Система радиосвязи с подвижными объектами


 


Владельцы патента RU 2544007:

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

Изобретение относится к средствам обмена данными и может быть использовано для помехозащищенного информационного обмена между подвижными воздушными объектами (ВО) и наземными комплексами (НК) в каналах «воздух-воздух» и «воздух-земля». Технический результат состоит в повышении точности определения местоположения воздушного подвижного объекта, в том числе беспилотного, за счет передачи на него дифференциальных поправок с наземного комплекса для коррекции принятых данных глобальных навигационных спутниковых систем. Для этого в наземный комплекс введены модуль вычисления дифференциальных поправок и приемный модуль с антенной, а на подвижном объекте - модуль выбора данных. 1 ил.

 

Изобретение относится к радиоустройствам обмена данными и может быть использовано для помехозащищенного информационного обмена между подвижными воздушными объектами (ВО) и наземными комплексами (НК) в каналах ″воздух-воздух″ и ″воздух-земля″.

В настоящее время за рубежом широко применяется устройство обмена сообщениями между бортовым радиоэлектронным оборудованием подвижных воздушных объектов (самолетов) и наземными службами (ACARS) [1]. В системе обеспечивается вызов на речевую связь и передача данных между подвижными воздушными объектами и наземными службами. Бортовой блок связи в этой системе представляет собой вычислитель. Основным каналом обмена текущей информации является канал метрового (MB) диапазона. Организацию обмена информацией между наземными службами и бортовыми устройствами осуществляет наземный комплекс. Он опрашивает подвижные воздушные объекты, находящиеся в зоне его обслуживания, и собирает с них необходимую информацию. Бортовое устройство работает в этом случае в режиме адресного опроса. Для того чтобы бортовое устройство могло работать в режиме адресного опроса, ей необходимо встать на обслуживание в наземной системе в режиме прямого доступа [2].

К недостаткам представленной системы обмена сообщениями между бортовым радиоэлектронным оборудованием ВО и наземными службами следует отнести низкую скорость передачи и информации, точность определения местоположения, определяемую принятыми на нем данными глобальных навигационных спутниковых систем.

Известна система радиосвязи с подвижными объектами [3], которая состоит из наземной и бортовой приемопередающих радиостанций, между которыми в соответствии с заложенными алгоритмами осуществляется обмен данными. В этой системе во время движения подвижные воздушные объекты, находящиеся в пределах радиогоризонта, обмениваются данными с наземным комплексом. Принимаемые наземной радиостанцией из канала ″воздух-земля″ сообщения через аппаратуру передачи данных поступают в вычислитель автоматизированного рабочего места (АРМ) на базе ПЭВМ, где в соответствии с принятым в системе протоколом обмена производится идентификация принятого в сообщении адреса с адресами подвижных воздушных объектов, хранящимися в памяти их бортовых вычислителей. При совпадении адреса подвижного воздушного объекта с хранящимся в списке адресом информация о местоположении, параметрах движения ВО и состоянии его датчиков выводится на экран монитора наземного АРМ. В вычислителе АРМ на базе ПЭВМ решается задача обеспечения постоянной радиосвязи со всеми N ВО. При выходе за пределы радиогоризонта, хотя бы одного из ВО или приближении к границе зоны устойчивой радиосвязи, определяется программно один из ВО, который назначается ретранслятором сообщений. По результатам анализа местоположения и параметров движения остальных ВО определяются оптимальные пути доставки сообщений удаленному от НК за радиогоризонт выбранному подвижному воздушному объекту. Сообщение от НК через последовательную цепочку, состоящую из (N-1) воздушных объектов, может быть доставлено N-му ВО. Для этого на НК в формирователе типа ретранслируемых сообщений в заранее определенные разряды (заголовок) передаваемой кодограммы закладываются номер ВО, назначенного ретранслятором, и адреса подвижных воздушных объектов, обеспечивающих заданный трафик сообщения. Принятые на ВО сообщения анализируются в блоке анализа типа сообщений. После анализа решается вопрос о направлении данных по двунаправленной шине на систему управления объекта или ретрансляции их на соседний ВО.

В обычном режиме с НК, когда не требуется ретрансляция сигналов, осуществляется адресный опрос ВО путем формирования сообщения для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена. Набираемое оператором (диспетчером) сообщение отображается на мониторе АРМ. На ВО после прохождения через бортовые антенну, радиостанцию, аппаратуру передачи данных сигнал поступает в бортовой вычислитель, где происходит идентификация принятого в сообщении адреса с собственным адресом подвижного воздушного объекта. Далее сообщение передается в блок анализа типа ретранслируемого сообщения, где происходит дешифрация полученного заголовка (служебной части) сообщения, и определяется, в каком режиме должна работать аппаратура ВО. Информационная часть сообщения записывается в память бортового вычислителя и при необходимости выводится на экран блока регистрации данных.

Формирователи типа ретранслируемых сообщений позволяют обеспечить обмен цифровыми данными по каналу ″воздух-земля″ взамен существующей речевой информации. Они предназначены для выбора элементов сообщений разрешения/информации/запроса, которые соответствуют принятой речевой фразеологии, и набора произвольного текста. Отображение набираемых и принятых сообщений осуществляется на блоке регистрации данных ВО и мониторе АРМ НК соответственно. Сообщения с выходов приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем записываются в память наземного и бортового вычислителей с привязкой к глобальному времени и используются для расчета навигационных характеристик и параметров движения каждого ВО. Принятые на НК навигационные сообщения от всех ВО обрабатываются в вычислителе и выводятся на экран монитора АРМ.

Однако аналогу присущи следующие недостатки, связанные с низкой точностью определения местоположения, определяемой принятыми на нем данными глобальных навигационных спутниковых систем, в числе которых могут быть и некорректные.

Известна наземная станция системы АЗН-В, в которой используются дифференциальные поправки локально-корректирующей станции (ЛККС) для организации посадки воздушного судна по 1-й категории ICAO. Сообщения с ЛККС передаются в MB диапазоне на бортовой приемник, работающий в режиме VDB. В бортовом вычислителе принятые данные обрабатываются и выводятся на блок регистрации для использования экипажем [4]. По радиоканалам на борту самолета принимаются также данные глобальных навигационных спутниковых систем для расчета его местоположения. Чем больше спутников находится в зоне видимости, тем выше точность определения координат. Минимальное число спутников, необходимых для получения точных координат ВС, - четыре. Однако из-за неисправности оборудования спутников и схода их с орбиты иногда на воздушные суда поступают недостоверные данные, которые увеличивают погрешность измерения их координат и параметров движения. Такие данные о положении самолета и глобальном (всемирном) времени передаются всем участникам сети (другим бортам и наземным комплексам). Поэтому на экранах мониторов рабочих мест диспетчера и пилота появляется искаженная картина о состоянии воздушного пространства. Несмотря на наличие в бортовом компьютере карты поверхности Земли с опорными точками, недостоверная информация не позволяет пилоту гражданских ВО выполнить посадку по первой категории ICAO (по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS).

Поэтому даже в этом случае из-за наличия недостоверных данных посадка воздушного судна осуществляется не автоматически, а с помощью экипажа.

Наиболее близким по назначению и большинству существенных признаков является ″Система радиосвязи с подвижными объектами″ [5], которая и принята за прототип. Система состоит из наземного комплекса, содержащего наземную антенну, радиостанцию, подключенную двухсторонними связями через аппаратуру передачи данных (АПД) к соответствующему первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места (АРМ). Первый вход вычислителя АРМ подключен к приемнику сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ. Формирователь типа ретранслируемых сообщений соединен с соответствующим входом вычислителя АРМ. Концентратор подключен к локально-вычислительным сетям (ЛВС), которые в свою очередь соединены двухсторонними связями с соответствующими входами/выходами наземной направленной антенны, наземному антенному коммутатору, наземной аппаратуре связи, каждому из А АРМ, состоящих из вычислителя АРМ, соединенного с выходом пульта управления АРМ и с входом монитора АРМ. Каждый из В блоков сопряжения состоит из последовательно соединенных второй наземной аппаратуры передачи данных и устройства сопряжения с каналом связи, выход которого является входом/выходом системы. Наземная направленная антенна через антенный коммутатор соединена двухсторонней связью с соответствующим входом/выходом наземной аппаратуры связи. Наземный блок горизонтирования подключен к наземной направленной антенне механическими связями.

