RU2746148C1 - Mobile radio communication system - Google Patents
Mobile radio communication system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746148C1 RU2746148C1 RU2020124852A RU2020124852A RU2746148C1 RU 2746148 C1 RU2746148 C1 RU 2746148C1 RU 2020124852 A RU2020124852 A RU 2020124852A RU 2020124852 A RU2020124852 A RU 2020124852A RU 2746148 C1 RU2746148 C1 RU 2746148C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- communication
- ground
- board
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
Abstract
Description
Изобретение относится к системам радиосвязи с подвижными объектами (ПО) и может быть использована для обмена данными через наземные комплексы (НК) с оборудованием подвижных объектов, в частности, воздушных судов (ВС) и получателями информации системы управления воздушным движением (УВД).The invention relates to radio communication systems with mobile objects (MO) and can be used to exchange data through ground complexes (NK) with equipment of mobile objects, in particular, aircraft (AC) and recipients of information of the air traffic control (ATC) system.
Известна авиационная система связи, адресации и донесений ACARS. Она обеспечивает вызов на речевую связь и передачу данных [1-3] и состоит из бортового и наземного комплексов связи. Бортовой блок управления и связи представляет собой процессор. Основным каналом обмена текущей информацией является MB канал (канал диапазона метровых волн). Организацию обмена информацией между наземными службами гражданской авиации и бортовыми системами осуществляет наземный комплекс. Он опрашивает воздушные суда, находящиеся в зоне прямой видимости, и собирает с них необходимую информацию, в том числе по запросу. Бортовое оборудование работает в этом случае в режиме адресного опроса. Для того, чтобы «бортовая система могла работать в режиме адресного опроса, ей необходимо встать на обслуживание в наземной системе. Для этого в бортовом оборудовании предусмотрен режим прямого доступа. Кроме этих двух режимов, предусмотрена возможность работы в режиме телефонной связи по каналу передачи данных [1, 2].Known aviation communication system, addressing and reporting ACARS. It provides a call for voice communication and data transmission [1-3] and consists of airborne and ground communication complexes. The on-board control and communication unit is a processor. The main channel for the exchange of current information is the MB channel (VHF channel). The organization of information exchange between civil aviation ground services and airborne systems is carried out by the ground complex. It interrogates aircraft that are in the line of sight and collects the necessary information from them, including on request. In this case, the on-board equipment operates in the address polling mode. In order for the “onboard system to operate in the address polling mode, it needs to be serviced in the ground system. For this, the on-board equipment provides a direct access mode. In addition to these two modes, it is possible to work in the telephone communication mode via the data transmission channel [1, 2].
К недостаткам представленной системы следует отнести отсутствие предупреждения о предстоящей потере связи из-за потери прямой видимости и влияния отражения радиоволн от поверхности Земли и защиты от этих процессов.The disadvantages of the presented system include the lack of warning about the impending loss of communication due to the loss of line of sight and the influence of the reflection of radio waves from the Earth's surface and protection from these processes.
Известна система радиосвязи с подвижными объектами - RU №44907, (опубл. 27.03.2005) [4]. В этой системе во время движения подвижные объекты, находящиеся в пределах радиогоризонта, обмениваются данными с наземным комплексом. Принимаемые наземным комплексом из канала «воздух - земля» сообщения через аппаратуру передачи данных поступают в наземный вычислитель на базе ПЭВМ, где, в соответствии с принятым в системе протоколом обмена, осуществляется идентификация принятого в сообщении адреса с адресами подвижных объектов, хранящимися в его памяти. При совпадении адреса подвижного объекта с хранящимся в списке адресом информация о местоположении, параметрах движения ВС выводится на экран монитора наземного автоматического рабочего места (АРМ). В наземном вычислителе АРМ на базе ПЭВМ решается задача обеспечения постоянной радиосвязи со всеми N ВС. При выходе за пределы радиогоризонта хотя бы одного из ВС или приближении к границе зоны устойчивой радиосвязи, программно определяется один из ВС, который назначается ретранслятором сообщений. По результатам анализа местоположения и параметров движения остальных ВС определяются оптимальные пути доставки сообщений удаленному от НК за радиогоризонт выбранному воздушному судну. Сообщение от НК через последовательную цепочку, состоящую из (N-1) ВС, может быть доставлено N-му ВС. Для этого на НК в формирователе типа ретранслируемых сообщений в заранее определенные разряды (заголовок) передаваемой кодограммы закладываются номер ВС, назначенного ретранслятором, и адреса воздушных судов, обеспечивающих заданный трафик сообщения. Принятые на ВС 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 соседнее воздушное судно.A known radio communication system with mobile objects - RU No. 44907, (publ. 03/27/2005) [4]. In this system, while moving, mobile objects located within the radio horizon exchange data with the ground complex. Messages received by the ground complex from the air-ground channel through the data transmission equipment enter the ground computer based on the PC, where, in accordance with the exchange protocol adopted in the system, the address received in the message is identified with the addresses of mobile objects stored in its memory. If the address of the mobile object coincides with the address stored in the list, information about the location, aircraft movement parameters is displayed on the monitor of the ground automatic workstation (AWS). In the ground computer AWP based on a PC, the problem of ensuring constant radio communication with all N aircraft is solved. When at least one of the aircraft leaves the radio horizon or approaches the border of the zone of stable radio communication, one of the aircraft is programmatically determined, which is assigned as a message relay. Based on the results of the analysis of the location and parameters of the movement of the remaining aircraft, the optimal ways of delivering messages to the selected aircraft remote from the NK beyond the radio horizon are determined. A message from the NC can be delivered to the Nth aircraft through a serial chain consisting of (N-1) aircraft. To do this, on the NC in the generator of the type of relayed messages, the number of the aircraft assigned by the relay and the addresses of the aircraft providing the specified traffic of the message are inserted into the predetermined bits (header) of the transmitted codogram. Messages received on the aircraft are analyzed in the message type analysis block. After the analysis, it is decided whether the data should be sent via a bidirectional bus to the facility's control system or relayed to a neighboring aircraft.
В обычном режиме, когда не требуется ретрансляция сигналов с НК, осуществляется адресный опрос ВС путем формирования сообщения для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена. Набираемое оператором (диспетчером) сообщение отображается на мониторе АРМ. На ВС после прохождения через антенну, радиостанцию, аппаратуру передачи данных сигнал поступает в бортовой вычислитель, где происходит идентификация принятого в сообщении адреса с собственным адресом подвижного 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 ВС. Информационная часть сообщения записывается в память бортового вычислителя и при необходимости выводится на экран блока регистрации данных.In the normal mode, when the relay of signals from the NK is not required, an address polling of the aircraft is carried out by generating a message for transmission to the radio communication channel in accordance with the exchange protocol. The message typed by the operator (dispatcher) is displayed on the AWP monitor. On the aircraft, after passing through the antenna, radio station, data transmission equipment, the signal enters the on-board computer, where the address received in the message is identified with the mobile object's own address. Then the message is transmitted to the unit for analyzing the type of the relayed message, where the received header (service part) of the message is decrypted, and it is determined in which mode the aircraft equipment should operate. The informational part of the message is written into the memory of the on-board computer and, if necessary, displayed on the screen of the data logging unit.
