СПУТНИКОВЫЙ КОММУНИКАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС СВЯЗИ

Полезная модель относится к системам передачи информации на движущиеся объекты (например, на транспортные средства), а именно к системам коммуникационной связи на железной дороге, и предназначена для использования на различных уровнях при передаче служебной и рекламной информации, в частности, аудиовизуальной, как служащим, так и пассажирам железнодорожного транспорта.
Известна система передачи видеоинформации в подвижном составе, состоящем, например, из вагонов, и характеризующаяся тем, что содержит в каждом вагоне, по крайней мере, один телевизионный блок с видеокамерой, блок питания, и в каждом крайнем вагоне - пульт оператора, включающий блок управления и видеоконтрольное устройство, при этом каждый телевизионный блок дополнен логическим блоком, а пульт оператора - демодулятором, причем передачу видеоинформации между вагонами осуществляют через сумматоры с помощью электрического конденсатора. Видеорегистратор размещен в крайнем вагоне. Передачу видеоинформации внутри вагона осуществляют по кабельному, или оптиковолоконному каналу связи. Система дополнительно содержит согласующие устройства (см. патент РФ на полезную модель №44022, МПК Н 04 N 07/18, опубл. 10.02.2005 г.).
Однако, известная система способна передавать информацию, которая получена непосредственно только от имеющихся видеокамер. Вместе с тем, в рамках системы не предусмотрена возможность осуществлять передачу информации как на локомотив извне, так и с локомотива за пределы состава. Кроме того, невозможно в рамках известной системы передать заранее сформированный массив информации, например, не относящийся к видеоизображению, что сужает функциональные возможности известной системы.
Известна также система передачи информации в поезде, содержащая источник информационных сигналов, модуляционный блок каналов, магистральную распределительную сеть и абонентные видеоприемные устройства, при этом в систему дополнительно введены микшерский пульт и линейный усилитель мощности, при этом вход микшерского пульта подсоединен к выходу источника информационных сигналов, а выход - к входу модуляционного блока каналов, вход линейного усилителя мощности подключен к выходу модуляционного блока каналов, а выход - через магистральную распределительную сеть, заключенную в защитный экран, соединен со входами абонентных
видеоприемных устройств, установленных с возможностью регулировки их пространственного положения (см. свидетельство РФ на полезную модель №9190, МПК Н 04 В 05/00, опубл. 16.01.1999 г.).
Однако известной системе также присущи узкие функциональные возможности, так как в ней не предусмотрено как осуществление передачи информации с поезда за пределы состава, так постоянная передача информации на поезд от внешних источников.
Известна система передачи информации пассажирам транспортных средств, включающая в себя антенну, устройство для приема информационных сигналов, радиочастотное кодирующее устройство, коаксиальный кабель, декодирующие устройства и видеоприемные устройства на пассажирских местах (см. патент Австралии №620808, МПК Н 04 Н 01/00, В 60 R 27/00, опубл. 27.02.1992 г.).
Вместе с тем, в известной системе отсутствует возможность для пассажиров транспортного средства самим передавать из транспортного средства пакет заранее сформированной информации, например, пассажиру другого транспортного средства, что сужает функциональные возможности известной системы.
Известна также информационная система для пассажиров в высокоскоростном поезде, включающая в себя аудио- и видеоаппаратуру и устройства для передачи данных и радиотелевизионных программ. Для обслуживания и контроля аудио- и видеоаппаратуры в купе проводника установлены собственные оконечные устройства. Видеозаписи передаются из центрального пункта, где установлены два видеомагнитофона (см. статью Нестмайер И. Информационная система для пассажиров в высокоскоростном поезде ICE // «Eisenbahntechnische Rundschau». - 1989. - №7/8. - С.457-463).
В известной информационной системе также отсутствует возможность пассажирам транспортного средства самостоятельно передавать из транспортного средства пакет заранее сформированной информации, например, пассажиру другого транспортного средства, что в целом сужает функциональные возможности известной системы.