В состав каждого из N подвижных воздушных объектов входят бортовые датчики, приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, анализатор типа принимаемых сообщений и бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений, каждый из которых соединен с соответствующими входами бортового вычислителя. Выход бортового вычислителя подключен к входу блока регистрации данных, а вход/выход - к двунаправленной шине системы управления подвижным воздушным объектом. Бортовой вычислитель через последовательно соединенные бортовые аппаратуру передачи данных и радиостанцию подключен к бортовой антенне. Бортовая аппаратура связи, бортовая направленная антенна, бортовой антенный коммутатор, бортовой блок горизонтирования соединены двухсторонними связями с соответствующими входами/выходами бортового вычислителя. Бортовой блок горизонтирования подключен к бортовой направленной антенне механическими связями. Передача данных с НК обеспечивается по цепочке последовательно соединенных первого подвижного воздушного объекта, второго ВО и далее до N-го ВО, а передача данных с N-го ВО на НК осуществляется в обратном порядке. Бортовая аппаратура связи через последовательно соединенные бортовой антенный коммутатор, бортовую направленную антенну через радиоэфир подключена к наземной направленной антенне. В режимах ретрансляции и обмена данными бортовая направленная антенна 1-го ВО соединена по радиоэфиру с бортовой направленной антенной 2-го ВО и так далее до N-го ВО.

Прототипу присущи недостатки, связанные с невозможностью использования линии связи для некоторых практических применений, например, при передаче сигналов картографирования поверхности Земли, где требуемая точность определения местоположения подвижного объекта должна быть в несколько раз меньше, чем заданная точность определения местоположения наземного объекта. А точность определения местоположения объекта по высоте, обеспечиваемая, например, с помощью системы GPS, составляет ±17 м [6]. Кроме того, такая точность не обеспечивает возможность автоматической посадки ВО по спутниковым навигационным данным.

Таким образом, основной технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение точности определения местоположения воздушного подвижного объекта, в том числе и беспилотного, за счет передачи на него дифференциальных поправок с НК для коррекции принятых данных глобальных навигационных спутниковых систем.

Указанный технический результат достигается тем, что в систему радиосвязи с подвижными объектами, состоящую из наземного комплекса (НК), содержащего наземную приемо-передающую антенну, радиостанцию, подключенную двухсторонними связями к первой аппаратуре передачи данных, первый вход вычислителя первого (ведущего) автоматизированного рабочего места (АРМ) подключен к приемнику сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ, формирователь типа ретранслируемых сообщений, соединенный с третьим входом вычислителя АРМ, концентратор, подключенный к локально-вычислительным сетям, которые в свою очередь подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам наземной направленной антенны, наземному антенному коммутатору, наземной аппаратуре связи, каждому из А АРМ, В блоков сопряжения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных второй наземной аппаратуры передачи данных и устройства сопряжения с каналом связи, вход/выход которого является входом/выходом системы, наземной направленной антенны, соединенной двухсторонней связью через антенный коммутатор с соответствующим входом/выходом наземной аппаратуры связи, наземного блока горизонтирования, подключенного к наземной направленной антенне механическими связями, N подвижных воздушных объектов, в состав каждого из которых входят бортовые датчики, бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений, каждый из которых соединен с соответствующими входами бортового вычислителя, выход которого подключен к входу блока регистрации данных, а соответствующие входы/выходы - к анализатору типа принимаемых сообщений и двунаправленной шине данных и управления подвижным воздушным объектом, бортовой вычислитель через последовательно соединенные бортовые аппаратуру передачи данных и радиостанцию подключен к бортовой антенне, бортовая аппаратура связи, бортовой антенный коммутатор, бортовая направленная антенна, бортовой блок горизонтирования, каждый из которых соединен двухсторонними связями с соответствующими входами/выходами бортового вычислителя, бортовой блок горизонтирования подключен к бортовой направленной антенне механическими связями, причем передача данных с НК обеспечивается по цепочке последовательно соединенных первого подвижного воздушного объекта, второго подвижного ВО и далее до N-го подвижного ВО, а передача данных с N-го подвижного ВО на НК осуществляется в обратном порядке, бортовая аппаратура связи через последовательно соединенные бортовой антенный коммутатор, бортовая направленная антенна через радиоэфир подключена к наземной направленной антенне, в режимах ретрансляции и обмена данными бортовая направленная антенна первого подвижного ВО соединена по радиоэфиру с бортовой направленной антенной второго подвижного ВО и так далее до N-го подвижного ВО, дополнительно введены на подвижном ВО - модуль выбора данных, соединенный двухсторонними связями с бортовым вычислителем, а также с выходами бортовой аппаратуры передачи данных и бортового приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, а в НК - модуль вычисления дифференциальных поправок и приемный модуль, подключенные двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам локально-вычислительных сетей, приемный модуль через приемную антенну по радиоэфиру соединен с наземной приемо-передающей антенной, которая через последовательно-соединенные наземную радиостанцию, наземную аппаратуру передачи данных двухсторонними связями подключена к соответствующему входу/выходу локально-вычислительных сетей.

На фигуре представлена система радиосвязи с подвижными объектами, где обозначено:

1 - наземный комплекс;

2 - подвижный воздушный объект;

3 - бортовой вычислитель;

4 - бортовые датчики;

5 - бортовой приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем;

6 - блок регистрации данных;

7 - бортовая аппаратура передачи данных (АПД);

8 - бортовая радиостанция;

9 - бортовая антенна;

10 - наземная приемо-передающая антенна;

11 - наземная радиостанция;

12 - первая наземная АПД;

13 - вычислитель АРМ;

14 - наземный приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем;

15 - монитор АРМ;

16 - пульт управления АРМ;

17 - анализатор типа принимаемых сообщений;

18 - двунаправленная шина данных и управления подвижным воздушным объектом;

19 - бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений;

20 - наземный формирователь типа ретранслируемых сообщений;

21 - бортовая аппаратура связи;

22 - бортовой антенный коммутатор;

23 - бортовая направленная антенна;

24 - бортовой блок горизонтирования;

25 - наземная направленная антенна;

26 - наземный блок горизонтирования;

27 - локально-вычислительные сети (ЛВС);

28 - наземный антенный коммутатор;

29 - первая наземная аппаратура связи;

30 - автоматизированное рабочее место;

31 - одна из В вторых наземных АПД блока 33 сопряжения;

32 - устройство сопряжения с каналом связи;

34 - вход/выход системы;

35 - концентратор;

36 - модуль выбора данных;

37 - приемный модуль;

38 - приемная антенна;

39 - модуль вычисления дифференциальных поправок с приемными узлами и антеннами.

Двойными сплошными линиями на фигуре обозначены механические связи. Вспомогательные элементы электропитания, контроля и другие, не влияющие на выполнение цели изобретения, не включены в структурную схему устройства.