Формирователи типа ретранслируемых сообщений позволяют обеспечить обмен цифровыми данными по каналу «диспетчер-пилот» 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 ВС и мониторе АРМ НК соответственно.Formers of the type of relayed messages allow the exchange of digital data via the controller-pilot channel instead of the existing speech information. They are intended to select the elements of the permission / information / request messages that correspond to the accepted speech phraseology, and to set free text. The display of the dialed and received messages is carried out on the aircraft data logging unit and on the NK AWP monitor, respectively.
Сообщения с выходов приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS записываются в память наземного и бортового вычислителей с привязкой к глобальному времени и используются для расчета навигационных характеристик и параметров движения каждого ВС. Принятые на НК навигационные сообщения от всех ВС обрабатываются в вычислителе и выводятся на экран монитора АРМ.Messages from the outputs of the signal receivers of the GLONASS / GPS global navigation satellite systems are recorded in the memory of ground and on-board computers with reference to global time and are used to calculate the navigation characteristics and movement parameters of each aircraft. Navigation messages received at the NK from all aircraft are processed in the computer and displayed on the AWP monitor screen.
К недостаткам аналога следует отнести отсутствие предупреждения о предстоящей потере связи из-за потери прямой видимости и влияния отражения радиоволн от поверхности Земли и защиты от этих процессов.The disadvantages of the analogue include the lack of warning about the impending loss of communication due to the loss of line of sight and the influence of the reflection of radio waves from the Earth's surface and protection from these processes.
Известна система радиосвязи с подвижными объектами - RU №58276, (опубл. 10.11.2006) [5], которая по совокупности признаков наиболее близка к заявляемому изобретению и принята в качестве прототипа. В данной системе каждый из N ПО содержит бортовые датчики, приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, блок анализа типа принимаемых сообщений и бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений, каждый из которых соединен с соответствующими входами бортового вычислителя, вход/выход которого подключен к двунаправленной шине системы управления ПО. Бортовой вычислитель соединен с входом блока регистрации данных и, через последовательно соединенные бортовую аппаратуру передачи данных, первую бортовую радиостанцию, подключен к первой бортовой антенне. Вход/выход блока хранения характеристик ПО, в том числе информации метеорологических датчиков подвижных объектов, подключен двухсторонними связями к соответствующему входу/выходу бортового вычислителя. Первый и второй входы/выходы второй бортовой радиостанции подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам бортового вычислителя и бортовой аппаратуры передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к второй бортовой антенне. НК системы содержит первую антенну, первую радиостанцию, подключенную двухсторонними связями через аппаратуру передачи данных к 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. Первый и второй входы/выходы второй наземной радиостанции подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам вычислителя АРМ и наземной аппаратуры передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к второй наземной антенне. Вход/выход блока хранения программ подключен двухсторонними связями к соответствующему входу/выходу вычислителя АРМ, первый и второй входы/выходы вычислителя параметров областей опасных явлений подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам вычислителя АРМ и m подсистемам передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к блоку отображения метеоинформации. Входы/выходы m подсистем передачи данных являются входами/выходами наземного комплекса, где m - общее число потребителей и источников метеоинформации. Передача данных с наземного комплекса обеспечивается по цепочке последовательно соединенных первого ПО, второго ПО и далее до N-го ПО, а передача данных с N-го ПО на НК осуществляется в обратном порядке.Known radio communication system with mobile objects - RU No. 58276, (publ. 10.11.2006) [5], which by the totality of features is closest to the claimed invention and adopted as a prototype. In this system, each of the N software contains on-board sensors, a receiver of signals of global navigation satellite systems, a unit for analyzing the type of received messages and an on-board generator of the type of relayed messages, each of which is connected to the corresponding inputs of the on-board computer, the input / output of which is connected to the bi-directional bus of the control system BY. The on-board computer is connected to the input of the data recording unit and, through the serially connected on-board data transmission equipment, the first on-board radio station, is connected to the first on-board antenna. The input / output of the unit for storing the characteristics of the software, including information from meteorological sensors of moving objects, is connected by two-way connections to the corresponding input / output of the on-board computer. The first and second inputs / outputs of the second on-board radio station are connected by two-way connections to the corresponding inputs / outputs of the on-board computer and on-board data transmission equipment, respectively, and the third input / output is connected to the second on-board antenna. The NK system contains the first antenna, the first radio station connected by two-way communications through the data transmission equipment to the first input / output of the computer of the automated workstation (AWP). The first input of the AWP calculator is connected to the receiver of signals from global navigation satellite systems, the second input is connected to the AWP control panel, and the output is connected to the AWP monitor. The generator of the type of relayed messages is connected to the corresponding input of the calculator AWP. The first and second inputs / outputs of the second ground radio station are connected by two-way connections to the corresponding inputs / outputs of the AWP calculator and ground data transmission equipment, respectively, and the third input / output is connected to the second ground antenna. The input / output of the program storage unit is connected by two-way connections to the corresponding input / output of the AWP calculator, the first and second inputs / outputs of the calculator of the parameters of hazardous phenomena are connected by two-way connections to the corresponding inputs / outputs of the AWP calculator and m data transmission subsystems, respectively, and the third input / output - to the block of displaying meteorological information. The inputs / outputs of m data transmission subsystems are inputs / outputs of the ground complex, where m is the total number of consumers and sources of meteorological information. Data transfer from the ground complex is provided through a chain of serially connected first software, second software and further to the Nth software, and data transfer from the Nth software to the NK is carried out in the reverse order.
Прототипу присущи недостатки, связанные с отсутствием предупреждения о предстоящем «обрыве» связи из-за потери прямой видимости, а так же отсутствием учета влияния отражения радиоволн от поверхности Земли и защиты от этих процессов.The prototype has disadvantages associated with the lack of warning about the upcoming "break" of communication due to the loss of line of sight, as well as the lack of consideration of the effect of reflection of radio waves from the Earth's surface and protection from these processes.
Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, заключается в повышении надежности связи.The technical problem solved by the present invention is to improve communication reliability.
Технический результат заключается в формировании сигналов предупреждения о предстоящем «обрыве» связи из-за потери прямой видимости и уменьшения отношения сигнал/шум на выходе приемного устройства в результате влияния отражения радиоволн от поверхности Земли, а так же защите от этих процессов путем передачи сформированных сигналов абонентам, участвующим в сеансе связи, для оперативного изменения параметров движения ПО, с целью предупреждения «обрыва» связи.The technical result consists in the formation of warning signals about the upcoming "break" of communication due to the loss of line of sight and a decrease in the signal-to-noise ratio at the output of the receiving device as a result of the influence of the reflection of radio waves from the Earth's surface, as well as protection against these processes by transmitting generated signals to subscribers participating in the communication session, to quickly change the parameters of the software movement, in order to prevent the "break" of communication.
