительного охлаждения, а также рабочего места оператора в виде рабочего стола, снабженного двумя пультами управления 16 и 17 и динамиком 49 (с усилителем низкой частоты на выходе приемника в составе УКВ приемопередатчика 15), с рабочим сиденьем и поперечной передней мягкой полкой для отдыха оператора, размещенной вдоль задней стенкой кабины базовового автомобиля, в итоге обеспечивает повышение надежности функционирования приводной радиостанции и эффективности управления ее работой.
При этом закабинный салон обеспечен фиксаторами в транспортном положении двух электрических агрегатов 22 и 23 (см. фиг. 3) и может быть оснащен фиксаторами отдельных рабочих элементов средневолновой мачтовой антенны 10 в транспортном положении в закабинном салоне или фургоне и фиксаторами длинномерной ее части (колен 40 излучающей мачты 39) в транспортном положении снаружи закабинного салона или фургона на его крыше 46 (на фигурах эти фиксаторы не показано) с фиксацией транспортном положении в каркасном отсеке 50 смотанных канатных рабочих полотен 41 и проволочных противовесов 42 в чехлах, а также отсеком 51 для стационарной установки буферного аккумулятора приводной радиостанции.
Закабинный салон может быть оснащен прикрепленной к раме последнего под днищем закабинного салона бензоотопительной установкой 015-0010-10 (изделие ОАО «ШААЗ», г. Шадринск Курганской обл., см. сайт изготовителя в Интернет: http://www.shaaz.biz/catalogue/8/pos/56) для отопления закабинного салона с установленным на нижней полке стеллажа 38 в закабинном салоне пультом его управления 52 (см. фиг. 2).
Предлагаемая приводная радиостанция может иметь в комплекте одну и более автономных переносных наземных УКВ приемопередатчиков Р-838КН-М (изделие Уфимского завода микроэлектроники «Магнетрон», г. Уфа республики Башкортостан, см. сайт в Интернет: http://www.ridjey.ru/?viewuf&ufid=349835) для наземной радиосвязи обслуживающего персонала (на фигурах указанный УКВ приемопередатчик не показан).
Разобранная средневолновая мачтовая антенна 10 может быть собрана на площадке 100×100 м тремя сборщиками в течение 1 часа (см. фиг. 5 и 6) с изолированной от земли излучающей мачтой 39 высотой 10 м из пяти колен 40 и верхним электрическим соединительным кольцом десяти рабочих полотен 41 диаметром 12 м, а также тремя электрическими соединительными кольцами десяти противовесов 42 диаметром, соответственно 12,25 м, 24,5 м и 35 м и обеспечивает в сравнении с более высокой мачтовой антенной - прототипом с длиной излучающей мачты 12 м (без электрических колец) - прототипом увеличение коэффициента полезного действия антенны на 15% в результате усовершенствования ее рабочей конструкции (увеличения до десяти количества верхних наклонных рабочих полотен 41 и до десяти нижних наклонных проводных противовесов 42 при указанном их электрическом кольцевом объединении).
Для устойчивости конструкции заявляемой мачтовой антенны 10 (см. фиг. 5) предусмотрена двухярусная система оттяжек 43 и 44 с тремя оттяжками в каждом ярусе и крепежные не проводящие электрический ток стойки 53, а верхний опорный узел 45 набора нижних наклонных проводных противовесов 42 монтируют при сборке мачтовой антенны на крыше 46 закабинного салона (или фургона) базового автомобиля.