Известна также система автоматического управления поездом с распределенными по его длине локомотивами, содержащая, по меньшей мере, одну сеть передачи данных между локомотивами, на каждом из которых установлен блок центрального процессора, связанный со средствами управления, диагностики, исполнительными узлами, блоком индикации и приемопередающим средством радиосвязи, предназначенным для передачи, приема и ретрансляции по соответствующей сети широковещательных и адресных информационных сообщений в виде пакетов, и выполненная с возможностью формирования подтверждения доставки пакета, повтора передачи пакета в случае
его неполучения. При этом приемопередающее средство радиосвязи представляет собой сетевой модуль связи по радиоканалу (СМРК), включающий в себя связанный с радиомодемом процессор, который предназначен для упомянутых формирования подтверждения о доставке пакета, повтора передачи пакета в случае его неполучения, при этом СМРК ведущего локомотива дополнительно предназначен для непосредственного межсетевого обмена сообщениями (см. патент РФ на изобретение №2252167, МПК В 61 С 17/12, G 08 G 1/00, опубл. 20.05.2005 г.).
Недостатком известной системы автоматического управления поездом является адресная передача только заранее сформированных пакетов информационных сообщений, при этом не учитывается персональная потребность в аудио- и видеоинформации со стороны пассажиров поезда, которая может быть выражена в отправке информационных запросов за пределы поезда, что невозможно осуществить в рамках известной системы.
Наиболее близким техническим решением к предложенной полезной модели является спутниковый коммуникационный комплекс для передачи информации пассажирам транспортных средств, в частности, поездов и трамваев, содержащий центральный диспетчерский пункт, снабженный передающей антенной, спутник связи, принимающий сигнал от антенны центрального диспетчерского пункта и передающий его на приемную антенну вагонного депо, периферийный диспетчерский пункт, принимающий сигнал как от центрального диспетчерского пункта, так и от передающих устройств вагонного депо, при этом периферийный диспетчерский пункт снабжен передающей антенной-вышкой, ретранслирующей сигнал на подвижной состав, в котором установлено, по крайней мере, одно оконечное устройство выдачи информации пассажирам в виде компьютера с экраном (см. патент Германии на изобретение №DE10048830, МПК G 09 G 03/00; В 61 L 15/00, опубл. 25.04.2002 г.).
Однако известный комплекс обеспечивает передачу на транспортное средство либо заранее сформированных пакетов информационных сообщений, либо пакетов информационных сообщений в режиме реального времени, сформированных без участия мнения и запросов со стороны пассажиров подвижного состава. Кроме того, в рамках известного комплекса невозможно осуществить связь пассажиров поезда, например, находящихся в разных вагонах, между собой.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является создание комплекса, имеющего расширенные функциональные возможности, в частности, обеспечивающего прием и передачу информации аудиовизуального характера в
реальном времени между службами железной дороги, как наземной, так и подвижного состава, и пассажирами.
Техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи, является создание канала связи, обеспечивающего постоянную передачу информации из одного транспортного средства, в частности, непосредственно от местонахождения пассажира, на другое транспортное средство, в частности его пассажирам, выполнение составных элементов комплекса как приемно-передающих устройств, а также построение системы передачи сигнала в рамках комплекса в виде древовидной структуры.
Поставленный технический результат достигается тем, что в спутниковый коммуникационный комплекс связи, содержащий центральный диспетчерский пункт (ЦДП), снабженный передающей антенной, по крайней мере, один спутник связи, принимающий сигнал от антенны ЦДП, по крайней мере, один периферийный диспетчерский пункт (ПДП), принимающий сигнал от передающей антенны ЦДП, и снабженный передающей антенной-вышкой, ретранслирующей сигнал на подвижной состав, в котором установлено, по крайней мере, одно оконечное устройство выдачи информации пассажирам в виде компьютера с экраном, согласно полезной модели, введен, по крайней мере, один дополнительный ЦДП, снабженный передающей антенной, при этом все ЦДП снабжены принимающими антеннами, связанными по радиоканалу со спутником связи, причем каждый ЦДП связан посредством передачи сигнала, по крайней мере, с двумя ПДП, каждый ПДП принимает сигнал только от одного ЦДП, а передающая антенна-вышка каждого ПДП ретранслирует сигнал на принимающую антенну того ЦДП, от которого ПДП получает сигнал, при этом подвижный состав снабжен центральными устройствами приема и передачи информации, способными по радиоканалу связываться с антеннами-вышками ПДП, а вагон подвижного состава оснащен средством двухсторонней связи места пассажира и центральных устройств приема и передачи информации, выполненном в виде модема, причем место пассажира оснащено средством коммуникации оконечного устройства, присутствующего на месте пассажира, через модем с центральными устройствами приема и передачи информации подвижного состава.