Указанный технический результат достигается тем, что в систему радиосвязи с подвижными объектами, состоящую из наземного комплекса, содержащего наземный формирователь типа ретранслируемых сообщений, первую наземную антенну, соединенную с первой наземной радиостанцией, подключенной двухсторонними связями через аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места, первый вход которого подключен к наземному приемнику сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ, вторая наземная антенна соединена с второй наземной радиостанцией, вход/выход которой подключен двухсторонней связью к соответствующему входу/выходу наземной аппаратуры передачи данных, блок хранения программ, вход/выход которого подключен двухсторонними связями к второму входу/выходу вычислителя АРМ, входы/выходы m подсистем передачи данных являются входами/выходами наземного комплекса, где m - общее число потребителей и источников информации, N подвижных объектов, в состав каждого из которых входят бортовые датчики, бортовой приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, каждый из которых соединен с соответствующим входом бортового вычислителя, выход которого соединен с входом блока регистрации данных, первый вход/выход бортового вычислителя подключен к двунаправленной шине системы управления ПО, а второй вход/выход через последовательно соединенные двухсторонними связями бортовую аппаратуру передачи данных, первую бортовую радиостанцию подключен к первой бортовой антенне, блок анализа типа принимаемых сообщений, бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений, блок хранения характеристик ПО, вход/выход которого подключен двухсторонними связями к третьему входу/выходу бортового вычислителя, вторая бортовая антенна соединена с второй бортовой радиостанцией, вход/выход которой подключен к соответствующему входу/выходу бортовой аппаратуры передачи данных, причем передача данных с наземного комплекса обеспечивается по цепочке последовательно соединенных первого ПО, второго ПО и далее до N-го ПО, а передача данных с N-го ПО на НК осуществляется в обратном порядке, дополнительно введены на ПО бортовой модуль оценки дальности прямой видимости и отношения сигнал/шум, подключенный двухсторонними связями к четвертому входу/выходу бортового вычислителя, пятый вход/выход бортового вычислителя соединен с бортовым формирователем типа ретранслируемых сообщений, шестой вход/выход - с блоком анализа типа принимаемых сообщений, при этом седьмой вход/выход бортового вычислителя является входом/выходом загрузки параметров, а в НК дополнительно введены наземный модуль оценки дальности прямой видимости и отношения сигнал/шум, подключенный двухсторонними связями к третьему входу/выходу вычислителя АРМ, блоку отображения информации по организации связи, подключенный к четвертому входу/выходу вычислителя АРМ, вычислитель параметров по организации связи, первый вход/выход которого подключен к пятому входу/выходу вычислителя АРМ, а второй вход/выход - к m подсистем передачи данных, а третий вход/выход - к блоку отображения информации по организации связи, формирователь типа ретранслируемых сообщений соединен двухсторонними связями с шестым входом/выходом вычислителя АРМ, при этом седьмой вход/выход вычислителя АРМ является входом/выходом загрузки параметров.The specified technical result is achieved by the fact that in the radio communication system with mobile objects, consisting of a ground complex containing a ground generator of the type of relayed messages, the first ground antenna connected to the first ground radio station connected by two-way communications through the data transmission equipment to the first input / output of the automated computer a workplace, the first input of which is connected to the ground receiver of signals of global navigation satellite systems, the second input to the control panel of the AWP, and the output to the AWP monitor, the second ground antenna is connected to the second ground radio station, the input / output of which is connected by two-way communication to the corresponding input / output of ground data transmission equipment, a program storage unit, the input / output of which is connected by two-way connections to the second input / output of the workstation calculator, inputs / outputs of m data transfer subsystems are inputs / outputs of the ground complex, where m is the total number of consumers trees and information sources, N mobile objects, each of which includes onboard sensors, an onboard receiver of signals from global navigation satellite systems, each of which is connected to the corresponding input of the onboard computer, the output of which is connected to the input of the data recording unit, the first input / output of the onboard the calculator is connected to the bi-directional bus of the software control system, and the second input / output through the onboard data transmission equipment connected in series with two-way connections, the first onboard radio station is connected to the first onboard antenna, the unit for analyzing the type of received messages, the onboard generator of the type of relayed messages, the unit for storing the characteristics of the software, the input / output of which is connected by two-way connections to the third input / output of the on-board computer, the second on-board antenna is connected to the second on-board radio station, the input / output of which is connected to the corresponding input / output of the on-board data transmission equipment, and the data transmission s from the ground complex is provided through a chain of serially connected first software, the second software and further to the Nth software, and the data transfer from the Nth software to the NK is carried out in the reverse order, an onboard module for assessing the line-of-sight range and signal ratio is additionally introduced into the software. / noise connected by two-way connections to the fourth input / output of the on-board computer, the fifth input / output of the on-board computer is connected to the on-board generator of the type of relayed messages, the sixth input / output is connected to the unit for analyzing the type of received messages, while the seventh input / output of the on-board computer is the input / output of loading parameters, and the NC additionally introduced a ground-based module for estimating the line-of-sight range and signal-to-noise ratio, connected by two-way connections to the third input / output of the AWP calculator, a communication display unit connected to the fourth input / output of the AWP calculator, a computer parameters for the organization of communication, the first input / output of which th is connected to the fifth input / output of the AWP calculator, and the second input / output to m data transmission subsystems, and the third input / output to the communication information display unit, the generator of the type of relayed messages is connected by two-way connections with the sixth input / output of the AWP calculator , while the seventh input / output of the calculator AWP is the input / output of loading parameters.
На фиг. 1 представлена структурная схема системы радиосвязи с подвижными объектами, где обозначено:FIG. 1 shows a block diagram of a radio communication system with mobile objects, where it is indicated:
1 - наземный комплекс;1 - ground complex;
2 - подвижный объект, например, воздушное судно;2 - a mobile object, for example, an aircraft;
3 - бортовой вычислитель;3 - onboard computer;
4 - бортовые датчики;4 - onboard sensors;
5 - бортовой приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем;5 - onboard receiver of signals from global navigation satellite systems;
6 - блок регистрации данных;6 - data logging unit;
7 - бортовая аппаратура передачи данных;7 - onboard data transmission equipment;
8 - первая бортовая радиостанция;8 - the first onboard radio station;
9 - первая бортовая антенна;9 - the first onboard antenna;
10 - первая наземная антенна;10 - the first ground antenna;
11 - первая наземная радиостанция;11 - the first ground radio station;
12 - наземная аппаратура передачи данных;12 - ground data transmission equipment;
13 - вычислитель автоматизированного рабочего места;13 - computer workstation;
14 - наземный приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, например, ГЛОНАСС/GPS;14 - ground receiver of signals from global navigation satellite systems, for example, GLONASS / GPS;
15 - монитор АРМ;15 - AWP monitor;
16 - пульт управления АРМ;16 - AWP control panel;
17 - блок анализа типа принимаемых сообщений;17 - block for analyzing the type of received messages;
18 - двунаправленная шина системы управления подвижным объектом, например, воздушным судном;18 - bi-directional bus of the control system of a moving object, for example, an aircraft;
19 - бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений;19 - onboard generator of the type of relayed messages;
20 - наземный формирователь типа ретранслируемых сообщений;20 - ground shaper of the type of relayed messages;
21 - блок хранения характеристик ПО;21 - block for storing software characteristics;
22 - блок хранения программ;22 - program storage unit;
23 - вторая бортовая радиостанция;23 - second airborne radio station;
24 - вторая бортовая антенна;24 - second onboard antenna;
25 - вторая наземная антенна;25 - second ground antenna;
26 - вторая наземная радиостанция;26 - second ground radio station;
27 - вычислитель параметров по организации связи;27 - calculator of parameters for the organization of communication;
28 - блок отображения информации по организации связи;28 - unit for displaying information on the organization of communication;
29 - m подсистем передачи данных;29 - m data transmission subsystems;
30 - входы/выходы наземного комплекса 1;30 - inputs / outputs of
31 - бортовой модуль оценки дальности прямой видимости и отношения сигнал/шум;31 - onboard module for estimating line-of-sight range and signal-to-noise ratio;
32 - наземный модуль оценки дальности прямой видимости и отношения сигнал/шум;32 - ground module for estimating line-of-sight range and signal-to-noise ratio;
33 - бортовой вход/выход загрузки параметров;33 - onboard input / output of parameters loading;
34 - наземный вход/выход загрузки параметров.34 - ground input / output for loading parameters.
