Модульный бортовой комплекс средств цифровой радиосвязи


 


Владельцы патента RU 2514098:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" (RU)

Изобретение относится к системам связи, а именно к комплексам средств цифровой радиосвязи, и может быть использовано для обмена данными и аудио-, видеоинформацией между воздушными, наземными, наводными и космическими объектами. Технический результат заключается в улучшении энергоэффективности и надежности цифровой радиосвязи. Модульный ботовой комплекс средств цифровой радиосвязи содержит 2N крейтов, состоящих из двух управляющих коммутирующих модулей и двух вычислительных модулей, и 4N канальных модулей связи, содержащих ЦАП-АЦП преобразователь и усилитель мощности, выполненные единым блоком, пространственно разнесенным с крейтом. 1 ил.

 

Изобретение относится к системам связи, а именно к комплексам средств цифровой радиосвязи, и может быть использовано для обмена данными и аудио-, видеоинформацией между воздушными, наземными, наводными и космическими объектами.

В настоящее время для организации цифровой радиосвязи используются комплексы связи, построенные на принципах использования специализированной каналообразующей аппаратуры под управлением коммутирующего управляющего устройства, соединенных общей шиной управления. Например, известен комплекс бортовых средств цифровой связи, предназначенный для осуществления радиосвязи в диапазоне от 2 МГц до 6 ГГц [1]. К недостаткам аналога следует отнести заранее определенную структуру, изменение которой предполагает доработку всего комплекса, привязку коммутирующего управляющего устройства к конкретной каналообразующей аппаратуре, а также использование в канальном тракте передачи данных высокочастотных кабелей для передачи аналоговой информации.

Использование подобной архитектуры при построении комплексов цифровой радиосвязи не обеспечивает должной гибкости комплекса, его масштабируемости, а также налагает дополнительные ограничения по исполнению модулей из-за использования высокочастотных кабелей, что негативно отражается на массогабаритных характеристиках комплекса и его энергопотреблении.

Другим способом построения авиационных комплексов связи является способ на основе платформ модульной авионики [2]. Данное решение позволяет более эффективно реализовать бортовые комплексы связи и их взаимодействие с иными бортовыми системами [3, 4]. Такой подход позволяет создать модульный бортовой комплекс средств связи, не уступающий наземным аналогам [5] в плане масштабируемости, но превосходящий их в плане универсальности и массогабаритных характеристик.

Основной технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является предложение комплекса бортовых средств цифровой радиосвязи на платформе модульной авионики, в структуре которого реализованы принципы программируемого радио, что обеспечивает улучшение массогабаритных характеристик, энергоэффективности и надежности цифровой радиосвязи.

Указанный технический результат достигается тем, что предложен модульный бортовой комплекс средств цифровой радиосвязи, содержащий 2N крейтов, состоящих из двух управляющих коммутирующих модулей и двух вычислительных модулей, причем вычислительные модули крейта выполнены универсальными и перепрограммируемыми, способными к работе с канальными модулями связи любого типа, и 4N канальных модулей связи, содержащих ЦАП-АЦП преобразователь и усилитель мощности, выполненные единым блоком, пространственно разнесенным с крейтом, соединенных таким образом, что первая группа входов-выходов первого управляющего коммутирующего модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-1-го крейта, вторая группа входов-выходов первого управляющего коммутирующего модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов второго вычислительного модуля 21М-1-го крейта, третья группа входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов 4N-3-го канального модуля, четвертая группа входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов 4N-1-го канального модуля, первая группа входов-выходов второго управляющего коммутирующего модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-1-го крейта, вторая группа входов-выходов второго управляющего коммутирующего модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-1-го крейта, третья группа входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов 4N-2-го канального модуля, четвертая группа входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов 4N-го канального модуля, первая группа входов-выходов первого управляющего коммутирующего модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-го крейта, вторая группа входов-выходов первого управляющего коммутирующего модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-го крейта, третья группа входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов 4N-3-го канального модуля, четвертая группа входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов 4N-1 -го канального модуля, первая группа входов-выходов второго управляющего коммутирующего модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-го крейта, вторая группа входов-выходов второго управляющего коммутирующего модуля 2N -го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-го крейта, третья группа входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов 4N-2-го канального модуля, четвертая группа входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов 4N-го канального модуля, высокочастотные входы-выходы канальных модулей соединены с антенным оборудованием, а управляющие коммутирующие модули крейтов соединены между собой и с бортовым радиоэлектронным оборудованием высокоскоростной шиной передачи данных.

Основными особенностями предлагаемого комплекса связи являются:

- использование при организации связи цифровых универсальных программируемых модулей,

- применение передающей радиоаппаратуры, выполненной единым блоком с устройством ЦАП-АЦП,

- пространственное разнесение аппаратуры цифровой обработки сигналов и радиопередающих устройств,

- полностью цифровой обмен данными внутри комплекса связи.

Состав и структура комплекса отражены на чертеже, при этом источники питания и другие второстепенные элементы опущены:

1-1, 1-2 - 1-й и 2-й управляющий коммутирующий модуль соответственно,

2-1, 2-2 - 1-й и 2-й вычислительный модуль (цифровой обработки сигналов - ЦОС) соответственно,

3 -ЦАП-АЦП преобразователь,

4 - усилитель мощности,

5 - канальный модуль связи,

6 - крейт,

7 - антенное оборудование.

Комплекс бортовых средств радиосвязи состоит из двух или нескольких крейтов 6, содержащих программируемый коммутирующий управляющий модуль 1-1, соединенный цифровыми линиями передачи данных с универсальными программируемыми модулями ЦОС 2-1, 2-2, а также резервный коммутирующий управляющий модуль 1-2, аналогично соединенный с универсальными программируемыми модулями ЦОС 2-1, 2-2. При этом универсальный программируемый модуль ЦОС 2-1 соединен цифровой линией передачи данных с 1-м канальным модулем связи 5, содержащим ЦАП-АЦП преобразователь 3 и усилитель мощности 4, и соединен аналогичной линией со 2-м, 3-м и 4-м канальными модулями связи 5. Универсальный программируемый модуль ЦОС 2-2 соединен цифровой линией передачи данных с 1-м канальным модулем связи 5, и соединен аналогичной линией передачи данных со 2-м, 3-м и 4-м канальными модулями связи 5. Канальные модули в свою очередь соединены высокочастотными соединениями с антенным оборудованием 7. Универсальные программируемые модули второго крейта соединены с канальными модулями аналогично универсальным программируемым модулям первого крейта. Коммутирующие управляющие модули соединены между собой и с бортовым радиоэлектронным оборудованием высокоскоростной шиной передачи данных. Дополнительно подключаемые модули соединены аналогично.

Работа комплекса осуществляется следующим образом. Данные, предназначенные для передачи, поступают по высокоскоростной шине передачи данных в соответствующее коммутирующее управляющее устройство комплекса от систем радиоэлектронного оборудования самолета. Выбрав согласно заложенным алгоритмам необходимый для передачи радиосвязной ресурс, коммутирующее управляющее устройство передает данные по цифровым линиям передачи данных в универсальный программируемый модуль ЦОС, либо, при необходимости, другому коммутирующему управляющему устройству для последующей передачи соответствующим модулям ЦОС. Соответствующий универсальный программируемый модуль ЦОС, получив от коммутирующего управляющего модуля данные для организации связи, готовит их к передаче в эфир, преобразует к установленной для передачи форме и передает их по цифровым линиям передачи данных в соответствующий канальный модуль. ЦАП-АЦП преобразователь канального модуля, получив данные, преобразует их в аналоговые импульсы и передает на усилитель мощности для последующей выдачи на антенно-фидерное оборудование и передачи в эфир. Прием данных осуществляется аналогично, в обратном порядке. Принятый антенно-фидерным оборудованием радиосигнал преобразуется канальным модулем в цифровой вид и передается на соответствующий универсальный программируемый модуль ЦОС, от которого, пройдя необходимую обработку, передается через соответствующее коммутирующее управляющее устройство комплекса системам бортового радиоэлектронного оборудования.

Эффективность разработанного комплекса определяется:

- использованием универсальных программируемых модулей при цифровой обработке информации,

- использованием цифровых линий передачи данных для передачи информации между каналообразующей аппаратурой,

- пространственным разнесением модулей цифровой обработки информации и передающей аппаратуры.

Предложенная структура комплекса обеспечивает:

- высокую скорость и надежность связи,

- оптимальные массогабаритные характеристики,

- высокую энергоэффективность,

- простоту и гибкость масштабирования при расширении состава радиосредств.

ЛИТЕРАТУРА

1. Решение о выдаче патента на полезную модель по заявке №2011154659/07(082139) от 30.12.2011 г.

2. Патент РФ 2413280.

3. Вдовин Л.М., Горячева Т.И. Внедрение концепции интегрированной модульной авионики в бортовых комплексах связи. 2008. Кибернетика и высокие технологии XXI века. 13-15 мая, Воронеж, Россия.

4. Вдовин Л.М., Милов В.Р., Шишарин А.В. Интегрированная модульная авионика. 2010. Кибернетика и высокие технологии XXI века. 12-14 мая, Воронеж, Россия.

5. Патент РФ 2308175.

Модульный бортовой комплекс средств цифровой радиосвязи, содержащий 2N крейтов, состоящих из двух управляющих коммутирующих модулей и двух вычислительных модулей, причем вычислительные модули крейта выполнены универсальными и перепрограммируемыми, способными к работе с канальными модулями связи любого типа, и 4N канальных модулей связи, содержащих ЦАП-АЦП преобразователь и усилитель мощности, выполненные единым блоком, пространственно разнесенным с крейтом, соединенных таким образом, что первая группа входов-выходов первого управляющего коммутирующего модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-1-го крейта, вторая группа входов-выходов первого управляющего коммутирующего модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-1-го крейта, третья группа входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов 4N-3-го канального модуля, четвертая группа входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов 4N-1-го канального модуля, первая группа входов-выходов второго управляющего коммутирующего модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-1-го крейта, вторая группа входов-выходов второго управляющего коммутирующего модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-1-го крейта, третья группа входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов 4N-2-го канального модуля, четвертая группа входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-1-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов 4N-го канального модуля, первая группа входов-выходов первого управляющего коммутирующего модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-го крейта, вторая группа входов-выходов первого управляющего коммутирующего модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных с первой группой входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-го крейта, третья группа входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов 4N-3-го канального модуля, четвертая группа входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов 4N-1-го канального модуля, первая группа входов-выходов второго управляющего коммутирующего модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов первого вычислительного модуля 2N-го крейта, вторая группа входов-выходов второго управляющего коммутирующего модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-го крейта, третья группа входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов 4N-2-го канального модуля, четвертая группа входов-выходов второго вычислительного модуля 2N-го крейта соединена цифровой линией передачи данных со второй группой входов-выходов 4N-го канального модуля, высокочастотные входы-выходы канальных модулей соединены с антенным оборудованием, а управляющие коммутирующие модули крейтов соединены между собой и с бортовым радиоэлектронным оборудованием высокоскоростной шиной передачи данных.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат заключается в обеспечении возможности мобильной станции эффективно принимать и декодировать информацию/данные, передаваемые в блоке ресурсов (RB).

Изобретение относится к ретрансляционному устройству. Технический результат - пересылка данных без потерь.

Изобретение относится к способу передачи сигнала управления в электронном устройстве на основе мультимедийного интерфейса высокой четкости (HDMI). Техническим результатом является обеспечение управления операциями управляемого устройства, которое обрабатывает только сигнал управления во втором формате на основе сигнала управления в первом формате.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для параллельной обработки нескольких цифровых потоков данных, каждый из которых представляет последовательность дискретных наборов данных определенного вида.

Изобретение относится к способу и машиночитаемому носителю для выполнения последовательности мультимедийных операций над одним или несколькими потоками мультимедийных данных в медиапроцессоре.

Настоящее изобретение относится к технологиям сетевой связи, в частности к способу, системе и устройству передачи видеоданных. Предлагаемый способ включает в себя следующие этапы: первый клиент отправляет на сервер ретрансляции и Р2Р-сервер запрос на установление первого соединения; второй клиент отправляет на сервер ретрансляции и Р2Р-сервер запрос на установление второго соединения; после успешного установления первого соединения ретрансляции между первым клиентом и сервером ретрансляции и второго соединения ретрансляции между вторым клиентом и сервером ретрансляции первый и второй клиенты направляют и передают видеоданные через сервер ретрансляции; после успешного установления первого Р2Р-соединения между первым клиентом и Р2Р-сервером и второго Р2Р-соединения между вторым клиентом и Р2Р-сервером, первый и второй клиенты временно приостанавливают направление и передачу видеоданных через сервер ретрансляции; первый и второй клиенты передают видеоданные в режиме Р2Р.

Изобретение относится к области настройки и индивидуализации нового устройства, в частности к приложению для обеспечения готовности к первому запуску после извлечения из упаковки.

Изобретение относится к планированию выбора данных для передачи в сети передачи данных. Техническим результатом является улучшение организации очередей с использованием весовых коэффициентов на основе обратного управления кредитами, которые могут использоваться при наличии трафика с регулируемой скоростью обмена.

Изобретение относится в целом к вычислениям и в частности к обработке мультимедийных данных в вычислительной среде. Технический результат - эффективная обработка мультимедийных потоков.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться преимущественно для определения пространственных координат стационарного или подвижного принимающего радиосигналы (р/с) радиотехнического объекта (РО), в том числе, в аэронавигации.

Изобретение относится к области связи и может использоваться в области передачи данных в сети беспроводной связи. Достигаемый технический результат - улучшение пропускной способности.

Изобретение относится к области систем спасения, а именно к вспомогательной системе поддержки, использующей информацию о показателях жизненно важных функций. Техническим результатом является обеспечение возможности проверить информацию об оценке безопасности, информацию о медицинской страховке, информацию о показателях жизненно важных функций и клиническую информацию человека, подлежащего спасению, посредством портативного терминала.

Изобретение относится к системе связи и предназначено для обеспечения того, чтобы формат зондирующего опорного сигнала (SRS) в стандарте долгосрочного развития системы дуплексной передачи с временным разделением (LTE TDD) и системы дуплексной передачи с частотным разделением (FDD LTE) был одинаковым.

фИзобретение относится к сотовой связи и, в частности, к системе, которая создает подсеть на основе Интернет-протокола на борту самолета в бортовой беспроводной сотовой сети.

Изобретение относится к области беспроводной связи и может быть использовано для сигнализации количества входов антенн передающего узла приемному узлу. Узел передачи передает сигнал связи, несущий информацию о количестве по меньшей мере одного входа антенны в упомянутом узле передачи, причем информация об упомянутом количестве по меньшей мере одного входа антенны разделяется и предоставляется распределенной по меньшей мере по двум предварительно определенным частям упомянутого сигнала связи, причем предварительно определенная первая часть упомянутого сигнала связи относится к сигнализации первого количества по меньшей мере одного входа антенны, соответствующего первому типу входов антенн, которое содержит упомянутый узел передачи, и предварительно определенная вторая часть упомянутого сигнала связи относится к сигнализации второго количества входов антенн, соответствующих второму типу входов антенн, которое содержит упомянутый узел передачи, причем упомянутые первый и второй типы входов антенн отличаются друг от друга.

Изобретение относится к беспроводной локальной сети (WLAN) связи и предназначено для выполнения процедуры адаптации линии связи для многопользовательской передачи с учетом условий среды беспроводной связи в реальном времени.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к спутниковой связи, и может использоваться для обеспечения прямых связей должностных лиц подвижных объектов, организации привязки абонентов подвижных объектов к сетям связи общего пользования, ведения телефонных переговоров и передачи различной информации и данных.
Изобретение относится к технике связи и может использоваться для обмена данными в системах радиосвязи с многостанционным доступом. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности системы радиосвязи.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к радиосистемам обмена данными, и может быть использовано для информационного обмена между подвижными объектами, наземными комплексами.

Изобретение относится к системам беспроводной связи, которые используют множественный доступ для направленных беспроводных сетей, и предназначено для улучшения распределенного доступа в беспроводной сети mmWave 60 ГГц.

Изобретение относится к системам обнаружения и распознавания методами ближней локации. Техническим результатом является расширение класса классифицируемых объектов военной техники по их акустическим излучениям с применением адаптации алгоритма обработки сигнала к скоростям движения аэродинамических и наземных объектов.
Наверх