Достижение технического результата обеспечивается за счет следующего.
Обеспечение ЦДП принимающей антенной предоставляет возможность использовать ЦДП не только как пункт формирования сигнала (информации), но и как устройство для приема информации (сигнала) извне, в частности, от спутника связи, что с введением в комплекс, по крайней мере, одного дополнительного ЦДП, обеспечивает возможность связи различных ЦДП через спутник связи между собой.
Каждый ЦДП связан, по крайней мере, с двумя ПДП, условно являющихся в рамках созданной древовидной структуры передачи сигнала следующим нижестоящим уровнем по отношению к уровню ЦДП. Вместе с тем, для соблюдения принципа древовидности передачи сигнала, каждый ПДП принимает сигнал только от одного ЦДП, при этом передающая антенна-вышка этого ПДП ретранслирует сигнал на принимающую антенну только того ЦДП, от которого она получает сигнал. Подобная древовидная структура выбрана из соображения упорядочивания канала передачи сигнала, что исключает передачу сигнала непосредственно между устройствами, находящимися на одном уровне древовидной структуры, и упрощает настройку приемно-передающих устройств, так как их достаточно настраивать на передачу и прием сигнала от строго определенных и заранее известных объектов. Например, передающие антенны ЦДП должны передавать сигнал только на спутник связи, либо на связанные с ЦДП периферийные диспетчерские пункты, а передающие антенны-вышки ПДП должны передавать сигнал либо на подвижные составы, находящиеся в диапазоне действия антенны-вышки, либо на принимающую антенну, связанного с ПДП центральным диспетчерским пунктом.
Выполнение подвижного состава, снабженным центральными устройствами приема и передачи информации, способными по радиоканалу связываться с антеннами-вышками ПДП, фактически обеспечивает прием и передачу информации между различными подвижными составами. Это происходит вследствие обеспечения составных элементов комплекса, в частности, ЦДП, ПДП, спутника связи, подвижного состава как приемно-передающих устройств. Так, сигнал от подвижного состава (какого-либо его пассажира) через ПДП и принимающую антенну ЦДП, далее через спутник связи, может пройти в другой ЦДП, откуда через ПДП и его антенну-вышку попадает в другой подвижной состав, в частности к его пассажиру.
Передача сигнала от пассажирского места до центрального устройства передачи информации осуществляется через средство двухсторонней связи места пассажира и центральных устройств приема и передачи информации, которое выполнено в виде модема и которым оснащается вагон подвижного состава. Прием сигнала оконечным устройством на пассажирском месте от центрального устройства приема информации подвижного состава также осуществляется через модем. Для передачи информации с оконечного устройства, например, компьютера, последний связан с модемом через средство коммуникации, например, проводную связь и розетку.
Таким образом, оконечное устройство и модем также выполняются как устройства, способные как к приему информации, так и ее передаче, что создает канал связи,
обеспечивающий постоянную передачу информации из транспортного средства непосредственно от местонахождения пассажира на ЦДЛ и далее на другой подвижной состав, что в целом обеспечивает прием и передачу информации аудиовизуального характера в реальном времени между службами железной дороги, как наземной, так и подвижного состава, и пассажирами.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором показан пример структурной схемы спутникового телекоммуникационного комплекса связи на железной дороге.
Позиции на чертеже обозначают следующее: 1 - центральный диспетчерский пункт (ЦДП); 2 - антенна ЦДП 1; 3 - спутник связи; 4 - периферийный диспетчерский пункт (ПДП); 5 - антенна-вышка ПДП 4; 6 - подвижной состав. Штриховой линией на чертеже условно обозначен путь прохождения сигнала на подвижной состав 6, а штрихпунктирной линией - путь прохождения сигнала с подвижного состава 6.
Спутниковый коммуникационный комплекс связи содержит, по крайней мере, два центральных диспетчерских пункта (ЦДП) 1, каждый из которых снабжен передающей антенной 2, а также, по крайней мере, один спутник 3 связи, принимающий сигнал от антенны 2 ЦДП 1.