На фиг. 2 приведен один из вариантов отображения изменения отношения сигнал/шум на НК 1 в зависимости от дальности связи. Аналогичная картинка может быть выведена на экран блока 6 регистрации с помощью бортового вычислителя 3.FIG. 2 shows one of the options for displaying the change in the signal-to-noise ratio on
Алгоритм работы системы может быть, например, следующий. Абоненты системы: все ПО и НК постоянно для повышения надежности связи (обеспечения превышения отношения сигнал/шум выше заданного) ведут мониторинг радиочастотного спектра - для оценки наличия в воздухе ПО, их радиосигналов, помех и состояния окружающей среды - для оценки помеховой и метеорологической обстановки по предполагаемой трассе распространения радиоволн следующего сеанса связи. Надежность связи в метровом, дециметровом, сантиметровом, миллиметровом диапазонах определяется прямой (оптической) видимостью между абонентами и потерями мощности радиосигнала, которая зависит от рабочей частоты, используемой для передачи сообщений, высоты подъема над землей антенн абонентов при сеансе связи, а также от энергетических характеристик, в состав которых входят: длина волны выделенного диапазона, коэффициент усиления передающей антенны, коэффициент усиления приемной антенны, потери мощности радиосигнала в передающем тракте, потери мощности радиосигнала в приемном тракте, потери на трассе распространения радиоволн, шум-фактор приемного устройства, коэффициент усиления диаграммы направленности антенны в угломестной плоскости, множитель, характеризующий влияние отражений радиоволн от поверхности Земли на характеристики антенны, угол места нахождения одного абонента относительно антенны другого абонента. Собственные параметры НК 1 и ПО 2 измеряются и вводятся в них по входам/выходам 34 и 33 соответственно [6, 7]. Формы диаграммы направленности антенн НК 1 и ПО 2 в угломестной плоскости, множитель, характеризующий влияние отражений радиоволн от поверхности Земли на характеристики антенны, угол места нахождения одного абонента относительно антенны другого абонента рассчитываются в вычислителях 3 и 13 на основании известных формул [6, 7] и навигационных параметров, снимаемых с выходов приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем 5 и 14 соответственно. Потери на трассе распространения радиоволн, характерные для высокочастотной части дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов, рассчитываются в вычислителях 3 и 13 на основании известных формул [6, 7] и данных с бортовых датчиков 4, в том числе метеоинформации, и в вычислителе 27 параметров по организации связи, сведения которого передаются на все ПО 2, находящиеся в зоне связи вызывающего абонента. Критерием допустимой надежности связи является величина отношения сигнал/шум, превышающая допустимую. Если расчетная величина отношения сигнал/шум приближается к допустимой, то в вычислителях 3 или 13 вырабатывается сообщение предупреждения, которое передается на вычислитель удаленного абонента последовательно через узлы 12, 11 (26),10 (25), 9 (24), 8 (23), 7 или 7, 8 (23), 9 (24), 10 (25), 11 (26), 12. Для повышения надежности связи в этом случае абоненты должны увеличить высоту полета, а в НК 1 увеличить высоту подъема наземной антенны 10 (25), если это возможно или выйти из области с неблагоприятной помеховой или метеорологической обстановкой. В полете подвижный объект (условно №1) посылает информацию со своих бортовых датчиков 4 на НК 1 в его зоне связи. Сообщения принимаются первой (второй) наземной радиостанцией 11 (26) соответствующего диапазона. Если сообщение принято без ошибок, то вычислитель 13 АРМ обрабатывает навигационные параметры удаленного абонента, выделяет и передает данные на вход вычислителя 27 параметров по организации связи, в котором выполняются соответствующие процедуры, после чего данные вновь поступают вычислитель 13 АРМ, объединяются с расчетной диаграммой отношения сигнал/шум на момент сеанса связи (фиг. 2) и транслируются на блок 28 отображения информации по организации связи, расположенный рядом с монитором 15 АРМ диспетчера. Один из вариантов отображения информации на экране блока 28 отображения информации по организации связи между ПО 2 и НК 1 приведен на фиг. 2, где показаны участки, на которых ожидаются «обрывы» связи и при приближении к которым в вычислителях 3 и 13 будет вырабатываться соответствующий сигнал предупреждения.The system operation algorithm can be, for example, the following. System subscribers: all software and NKs constantly monitor the radio frequency spectrum in order to assess the presence of software in the air, their radio signals, interference and the state of the environment to improve the reliability of communication (to ensure that the signal-to-noise ratio exceeds the specified value) - to assess the interference and meteorological situation according to the assumed path of propagation of radio waves of the next communication session. The reliability of communication in the meter, decimeter, centimeter, millimeter ranges is determined by direct (optical) visibility between subscribers and the loss of radio signal power, which depends on the operating frequency used for message transmission, the height of the subscribers' antennas above the ground during a communication session, as well as on the energy characteristics , which include: the wavelength of the allocated range, the gain of the transmitting antenna, the gain of the receiving antenna, the loss of power of the radio signal in the transmitting path, the loss of power of the radio signal in the receiving path, the loss along the path of propagation of radio waves, the noise factor of the receiving device, the gain of the diagram the directionality of the antenna in the elevation plane, a factor characterizing the effect of radio wave reflections from the Earth's surface on the antenna characteristics, the angle of the location of one subscriber relative to the antenna of another subscriber. Own parameters of
При получении данных с датчиков 4 о метеоопасности, диспетчер вводит коррективы в маршруты движения других ПО 2, трассы которых проходят через область с опасными метеорологическими явлениями. Затем данная информация соответствующим образом кодируется и возвращается на борт ПО №1. Информация об области с неблагоприятной метеорологической обстановкой передается с ПО №1 на НК 1 постоянно, что позволяет отследить поведение этой области.When receiving data from
Используя получаемые данные, с ПО 2 в одном из режимов вычислитель 27 параметров по организации связи выводит текущую и прогнозируемую информацию (характер движения, оценку опасности и прочее) о неблагоприятном, с точки зрения надежности связи, участке на блок 28 отображения информации по организации связи и через m подсистем 29 передачи объединенных данных потребителям информации, в том числе и на соседние НК. Имея эти данные, диспетчер вносит коррективы в маршруты движения других ПО 2N для обхода неблагоприятной зоны и организации устойчивой связи. Это позволит смежным наземным комплексам 1 отследить характер изменения условий связи и своевременно скорректировать маршруты движения обслуживаемых ими ПО 2N.Using the received data, from software 2 in one of the modes, the
Передача данных о параметрах бортовых радиосредств с блока 21 хранения характеристик ПО 2 на НК 1 по радиолинии, состоящей из последовательно соединенных первой (второй) бортовой радиостанции 8 (23), первой (второй) бортовых и наземных антенн 9 (24) и 10 (25), первой (второй) наземной радиостанции 11 (26), осуществляется до тех пор, пока ПО 2 не выйдет за пределы прямой видимости с НК 1 или отношение сигнал/шум не окажется ниже заданного, или не удается организовать с этим ПО 2 обмен данными через цепочку, состоящую из (N-1)-го ПО 2.Transmission of data on the parameters of on-board radio equipment from the