Основной задачей наземного и бортового оборудования заявляемой системы является его применение в качестве стандартного не визуального средства обеспечения точного захода на посадку и выполнения операции посадки, в том числе и для беспилотных воздушных объектов. Алгоритм работы устройства заключается в непрерывной передаче дифференциальных поправок на ВО для исключения принимаемых на нем некорректных навигационных данных независимо от взаимного положения НК 1 и ВО 2. Эта задача решена путем передачи дифференциальных поправок на ВО по одному из каналов связи, организованному, например, с помощью модулей и узлов 39, 27, 10, 11, 37, 38, 8, 7, 5, 36, 3. Система радиосвязи с подвижными объектами работает следующим образом. При беспомеховой обстановке во время движения воздушные объекты, находящиеся в пределах радиогоризонта, обмениваются данными с наземным комплексом 1 по узкополосному каналу связи, например, в выбранном диапазоне. Принимаемые наземной радиостанцией 11 из канала ″воздух-земля″ сообщения через аппаратуру 12 передачи данных поступают в вычислитель 13 АРМ 30, построенный, например, на базе ПЭВМ серии ″Багет″. В вычислителе 13 АРМ 30 в соответствии с принятым в системе протоколом обмена проводится идентификация принятого в сообщении адреса с адресами воздушных объектов, хранящимися в памяти вычислителя 13 АРМ 30. В некоторых случаях НК 1 может обеспечивать обмен данными только с одним ВО. При совпадении адреса воздушного объекта с хранящимся в списке адресом информация о местоположении, параметрах движения ВО 2 и состоянии его датчиков выводится на экран монитора 15 АРМ 30 НК 1. В вычислителе 13 АРМ 30, определенном как ведущий, решаются следующие задачи: распределение времени на передачу дифференциальных поправок и команд управления с АРМ 30 НК 1 в зависимости от установленных приоритетов, контроля целостности передаваемых на ВО 2 сообщений с помощью приемной антенны 38 и приемного модуля 37, ЛВС 27, приема-передачи сигналов со второй наземной АПД 31, прием данных о фактическом положении диаграммы направленности наземной направленной антенны (ДНА) 25 и состоянии наземной аппаратуры 29 связи, формирование хронизирующих сигналов для переключения режимов ″передача-прием″ антенного коммутатора 28 и восстановления переданной с ВО 2 информации. Кроме того, в вычислителе 13 АРМ 30 формируются сигналы управления: положением ДНА наземной направленной антенны 25 по азимуту и углу места, наземным блоком 26 горизонтирования, режимами работы ВО, прием и обработка сигналов контроля со всех радиоэлектронных узлов системы, сигналов с выхода наземного приемника 14 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, прием-передача данных через блок 33 сопряжения по шине 34 потребителям информации, формирование на экране монитора 15 АРМ 30 картинки в соответствии с принятой с ВО 2 информацией, отображение на мониторе 15 АРМ цифровой карты местности и вспомогательной информации в виде графических линий, символов, квитанций и донесений о режимах работы ВО 2, НК 1, АРМ 30, слежение за местоположением всех ВО 2 в зоне радиосвязи, обеспечение постоянной радиосвязи со всеми N ВО 2, оптимальное управление их движением, решение конфликтных ситуаций и выполнение других операций. Остальные вычислители 13 АРМ 30 дублируют перечисленные операции и являются резервными.

В состав модуля 39 вычисления дифференциальных поправок с приемными узлами и антеннами входят средства, обеспечивающие:

- формирование радиоинтерфейса для доступа воздушных судов к текущим дифференциальным поправкам в данной местности;

- прием, обработку и контроль радиосигналов навигационных спутников;

- прием, обработку и контроль радиосигналов с ВО;

- контроль собственной работоспособности с выдачей по ЛВС 27 на соответствующий вычислитель 13 АРМ 30 признака качества выдаваемой информации.

В модуле 39 при приеме сигналов от навигационных спутников ГЛОНАСС/GPS решается задача контроля работоспособности сегмента спутников, находящихся в ее зоне видимости, формируются и подготавливаются к передаче сообщения, содержащие дифференциальные поправки псевдодальностей и скорости изменения поправок. Учитывая важность передаваемых сообщений, в модуле 39 осуществляется контроль собственной работоспособности с индикацией текущего функционального состояния станции на мониторе 13 каждого из АРМ 30. Приемные узлы в составе модуля 39 вычисления дифференциальных поправок аналогичны приемникам ГЛОНАСС/GPS, установленным на самолетах, и обеспечивают стандартные наборы спутниковых данных, включающих положение спутника, его состояние, псевдодальность, поправку значения дальности, время измерения и состояние аппаратуры. Приемные узлы и соответствующие антенны должны быть разнесены в пространстве для минимизации влияния ошибок, вызванных многолучевым распространением, возникающим одновременно в каждом приемнике ГЛОНАСС/GPS. Антенны модуля 39 размещаются так, чтобы в максимальной степени исключить искажения от многолучевости:

- антенна должна быть удалена от элементов рельефа, деревьев, спокойных водных поверхностей и других объектов, способных создавать переотражения, например, железнодорожные пути, высоковольтные линии электропередач, взлетно-посадочная полоса и т.п.;

- за счет применения экранов, поглощающих материалов и других технических средств, снижающих многолучевость, а также размещения антенн таким образом, чтобы влияние многолучевости на них было бы приблизительно одинаковым, в том числе так близко к земле, как это только возможно, исходя из фактических окружающих условий;

- путем исключения влияния передатчиков радиостанции 11 и первой аппаратуры 29 связи на приемные антенны, за счет размещения антенн передатчиков на расстоянии, исключающем генерацию недопустимого уровня помех на входе приемников;

- не размещения антенн приемных узлов в критических зонах, где возможно экранирование радиосигналов навигационных спутников, имеющих угол возвышения более 5 градусов, или переотражение радиосигналов спутников воздушными объектами, движущимися или стоящими на взлетно-посадочной полосе.

Для передачи на ВО дифференциальных поправок в заданном ведущим вычислителем 13 АРМ 30 интервале времени используется АПД 12 и передатчик наземной радиостанции 11 с наземной приемо-передающей антенной 10. Контроль достоверности передачи сообщений по радиоканалу обеспечивается с помощью приемного модуля 37 с приемной антенной 38 и ресурсов ведущего вычислителя 13 АРМ 30.

Формирование радиосигналов в АПД 12 для передачи на ВО дифференциальных поправок может осуществляться, например, в следующем порядке:

- прием стандартного сообщения с модуля 39 по ЛВС 27;

- форматирование сообщения в интервале времени, заданном вычислителем 13 ведущего АРМ 30;

- кодирование прогнозируемой коррекции ошибок в заданном коде;

- преобразование (скремблирование) битов;

- модуляция.

В передатчике радиостанции 11 осуществляется усиление радиосигнала и трансляция его через приемо-передающую антенну 10 в радиоэфир.

Для приема дифференциальных поправок на борту воздушного объекта узлами 9, 8, 7 решаются задачи:

- совместная работа с бортовой антенной с заданными диапазоном частот, волновым сопротивлением и малым коэффициентом стоячей волны;

- прием радиосигнала, излученного антенной 10 и сформированного АПД 12 и передатчиком радиостанции 11;

- демодуляция, декодирование и оценка качества принятого радиосигнала;

- сопряжение с модулем 16 выбора данных.

Приемный модуль 37 представляет собой радиомодем. Он с помощью приемной антенны 38 сканирует каналы заданного диапазона, на которых ведется передача дифференциальных поправок, и принимает с радиоэфира пакеты, отправленные передатчиком радиостанции 11 через антенну 10. Для повышения надежности связи число передатчиков в радиостанции 11 и антенн 10 может быть несколько. Если АПД 12 получает от вычислителя 13 ведущего АРМ 30 уведомление, что в данном интервале времени необходимо отправить пакет, то он транслируется в радиоэфир через узлы 12, 11, 10. Если приемный модуль 37 его не принял, и эта ситуация продолжается достаточно долго, то вычислителем 13 ведущего АРМ 30 принимается решение о выходе из строя какого-либо элемента в цепи узлов 12, 11, 10, так как среднее время наработки на отказ узлов 38, 37 на порядок больше, чем у указанных выше узлов. При этом инициируется переход на резервный комплект, если он предусмотрен, с выдачей информации о неисправности.