Каждый ЦДП 1 снабжен принимающей антенной, связанной по радиоканалу со спутником 3 связи. При этом принимающая антенна ЦДП 1 и передающая антенна ЦДП 1 конструктивно могут быть выполнены как одно целое.
Комплекс содержит также периферийные диспетчерские пункты (ПДП) 4, каждый из которых принимает сигнал от одной передающей антенны 2 ЦДП 1 и снабжен передающей антенной-вышкой 5, ретранслирующей сигнал на подвижной состав 6.
Каждый ЦДП 1 связан посредством передачи сигнала, по крайней мере, с двумя ПДП 4. При этом каждый ПДП 4 принимает сигнал только от одного ЦДП 1, а передающая антенна-вышка 5 каждого ПДП 4 ретранслирует сигнал на принимающую антенну 2 того ЦДП 1, от которого ПДП 4 получает сигнал.
На подвижном составе 6 установлено, по крайней мере, одно оконечное устройство выдачи информации пассажирам в виде компьютера с экраном, при этом подвижной состав 6 снабжен центральными устройствами приема и передачи информации, способными по радиоканалу связываться с антеннами-вышками 5 ПДП 4.
Вагон подвижного состава 6 оснащен средством двухсторонней связи места пассажира и центральных устройств приема и передачи информации, выполненном в виде модема, а место пассажира оснащено средством коммуникации оконечного устройства,
присутствующего на месте пассажира, т.е. компьютера, через модем с центральными устройствами приема и передачи информации подвижного состава 6.
Это средство коммуникации может представлять собой совокупность проводной линии передачи данных или беспроводного канала и порта соединения компьютера с вышеуказанным каналом или розетки, как места подключения компьютера к проводной линии передачи данных.
Центральные устройства приема и передачи информации подвижного состава 6 способные по радиоканалу связываться с антеннами-вышками ПДП, могут быть выполнены, например, в виде цифрового спутникового приемника TITAN MKII (производство - «ScientificAtlanta», США).
Спутниковый коммуникационный комплекс связи используется следующим образом.
Сигнал от одного центральный диспетчерский пункт (ЦДП) 1, а именно непосредственно от его передающей антенны 2 поступает на спутник 3 связи и через него передается на другой ЦДП 1 на его принимающую антенну.
От ЦДП 1 сигнал передается на антенну вышку 5 периферийного диспетчерского пункта (ПДП) 4 и далее на подвижной состав 6. При этом автоматически выбирается кратчайший путь от ЦДП 1 до подвижного состава 6, а именно через какой из ПДП 4, принимающих сигнал от ЦДП 1, должен пройти сигнал до поезда. По такому же принципу выбирается ЦДП 1, на который надо послать сигнал от спутника 3 связи.
На подвижном составе 6 сигнал принимается центральным устройством приема информации и ретранслируется адресату, например, пассажиру, место которого оборудовано оконечным устройством выдачи информации в виде компьютера с экраном, закоммутированным через модем с центральными устройствами приема и передачи информации подвижного состава 6.
В случае отправки информации с места пассажира сигнал проходит следующим образом. Пакет информации формируется на месте пассажира и через средство двухсторонней связи с центральными устройствами приема и передачи информации - модем - передается на центральное средство передачи информации. Оттуда сигнал поступает на ближайшую к подвижному составу 6 антенну-вышку 5 ПДП 4 и далее на принимающую антенну 2 того ЦДП 1, от которого этот ПДП 4 может принять сигнал.
Далее сигнал поступает на спутник 3 связи и на ближайший ЦДП 1 по отношению к тому подвижному составу, куда адресован сигнал. Далее сигнал передается по вышеописанной схеме.
Таким образом, предложенный спутниковый коммуникационный комплекс связи обладает расширенными функциональными возможностями, обеспечивая постоянный прием и передачу информации аудиовизуального характера в реальном времени между службами железной дороги, как наземной, так и подвижного состава, и пассажирами, в частности, из одного транспортного средства непосредственно от местонахождения пассажира, пассажирам другого транспортного средства с соблюдением древовидной структуры системы передачи сигнала.