Во время движения ПО 2, находящиеся в пределах радиогоризонта (прямой видимости), обмениваются навигационными и метеорологическими данными (при наличии соответствующей команды о заключении контракта на время обслуживания с НК 1) между собой и соответствующим НК 1 по радиолинии связи (цепочка узлов 3, 7, 8 (23), 9 (24), 10 (25), 11 (26), 12, 13). Принимаемые первой (второй) наземной радиостанцией 11 (26) из канала «воздух-земля» сообщения через аппаратуру 12 передачи данных поступают в вычислитель 13 АРМ, который может быть выполнен, например, на базе серийной ПЭВМ. В нем в соответствии с принятым в системе протоколом обмена проводится идентификация принятого в сообщении адреса с адресами подвижных объектов 2, хранящимися в памяти вычислителя 13 АРМ. При совпадении адреса подвижного объекта 2 с хранящимся в списке адресом информация о местоположении, параметрах движения ПО 2N, (географические координаты, высота и скорость движения), энергетических характеристиках средств связи абонента, введенные по входам/выходам 33 или 34, и состоянии его датчиков 4, в том числе информация метеорологических датчиков ПО 2, запоминается в блоке 21 хранения характеристик ПО 2, а в НК 1 - в блоке 22 хранения программ. На основании этих сведений и других, полученных по m подсистемам 29 передачи данных от m источников (потребителей) информации, в том числе метеорологической, в наземном вычислителе 13 решаются задачи слежения за положением ПО 2, слежения за величиной отношения сигнал/шум в предполагаемых направлениях связи для обеспечения возможности организации надежной радиосвязи со всеми N ПО 2, находящимися в его зоне связи, хранения соответствующих координат абонентов и метеоданных. Сведения о точном местонахождении (широта, долгота, высота) и параметрах движения всех ПО 2 [8], показания их метеорологических датчиков с привязкой к глобальному времени и координатам абонента поступают в вычислитель 27 параметров по организации связи, в котором осуществляются известные операции [3, 4] обработки переданных с ПО 2 измерений основных параметров средств связи абонентов, участвующих в обмене данными. Сведения о поведении вихревых следов, областей опасных явлений в зонах ответственности НК 1, расположенных в районных и районно-аэродромных центрах, с помощью необходимых для функционирования прогнозирующих алгоритмов так же обрабатываются и на ПО 2 выдаются соответствующие команды на смену маршрута полета для повышения надежности связи и безопасности движения. Полученная информация отображается на отдельном блоке 28 отображения информации по организации связи, подключенному к вычислителю 13 АРМ, чтобы не мешать диспетчеру по отображаемой на экране монитора 17 АРМ НК 1 обстановке решать задачи обеспечения надежности связи и безопасности движения. Вывод данных на экраны монитора 15 АРМ и блока 28 отображения информации по организации связи в НК 1 осуществляется в виде, удобном для восприятия диспетчера. Обратные каналы в двухсторонних связях вычислителей 3 и 13 необходимы для приема данных контроля с соответствующих узлов системы. В системе для обеспечения надежности связи в контрактном режиме или по запросу осуществляется периодическая передача докладов на НК 1 в виде цифровых сообщений по маршруту движения от бортового вычислителя 3 и от бортовых датчиков 4 ПО 2 (в том числе метеоинформация и параметры движения). Предлагаемая система позволяет обеспечить сбор, обработку и отображение на блоках 28 отображения информации по организации связи следующих данных:During movement, PO 2, located within the radio horizon (line of sight), exchange navigation and meteorological data (if there is an appropriate command to conclude a contract for the duration of service with NK 1) between themselves and the
- отношения сигнал/шум в направлении на ПО 2, с которым предстоит сеанс связи;- signal-to-noise ratio in the direction to PO 2, with which a communication session is to be performed;
- параметры движения и характеристики средств связи ПО 2 или НК 1, с которым предстоит сеанс связи;- motion parameters and characteristics of communication means of PO 2 or
- предупреждение (визуальное и звуковое) о возможном «обрыве» связи;- warning (visual and sound) about a possible "break" of communication;
- подсказка решения конфликтной ситуации;- a hint for resolving a conflict situation;
- действительные и прогнозируемые метеорологические условия, штормовое предупреждение, данные коррекции прогнозов, например, для главных и запасных аэродромов центра УВД, аэродромов посадки и международных аэродромов;- actual and predicted meteorological conditions, storm warning, forecast correction data, for example, for main and alternate aerodromes of the ATC center, landing aerodromes and international aerodromes;
- прогноз направления ветра, наличие осадков и температуры воздуха, например, в слоях воздушного пространства, с соответствующих датчиков ПО 2 для зоны обслуживания НК 1, на маршруте и в аэродромной зоне;- forecast of the wind direction, the presence of precipitation and air temperature, for example, in the layers of the airspace, from the corresponding sensors PO 2 for the service area of
- предупреждение об опасных метеорологических явлениях на маршруте и в зоне действия смежных НК 1.- warning about dangerous meteorological phenomena on the route and in the coverage area of
При выходе за пределы радиогоризонта или приближении к границе зоны устойчивой радиосвязи хотя бы одного из ПО 2, находящегося в районе, в котором необходимо уточнить метеорологическую обстановку, программно с помощью соответствующих бортовых 3n и наземного 13 вычислителей определяется один из ПО 2, который назначается ретранслятором сообщений. При постоянном изменении дальности между подвижными объектами 2 и НК 1 в качестве ретранслятора в течение определенного времени может быть назначен любой из N ПО 2, местоположение которого известно и оптимально по отношению к НК 1 и остальным ПО 2, с которых требуется снять информацию. По анализу местоположения и параметров движения остальных ПО 2 определяются оптимальные пути доставки соответствующей команды удаленному от НК 1 за радиогоризонт ПО 2N. Команда от НК 1 через последовательную цепочку, состоящую из (N-1)-го ПО 2, может быть доставлена ПО 2N. Для этого на НК 1 в формирователе 20 типа ретранслируемых сообщений в заранее определенные разряды передаваемой кодограммы закладываются номер ПО 2, назначенного ретранслятором, и адреса подвижных объектов 2N, обеспечивающих заданный трафик сообщения. Принятые на ПО 2 сообщения обрабатываются в блоке 17 анализа типа принимаемых сообщений. Если сообщение достоверно и предназначено для данного ПО 2, то после анализа решается вопрос о направлении данных на блок 21 хранения характеристик ПО для съема с него данных выбранного для связи абонента, показаний метеорологических датчиков с привязкой ко времени, координатам и номеру ПО 2, а так же решается вопрос о направлении сообщения по двунаправленной шине 18 на систему управления ПО 2, не указанную на фиг. 1, или в режиме ретрансляции - о передаче их на соседний ПО 2N. Для исключения коллизий минимизируется число разрядов в передаваемом сообщении и осуществляется ретрансляция данных последовательно во времени. При обмене данными по линии «диспетчер-пилот», особенно при наличии потенциально конфликтной ситуации, экипаж должен