Бортовой вычислитель 3 осуществляет: обмен данными с модулем 36 выбора данных, выдачу по шине 18 на соответствующие узлы бортового радиоэлектронного оборудования уточненных данных о местоположении ВО и параметрах его движения с привязкой к глобальному времени, хранение вариантов траекторий автоматической посадки в зависимости от внешних условий: направления и скорости ветра, наличия осадков, типа посадочной полосы и других, информация о которых введена в бортовой вычислитель 3 при предполетной подготовке ВО 2, или получена с НК 1 во время полета, прием-передачу сигналов с НК 1, прием данных о фактическом положении ДНА бортовой направленной антенны 23 и состоянии бортовой аппаратуры 21 связи, формирование хронизирующих сигналов для переключения режимов ″передача-прием″ бортового антенного коммутатора 22, формирование сигналов управления: положением ДНА бортовой направленной антенны 23 по азимуту и углу места, бортовым блоком 24 горизонтирования, режимами работы оборудования ВО, прием и обработку сигналов контроля со всех радиоэлектронных узлов ВО с передачей результата обработки на НК 1, формирование, например, при предполетной подготовке, на экране блока 6 регистрации данных картинки в соответствии с принятой с НК 1 информацией и вспомогательной информацией с узлов ВО 2 в виде графических линий, символов и других изображений, отображение команд управления с НК 1, слежение за местоположением НК 1 и всех ВО 2 в зоне радиосвязи, обеспечение постоянной радиосвязи с заданными с НК 1 воздушными объектами 2, оптимальное управление движением собственного ВО 2, решение конфликтных ситуаций и выполнение других операций.

Эти операции выполняются программно с помощью дополнительных модулей, конструктивно встраиваемых в вычислители 3 и 13 или выполненных в виде отдельных узлов, входящих в ″обрамление″ указанных вычислителей. Все АРМ 30 идентичны по структуре и программному обеспечению. Пульт 16 управления АРМ, предназначенный для выполнения известных операций [1], может состоять, например, из клавиатуры и манипулятора графического. Число А АРМ 30 определяется требуемой производительностью операторов (диспетчеров), числом потребителей информации и объемом потребляемой ими информации. Бортовой вычислитель 3 может состоять из нескольких процессоров, объединенных общей шиной. Все АРМ 30 соединены между собой и с другими блоками системы с помощью локально-вычислительных сетей 27. ЛВС 27 может состоять из нескольких интерфейсов со своими физическими линиями, например, МКИО, Ethernet, RS-232 и других [5, 7].

Для линии связи СВЧ диапазона в соответствии с рекомендациями Международной комиссии по радиочастотам могут быть выбраны, например, диапазоны (1710-1850) МГц, (7125-8500) МГц или другие, имеющие характерные окна радиопрозрачности атмосферы. Особенностью широкополосной радиолинии связи является то, что в наземной и бортовой аппаратуре связи 29 и 21 для повышения помехозащищенности используются кодирование передаваемых данных, комбинированные методы модуляции, способы борьбы с замираниями в условиях многолучевого распространения радиоволн, а также направленные антенны 23 и 25 с узкой ДНА, например, от 1 до 10 градусов [8].

Операции кодирования, модуляции и борьбы с замираниями радиосигнала осуществляются в бортовой и наземной аппаратуре связи 21 и 29. Аппаратура связи 21 и 29 состоит, например, из радиостанции СВЧ диапазона и соответствующей аппаратуры обработки и передачи данных. Кодирование передаваемых данных может быть осуществлено, например, с помощью сверточного кодирования по Витерби с мягким решением и использованием модифицированной решающей обратной связи [9, 10]. Для борьбы с замираниями в условиях многолучевого распространения радиоволн может быть использован, например, широкополосный сигнал и прием разнесенных во времени сигналов по схеме ″РЕЙК″, в которой обеспечивается разделение и адаптивное весовое сложение сигналов в динамике профиля многолучевости [7, 10]. В радиостанциях 11 и 8 для формирования радиосигнала может быть использован, например, метод непосредственной модуляции сигнала промежуточной частоты фазоманипулированной псевдослучайной последовательностью. В некоторых вариантах может быть использована псевдослучайная перестройка несущей частоты.

В качестве антенн 23 и 25 могут быть использованы, например, активные фазированные антенные решетки или параболические антенны с электромеханическим управлением положением ДНА. Сектор сканирования луча ДНА антенны 25 по азимуту - вкруговую (360 градусов), по углу места - практически от 0 до 180 градусов (без учета углов закрытия и особенностей связи при углах места вблизи 90 градусов). Управление положением ДНА выполняется, например, программно с помощью вычислителей 3, 13 и дополнительных модулей, конструктивно встраиваемых в вычислители 3 и 13 АРМ или выполненных в виде отдельных узлов, входящих в ″обрамление″ указанных вычислителей. Сохранение положения центра ДНА в направлении на выбранный объект системы при маневрах ВО 2 или НК 1 обеспечивается с помощью блоков горизонтирования 24 и 26, управляемых с помощью данных с вычислителей 3, 13. Наведение ДНА осуществляется путем нахождения пространственного вектора между двумя объектами системы и направления по нему центров ДНА соответствующих объектов системы. Для этого с учетом тенденции (экстраполяции) движения с привязкой к единому всемирному времени используются точные координаты ВО 2 и НК 1, вычисляемые по выходным сигналам приемников 5 и 14 глобальных навигационных спутниковых систем, например, ГЛОНАСС/GPS, и модуля 39 [6]. В упрощенном варианте системы на ВО 2 может быть установлена антенна 23 пассивного типа с круговой ДНА по азимуту и с небольшой направленностью по углу места с коэффициентом усиления (3-10) дБ. В этом случае блок 24 горизонтирования и функциональные связи бортового вычислителя 3 с бортовой антенной 23 и блоком 24 горизонтирования, бортовой антенны 23 и блока 24 могут отсутствовать. Для защиты антенн 23 и 25 от внешних воздействий могут быть использованы, например, радиопрозрачные укрытия, не показанные на фигуре. Для варианта использования на НК 1 параболических антенн с электромеханическим управлением положением ДНА под радиопрозрачным укрытием размещают устройства сканирования наземной антенны 25 по азимуту и углу места и соответствующие датчики, антенный коммутатор 28, блок 26 горизонтирования, а для уменьшения потерь радиосигнала в антенно-фидерном тракте - наземную аппаратуру 29 связи.

Информация блоков 12, 14, 20, 36 обрабатывается в вычислителе 13 одного из АРМ, например, первого (ведущего). Полученные по ЛВС 27 данные распределяются между остальными вычислителями 13 АРМ 30 и, при необходимости, передаются через одну из В вторых наземных АПД 31 блока 33 сопряжения и устройство 32 сопряжения с каналом связи блока сопряжения 33 по шине 34 соответствующему потребителю информации. Сообщения от потребителя информации на вычислители 13 АРМ 30 и ВО 2 передаются через те же узлы, но в обратном порядке. В зависимости от объема требуемой информации для обработки и формирования сообщений потребителю могут быть использованы несколько АРМ 30. Обмен данными по ЛВС 27 организуется известными способами с помощью концентратора 35, который может быть выполнен, например, в виде оконечного устройства для интерфейса МКИО [5, 7].

При выходе за пределы радиогоризонта, хотя бы одного из ВО 2, или приближении к границе зоны устойчивой радиосвязи программно определяется один из ВО 2, который назначается ретранслятором сообщений, условно обозначенный на фигуре цифрой 21. Ретрансляция данных в противоположных направлениях осуществляется в диапазоне частот работы радиостанций 11, 8 и СВЧ диапазоне (при необходимости). В СВЧ диапазоне ДНА на сторонах приема и передачи должны быть направлены друг на друга. При постоянном изменении дальности между взаимодействующими ВО 2 в качестве ретранслятора может быть определен любой из N подвижных воздушных объектов, местоположение которого оптимально по отношению к НК 1 и всем остальным ВО 2. В этом случае автоматически или оператором АРМ 30 назначается ВО 21, который в течение определенного времени будет использоваться в качестве ретранслятора. По анализу местоположения и параметров движения остальных ВО 2 в вычислителе 13 ведущего АРМ 30 определяются оптимальные пути доставки сообщений удаленному от НК 1 за радиогоризонт подвижному воздушному объекту, а для радиолинии СВЧ диапазона - положения ДНА на приемной и передающей сторонах.

Узлы 7, 8, 9, составляющие основу бортового комплекса связи выбранного диапазона, и узлы 10, 11, 12, составляющие основу наземного комплекса связи того же диапазона, для повышения надежности связи могут быть зарезервированы. Тогда один их входов/выходов бортового вычислителя 3 должен быть подключен ко второй цепочке, состоящей из последовательно соединенных узлов 7, 8, 9, а на НК 1 один их входов/выходов наземного вычислителя 13 любого из АРМ 30 также должен быть подключен к соответствующей второй цепочке, состоящей из последовательно соединенных узлов 12, 11, 10. В этом случае в наземном вычислителе 13 одного из АРМ, определенного ведущим, осуществляются операции оценки достоверности информации, принимаемой с ВО 2 по двум каналам выбранного диапазона и обработки наиболее ценной, достоверной информации.

Сообщение от НК 1 через последовательную цепочку, состоящую из (N-1) подвижных воздушных объектов 2, может быть доставлено N-му ВО 2N. Для этого на НК 1 в формирователе 20 типа ретранслируемых сообщений в заранее определенные разряды передаваемой кодограммы закладываются номер ВО 21, назначенного ретранслятором, и адреса подвижных воздушных объектов 2, обеспечивающих заданный трафик сообщения. При помеховой обстановке трафики для радиосигналов выбранного диапазона и СВЧ диапазона могут быть различные. Принятые данные обрабатываются в блоке 17 анализа типа сообщений воздушного объекта 2. Если сообщение предназначено для данного ВО 2, то после анализа решается вопрос о направлении данных на блок 6 регистрации или по двунаправленной шине 18 на узлы управления ВО и источник информации, не указанные на фигуре, или, при работе в режиме ретрансляции, о передаче данных на соседний ВО 2. Для исключения коллизий минимизируется число разрядов в передаваемом сообщении, а ретрансляция данных осуществляется последовательно во времени.

При обмене данными по линиям ″воздух-земля″, ″воздух-воздух″, особенно при наличии помеховой обстановки, снижения достоверности передачи данных в выбранном диапазоне управление графиком СВЧ радиосигнала осуществляется с наземного вычислителя 13 в соответствии с алгоритмом, заключающимся в том, что на передающей стороне соответствующего ВО 2 наводят диаграмму направленности антенны на диаграмму направленности антенны приемной стороны выбранного для ретрансляции ВО 2 и передают сигналы. На приемной стороне известными способами [9, 10] измеряют достоверность передачи информации. Полученную оценку передают в обратном направлении. Эти данные с привязкой к единому времени и координатам (местоположению) ВО 2 запоминаются для дальнейшего использования в процессе связи. Затем на передающей стороне оценивают уровень достоверности передачи информации, приходящей с направления приемной стороны. При низкой достоверности с помощью обработки данных о положении всех ВО 2, хранимых в наземном вычислителе 13, выбирают маршрут ретрансляции. В следующий момент времени диаграмму направленности передающей антенны и диаграмму направленности приемной антенны устанавливают друг на друга в соответствии с выбранным маршрутом.

Для последовательного выполнения этих операций в заданный момент времени определяется текущее местоположение всех ВО 2 и НК 1, вычисляются в наземном вычислителе 13 экстраполяционные точки нахождения соответствующих объектов системы во время планируемого сеанса связи, осуществляется взаимное наведение центров диаграмм направленности антенн НК 1 и первого (в порядке обслуживания) ВО 2 и слежение за ним во время движения. Затем проводят обмен данными между соответствующими объектами системы, и после получения подтверждения о приеме эту процедуру повторяют со вторым ВО 2 и так далее. При совпадении направления на выбранный для связи ВО 2 с направлением на источник помех, положение которого определено в наземном вычислителе 13 по результатам оценки достоверности принятой информации со всех ВО 2, вычисляется оптимальный маршрут передачи данных на выбранный для связи ВО 2 через другие подвижные воздушные объекты, работающие в режиме ретрансляции. В НК 1 и в выбранных для ретрансляции ВО 2 с помощью соответствующих вычислителей осуществляется взаимное наведение центров диаграмм направленности антенн и слежение за соответствующими объектами во время их движения. Для этого с наземного вычислителя 13 ведущего АРМ 30 НК 1, имеющего больший объем информации о воздушной ситуации в своей зоне ответственности по сравнению с бортовыми вычислителями ВО 2, постоянно осуществляется обмен соответствующими сообщениями со всеми ВО 2.

После получения на НК 1 подтверждения о достоверном приеме информации на ВО 2 в вычислителе 13 ведущего или других АРМ 30 автоматически формируется следующее сообщение в адрес управляемого ВО 2, например, команды автоматического управления полетом. Это сообщение, пройдя по той же рассмотренной ранее цепочке, но только в обратном порядке, поступает на соответствующий бортовой вычислитель 3, при необходимости, например, при предполетной подготовке, отображается на экране бортового блока 6 регистрации данных и поступает на соответствующий бортовой узел.

Для удобства разрешения оператором НК 1 конфликтной ситуации при наличии помеховой обстановки на экран каждого монитора 15 АРМ 30 НК 1 может выводиться положение каждого ВО 2 относительно НК 1. Для этого, программно, с помощью вычислителя 13 АРМ 30 выделяются части пространства, в которых помеховая ситуация в вероятностном смысле менее напряженная, и через находящиеся там ВО 2 осуществляется трафик. Для отображения тенденции движения каждого ВО 2 на экране монитора 15 АРМ вычислителем 13 АРМ 30 формируются отметки, характеризующие предыдущее местоположение ВО 2 и экстраполяционные отметки, характеризующие местоположение ВО 2 через заданный интервал времени. По мере движения ВО 2 устаревающие отметки стираются. Положение трассы полета всех ВО 2 в зоне обслуживания НК 1 сохраняются в памяти вычислителя 13 АРМ на заданный период времени.

При передаче с НК 1 приоритетных сообщений для ВО 2 в соответствии с категориями срочности, принятыми в системе радиосвязи с подвижными воздушными объектами, в формирователе 20 типа ретранслируемых сообщений в заголовке сообщения формируется код запрета передачи других сообщений на время, отводимое для трансляции данных с НК 1 на выбранный ВО 2 с учетом времени реакции ВО 2 на принятое сообщение и времени задержки в трактах обработки дискретных сигналов. Принимаемая на ВО 2 информация отображается на экране бортового блока 6 регистрации данных в виде буквенно-цифровых символов или в виде точек и векторов.

Остальные менее приоритетные сообщения в соответствии с протоколом обмена находятся в очереди соответствующей категории срочности. В вычислителях 3 и 13 определяется время ″старения″ информации, и, если сообщение в течение определенного промежутка времени не было передано в канал связи, то оно ″стирается″ и посылается запрос на повторную передачу сообщения.

В зависимости от числа подвижных воздушных объектов и числа переспросов сообщений в канале радиосвязи в системе используются динамические алгоритмы обмена сообщениями и эффективного управления полетом ВО 2. При изменении помеховой обстановки, взаимного положения НК 1 и ВО 2, нарушения режима полета подвижного воздушного объекта и фиксации предельных параметров в вычислителях 3 и 13 автоматически формируется предупреждающий сигнал о возможном ″обрыве″ связи, информация о котором выводится на экраны блока 6 регистрации данных и монитора 15 АРМ. Визуальная картинка может быть усилена звуковым эффектом. При использовании определенного формата заголовка сообщения с выхода бортовых формирователей 19 типа ретранслируемых сообщений может быть использован режим свободного доступа со стороны других подвижных воздушных объектов 2 или режим выделения временного интервала для организации обмена данными с наземным комплексом 1.

В результате анализа состояния и загрузки каналов радиосвязи выбранного и СВЧ диапазонов в вычислителе 13 ведущего АРМ 30 НК 1 определяется число столкновений сообщений в каналах связи, и, когда это число превышает предельно допустимое, устройство переходит в режим адресного опроса для упорядочения работы канала передачи данных ″воздух-земля″. Для того чтобы избежать столкновений в радиоканале связи при одновременной передаче несколькими объектами, вычислителями 3 и 13 может осуществляться, например, контроль несущей частоты при воздействии преамбулы или заголовка (служебной части сообщений). Подготовленное сообщение с ВО 2 передается только в том случае, когда радиоканал свободен. Для того чтобы разнести во времени моменты выхода на связь подвижных воздушных объектов в то время, когда они обнаружили, что радиоканал занят, в вычислителях 3 и 13 может формироваться, например, псевдослучайная задержка передачи сообщений от подвижных воздушных объектов 2 и НК 1 - для каждого объекта своя.

В режиме адресного опроса инициатором связи может быть только НК 1. Если воздушные объекты 2 сформировали для передачи сообщения и обнаружили, что радиоканал свободен, то они информируют остальные подвижные воздушные объекты в выбранном и СВЧ диапазонах о начале цикла передачи данных, в том числе о своем местоположении и параметрах движения, и случайным образом или в выделенных им временных слотах распределяют передаваемые сообщения. На каждом из ВО 2 в вычислителе 3 оценивается уровень принимаемого сигнала несущей частоты в радиоканале и обрабатываются для выбора интервалов передачи точные по времени импульсы синхронизации с выхода приемников глобальных навигационных спутниковых систем, прошедших модуль 36 выбора данных. При совпадении расчетного интервала передачи с установленной очередностью воздушный объект 2 начинает передачу собственного пакета данных в выделенном интервале времени.

Сообщения о местоположении ВО 2 и НК 1 с выходов приемника 14 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, например, ГЛОНАСС/GPS, записываются в память вычислителя 13 с привязкой к глобальному времени, а в вычислитель 3 через модуль 36 поступают уже обработанные скорректированные данные. В вычислителях 3 и 13 эти данные используются для расчета навигационных характеристик и параметров движения каждого ВО в зоне радиосвязи НК 1, а также для ориентирования в пространстве диаграмм направленности антенн 23 и 25 ВО 2 и НК 1 соответственно, в том числе при мобильном исполнении НК 1. При проведении более точных расчетов в НК 1 могут быть использованы данные с выхода модуля 39 вычисления дифференциальных поправок с приемными узлами и антеннами. В зависимости от выбранного интервала времени выдачи на НК 1 сообщений о местоположении ВО 2 в вычислителе 3 в заданное время формируется соответствующее сообщение с привязкой к глобальному времени проведения измерения координат ВО 2.

Принятые на НК 1, представляющем собой наземный пункт приема, передачи, обработки и отображения информации, навигационные сообщения от всех ВО 2 обрабатываются в вычислителе 13 ведущего АРМ 30 и выводятся на экран монитора 15 АРМ 30. Точка, характеризующая местоположение НК 1, обычно размещается в центре экрана монитора 15 АРМ 30. ВО 2, находящиеся вблизи границы зоны устойчивой радиосвязи, выделяются от остальных, например, цветом отметки на экране монитора 15 АРМ, и для них в вычислителях 3 и 13 начинается решение задачи выбора оптимального пути трансляции управляющих сообщений от НК 1 на выбранный ВО 2. Для этого постоянно в вычислителе 13 одного или одновременно нескольких АРМ 30 известными методами [9, 10] оцениваются зоны устойчивой радиосвязи для НК 1 и всех ВО 2. В аппаратуре передачи данных 7 и 12 осуществляются известные операции: модуляции и демодуляции, кодирования и декодирования и другие [9, 10].

На момент подачи заявки разработаны алгоритмы и фрагменты программного обеспечения заявляемого устройства радиосвязи. Узлы и шины 1-35 одинаковые с прототипом. Узлы 37, 38 и 39 могут быть выполнены, например, на серийных приемниках и антеннах соответствующего диапазона с необходимым программным обеспечением, а узел 36 - программно.

Система радиосвязи обеспечивает:

- доступ к точным данным о местоположении ВО при заходе на посадку и его автоматической посадке по сигналам навигационных спутников ГЛОНАСС/GPS с использованием дифференциального режима;

- контроль целостности спутникового навигационного сигнала, передаваемого на ВО;

- поддержку режима полета ВО в части обеспечения размещенному на нем источнику информации требуемых характеристик по точности, целостности, готовности и непрерывности обслуживания на всех этапах его движения;

- поддержку режима непрерывного контроля целостности сигналов навигационных спутников ГЛОНАСС/GPS на всех этапах полета воздушных объектов;

- контроль целостности сформированных дифференциальных данных;

- формирование и выдачу сообщений в бортовое радиоэлектронное оборудование в требуемом формате с заданной частотой;

- контроль собственной работоспособности с индикацией текущего функционального состояния на мониторе 15 АРМ 30;

- контроль целостности передачи и приема сообщений, передаваемых по радиоканалу;

- управление работой аппаратуры и режимами с местного пульта 16 управления ведущего АРМ 30;

- регистрацию передаваемых по радиоканалу сообщений, режимов работы, отказов и других нарушений работы в вычислителе 13 ведущего АРМ 30;

- выполнение заданных функций с требуемой точностью, целостностью, непрерывностью и готовностью выдаваемой дифференциальной информации в заданной зоне перекрытия для процедур беспилотной посадки в заданных условиях применения;

- использование глобального времени UTC в качестве опорного времени;

- навигационную поддержку функции бортового обеспечения эшелонирования;

- обеспечение полотно-информационного обслуживания;

- информационное взаимодействие с узлами управления полетом и источником информации, размещенными на борту.

Система радиосвязи может быть использована для обмена данными между подвижными объектами и управления движением любого ВО, в том числе, дистанционно управляемого беспилотного летательного аппарата.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.В. Бочкарев, Г.А. Крыжановский, Н.Н. Сухих. Автоматизированное управление движением авиационного транспорта. М.: - Транспорт, 1999, 319 с.

2. АС №1401626, М. кл. H04B 7/26, H04L 27/00, 1988.

3. Патент РФ №44907 U1, М. кл. H04B 7/00, 2005.

4. Автоматизированные системы управления воздушным движением: Новые информационные технологии в авиации: учеб. пособие / P.M. Ахмедов, А.А. Бибутов, А.В. Васильев [и др.]; под ред. С.Г. Пятко. - СПб.: Политехника, 2004, 460 с.

5. Патент РФ №2309543 C2, М. кл. H04B 7/26, H04B/185, 2007 (прототип).

6. GPS - глобальная система позиционирования. - М.: ПРИН, 1994, 76 с.

7. А.А. Мячев. Интерфейсы средств вычислительной техники. Энциклопедический справочник. - М.: Радио и связь, 1993, 350 с.

8. В.В. Бортников, С.С. Ананченков. Помехоустойчивость двоичных сигналов в марковском канале с замираниями. - Изв. вузов MB и ССО СССР, Радиотехника, 1984, т.24, №10, с.78-80.

9. Уильям К. Ли. Техника подвижных систем связи. - М., Радио и связь, 1985, 391 с.

10. Радиосистемы передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов / И.М. Тепляков и др. Под ред. И.М. Теплякова. - М.: Радио и связь, 1982.

Система радиосвязи с подвижными объектами, состоящая из наземного комплекса (НК), содержащего наземную приемо-передающую антенну, радиостанцию, подключенную двухсторонними связями к первой аппаратуре передачи данных, первый вход вычислителя первого (ведущего) автоматизированного рабочего места (АРМ) подключен к приемнику сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ, формирователь типа ретранслируемых сообщений, соединенный с третьим входом вычислителя АРМ, концентратор, подключенный к локально-вычислительным сетям, которые в свою очередь подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам наземной направленной антенны, наземному антенному коммутатору, наземной аппаратуре связи, каждому из А АРМ, В блоков сопряжения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных второй наземной аппаратуры передачи данных и устройства сопряжения с каналом связи, вход/выход которого является входом/выходом системы, наземной направленной антенны, соединенной двухсторонней связью через антенный коммутатор с соответствующим входом/выходом наземной аппаратуры связи, наземного блока горизонтирования, подключенного к наземной направленной антенне механическими связями, N подвижных воздушных объектов, в состав каждого из которых входят бортовые датчики, бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений, каждый из которых соединен с соответствующими входами бортового вычислителя, выход которого подключен к входу блока регистрации данных, а соответствующие входы/выходы - к анализатору типа принимаемых сообщений и двунаправленной шине данных и управления подвижным воздушным объектом, бортовой вычислитель через последовательно соединенные бортовые аппаратуру передачи данных и радиостанцию подключен к бортовой антенне, бортовая аппаратура связи, бортовой антенный коммутатор, бортовая направленная антенна, бортовой блок горизонтирования, каждый из которых соединен двухсторонними связями с соответствующими входами/выходами бортового вычислителя, бортовой блок горизонтирования подключен к бортовой направленной антенне механическими связями, причем передача данных с НК обеспечивается по цепочке последовательно соединенных первого подвижного воздушного объекта, второго подвижного ВО и далее до N-го подвижного ВО, а передача данных с N-го подвижного ВО на НК осуществляется в обратном порядке, бортовая аппаратура связи через последовательно соединенные бортовой антенный коммутатор, бортовую направленную антенну через радиоэфир подключена к наземной направленной антенне, в режимах ретрансляции и обмена данными бортовая направленная антенна первого подвижного ВО соединена по радиоэфиру с бортовой направленной антенной второго подвижного ВО и так далее до N-го подвижного ВО, отличающееся тем, что дополнительно введены на подвижном ВО - модуль выбора данных, соединенный двухсторонними связями с бортовым вычислителем, а также с выходами бортовой аппаратуры передачи данных и бортового приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, а в НК - модуль вычисления дифференциальных поправок с приемными узлами и антеннами и приемный модуль, подключенные двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам локально-вычислительных сетей, приемный модуль через приемную антенну по радиоэфиру соединен с наземной приемопередающей антенной, которая через последовательно-соединенные наземную радиостанцию, наземную аппаратуру передачи данных двухсторонними связями подключена к соответствующему входу/выходу локально-вычислительных сетей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиосистемам обмена данными и может быть использовано для передачи данных с бортового датчика высокоскоростной информации подвижного воздушного объекта на наземный комплекс (НК).

Изобретение относится к системам беспроводной связи, в которых обеспечиваются запланированные передачи данных, и позволяет уменьшить количество каналов возврата при отслеживании местоположения устройств связи.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для организации цифровой связи в системах автоматизированного обмена данными в каналах «воздух-земля» и «земля-земля».

Изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат - повышение точности при направленной передаче биконов.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при разработке систем обмена данными, в частности к протоколам, используемым при радиосвязи для посылки и приема пакетных данных. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности, получение возможности организации связи с подвижными объектами, получение возможности оперативного трекинга (получение оперативной информации о местоположении объекта, скорости и направления его движения) подвижного объекта, а также получение возможности автоматической передачи дополнительных данных от подвижного объекта.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в сетях радиосвязи с подвижными объектами на транспортных магистралях, в частности в системе поездной радиосвязи на железнодорожном транспорте.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах мобильной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов передачи.

Изобретение относится к беспроводной связи и обеспечивает возможность координации помех для использования в неоднородной сети. Способ включает в себя этап, на котором при возникновении инициирующего условия, определяют, на первом маломощном узле, что первый маломощный узел приближается ко второму маломощному узлу.

Изобретение относится к системе беспроводной локальной сети и обеспечивает передачу кадров данных к множеству станций, используя схему передачи Многопользовательского режима системы со многими входами многими выходами.

Изобретение относится к мобильной связи. Техническим результатом является создание улучшенной системы и способа для передачи индикатора перегрузки.

Изобретение относится к системе определения положения объекта, использующей радиосигналы или другие радиоинформационные передачи в инфраструктуре мобильной связи. Технический результат состоит в повышении точности определения координат объекта путем определения геометрических длин от вышек до объекта. Для этого в устройстве реперными точками с известными координатами являются ретрансляционные вышки сотовой мобильной связи, причем их координаты корректируются с помощью цифровых камер слежения, установленных на массивных основаниях непосредственно на земле. Изменчивость метеопараметров на трассах распространения сигналов является основным источником погрешностей определения координат объектов. В дополнение к радиоинформационным сигналам, передаваемым к подвижному объекту, добавляются оптические сигналы в диапазоне максимальной дисперсии атмосферы, по которым определяются с высокой точностью метеопараметры непосредственно на трассах распространения оптических и радиосигналов. Устройство содержит излучатель-ретранслятор, блок синхронизации, синтезатор с блоком автоподстройки фазы, контроллер, блок кодирования смещения вершины вышки, цифровые камеры слежения, фазовращатель, измеритель метеопараметров, антенный переключатель, синтезатор с блоком автоподстройки фазы, приемник, декодирующий блок с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), контроллер, табло, блок модуляции, оптический излучатель, оптическую антенну, фотоусилитель, пороговый блок, высокочастотный переключатель. 4 ил.