выполнять команды диспетчера НК 1, имеющего больший объем информации в своей зоне ответственности. Для этого с НК 1 диспетчером посылается на ПО 2 соответствующее сообщение (команда), которое отображается на экране бортового блока 6 регистрации данных в виде понятной экипажу отметки или формуляра. На основании принятых с НК 1 данных в бортовом вычислителе 3 ПО 2 и в наземном вычислителе 13 решается задача обеспечения надежности связи и опасных сближений с соседними ПО 2 и опасными атмосферными явлениями с учетом их прогнозируемых положений и возможных маневров, помех для процесса организации связи, определяется время следующих сеансов связи с получателями информации по входам/выходам 30 НК 1. По отображаемой на экране бортового блока 6 регистрации данных экипажем ПО 2 при согласии диспетчера НК 1 определяются время сеансов связи, параметры дальнейшего движения и действия по уточнению текущей обстановки.When leaving the radio horizon or approaching the border of the zone of stable radio communication of at least one of the PO 2 located in the area in which it is necessary to clarify the meteorological situation, one of the PO 2 is programmatically determined using the corresponding on-board 3n and
Тенденции движения соседних ПО 2 при необходимости могут быть отображены на экране собственного бортового блока 6 регистрации данных, на экране монитора 15 АРМ - всех ПО 2 в зоне связи НК 1 с помощью формируемых вычислителями 3, 13 отметок, характеризующих предыдущее местоположение ПО 2, а на экране блока 28 обеспечивается отображение информации по организации связи в соответствующей обстановке, формируемой вычислителем 27 параметров по организации связи. По мере движения ПО 2 устаревающие отметки о местоположении [9] выбранного для связи ПО 2 и возможности связи с ним стираются (фиг. 2) и обновляются, а метеорологическая картинка, привязанная к электронной карте местности, ввиду меньшей подверженности изменениям дополняется новыми данными с датчиков ПО 2 и наземных источников метеоданных, поступающих по m подсистемам передачи данных. Выдача необходимых данных, например, в виде системной таблицы или карты метеопрогноза, с НК 1 наземным получателям метеоинформации осуществляется с блока 22 хранения программ через последовательно соединенные вычислитель 13, вычислитель 27 параметров по организации связи, подсистемы 29 передачи данных и через соответствующие входы/выходы 30.If necessary, the movement tendencies of neighboring PO 2 can be displayed on the screen of its own on-
Принимаемая на ПО 2N информация отображается на экране бортового блока 6 регистрации данных в виде буквенно-цифровых символов или в виде точек и векторов. Автоматическая передача с НК 1 информации о погодных условиях осуществляется с целью предоставления экипажу текущей обстановки, обеспечивающей, например, бесконфликтное самолетовождение с отображением планов полета и связи на блоке 6 регистрации данных на фоне движущейся электронной карты местности. Отображение опасных метеоявлений и зон с отсутствием связи по трассе движения в виде цветных границ областей на экране блока 6 регистрации данных осуществляется с учетом тенденции его движения. Цвет выделенной границы области соответствует степени угрозы ПО 2. Наличие данных от различных абонентов и источников информации позволяет в вычислителе 27 параметров по организации связи и вычислителях 3 и 13 провести автоматический расчет зон устойчивой связи для отображения планируемых сеансов связи и пространственно-временных траекторий движения ПО 2. Для предсказания обстановки в зоне связи НК 1 организуется автоматический обмен данными между смежными наземными комплексами 1.Received on the software 2 N information is displayed on the screen of the on-board
В вычислителях 3, 13 и 27 определяется время «старения» информации, и, если сообщение в течение определенного промежутка времени не было передано в канал связи, то оно обновляется. В вычислителе 27 параметров по организации связи решаются задачи:In
- расчет отношения сигнал/шум в направлении абонента, выбранного для связи;- calculation of the signal-to-noise ratio in the direction of the subscriber selected for communication;
- формирование и обновление картинки изменения отношения сигнал/шум в направлении абонента, выбранного для связи;- forming and updating the picture of the change in the signal-to-noise ratio in the direction of the subscriber selected for communication;
- обновление данных, поступающих с других ПО 2 и НК 1;- updating of data coming from other software 2 and
- формирование совместно с вычислителем 13 АРМ предупреждения о предстоящем «обрыве» связи и необходимых действиях по его предотвращению;- formation, together with the
- пересчет к единой системе координат системы управления движением объединенных контуров зон, «обрывов» связи и опасных метеорологических явлений с прогнозом их перемещения;- recalculation to a single coordinate system of the traffic control system of the united contours of zones, "breaks" of communication and dangerous meteorological phenomena with a forecast of their movement;
- обработка текущей метеоинформации с бортовых датчиков 4 и других источников метеоданных;- processing of current meteorological information from
- учет зон и прогноза перемещения опасных явлений погоды (гроза, болтанка, обледенение, турбулентность при ясном небе, вертикальный сдвиг ветра) на основе прогностических данных внешних источников метеоинформации;- taking into account zones and forecasting the movement of dangerous weather phenomena (thunderstorm, bumpiness, icing, turbulence with a clear sky, vertical wind shear) on the basis of predictive data from external sources of meteorological information;
- формирование штормовых оповещений для потребителей метеоинформации;- formation of storm alerts for consumers of meteorological information;
- предоставления данных о фактической и прогнозируемой погоде, например, по основным и запасным аэродромам;- providing data on actual and forecast weather, for example, for main and alternate aerodromes;
- предотвращения опасных ситуаций, связанных с попаданием ПО 2 (например, самолетов) в зоны турбулентности и спутные следы, их столкновений с генераторами вихревых следов и землей путем индикации соответствующей информации на информационно-управляющем поле монитора 15 АРМ диспетчера;- prevention of dangerous situations associated with the entry of software 2 (for example, aircraft) into turbulence and wake zones, their collisions with vortex wake generators and the ground by displaying the relevant information on the information and control field of the
- предупреждения экипажей ПО 2 и соответствующих потребителей информации путем передачи соответствующих данных;- warning the crews of PO 2 and the relevant information consumers by transmitting the relevant data;
- непрерывной коррекции прогнозов по связи и погоде.- continuous correction of forecasts for communications and weather.
Бортовыми датчиками 4 при движении ПО 2 постоянно осуществляется измерение основных атмосферных параметров, в том числе влияющих на формирование вихревых следов и функционирование прогнозирующих алгоритмов в зонах ответственности НК 1, а именно:
- трех составляющих вектора скорости ветра;- three components of the wind speed vector;
- давления;- pressure;
- температуры;- temperature;
- турбулентности атмосферы;- turbulence of the atmosphere;
- пространственных координат осей вихревых жгутов;- the spatial coordinates of the axes of the vortex bundles;
- скорости циркуляции вихревых жгутов.- the speed of circulation of vortex bundles.
При прогнозировании учитываются следующие параметры каждого ПО 2:When forecasting, the following parameters of each software 2 are taken into account:
- параметры средств радиосвязи;- parameters of radio communications;
- ограничения по предельным возможностям полета;- restrictions on the limiting flight capabilities;
- координаты центра масс ПО 2 в инерциальной системе координат;- coordinates of the center of mass of PO 2 in the inertial coordinate system;
- проекции скорости ПО 2 относительно Земли в инерциальной системе координат;- the projection of the speed of PO 2 relative to the Earth in the inertial coordinate system;
- углы атаки и скольжения, например, для воздушных судов;- angles of attack and slip, for example for aircraft;
- проекции угловой скорости в связанной с ПО 2 системе координат;- the projection of the angular velocity in the coordinate system associated with PO 2;
- углы отклонения органов управления и механизации, например, крыла;- angles of deflection of controls and mechanization, for example, a wing;
- масса ПО 2.- weight of software 2.
В обычном режиме с НК 1, когда не требуется ретрансляция сигналов, осуществляется адресный запрос метеоданных в контрактном режиме с блока 21 хранения характеристик ПО 2 путем формирования сообщения для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена. Набираемое диспетчером с пульта 16 управления АРМ сообщение отображается на мониторе 15 АРМ и после прохождения сигнала на НК 1 через вычислитель 13, аппаратуру 12 передачи данных, первую (вторую) наземную радиостанцию 11 (26), первую (вторую) наземную антенну 10 (25) и на ПО 2 - через бортовые первую (вторую) антенну 9 (24), первую (вторую) радиостанцию 8 (23), бортовую аппаратуру 7 передачи данных поступает в бортовой вычислитель 3, где происходит идентификация принятого в сообщении адреса с адресом ПО 2. Далее сообщение передается в блок 17 анализа типа ретранслируемого сообщения для дешифрации полученного заголовка (служебной части) сообщения и определения режима работы аппаратуры ПО 2. Информационная часть сообщения записывается в память бортового вычислителя 3 и при необходимости выводится на экран блока 6 регистрации данных, который может быть выполнен, например, в виде монитора или другого устройства отображения.In the normal mode with
При использовании определенного формата заголовка сообщения с выхода бортовых формирователей 19 типа ретранслируемых сообщений может быть использован режим свободного доступа со стороны других ПО 2 или режим выделения временного интервала для организации обмена данными с НК 1.When using a certain format of the message header from the output of the on-
Для того, чтобы избежать столкновений в радиоканале связи при одновременной передаче сообщений несколькими объектами, в вычислителях 3 и 13 может осуществляться, например, контроль несущей при воздействии на радиостанции 8 и 11, 23 и 26 преамбулы или заголовка (служебной части сообщений). В этом случае подготовленное сообщение с ПО 2 передается только тогда, когда радиоканал свободен. Для того, чтобы разнести во времени моменты выхода на связь подвижных объектов при обнаружении, что радиоканал занят, в вычислителях 3 и 13 может быть сформирована, например, псевдослучайная задержка передачи сообщений от подвижных объектов 2 - для каждого ПО 2 своя.In order to avoid collisions in the radio communication channel during the simultaneous transmission of messages by several objects, in the
В режиме адресного опроса ПО 2 инициатором связи может быть только НК 1. Если подвижные объекты 2 сформировали для передачи сообщения и обнаружили, что радиоканал свободен, то они информируют остальные подвижные объекты 2 о начале цикла передачи данных, в том числе о своем местоположении, следующем сеансе связи, и случайным образом или в выделенных им временных слотах передают сообщения. В каждом из ПО 2 время окончания сигнала несущей частоты в радиоканале и импульсы синхронизации бортового приемника 5 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, например, ГЛОНАСС/GPS используются в бортовом вычислителе 3 для расчета интервала времени собственной передачи и при его начале в ПО 2 осуществляется передача собственного пакета данных.In the mode of address polling by PO 2, only
Сообщения о местоположении ПО 2 и параметрах его движения с выходов приемников 5 и 14 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, например, ГЛОНАСС/GPS записываются в память вычислителей 3 и 13 с привязкой к глобальному времени. Точная синхронизация слотов, используемых для обмена данными между абонентами системы, и их запланированный интервал времени передачи известен каждому абоненту по отношению к окружающим абонентам с известными координатами. Распределение слотов между ПО 2 и НК 1 осуществляется в вычислителях 3 и 13 с использованием координат объектов. Чем дальше находится ПО 2 от зоны интенсивного движения или области опасного атмосферного явления, тем меньше ему отводится слотов для передачи данных. Такая информация позволяет каждому НК 1 организовать высокоэффективное использование радиоканалов связи, повысить надежность связи и безопасность движения независимо от окружающей обстановки.Messages about the location of software 2 and the parameters of its movement from the outputs of
В вычислителях 3 и 13 эти данные используются для расчета навигационных характеристик и параметров движения каждого ПО 2N. При наличии соответствующего запроса в зависимости от выбранного интервала времени выдачи на НК 1 сообщений о местоположении и информации с метеодатчиков ПО 2 в бортовом вычислителе 3 в заданное время формируется соответствующее сообщение с привязкой к глобальному времени проведения измерения координат и показаний датчиков ПО 2. Это время используется также в вычислителе 13 АРМ для известной операции построения экстраполяционных отметок от ПО 2 [2, 9]. В бортовой 7 и наземной 12 аппаратурах передачи данных осуществляются известные операции: модуляции и демодуляции, кодирования и декодирования, сопряжения с узлами 3, 8, 23 - на ПО 2 и с узлами 13, 11, 26 - на НК 1 и другие.In
В вычислителях 3 и 13 хранятся предварительно заложенные таблицы с наборами назначенных НК 1 и ПО 2 частот. НК 1 периодически излучает сигналы управления/синхронизации/связи на всех назначенных ему частотах. Для установления линии связи с НК 1 в бортовом вычислителе 3 ПО 2 автоматически анализируются принимаемые сигналы управления/синхронизации/связи от НК 1 на всех частотах и выбираются лучшие частоты, например, по отношению сигнал/помеха или величине мощности принимаемого сигнала. По измеренному отношению сигнал/помеха в бортовом вычислителе 3 ПО 2 выбирается рабочая частота и скорость передачи данных, а также вид модуляции и кодирования. Оценка отношения сигнал/помеха осуществляется наземным комплексом 1 и всеми ПО 2 каждый раз при приеме информационного сообщения или сигнала управления/синхронизации/связи. Эта величина сообщается на противоположную сторону в виде рекомендуемой скорости передачи данных.В бортовой 7 и наземной 12 аппаратурах передачи данных при работе с радиостанциями 8, 11, 23 и 26 могут быть использованы известные алгоритмы, например, высокоскоростных адаптивных модемов. Для повышения достоверности приема информации может быть использован помехоустойчивый код, например, циклический.