Изобретение относится к области устройства мобильной связи и предназначено для того, чтобы одноранговый оконечный терминал своевременно получал состояние пилот-сигнала первого терминала и узнавал причину, по которой нормальный вызов не может быть выполнен в настоящий момент. Варианты осуществления настоящего изобретения раскрывают способ указания состояния пилот-сигнала, контроллер базовой станции и центр коммутации мобильной связи, причем способ включает в себя: прием интенсивности пилот-сигнала, о которой сообщает первый терминал в состоянии вызова, когда интенсивность пилот-сигнала меньше, чем предварительно установленное пороговое значение, отправку сигнала указания в центр коммутации мобильной связи, соответствующий одноранговому оконечному терминалу в состоянии вызова, и отправку центром коммутации мобильной связи, соответствующим одноранговому оконечному терминалу, в соответствии с сигналом указания, сообщения указания, указывающего на то, что состояние пилот-сигнала первого терминала является неудовлетворительным, одноранговому оконечному терминалу. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технике радиосвязи и позволяет разрешить проблему управления режима уплотнения, вызванного посредством механизма балансирования загрузки в случае межчастотного переключения или переключения между системами, таким образом снижая загрузку текущей обслуживающей соты и гарантируя устойчивость обслуживания терминала в соте. Предложен способ управления режимом уплотнения, включающий в себя: когда терминал нуждается в межчастотном измерении или измерении между системами, контроллер сети радиосвязи уведомляет узел В запустить режим уплотнения, узел В дополнительно указывает терминалу запустить режим уплотнения; после приема указания от узла В терминал возвращает информацию подтверждения узлу В; терминал и узел В генерируют множество перерывов в передаче, и терминал выполняет измерение в множестве перерывов в передаче. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к технике электросвязи. Технический результат заключается в расширении сферы и объема, а также качества предоставляемых должностным лицам услуг связи. Упомянутый технический результат достигается тем, что многофункциональная командно-штабная машина (КШМ) состоит из аппаратуры внутренней связи, коммутации и управления (АВСКУ), включающей в себя блок коммутации каналов и абонентов, блок управления коммутацией и четыре пульта абонента, каждый из которых установлен на рабочих местах должностных лиц и членов экипажа КШМ, двух многофункциональных терминалов (абонентских станций) широкополосного доступа (МТ ШРД) с антеннами, двух ультракоротковолновых (УКВ) радиостанций с антеннами, коротковолнового (KB) радиомодема, KB радиостанции с антенной, блока коммутации связей, аппаратуры дистанционного управления (ДУ) станцией спутниковой связи (ССС), блока сопряжения с радиосредствами, портативной радиостанции с антенной, двух индивидуальных шифраторов, автоматизированного рабочего места администратора (АРМА) и четырех автоматизированных рабочих мест пользователей (АРМП), выполненных на основе портативных компьютеров типа Notebook, двух коммутаторов локальной вычислительной сети (ЛВС), группового шифратора, сетевого комбинированного мультиплексора, двух кабельных вводов, четырехканальной аппаратуры передачи данных (АПД), печатающего устройства, аппаратуры временного уплотнения, блока коммутации каналов и линий (блока ККЛ), телефонной станции шифрованной связи, устройства сопряжения с сетью IP-телефонии, рабочего места оператора-телефониста (РМОТ), навигационного приемника с антенной, четырех внешних четырехпроводных АЛ, четырех телефонных аппаратов системы АТС, двух соединительных линий (СЛ) для выдачи двух каналов Е1, двух линий для передачи данных внешнему потребителю по интерфейсу Ethernet, двух двухпроводных линий для образования двух высокоскоростных линий передачи и двухпроводной линии дистанционного управления (ДУ) радиостанциями КШМ. 1ил.

Изобретение относится к области связи. Технический результат заключается в том, что время между главным блоком и сервером тактовой синхронизации синхронизируется так, что обеспечивается большая гибкость и удобство при выборе местоположения главного блока системы, и устройства упрощаются, а затраты могут быть снижены. Настоящее изобретение раскрывает способ временной синхронизации и систему базовой станции. Система базовой станции включает в себя главный блок, по меньшей мере один радиоблок и среду передачи, выполненную с возможностью передавать информацию между главным блоком и по меньшей мере одним радиоблоком. Система базовой станции дополнительно включает в себя сервер тактовой синхронизации, сконфигурированный рядом со стороной по меньшей мере одного радиоблока или интегрированный по меньшей мере с одним радиоблоком. Сервер тактовой синхронизации выполнен с возможностью передавать данные синхронизации в главный блок через среду передачи, так что главный блок выполняет обработку конфигурирования согласно данным синхронизации для того, чтобы реализовывать временную синхронизацию с сервером тактовой синхронизации. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат состоит в эффективности связи при мультиплексировании сигналов квитирования и зондирующих опорных сигналов. Для этого базовая станция включает в себя схему тракта передачи, которая определяет индекс формата 3 PUCCH и передает предоставление восходящей линии связи в абонентскую станцию, при этом предоставление восходящей линии связи включает в себя индикацию индекса формата 3 PUCCH. Базовая станция также включает в себя схему тракта приема, которая принимает сигнал формата 3 PUCCH в подкадре от абонентской станции. Схема тракта приема также принимает первый опорный сигнал демодуляции для сигнала формата 3 PUCCH в первом слоте подкадра, где первый опорный сигнал демодуляции определяется на основе, по меньшей мере частично, первого номера циклического сдвига опорного сигнала демодуляции. Схема тракта приема также принимает второй опорный сигнал демодуляции для сигнала формата 3 PUCCH во втором слоте подкадра, где второй опорный сигнал демодуляции определяется на основе, по меньшей мере частично, второго номера циклического сдвига опорного сигнала демодуляции. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение относится к системе беспроводной связи и предназначено для уменьшения энергопотребления мобильной станцией (MS) и обеспечения приема (MS), работающей в спящем режиме, системной информации. Способ приема системной информации (MS) беспроводной системы связи включает в себя прием цикла изменения вторичного заголовка суперкадра (S-SFH) от базовой станции (BS) и прием информационного элемента первичного заголовка суперкадра (P-SFH IE), включающего в себя первое поле, указывающее подсчет изменений множества информационных элементов субпакета вторичного заголовка суперкадра (S-SFH SP IE) от базовой станции (BS). Один раз каждый из множества информационных элементов S-SFH SP IE меняется, каждый из множества информационных элементов S-SFH SP IE остается неизменным в течение одного или нескольких периодов цикла изменения заголовка S-SFH. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 16 ил., 6 табл.

Изобретение относится к области беспроводной связи, в частности к системе беспроводной локальной сети, и предназначено для передачи блока протокольных данных процедуры конвергенции физического уровня, включающего данные, посредством поддержки использования более широкой полосы канала станции с очень высокой пропускной способностью. Изобретение раскрывает способ передачи данных в беспроводной локальной сети, который включает в себя следующие этапы: генерирование блока данных, включающего в себя заголовок управления доступом к среде (MAC) и блок служебных данных управления доступом к среде (MSDU), генерирование кодированного блока данных посредством кодирования блока данных, генерирование одного или более пространственных блоков посредством деления кодированного блока данных, деление каждого из одного или более пространственных блоков на первый элемент и второй элемент, генерирование первого подвергнутого перемежению элемента и второго подвергнутого перемежению элемента посредством перемежения первого элемента и второго элемента соответственно, генерирование первой подвергнутой отображению последовательности посредством отображения первого подвергнутого перемежению элемента на сигнальное созвездие, генерирование второй подвергнутой отображению последовательности посредством отображения второго подвергнутого перемежению элемента на сигнальное созвездие, генерирование сигнала передачи посредством выполнения обратного дискретного преобразования Фурье (IDFT) для первой подвергнутой отображению последовательности и второй подвергнутой отображению последовательности; и передачу сигнала передачи. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к комплексам радиосвязи с использованием беспилотного летательного аппарата БПЛА. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей по осуществлению контроля состояния территории с разрушенной инфраструктурой связи за счет обеспечения радиосвязи с использованием БПЛА, в том числе между разнотипными абонентами, разнесенными на большое расстояние. Комплекс обеспечения радиосвязи с использованием БПЛА, который содержит систему спутниковой связи, БПЛА, центр управления БПЛА, IP-камеру, комплекс бортовых систем КБС БПЛА, в состав которого входят ретранслятор БПЛА и конвертор, который через коммутирующий маршрутизатор, осуществляющий связь с работающими в различных частотных диапазонах абонентами и, используя спутниковую систему связи центра управления, взаимодействует с контроллером, который производит контроль команд управления при движении по заданному маршруту, и диагностирование режимов работы БПЛА. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системе беспроводной связи и предназначено для повышения производительности системы. Изобретение раскрывает способ интерпретации управляющей информации для использования в системе мобильной связи, включающей в себя терминал и базовую станцию, при этом терминал принимает из базовой станции управляющую информацию, включающую в себя информацию транспортных блоков и информацию индикаторов выделения антенных портов для опорных сигналов демодуляции (DM-RS), проверяет число транспортных блоков, выделенных терминалу, на основе информации транспортных блоков, и интерпретирует информацию индикаторов выделения антенных DM-RS-портов согласно числу транспортных блоков. 4 н. и 20 з.п. ф-ла, 16 ил.
Наверх