Таким образом, каждый из ПО 2 может обеспечить надежную связь как с удаленным ПО 2, так и с НК 1, и при запросе передавать данные на двух рабочих частотах, известных всем участникам движения. Составленный канал связи между источником ПО 2 и потребителями информации с НК 1, как правило, будет включать блок 22 хранения программ, в том числе сведений о характеристиках собственных средств связи, данных об отношении сигнал/шум в направлении на выбранный для связи ПО 2, карт метеопрогноза, и m подсистем 29 передачи данных. На момент подачи заявки разработаны алгоритмы функционирования и фрагмент программного обеспечения заявляемой системы радиосвязи. Узлы 1-30 аналогичные с узлами прототипа. Вводимые узлы 31, 32 могут быть выполнены программно, а узел 28 - на серийных мониторах.Thus, each of the software 2 can provide reliable communication with both remote software 2 and
В одном из вариантов построения системы (при беспилотных ПО) узел 6 может отсутствовать.In one of the options for building the system (with unmanned software),
Использование системы радиосвязи с подвижными объектами при наличии на каждом ПО 2 оборудования двух радиоканалов, работающих на разных частотах, позволяет увеличить надежность связи. Оперативность организации связи за счет расчета отношения сигнал/шум и постоянное обновление этих данных позволяет повысить достоверность обмена данными.The use of a radio communication system with mobile objects, in the presence of 2 equipment on each software of two radio channels operating at different frequencies, makes it possible to increase the reliability of communication. Efficiency of communication organization due to the calculation of the signal-to-noise ratio and constant updating of these data allows to increase the reliability of data exchange.
Литература:Literature:
1. В.В. Бочкарев, Г.А. Крыжановский, Н.Н. Сухих. «Автоматизированное управление движением авиационного транспорта», М., Изд-во «Транспорт», 1999.1. V.V. Bochkarev, G.A. Kryzhanovsky, N.N. Dry. "Automated traffic control of air transport", M., Publishing house "Transport", 1999.
2. Б.И. Кузьмин. Сети и системы цифровой электросвязи, часть 1 «Концепция» ИКАО CNS/ATM. Москва Санкт-Петербург: ОАО «НИИЭР», 1999, 206 с.2. B.I. Kuzmin. Digital Telecommunication Networks and Systems,
3. Метеорология, методы и средства наблюдений. Л.: Гидрометеоиздат, 1984.3. Meteorology, methods and means of observation. L .: Gidrometeoizdat, 1984.
4. Патент РФ на полезную модель №44907, дата публикации 27.03.2005 Бюл. №9.4. RF patent for utility model No. 44907, publication date 03/27/2005 Byull. No. 9.
5. Патент РФ на полезную модель №58276, дата публикации 10.11.2006 Бюл. №31 (прототип).5. RF patent for utility model No. 58276, publication date 10.11.2006 Byull. No. 31 (prototype).
6. А.В. Кейстович, А.В. Комяков. Системы и техника радиосвязи в авиации: учеб. пособие. - Нижний Новгород: НГТУ, 2012. - 236 с.6. A.V. Keistovich, A.V. Komyakov. Systems and technology of radio communication in aviation: textbook. allowance. - Nizhny Novgorod: NSTU, 2012 .-- 236 p.
7. Б.И. Кузьмин. Сети и системы цифровой электросвязи, часть 3 «Авиационная электросвязь в условиях реализации «Концепции ИКАО - ИАТА CNS/АТМ» в Российской Федерации. Москва Санкт-Петербург: ОАО «НИИЭР», 2003, 480 с.7. B.I. Kuzmin. Digital telecommunication networks and systems,
8. GPS - глобальная система позиционирования. - М.: ПРИН, 1994, 76 с.8. GPS - Global Positioning System. - M .: PRIN, 1994, 76 p.
9. Д.С. Конторов, Ю.С. Голубев-Новожилов. Введение в радиолокационную системотехнику. - М.; Сов. Радио. 1971, 367 с.9.D.S. Kontorov, Yu.S. Golubev-Novozhilov. Introduction to radar systems engineering. - M .; Sov. Radio. 1971, 367 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124852A RU2746148C1 (en) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Mobile radio communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124852A RU2746148C1 (en) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Mobile radio communication system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2746148C1 true RU2746148C1 (en) | 2021-04-07 |
Family
ID=75353423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020124852A RU2746148C1 (en) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Mobile radio communication system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2746148C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2780810C1 (en) * | 2022-03-09 | 2022-10-04 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Central station of radio communication system with moving objects |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2272133A (en) * | 1992-11-02 | 1994-05-04 | Motorola Inc | Transmission of transmitter linearization signals in a TDMA trunked radio syste m |
| US5450329A (en) * | 1993-12-22 | 1995-09-12 | Tanner; Jesse H. | Vehicle location method and system |
| US5669062A (en) * | 1994-10-27 | 1997-09-16 | Motorola, Inc. | Methods of demand-based adaptive channel reuse for telecommunications systems |
| RU2308175C2 (en) * | 2005-09-19 | 2007-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | Central station of a system for radio communication with moveable objects |
| US20080170536A1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Leoterra Llc | Dynamic Routing From Space |
| RU2505929C1 (en) * | 2012-08-01 | 2014-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | System for radio communication with mobile objects |
| RU2535922C1 (en) * | 2013-10-15 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | System for radio communication with mobile objects |
-
2020
- 2020-07-17 RU RU2020124852A patent/RU2746148C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2272133A (en) * | 1992-11-02 | 1994-05-04 | Motorola Inc | Transmission of transmitter linearization signals in a TDMA trunked radio syste m |
| US5450329A (en) * | 1993-12-22 | 1995-09-12 | Tanner; Jesse H. | Vehicle location method and system |
| US5669062A (en) * | 1994-10-27 | 1997-09-16 | Motorola, Inc. | Methods of demand-based adaptive channel reuse for telecommunications systems |
| RU2308175C2 (en) * | 2005-09-19 | 2007-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | Central station of a system for radio communication with moveable objects |
| US20080170536A1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Leoterra Llc | Dynamic Routing From Space |
| RU2505929C1 (en) * | 2012-08-01 | 2014-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | System for radio communication with mobile objects |
| RU2535922C1 (en) * | 2013-10-15 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | System for radio communication with mobile objects |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2780810C1 (en) * | 2022-03-09 | 2022-10-04 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Central station of radio communication system with moving objects |
| RU2805886C1 (en) * | 2023-05-26 | 2023-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии и системы" | Method for monitoring dynamic parameters of motion of icebreaker and slave vessel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2309543C2 (en) | System for radio communication with moving objects | |
| EP3285247B1 (en) | Air traffic and weather data aggregating and de-conflicting | |
| CN103646569A (en) | General aviation low-altitude monitor and service system | |
| EP3258619B1 (en) | Airbourne cellular communication system | |
| RU2319304C2 (en) | Complex of onboard digital communication instruments | |
| RU77738U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU44907U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2544007C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| Kato et al. | Location awareness system for drones flying beyond visual line of sight exploiting the 400 MHz frequency band | |
| RU58276U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2746148C1 (en) | Mobile radio communication system | |
| RU2427078C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU2530015C2 (en) | System of radio communication with moving objects | |
| RU52289U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU103046U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2505929C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU52290U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2535923C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU106064U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU99261U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| Kerczewski et al. | AeroMACS system characterization and demonstrations | |
| RU52291U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU104802U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2791262C1 (en) | Radio communication system with moving objects | |
| RU82971U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |