Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest system detonatora do u zycia w operacjach wybuchowych. Bardziej szczegó lowo niniejszy wynalazek dotyczy sposobu i systemu sterowania zdalnego systemem detonato- ra. Wynalazek dodatkowo dotyczy jednostki steruj acej i urz adzenia operacyjnego do realizacji sposobu. Detonator jest zwykle u zywany do powodowania wybuchu wielkiego ladunku wybuchowego, nawet chocia z same detonatory w pewnych przypadkach mog a by c u zywane jako ladunki. Przy ope- racjach wybuchowych wykonywane s a otwory, do których materia ly wybuchowe s a wk ladane w celu utworzenia ladunku. Detonator jest umieszczany wewn atrz lub w pobli zu materia lu wybuchowego, który jest wyzwalany przez element po srednicz acy detonatora. W du zych operacjach wybuchowych cz esto jest po zadane, zeby wywo lywa c dok ladnie obliczo- ne opó znienie wybuchu detonatorów w celu otrzymania zadanej sekwencji wybuchów. Opó znienie jest realizowane ró znymi sposobami, zale znie od typu uzywanego detonatora. Detonator mo ze by c na przyk lad pirotechniczny lub elektroniczny. W detonatorach pirotechnicznych zadane opó znienie wybu- chu jest realizowane za pomoc a ladunków opó zniaj acych, które maj a wst epnie ustalony czas zap lonu. W detonatorach elektronicznych zadane opó znienie jest zwykle realizowane za pomoc a obwodów elektronicznych, które odliczaj a zaprogramowany czas opó znienia i wtedy dostarczaj a pr ad do g lowicy zapalnika elektrycznego, która powoduje detonacj e detonatora. W wielu przypadkach po zadana jest mo zliwo sc przej scia wokó l miejsca wybuchu dla badania i kontroli celów przed zap lonem. Ponadto mo ze by c po zadana mo zliwo sc zainicjowania zap lonu z jakiegokolwiek dowolnego miejsca oddalonego od miejsca wybuchu. Jednym problemem zwi azanym z systemami detonatorów wed lug stanu techniki jest to, ze ope- rator musi inicjowa c zap lon z miejsca s asiaduj acego z miejscem wybuchu przez fizyczne naci sni ecie przycisków zabezpieczaj acych i zap lonowych zapalarki. W celu wyzwolenia detonatorów zapalarka jest do laczona do nich, na przyk lad za pomoc a zapalnika lub przewodów elektrycznych. Zap lon drog a radiow a zapewni lby bardziej dogodny system. Odpalanie zdalne detonatorów jest ujawnione na przyk lad w opisie patentowym nr USA 5 159 149. Celem opisanego tutaj systemu detonatora jest unikni ecie u zycia jakiegokolwiek fizycznego po lacze- nia miedzy detonatorami w naboju. Wed lug opisu ten cel jest osi agany przez wyposa zenie ka zdego detonatora naboju w odbiornik do odbioru sygna lu polecenia zap lonu z nadajnika. Przy przygotowy- waniu wybuchu przeno sna jednostka laduj aca i programuj aca jest przenoszona blisko miejsca wybu- chu, przy czym ta jednostka jest dolaczona do poszczególnych detonatorów dla ladowania elementów zapalnika elektrycznego i programowania zadanych czasów opó znienia w detonatorach. Jednak system detonatora z powy zszego opisu patentowego ma pewn a liczb e powa znych ogranicze n i wad. Chocia z fizyczne polaczenie ze sob a detonatorów za pomoc a zapalnika lub prze- wodów elektrycznych zosta lo wyeliminowane, wymagana jest jednostka laduj aca, która musi by c przenoszona blisko miejsca wybuchu. Jest oczywiste, ze to komplikuje wykonywan a prac e. Dalsz a wad a takiej metody jest to, ze stan detonatorów nie mo ze by c sprawdzony, gdy jednostka programu- jaca jest od laczona. W konsekwencji nie jest mo zliwe zapewnienie w pó zniejszym etapie, zeby deto- natory by ly ladowane i zeby by ly faktycznie detonowane, gdy odbior a polecenie zap lonu. Ponadto system wed lug powy zszego opisu patentowego jest zwi azany ze znacznym niebezpie- cze nstwem. W rzeczywisto sci osoba przygotowuj aca ladunki w miejscu wybuchu b edzie otoczona przez uzbrojone detonatory, które detonuj a po odbiorze polecenia zap lonu. Jakiekolwiek zak lócenie cz estotliwo sci radiowej w odbiorniku detonatora lub jakiekolwiek nieuwa zne wys lanie polecenia zap lo- nu przez nadajnik mia loby tragiczne konsekwencje. Jest nawet mo zliwe, ze inne zród lo sygna lu ra- diowego, niezwi azane z systemem detonatora, nada celowo lub przez pomy lk e sygna l radiowy, który zostanie zinterpretowany jako sygna l zap lonu przez odbiornik. Ponadto ka zdy indywidualny detonator musi by c wyposa zony w odbiornik. Uwzgl edniaj ac fakt, ze nabój mo ze zawiera c znaczn a liczb e detonatorów, mo ze to powodowa c znaczny wzrost kosztu systemu. Innym ogólnym problemem zwi azanym z radiowym odpalaniem detonatorów jest to, ze jest ko- nieczne zapewnienie, zeby tylko zamierzony nabój móg l by c odpalony. Na przyk lad wiele naboi mo ze by c umieszczonych w ograniczonym obszarze (w granicach jednego obszaru pokrycia radiowego), lecz mo ze by c po zadane odpalenie tylko jednego z tych naboi. Oczywistym problemem jest wtedy upewnienie si e, ze tylko zamierzony nabój jest odpalany.PL 203 447 B1 3 Odpowiednio do tego wyst epuje zapotrzebowanie na ulepszone systemy detonatorów, które eliminuja niebezpiecze nstwo i problemy wspomniane powy zej. Celem wynalazku jest rozwi azanie powy zszych problemów zwi azanych ze stanem techniki przez zapewnienie bezpiecznego sterowania zdalnego jednostk a steruj ac a, której funkcj a jest odpale- nie pewnej liczby detonatorów. Powy zszy cel jest osi agni ety przez sposób i system detonatora, jak zosta lo okre slone w zala- czonych zastrze zeniach. Dalsze zalety wynalazku b ed a widoczne z poni zszego opisu. Sposób sterowania zdalnego jednostk a steruj ac a w systemie detonatora wed lug wynalazku charakteryzuje si e tym, ze wybiera si e jednostk e steruj ac a spo sród wielu jednostek steruj acych i wy- biera si e urz adzenie operacyjne spo sród wielu urz adze n operacyjnych oraz do lacza si e wybrane urz adzenia operacyjne do wybranej jednostki steruj acej, przy czym jest ustalany dedykowany protokó l komunikacyjny do komunikacji bezprzewodowej mi edzy wybranym urz adzeniem operacyjnym i wy- bran a jednostk a steruj ac a, który umo zliwia komunikacj e tylko mi edzy wybranym urz adzeniem opera- cyjnym i wybran a jednostk a steruj ac a, i przesy la si e dane steruj ace zgodnie z wymienionym protoko- lem komunikacyjnym z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej. Korzystnie podczas dolaczania urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej okre sla si e etykiet e unikaln a dla zwi azku, która jest zarejestrowana zarówno w jednostce steruj acej jak i w urz a- dzeniu operacyjnym, przesy la si e i sprawdza si e wzgl edem okre slonej etykiety w jednostce odbiorczej etykiet e, czego wymaga protokó l komunikacyjny dla komunikacji bezprzewodowej. Korzystnie podczas dolaczania urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej rejestruje si e identyfikacj e wybranego urz adzenia operacyjnego w jednostce steruj acej i przesy la si e identyfikacje razem z danymi steruj acymi podczas komunikacji zgodnie z ustalonym protoko lem komunikacyjnym. Korzystnie przesy la si e identyfikacj e odbiornika, co jest wymagane protoko lem komunikacyj- nym, i sprawdza si e przesy lan a identyfikacj e odbiornika wzgl edem zarejestrowanej identyfikacji w jednostce odbiorczej. Korzystnie do identyfikacji ka zdej jednostki stosuje si e adres unikalny dla jednostki. Korzystnie szyfruje si e, co jest wymagane protoko lem komunikacyjnym, okre slone z góry cz esci danych przesy lanych z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej przed jego przes laniem. Korzystnie podczas dolaczania urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej przesy la si e szyfrowane dane mi edzy urz adzeniem operacyjnym i jednostk a steruj ac a, a podczas przesy lania da- nych steruj acych szyfruje si e, za pomoc a wymienionych szyfrowanych danych, wybrane czesci da- nych przesy lanych z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej. Korzystnie tworzy si e tabel e szyfrowania, z szyfrowanymi danymi, zawieraj ac a pewn a liczb e zapisów szyfrowania. Korzystnie podczas przesy lania danych steruj acych zgodnie z protoko lem komunikacyjnym przesy la si e wska znik szyfrowania z jednostki steruj acej do urz adzenia operacyjnego, a wska znik szyfrowania wskazuje zapis szyfrowania w tabeli szyfrowania dla u zycia w nast epnej operacji szyfro- wania danych. Korzystnie szczególny zapis szyfrowania wskazuje si e tylko raz, a nast epnie usuwa. Korzystnie w danych steruj acych przesy lanych z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj a- cej zawiera si e polecenie zap lonu rozkazuj ace jednostce steruj acej odpalenie naboju. Korzystnie szyfruje si e polecenie zap lonu. Korzystnie w danych steruj acych przesy lanych z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj a- cej zawiera si e polecenie uzbrojenia rozkazuj ace jednostce steruj acej uzbrojenie naboju. Korzystnie szyfruje si e polecenie uzbrojenia. Korzystnie podczas dolaczania urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej przeprowadza sie ladowanie baterii w urz adzeniu operacyjnym, co jest korzystnie wykonywane, gdy urz adzenie ope- racyjne jest w kontakcie z jednostk a steruj ac a. Korzystnie podczas przesy lania danych steruj acych z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej inicjalizuje si e przesy lanie z urz adzenia operacyjnego przez wysy lanie adresowanego ko- munikatu inicjacji do jednostki steruj acej, potwierdza si e inicjacj e z jednostki steruj acej przez wys lanie adresowanego komunikatu potwierdzenia do urz adzenia operacyjnego, a w komunikacie potwierdze- nia zawiera si e ponadto wska znik szyfrowania wskazuj acy zapis szyfrowania u zywany przy przesy la- niu danych steruj acych, szyfruje si e w urz adzeniu operacyjnym wybrane cz esci przesy lanych danych, a wskazany zapis szyfrowania stosuje si e do szyfrowania i przesy la si e szyfrowane danych z urz a- dzenia operacyjnego do jednostki steruj acej w adresowanym komunikacie.PL 203 447 B1 4 System detonatora wed lug wynalazku charakteryzuje si e tym, ze jednostki steruj ace i urz adze- nia operacyjne s a zaprojektowane w taki sposób, ze jednostka steruj aca i urz adzenie operacyjne, wybrane spo sród wielu jednostek steruj acych i urz adze n operacyjnych, s a mo zliwe do do laczenia do siebie przez ustalenie dedykowanego protoko lu komunikacyjnego, a protokó l komunikacyjny umo zliwia bezpieczne przesy lanie bezprzewodowe informacji steruj acej z wybranego urz adzenia operacyjnego do wybranej jednostki steruj acej zwi azanych ze sob a, a wymieniona jednostka steru- j aca jest do laczona i przystosowana do sterowania dzia laniem naboju detonatorów w oparciu o in- formacj e steruj ac a przesy lan a z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej zgodnie z wymie- nionym protoko lem. Korzystnie dedykowany protokó l komunikacyjny wymaga przesy lania etykiety unikalnej dla zwi azania, w przypadku komunikacji bezprzewodowej, mi edzy wybranym urz adzeniem operacyjnym i wybran a jednostk a steruj ac a. Korzystnie dedykowany protokó l komunikacyjny wymaga przesy lania identyfikacji odbiornika, w przypadku komunikacji bezprzewodowej, mi edzy wybranym urz adzeniem operacyjnym i wybran a jednostk a steruj ac a. Korzystnie jednostka odbiorcza jest przystosowana do sprawdzania, czy identyfikacja odbiorni- ka odpowiada rzeczywistej identyfikacji odbiornika. Korzystnie identyfikacja odbiornika jest adresem unikalnym dla jednostki odbiorczej. Korzystnie co najmniej jedno z wybranych urz adze n operacyjnych i wybrana jednostka steruj a- ca s a przystosowane do szyfrowania okre slonych z góry cz esci danych przesy lanych bezprzewodowo zgodnie z protoko lem komunikacyjnym. Korzystnie jednostka steruj aca jest przystosowana do wytwarzania tablicy szyfrowania, a tak ze do przesy lania tabeli szyfrowania do urz adzenia operacyjnego w po laczeniu ze zwi azaniem jednostki steruj acej i urz adzenia operacyjnego ze sob a. Korzystnie tabela szyfrowania zawiera okre slon a liczb e zapisów szyfrowania. Korzystnie jednostka steruj aca jest przystosowana do bezprzewodowego przesy lania do urz a- dzenia operacyjnego wska znika wskazuj acego zapis szyfrowania w tabeli szyfrowania dla u zycia w nast epnej operacji szyfrowania danych. Korzystnie jednostka steruj aca nie jest przystosowana do przesy lania wska znika wskazuj acego poprzednio wskazany zapis szyfrowania. Korzystnie urz adzenie operacyjne jest przystosowane do bezprzewodowego przesy lania pole- cenia uzbrojenia do jednostki steruj acej, a polecenie uzbrojenia rozkazuje jednostce steruj acej uzbro- jenie naboju do laczonego do jednostki steruj acej. Korzystnie urz adzenie operacyjne ponadto jest przystosowane do szyfrowania polecenia uzbro- jenia przed bezprzewodowym jego przes laniem do jednostki steruj acej. Korzystnie urz adzenie operacyjne jest przystosowane do bezprzewodowego przesy lania pole- cenia zap lonu do jednostki steruj acej, a polecenie zap lonu rozkazuje jednostce steruj acej odpalenie naboju do laczonego do jednostki steruj acej. Korzystnie urz adzenie operacyjne ponadto jest przystosowane do szyfrowania polecenia zap lo- nu przed bezprzewodowym jego przes laniem do jednostki steruj acej. Korzystnie jednostka steruj aca jest zaopatrzona w oprawk e, w której urz adzenie operacyjne ma by c umieszczone, gdy urz adzenie operacyjne i jednostka steruj aca s a zwiazane ze sob a. Korzystnie jednostka steruj aca jest ponadto przystosowana do bezprzewodowego przesy lania danych, dotycz acych jej biezacego stanu, do urz adzenia operacyjnego. Wed lug wynalazku system detonatora zawiera jednostk e steruj ac a, tak a jak zapalarka, do której jest dolaczony nabój detonatorów. Nabój zawiera co najmniej jeden, a korzystnie wiele detonatorów. Po laczenie mi edzy nabojem i jednostk a steruj ac a mo ze by c zrealizowane, na przyk lad, za pomoc a jednego lub wi ekszej liczby zapalników lub przewodów elektrycznych. Z urz adzenia operacyjnego, które jest korzystnie przeno sne, polecenia mog a by c wysy lane drog a radiow a do jednostki steruj acej. Na przyk lad, polecenie zap lonu mo ze by c przesy lane z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj a- cej, w którym to przypadku jednostka steruj aca odpowiada na polecenie zap lonu przez odpalenie de- tonatorów. System detonatora jest przeznaczony do sterowania przez operatora. Wed lug jednego aspektu obecny wynalazek zapewnia system detonatora, w którym jednostka steruj aca mo ze by c sterowana radiowo w bezpieczny sposób przez przeno sne urz adzenie operacyj- ne. Bezpiecze nstwo systemu jest otrzymywane przez przesy lanie polece n (danych steruj acych) z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej zgodnie z ustalonym protoko lem komunikacyjnym.PL 203 447 B1 5 Bezpieczne przesy lanie danych steruj acych z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej jest otrzymywane na przyk lad przez szyfrowanie lub przez urz adzenie operacyjne i urz adzenie steruj ace, majace unikalne adresy nadajnika i odbiornika, które s a weryfikowane dla ka zdej transmisji. Wed lug innego aspektu, obecny wynalazek zapewnia system detonatora zawieraj acy urz adze- nie operacyjne wybrane spo sród wielu urz adze n operacyjnych i jednostk e steruj ac a wybran a spo sród wielu jednostek steruj acych. Wybrane urz adzenie operacyjne jest nast epnie do laczone logicznie lub zwi azane z wybran a jednostk a steruj ac a. Po zwi azaniu wybranego urz adzenia operacyjnego z wybra- n a jednostk a steruj ac a, urz adzenie operacyjne mo ze bezpiecznie i bezprzewodowo przesy lac polece- nia do jednostki steruj acej. Przesy lanie polece n z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej ma miejsce w taki sposób, ze tylko zamierzona, wybrana jednostka steruj aca odpowiada na wymienione polecenia. To zapewnia, ze okre slone z góry, przeno sne urz adzenie operacyjne mo ze tylko wys la c polecenia do wybranej jednostki steruj acej, z któr a to urz adzenie operacyjne jest zwi azane. Ponadto przesy lanie polece n jest dokonywane w taki sposób, ze tylko zamierzone, wybierane urz adzenie ope- racyjne jest zdolne do wysy lania wymienionych polece n do jednostki steruj acej. To zapewnia, ze okre slona z góry jednostka steruj aca mo ze by c sterowana radiowo tylko przez okre slone z góry urz a- dzenie operacyjne, mianowicie urz adzenie, z którym jednostka steruj aca by la poprzednio zwi azana. Jednak jest mo zliwe sterowanie jednostk a steruj ac a równie z za pomoc a przycisków zapewnionych na samej jednostce steruj acej, bez wzgl edu na to, czy by la ona zwi azana z urz adzeniem operacyjnym, czy nie (tj. miejscowe sterowanie nieradiowe). Wed lug dalszego aspektu, wynalazek zapewnia system detonatora, w którym urz adzenie operacyjne i jednostka steruj aca s a wymienne dla równowa znych jednostek mi edzy kolejnymi odpa- leniami. To jest osi agane przez jednostk e steruj ac a zaprojektowan a w taki sposób, ze mo ze by c do laczona lub zwi azana logicznie z ró znymi urz adzeniami operacyjnymi, jednak tylko pojedynczo. Odpowiednio urz adzenie operacyjne mo ze by c zwi azane z ró znymi jednostkami steruj acymi, jednak tylko pojedynczo. System detonatora, jak opisany powy zej, ma kilka zalet. Umo zliwia on mi edzy innymi bezpiecz- ne sterowanie radiowe jednostk a steruj ac a. Poniewa z tylko jedno urz adzenie operacyjne mo ze by c zwi azane z jednostk a steruj ac a w dowolnym czasie, jednostka steruj aca mo ze by c sterowana radiowo lub sterowana tylko przez to szczególne urz adzenie operacyjne. Zatem jednostka steruj aca nie mo ze by c sterowana lub kontrolowana przez jakiekolwiek inne urz adzenie operacyjne, albo celowo albo przez pomy lk e. Je zeli zadne urz adzenie operacyjne nie by lo zwi azane z okre slon a z góry jednostk a steruj ac a, wtedy ta jednostka steruj aca nie mo ze by c sterowana radiowo przez jakiekolwiek urz a- dzenie operacyjne. To zapewnia, ze nikt inny tylko operator posiadaj acy urz adzenie operacyjne zwi azane z jednostk a steruj ac a mo ze drog a radiow a spowodowa c odpalenie detonatorów zawartych w systemie. Inn a zalet a systemu opisanego powy zej jest to, ze operator przed ka zdym zap lonem b edzie móg l wybra c jedno urz adzenie operacyjne i jedn a jednostk e steruj ac a spo sród wielu równowa znych urz adze n i jednostek. To znaczy, ze operator nie musi obs lugiwa c oddzielnego urz adzenia operacyj- nego dla ka zdej jednostki steruj acej. Zamiast tego operator ma opcj e powi azania jakiejkolwiek dowol- nie wybranej jednostki steruj acej i urz adzenia operacyjnego ze sob a dla utworzenia pary przed ka z- dym zap lonem. Naturalnie to daje zalety logistyczne i w dodatku umo zliwia, ze wadliwie dzia laj ace urz adzenie lub jednostka steruj aca s a wy laczane z dzia lania bez oddzia lywania na jak akolwiek inn a jednostk e. Dalsz a zalet a radiowego systemu detonatora wed lug wynalazku jest to, ze urz adzenie opera- cyjne i zapalarka nadaj a si e do wielokrotnego u zycia. To jest realizowane przez zaprojektowanie ich w taki sposób i ustawienie ich w takiej odleg lo sci od detonatorów, ze nie s a one uszkadzane, gdy na- bój jest odpalany. Wed lug innego aspektu, obecny wynalazek zapewnia sposób radiowej transmisji danych w sys- temie detonatora z okre slonego z góry urz adzenia operacyjnego do okre slonej z góry jednostki steru- jacej, która jest do laczona do wielu detonatorów i steruje wymienionymi detonatorami. Sposób zawie- ra etapy laczenia urz adzenia operacyjnego z jednostk a steruj ac a, ustalania dedykowanego protoko lu komunikacyjnego dla radiokomunikacji i przesy lania danych z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej zgodnie z wymienionym protoko lem komunikacyjnym. Wed lug dalszego aspektu, obecny wynalazek zapewnia sposób bezpiecznego radiowego odpa- lania pewnej liczby detonatorów do laczonych do okre slonej z góry jednostki steruj acej. Radiowe odpa- lanie jest inicjowane przez okre slone z góry, przeno sne urz adzenie operacyjne, które przesy la szyfro-PL 203 447 B1 6 wane dane, w laczaj ac polecenie zap lonu, do jednostki steruj acej. Szyfrowane dane, stosowane do szyfrowania polece n, s a znane tylko dla okre slonej z góry jednostki steruj acej i okre slonego z góry urz adzenia operacyjnego oraz s a ustalane przed odpalaniem. To zapewnia, ze wyst epuje tylko jedno przeno sne urz adzenie operacyjne, które w danej chwili mo ze transmitowa c radiowo polecenie zap lonu do jednostki steruj acej. Wed lug wynalazku szyfrowane dane mog a by c jednak wymienione. Zarówno w urz adzeniu ope- racyjnym, jak i w jednostce steruj acej. Niemniej jednak, przy wymianie szyfrowanych danych jakiekol- wiek poprzednie szyfrowane dane s a usuwane. Okre slona z góry jednostka steruj aca jest czu la tylko na polecenia, które by ly szyfrowane za pomoc a ostatnich szyfrowanych danych. W konsekwencji jed- nostka steruj aca i drugie urz adzenie operacyjne mog a odebra c nowy zbiór szyfrowanych danych, a poprzednie szyfrowane dane w jednostce steruj acej s a usuwane. Tylko urz adzenie operacyjne, któ- re odebra lo ostatni zbiór szyfrowanych danych, mo ze by c u zywane do transmisji szyfrowanych danych do jednostki steruj acej. To umo zliwia zastosowanie jakiegokolwiek dowolnie wybranego urz adzenia operacyjnego, pod warunkiem, ze odebra lo ono biezace szyfrowane dane. Szyfrowane sygnalizowanie wed lug obecnego wynalazku zmniejsza, wi ec tak ze niebezpiecze n- stwo utraty lub ukradzenia u zywanego urz adzenia operacyjnego dla niew la sciwych celów lub usi lowa- nia spowodowania uszkodzenia. Alternatywnie s a wymieniane identyfikacje (numery identyfikacji), gdy s a laczone ze sob a urz a- dzenie operacyjne i jednostka steruj aca, a identyfikacje s a u zywane przy transmisji danych mi edzy nimi. Urz adzenie operacyjne jest zaprojektowane tylko do transmisji danych, które s a adresowane do jednostki steruj acej, z któr a urz adzenie operacyjne bylo ostatnio zwi azane. Odpowiednio jednostka steruj aca jest zaprojektowana tylko do transmisji danych, które s a adre- sowane do urz adzenia operacyjnego, z którym jednostka steruj aca by la ostatnio zwi azana. Za pomo- c a protoko lu komunikacyjnego, który wymaga poprawnie adresowanej transmisji danych, jak równie z poprawnie adresowanej odpowiedzi na nie, jest zapewniony jednoznaczny tor komunikacyjny mi edzy urz adzeniem operacyjnym i jednostk a steruj ac a. Wed lug jednego korzystnego wykonania, obecny wynalazek zapewnia system detonatora, w którym przeno sne urz adzenie operacyjne jest do laczone do jednostki steruj acej, dla pó zniejszego u zycia w polaczeniu z szyfrowanym sterowaniem i/lub kontrol a. W tym przypadku szyfrowane dane s a wymieniane podczas po laczenia urz adzenia operacyjnego z jednostk a steruj ac a, które to dane s a u zywane w pó zniejszym etapie dla szyfrowanej transmisji polece n z urz adzenia operacyjnego do jed- nostki steruj acej. Wed lug innego korzystnego wykonania, obecny wynalazek zapewnia system detonatora, w któ- rym przeno sne urz adzenie operacyjne mo ze by c po laczone z jednostk a steruj ac a, dla pó zniejszego u zycia wraz ze sterowaniem i/lub kontrol a. Wed lug tego wykonania unikalne numery identyfikacji s a wymieniane w zwi azku z po laczeniem urz adzenia operacyjnego z jednostk a steruj ac a, a wymienione numery identyfikacji s a u zywane w pó zniejszym etapie dla adresowanej transmisji danych mi edzy urz adzeniem operacyjnym i jednostk a steruj ac a. W jeszcze innym wykonaniu urz adzenie operacyjne i jednostka steruj aca s a nast epnie przysto- sowane do transmisji danych z jednostki steruj acej do urz adzenia operacyjnego. Te dane mog a by c ukryte (np. zaszyfrowane), jak w przypadku z poleceniami przesy lanymi z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej. To mo ze by c tak ze ogólnodost epne, co oznacza, ze mo ze by c latwo przej ete przez urz adzenia inne ni z urz adzenie operacyjne. To wykonanie umo zliwia transmisj e danych stanu, dotycz acych jednostki steruj acej, z jednostki steruj acej do urz adzenia operacyjnego. Dane stanu mo- g a zawiera c na przyk lad informacj e o tym, czy jednostka steruj aca jest gotowa do odpalenia, czy nie. Ponadto jest mo zliwe, zeby system zawiera l jednostk e kontroluj ac a. Jednostka kontroluj aca mo ze by c zaprojektowana do interpretacji wszystkich lub cz esci danych i polece n przesy lanych mi e- dzy urz adzeniem operacyjnym i jednostk a steruj ac a. Jednak nie mo ze sama przesy la c równowa znych polece n lub danych. To umo zliwia, ze przesy lane polecenia operacyjne i/lub przesy lane dane stanu, je zeli wyst epuj a, s a rejestrowane i pami etane w jednostce kontroluj acej. Dane mog a by c u zywane w pó zniejszym etapie, na przyk lad jako dane statystyczne lub do badania przebiegu zdarze n w razie wypadku. To jest mo zliwe ze wzgl edu na fakt, ze przesy lane polecenia zawieraj a dane ogólne, które mog a by c interpretowane przez urz adzenia inne ni z urz adzenie operacyjne, a jednostka steruj aca na przyk lad przez jednostk e kontroluj ac a. Jest równie z mo zliwe sterowanie jednostk a steruj ac a nie tylko przez urz adzenie operacyjne, lecz tak ze za pomoc a przycisków na jednostce steruj acej.PL 203 447 B1 7 Jednostka steruj aca jest odpowiedzialna tak ze za dodatkowe sterowanie i sprawdzanie detona- tora, takie jak testowanie i kontrole stanu, i za programowanie czasów opóznienia, je zeli s a stosowa- ne. System mo ze by c wykonany w sposób, który umo zliwia transmisj e czasów opó znienia do jednostki steruj acej z urz adzenia operacyjnego. Wed lug szczególnie korzystnego wykonania wynalazku, polecenie jest przesy lane z przeno- snego urz adzenia operacyjnego do zapalarki, która s lu zy jako przyk lad jednostki steruj acej, okre slonej w obecnym zg loszeniu patentowym przez (a) przeno sne urz adzenie operacyjne przesy laj ace sygna l zawieraj acy identyfikator wskazuj acy jednostk e steruj ac a, (b) wskazan a jednostk e steruj ac a przesy laj ac a sygna l zawierajacy identyfikator wskazuj acy od- no sne urz adzenie operacyjne i wska znik wskazuj acy pozycj e w poprzednio uzgodnionej tabeli szyfro- wania (która by la przesy lana podczas poprzedniego etapu laczenia), (c) przeno sne urz adzenie operacyjne, szyfruj ace, za pomoc a wskazanej pozycji tabeli szyfro- wania, polecenie dla jednostki steruj acej i przesy laj ace szyfrowane polecenie w sygnale zawieraj acym identyfikator wskazuj acy jednostk e steruj ac a i (d) jednostk e steruj ac a deszyfruj ac a polecenie za pomoc a wskazanej pozycji tabeli szyfrowania. Zatem jednostka steruj aca okre sla, która pozycja szyfrowania ma by c u zyta w nast epnej trans- misji. Jednostka steruj aca wybiera swobodnie pozycje szyfrowania w tabeli szyfrowania przed ka zd a transmisj a i ka zda pozycja szyfrowania jest u zywana tylko raz. To zapewnia ca lkowicie bezpieczne szyfrowanie, poniewa z tabela szyfrowania by la przesy lana podczas poprzedniego etapu w taki spo- sób, ze to mog loby by c zinterpretowane tylko przez do laczone urz adzenie operacyjne. Odpowiednio wyst epuje tylko jedno przeno sne urz adzenie operacyjne, które ma dost ep do poprawnej (ostatniej, a wi ec w la sciwej) tabeli szyfrowania. Wed lug wynalazku przeno sne urz adzenie operacyjne jest do laczone do jednostki steruj acej przez urz adzenie operacyjne i jednostk e steruj ac a wymieniaj ac a dane adresu i zgadzaj ac a si e na ustalony protokó l komunikacyjny. Ponadto jest korzystnie okre slany specyficzny zbiór danych, a transmisja danych zawartych w tym zbiorze danych do jednostki steruj acej jest mo zliwa tylko z okre- slonego z góry urz adzenia operacyjnego i z tego urz adzenia operacyjnego tylko do okre slonej z góry jednostki steruj acej. Zatem okre slone z góry urz adzenie operacyjne jest zwi azane z okre slon a z góry jednostk a steruj ac a. Po zwi azaniu jednostek ze sob a nawzajem przez wymian e danych adresu i pro- tokó l komunikacyjny uwa za si e, ze bezpieczny tor radiokomunikacyjny zostaje ustalony mi edzy jed- nostkami. W konsekwencji wynalazek zapewnia sposób bezpiecznego radiowego przesy lania danych z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej. Dane adresu s a u zywane do kierunkowego przesy lania wiadomo sci mi edzy jednostk a steruj ac a i urz adzeniem operacyjnym. Gdy urz adzenie operacyjne i jednostka steruj aca odpowiednio odbieraj a wiadomo sc z poprawnym adresem odbiornika, ka zda jednostka kontroluje, czy wiadomo sc by la prze- znaczona dla niej. Po odbiorze poprawnie zaadresowana wiadomo sc jest poddawana kontroli dla sprawdzenia, czy poprzednio uzgodniony protokó l komunikacyjny jest u zywany. Je zeli odebrana wia- domo sc nie jest zgodna z protoko lem komunikacyjnym, wiadomo sc jest odrzucana. Korzystne jest dla wymienionego protoko lu komunikacyjnego u zycie szyfrowania, aby zapewni c wystarczaj ac a jedno- znaczno sc przy weryfikacji protoko lu komunikacyjnego. Jest tak ze mo zliwe jednoczesne przesy lanie adresu nadawcy, co zapewnia dodatkowy sposób zabezpieczenia tego, ze biezaca wiadomo sc po- chodzi od w la sciwego nadawcy. Wed lug korzystnego wykonania wynalazku, dane adresu i protokó l komunikacyjny, jak równie z jakiekolwiek dane szyfrowania s a przesy lane do urz adzenia operacyjnego i jednostki steruj acej odpo- wiednio, gdy urz adzenie operacyjne jest ustawione w pobli zu jednostki steruj acej dla ladowania baterii w urz adzeniu operacyjnym. Jest przez to mo zliwe zapewnienie, ze dane adresu i protokó l komunika- cyjny (jak równie z szyfrowane dane, jezeli wyst epuj a) s a znane tylko jednej szczególnej jednostce steruj acej i jednemu szczególnemu urz adzeniu operacyjnemu. Wa zn a zalet a obecnego wynalazku jest to, ze jakiekolwiek dowolnie wybrane urz adzenie ope- racyjne mo ze by c u zyte wraz z jak akolwiek dowolnie wybran a jednostk a steruj ac a, pod warunkiem, ze te jednostki zosta ly zwi azane ze sob a nawzajem podczas poprzedniej procedury prezentacji, jak opi- sana powy zej. Zatem jest mo zliwe z jednej strony upewnienie si e, ze tylko jedno urz adzenie operacyj- ne jednocze snie jest zdolne do u zycia bezpiecznego toru radiokomunikacyjnego, lacz acego go z jed- nostk a steruj ac a. Z drugiej strony jakiekolwiek urz adzenie operacyjne mo ze by c do laczone do jed- nostki steruj acej. Skoro tylko urz adzenie operacyjne jest dolaczone do jednostki steruj acej, poprzed-PL 203 447 B1 8 nie po laczenie, je zeli wyst api lo, jest odrzucane. Odpowiednio po laczenie jest wa zne tylko dla jedno- stek, które by ly ostatnie dolaczone (zwi azane) ze sob a nawzajem. Zatem system detonatora wed lug wynalazku zawiera jednostk e steruj ac a, tak a jak zapalarka i przeno sne urz adzenie operacyjne. Jednostka steruj aca jest przystosowana do sterowania wieloma detonatorami do laczonymi do niej. Detonatory mog a by c do laczone do jednostki steruj acej za pomoc a przewodów elektrycznych (takich jak szyna) lub niskoenergetyczny drut topikowy lub rurkowanie (takie jak NONEL™). Urz adzenie operacyjne jest przystosowane do przesy lania drog a radiow a, na zadanie operatora przenosz acego urz adzenie operacyjne, dane zawieraj ace na przyk lad polecenie uzbrojenia lub polecenie zap lonu do jednostki steruj acej. Nale zy zaznaczy c, ze nic nie zapobiega przej eciu przez inne elementy wyposa zenia przynajm- niej cz esci komunikacji mi edzy jednostk a steruj ac a i urz adzeniem operacyjnym. Ten typ przej ecia mo ze by c u zyteczny, na przyk lad przy ocenie funkcji systemu lub celów statystycznych. Podsumowuj ac, obecny wynalazek zapewnia system detonatora zawieraj acego urz adzenie operacyjne i jednostk e steruj ac a, a system przedstawia mi edzy innymi nast epuj ace cechy: - Urz adzenie operacyjne i jednostka steruj aca s a zdolne do komunikowania si e przez sygna ly radiowe w sposób bezpieczny. Jednostka steruj aca nie mo ze by c sterowana i kontrolowana przez sygna ly radiowe z nieupowa znionych nadajników radiowych, niezale znie czy to jest niespecyficzne urz adzenie operacyjne, czy jednostka steruj aca lub jakikolwiek inny nadajnik radiowy. Urz adzenie operacyjne i jednostka steruj aca s a zaprojektowane w taki sposób, ze ka zde z nich jest wymienne przez równowa zne jednostki. Podczas jednego zap lonu jednostka steruj aca mo ze by c sterowana przez pierwsze urz adzenie operacyjne i podczas innego zap lonu przez drugie urz adzenie operacyjne. Rozumie si e samo przez si e, ze kolejne zap lony mog a by c sterowane i kontrolowane przez jedno pojedyncze urz adzenie operacyjne, lecz s a realizowane przez ró zne jednostki steruj ace. - Urz adzenie operacyjne i jednostka steruj aca mog a by c u zyte ponownie po odpaleniu naboju. Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przyk ladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia g lówne elementy systemu detonatora wed lug wynalazku, fig. 2 jest schematem blokowym opisuj acym proces w urz adzeniu operacyjnym, przy zwi azaniu urz adzenia operacyjnego z jednostk a steruj ac a, fig. 3 jest schematem blokowym opisuj acym proces w jednostce steruj acej, przy zwi azaniu urz adzenia operacyjnego z jednostk a steruj ac a, a fig. 4 jest schematem blokowym opisuj acym proces w urz adzeniu operacyjnym, przy za ladowaniu i odpaleniu naboju. Figura 1 przedstawia g lówne elementy systemu detonatora wed lug wynalazku. System zawiera przeno sne urz adzenie operacyjne i jednostk e steruj ac a, tak a jak zapalarka. Jednostka steruj aca jest do laczona do pewnej liczby detonatorów, które razem tworz a nabój. Urz adzenie operacyjne jest u zy- wane do przesy lania polece n lub danych eksploatacyjnych do jednostki steruj acej, która z kolei jest przystosowana do sterowania detonatorami w naboju i powodowania ich wybuchu. Jednostka steruj aca, któr a zwykle stanowi zapalarka, i urz adzenie operacyjne s a oba zaopa- trzone w elementy do radiokomunikacji, które umo zliwiaj a im komunikacj e przez nadawanie i odbiór sygna lów radiowych. W dodatku zapalarka i urz adzenie operacyjne s a zaopatrzone w baterie, które dostarczaj a pr ad do ka zdego urz adzenia. Zapalarka jest przystosowana do powodowania zap lonu naboju. W tym celu jest ona do laczona do naboju. Zale znie od konstrukcji detonatorów tworz acych nabój, po laczenie mo ze by c wykonane na przyk lad za pomoc a przewodów elektrycznych lub rurkowania NONEL™. Urz adzenie operacyjne jest przeznaczone do u zycia przez operatora do sterowania zapalark a przez wysy lanie do niej danych steruj acych drog a radiow a i do monitorowania zapalarki przez odbiór z niej danych stanu drog a radiow a. Ponadto dla urz adzenia operacyjnego i zapalarki s a przypisane unikalne identyfikacje, które s a przystosowane do przesy lania wraz z danymi steruj acymi lub polece- niami sterowania, wi ec ze odbiornik i nadajnik mog a zidentyfikowa c si e nawzajem w jednoznaczny sposób podczas komunikacji. Zapalarka jest zaopatrzona w oprawk e, w której urz adzenie operacyjne mo ze by c umieszczone, gdy nie jest u zywane do sterowania zapalark a. Gdy urz adzenie operacyjne jest umieszczone w oprawce, przeprowadzane s a dwa etapy. Jednym jest ladowanie baterii urz adzenia operacyjnego, drugim jest wprowadzenie urz adzenia operacyjnego i jednostki steruj acej jedno w drugie. W zwi azku z wprowadzeniem, urz adzenie operacyjne i zapalarka s a zwi azane ze sob a nawzajem, aby umo zliwi c bezpieczne i jednoznaczne przesy lanie danych z urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej. Podczas polaczenia urz adzenia operacyjnego i jednostki steruj acej ze sob a, ustalany jest wspólny, dedykowany protokó l komunikacyjny dla radiokomunikacji, który umo zliwia komunikacj ePL 203 447 B1 9 drog a radiow a ze sob a. W zwi azku z tym wprowadzeniem, jakiekolwiek poprzednie po laczenie prze- staje by c wa zne. Zatem ka zde urz adzenie operacyjne mo ze by c po laczone nie wi ecej ni z z jedn a za- palark a w dowolnej danej chwili. Odpowiednio ka zda zapalarka mo ze by c po laczona nie wi ecej ni z z jednym urz adzeniem operacyjnym w dowolnej danej chwili. To wprowadzenie jest korzystnie wyko- nywane automatycznie, gdy urz adzenie operacyjne jest umieszczone w oprawce zapalarki. Odno snie do fig. 2 i 3, zostanie opisany poni zej bardziej szczegó lowo korzystny sposób lacze- nia urz adzenia operacyjnego i zapalarki (jednostki steruj acej). Fig. 2 jest schematem blokowym, ilu- struj acym proces maj acy miejsce w urz adzeniu operacyjnym i fig. 3 jest schematem blokowym, ilustru- jacym proces majacy miejsce w zapalarce. Naturalnie procesy odpowiednio w urz adzeniu operacyj- nym i zapalarce s a wykonywane równoleg le podczas etapu polaczenia. Podczas po laczenia zapalarka przechowuje identyfikacj e urz adzenia operacyjnego w pami eci i urz adzenie operacyjne przechowuje identyfikacj e zapalarki w pami eci. W celu dalszego zapewnienia, zeby tylko zadane urz adzenie operacyjne by lo u zywane do sterowania zapalark a, protokó l komunika- cyjny korzystnie wymaga tak ze szyfrowania wybranych cz esci radiokomunikacji za pomoc a nienada- jacego si e do wielokrotnego u zycia szyfru z jedn a p etl a. Podczas tego polaczenia tabela szyfrowania jest dlatego generowana losowo przez zapalark e, a ta tabela szyfrowania jest wtedy przesy lana do urz adzenia operacyjnego u zywanego w pó zniejszym etapie w po laczeniu z szyfrowanym przesy la- niem danych. To jest szczególnie korzystne dla okre slonych instrukcji z urz adzenia operacyjnego, takich jak rozkazy uzbrojenia i rozkazy odpalenia przesy lane w zaszyfrowanej postaci do zapalarki. Ca la komunikacja lub przynajmniej przesy lanie polecenia odpalenia zachodzi korzystnie przez powtórzenie ka zdego ci agu znaków danych trzy razy, a decyzja jest oparta na wi ekszo sci bitów decy- duj acych, czy by l otrzymany poprawny ci ag znaków. Zatem ka zdy ci ag znaków danych jest odbierany trzy razy, a dwa z tych ci agów znaków musz a by c interpretowane w ten sam sposób dla akceptacji. W przypadku trzech kolejnych braków odpowiedzi lub b lednych odpowiedzi z urz adzenia operacyjne- go, zapalarka powróci do normalnego stanu i b edzie oczekiwa c na nowy sygna l uzbrajania. Podczas polaczenia dla ka zdej wiadomo sci jest korzystnie przypisywany przedrostek, a ten przedrostek jest u zywany przez jednostk e odbiorcz a do rozró zniania ró znych typów wiadomo sci. W dodatku wed lug korzystnego wykonania dioda elektroluminescencyjna (LED) oznaczona "komuni- kacja" w jednostce nadawczej zapali si e podczas ka zdego przesy lania danych. Etap polaczenia urz adzenia operacyjnego i zapalarki ze sob a jest zaczynany, gdy urz adzenie operacyjne jest umieszczane w specjalnej oprawce zastosowanej na zapalarce. Jak pokazano na fig. 2, po laczenie (dopasowanie) zaczyna si e, gdy zapalarka tworzy i przechowuje tabel e szyfrowania zawieraj ac a pewn a liczb e bloków szyfrowania. Korzystnie nowa tabela szyfrowania jest generowana losowo dla ka zdej nowej procedury po laczenia. Zapalarka jest przystosowana do utrzymywania wska znika transmisji wskazuj acego jedn a z czterech ró znych warto sci 0-3, gdzie warto sc 0 oznacza, ze polaczenie jest zako nczone, 1 oznacza, ze zapalarka powinna wys la c w lasn a identyfikacj e razem z kodem przeka znikowym, 2 oznacza, ze zapalarka powinna zada c transmisji identyfikacji urz adzenia operacyjnego i 3 oznacza, ze zapalarka powinna wys la c blok szyfrowania do urz adzenia operacyjnego. Po utworzeniu tabeli szyfrowania i zapami etaniu jej w zapalarce, wska znik transmisji w zapalar- ce jest ustawiony na 1. Zapalarka kontroluje wtedy, czy s a jakiekolwiek dane w buforze odbiorczym, co w tej chwili nie przedstawia si e tak, poniewa z urz adzenie operacyjne nie wys lalo jeszcze jakichkol- wiek danych. Zapalarka kontroluje wtedy wska znik transmisji, który w konsekwencji ma warto sc 1. Zgodnie ze wska znikiem transmisji zapalarka przesy la wi ec w lasn a identyfikacj e, kod przeka znikowy i przedrostek BID oraz powoduje zapalenie LED oznaczonej „komunikacja". Identyfikacja i kod prze- ka znikowy zapalarki s a odbierane i identyfikowane w buforze odbiorczym urz adzenia operacyjnego. Urz adzenie operacyjne identyfikuje przedrostek BID i przechowuje identyfikacj e zapalarki w pami eci. Urz adzenie operacyjne przywraca wtedy identyfikacj e zapalarki zapalarce, wprowadzaj ac przedrostek BID i powoduje zapalenie LED oznaczonej „komunikacja". Identyfikacja przywrócona przez urz adzenie operacyjne jest wtedy sprawdzana w zapalarce. Je zeli identyfikacja jest niepoprawna, zapalarka retransmituje jej identyfikacj e do urz adzenia opera- cyjnego. Je zeli identyfikacja jest poprawna, warto sc wska znika transmisji jest ustalana na 2, co powo- duje, ze zapalarka wysy la zadanie identyfikacji urz adzenia operacyjnego, maj acego przedrostek SOI w celu zapalenia LED oznaczonego „komunikacja". W odpowiedzi na to zadanie urz adzenie operacyj- ne transmituje jego identyfikacj e z przedrostkiem OWN. Zapalarka przechowuje teraz identyfikacj e urz adzenia operacyjnego w pami eci i przywraca j a do urz adzenia operacyjnego z przedrostkiem TST.PL 203 447 B1 10 Urz adzenie operacyjne odbiera w lasn a identyfikacj e z zapalarki i kontroluje, czy by la ona poprawnie zinterpretowana przez zapalark e. Je zeli nie by la ona poprawnie zinterpretowana, urz adzenie opera- cyjne retransmituje jego identyfikacj e do zapalarki, z przedrostkiem OWN. To jest powtarzane, a z zapalarka przywróci poprawn a identyfikacj e urz adzeniu operacyjnemu. Gdy poprawna identyfikacja zostanie odebrana przez urz adzenie operacyjne, przesy la ono wiadomo sc w tym celu do zapalarki, z przedrostkiem DOK. Gdy zapalarka odbiera wiadomo sc z przedrostkiem DOK, warto sc wska znika transmisji jest ustalona na 3 i zapalarka transmituje pierwszy blok szyfrowania z przedrostkiem DAT. Blok jest odbie- rany i wprowadzany do pami eci urz adzenia operacyjnego w pierwszej dost epnej przestrzeni bloku w pami eci bloku. Blok szyfrowania jest przywracany przez urz adzenie operacyjne do zapalarki, z przedrostkiem DAT, po odbiorze którego zapalarka sprawdza, czy urz adzenie operacyjne zinterpre- towa lo blok poprawnie. Je zeli poprawny blok zosta l przywrócony, zapalarka transmituje potwierdzenie odbioru z przedrostkiem DOK. Gdy urz adzenie operacyjne odbiera potwierdzenie odbioru, zwi eksza warto sc wska znika bloku o jeden etap i czeka na nast epny blok szyfrowania. Te etapy s a powtarzane, a z wszystkie bloki szyfrowania zostan a poprawnie przes lane do urz adzenia operacyjnego. Gdy transmisja bloków szyfrowania jest zako nczona, potwierdzenie odbioru w tym celu jest przesy lane z zapalarki do urz adzenia operacyjnego z przedrostkiem EOT. To ko nczy procedur e polaczenia, a urz adzenie operacyjne i zapalarka powracaj a do stanu spoczynkowego. W korzystnym wykonaniu polaczenia wszystkie przesy lane dane s a zwracane do nadajnika, umo zliwiaj ac przez to, ze nadajnik sprawdza, czy odbiornik zinterpretowa l dane poprawnie. Odpowiednio jest korzystne dla po laczenia, zeby objac zarówno etap przesy lania unikalnej identyfikacji zapalarki do urz adzenia operacyjnego i unikalnej identyfikacji urz adzenia operacyjnego do jednostki steruj acej oraz etap przesy lania tabeli szyfrowania z zapalarki do urz adzenia operacyjnego. Identyfikacje s a przeznaczone do u zycia w komunikacji miedzy urz adzeniem operacyjnym i zapalark a dla dalszego zmniejszenia niebezpiecze nstwa b lednych danych interpretowanych przez jednostk e odbiorcz a. Jest korzystne, zeby jednostka nadawcza (nadajnik) przesy lala identyfikacj e jednostki od- biorczej przy ka zdej transmisji danych. Jednostka odbiorcza oczekuje przez to, zeby jej w lasna identy- fikacja by la wprowadzona do ka zdego elementu odbieranych danych i przyjmie tylko dane zawieraj a- ce w lasn a identyfikacj e. Ponadto w celu dodatkowego zabezpieczania, wybrane cz esci danych prze- sy lanych z urz adzenia operacyjnego do zapalarki s a szyfrowane zgodnie z tabel a szyfrowania. Gdy urz adzenie operacyjne i zapalarka zostan a wprowadzone jedno do drugiego (zwi azane ze sob a), urz adzenie operacyjne mo ze by c usuni ete z oprawki na zapalarce i u zyte do przesy lania droga radiow a polece n do zapalarki. Jednym przyk ladem sterowania za pomoc a urz adzenia operacyjnego jest ladowanie i odpalanie naboju detonatora do laczonego do zapalarki. Procedura sygnalizacji do wykonywanego drog a radiow a ladowania (uzbrajania) i odpalania naboju przez urz adzenie operacyjne b edzie opisana poni zej odno snie schematu blokowego na fig. 4. Dane przesy lane mi edzy urz adzeniem operacyjnym i zapalark a sk ladaj a si e z pewnej liczby baj- tów. Nast epuj ace symbole s a u zywane do opisania protoko lu komunikacyjnego: T = bajt identyfikacji zapalarki R = bajt sterowania zapalarki M = bajt identyfikacji urz adzenia operacyjnego S = bajt stanu (stan zapalarki) C = bajt polecenia (rozkaz dla zapalarki) K = wska znik w tabeli szyfrowania, losowo wybrany dla ka zdej transmisji, zaden bajt nie jest wskazywany wi ecej ni z jeden raz 0 = NUL, to jest bajt OOH () = nawiasy oznaczaj a, ze dane s a szyfrowane zgodnie ze wska znikiem szyfrowania poprzed- niej wiadomo sci. Protokó l komunikacyjny jest oparty na wi ekszo sci dwóch z trzech dla ka zdego bajtu. To znaczy, ze ka zdy bajt jest przesy lany trzy razy i ze odbiornik musi interpretowa c co najmniej dwa z nich jako identyczne dla akceptowanych danych. Szyfrowanie/deszyfrowanie jest realizowane przez wykonywanie operacji XOR bit po bicie na tek scie odkrytym/tek scie szyfrowanym z bajtem pozycji szyfrowania wskazanym przez wska znik szy- frowania. To znaczy, ze podczas szyfrowania bajt tekstu jest porównywany z bajtem pozycji szyfrowa- nia, a identyczne bajty daj a 1 i ró zne bajty daj a 0. Szyfrowany tekst sk lada si e wi ec z 1-ek w pozy- cjach, w których pozycja szyfrowania odpowiada tekstowi odkrytemu, i zer w innych pozycjach.PL 203 447 B1 11 Z powodu symetrii deszyfrowania zaszyfrowanych danych, stosuj ac t e sam a logik e, przywraca si e pocz atkowy tekst odkryty. Bajt, który jest najpierw szyfrowany zgodnie z tym systemem i nast epnie deszyfrowany przez ten sam bajt szyfrowania, ma zapewnion a identyczno sc z bajtem pocz atkowym. W korzystnym wykonaniu urz adzenie operacyjne ci agle sprawdza, czy po laczenie jest utrzymy- wane i czy zapalarka jest gotowa do rozpocz ecia sekwencji zap lonu. To jest dokonywane przez urz a- dzenie operacyjne przesy laj ace zapytanie o stan do zapalarki, która odpowiada przez przesy lanie jej stanu do urz adzenia operacyjnego. Je zeli po laczenie jest utrzymywane i zapalarka jest gotowa do rozpocz ecia sekwencji odpalania, stan OK jest przesy lany do urz adzenia operacyjnego, które odpo- wiada przez przesy lanie nowego zapytania o stan. Ta procedura zapewnia, ze urz adzenie operacyjne jest zawsze aktualizowane odno snie danych stanu dotycz acych zapalarki. Sekwencja zap lonu jest inicjowana przez naci sni ecie przycisku „ ladowania" zastosowanego w urz adzeniu operacyjnym i utrzymanie go w tej pozycji. To powoduje, ze urz adzenie operacyjne wy- sy la pocz atkowy sygna l startowy do zapalarki. Ten sygna l jest utworzony przez sygna l T T T T T T 0 0 i w odpowiedzi zapalarka przesy la sygna l M M M M M M S K. Je zeli bajt stanu zawiera informacj e, ze czas martwy jeszcze nie up lyn al, urz adzenie operacyjne w lacza LED oznaczon a „zablokowana" i ko- munikacja jest przerywana. Je zeli nie, urz adzenie operacyjne przesy la T T T T T T (R) (C). Ten sygna l jest deszyfrowany przez zapalark e. Je zeli polecenie C zawiera informacj e, które ladowanie ma by c zacz ete, zapalarka inicjuje ladowanie i przesy la M M M M M M S K, którego bajt stanu S zawiera in- formacj e, ze ladowanie jest w toku. W odpowiedzi urz adzenie operacyjne w lacza LED oznaczon a „ ladowanie" i przesy la zapytanie o stan do zapalarki, która ponownie odpowiada przez przes lanie sy- gna lu M M M M M M S K, którego bajt stanu zawiera informacj e, ze ladowanie jest w toku. Ta wymia- na zapyta n o stan i odpowiedzi na zapytania o stan trwa, a z ladowanie zapalarki zostanie zako nczo- ne. Zapalarka przesy la nast epnie jeszcze inny sygna l M M M M M M S K, którego bajt stanu S zawiera informacj e, ze ladowanie zosta lo zako nczone. W odpowiedzi na to urz adzenie operacyjne w lacza LED oznaczon a „wykonane". System detonatora jest teraz gotowy do wywo lania zap lonu naboju. Nale zy zaznaczy c, ze przycisk ladowania musi by c utrzymywany w naci sni etym po lo zeniu podczas ca lego ladowania, a z do czasu, gdy zap lon naboju ma by c wykonany. Zap lon, tj. rzeczywiste odpalenie detonatorów, jest inicjowany tak ze przez naci sni ecie przycisku oznaczonego „zap lon" umieszczonego na urz adzeniu operacyjnym. Gdy to nast api, urz adzenie ope- racyjne przesy la sygna l T T T T T T (R) (C), którego bajt polecenia C zawiera polecenie dla zap lonu (odpalenia) naboju. Podczas ca lej sekwencji zap lonu trzy kolejne braki odpowiedzi lub bledne odpowiedzi z urz a- dzenia operacyjnego spowoduj a, ze zapalarka powróci do stanu spoczynkowego lub stanu normalne- go. To znaczy, ze roz ladowuje ona jakiekolwiek napi ecie zap lonu wewn etrznie i oczekuje na nowy sygna l ladowania. W tej sytuacji przyciski urz adzenia operacyjnego musz a by c zwolnione, a przycisk „ ladowania" naci sni ety i utrzymany w tej pozycji jeszcze raz, aby wznowi c sekwencj e zap lonu. LED oznaczona „komunikacja" zapala si e podczas ka zdej transmisji danych, informuj ac wtedy operatora o trwaj acym dzia laniu. Jeden przyk lad rzeczywistego dzia lania systemu wed lug wynalazku b edzie opisany poni zej. Przyk lad przedstawiony poni zej wiaze si e z ladowaniem i zap lonem naboju dolaczonego do zapalarki. W tym przyk ladzie jest przyj ete, ze urz adzenie operacyjne i zapalarka zosta ly po laczone ze sob a pod- czas poprzedniej procedury wprowadzania, jak opisana powy zej. W korzystnym wykonaniu zapalarka jest zaopatrzona w trzy przyciski: „kontrola", „w laczona" i „wy laczona". Stan jednostki jest wy swietlany za pomoc a pi eciu LED oznaczonych „bateria", „b lad", „komunikacja", „gotowa" i „aktywna". Urz adzenie operacyjne jest zaopatrzone w dwa przyciski oznaczone „ ladowanie" i „zap lon", a stan systemu (stan zapalarki) jest wy swietlany za pomoc a pi eciu LED oznaczonych „bateria", „ko- munikacja", „zablokowana", „ ladowanie" i „wykonane". Korzystnie urz adzenie operacyjne jest ponadto zaopatrzone w trzeci przycisk oznaczony „wy laczenie". Przycisk „wy laczenie" jest przeznaczony do u zycia, gdy jednostka steruj aca jest po laczona z urz adzeniem operacyjnym tj. zapalarka ma by c wy la- czona. To mo ze by c po zadane na przyk lad, zeby wy laczy c zapalark e, zanim kto s zbli zy si e do miejsca wybuchu lub zapalarki/naboju. Przycisk „wy laczenie" jest zwykle chroniony przez wieko, pokryw e lub co s podobnego w celu zapobiegania nieuwa znemu wy laczeniu zapalarki. Pocz atkowo operator naciska przycisk „kontrola" na zapalarce i utrzymuje go w naci sni etej pozycji. To powoduje w laczenie wszystkich LED na zapalarce, które pozostaj a w laczone przez kilka sekund. W tym czasie zapalarka jest zaadaptowana do wykonania wewn etrznego testu. Je zeliPL 203 447 B1 12 jednostka jest w pe lni w stanie operacyjnym, wtedy LED b ed a wylaczone, z wyj atkiem LED oznaczo- nych „gotowa". Jest mo zliwe, ze tak ze oznaczona „bateria" pozostaje wlaczona, co wtedy wskazuje, ze bateria zapalarki wymaga na ladowania. Je zeli LED oznaczona „b lad" nie jest wy laczona, to wska- zuje, ze co s jest wadliwe. Mo ze to by c na przyk lad fakt, ze nabój zosta l niepoprawnie do laczony do zapalarki lub ze zapalarka jest wadliwa i wymaga naprawy. Je zeli LED oznaczona „b lad" pozostaje w laczona, wada musi by c naprawiona, zanim system b edzie móg l by c aktywowany. Aby aktywowa c system detonatora, operator naciska wtedy przycisk „w laczenie", który powodu- je, ze LED oznaczona „gotowy" zapala si e. Operator mo ze teraz zwolni c dwa przyciski. Fakt, ze LED oznaczona „gotowy" zapala si e, wskazuje, ze zapalarka jest w stanie oczekiwania, a z up lynie czas martwy. Podczas tego czasu martwego, który mo ze trwa c na przyk lad 5 minut, zapa- larka jest zablokowana i nie mo ze by c uzbrojona oraz odpowie na wywo lanie z urz adzenia operacyj- nego wiadomo scia informuj ac a, ze jest zablokowana. Gdy czas martwy up lynie, LED oznaczona „ak- tywna" zaczyna pali c si e, co znaczy, ze zapalarka jest aktywna, a zatem czu la na rozkazy steruj ace z urz adzenia operacyjnego. Z powodów bezpiecze nstwa zapalarka jest aktywna tylko podczas ograni- czonego okresu czasu, na przyk lad 30 minut, a nast epnie wy lacza si e automatycznie. Aby zainicjowa c zap lon naboju, operator najpierw naciska na przycisk „ ladowanie" na urz adze- niu operacyjnym. To powoduje, ze urz adzenie operacyjne wysy la polecenie ladowania do zapalarki. Je zeli czas martwy zapalarki nie up lyn al lub je zeli LED oznaczona „b lad" i umieszczona na niej jest w laczona, zapalarka odpowiada przez przesy lanie wiadomo sci wskazuj acej, ze jest zablokowana, do urz adzenia operacyjnego, a LED oznaczona „zablokowana" jest w laczona. Przycisk „ ladowanie" na- st epnie musi by c zwolniony i oczekuje si e na up lyw czasu martwego lub wada, je zeli wyst epuje, musi by c naprawiona. Jednak je zeli zapalarka jest aktywna, ladowanie detonatorów w naboju jest inicjowa- ne i dane ladowania s a przesy lane do urz adzenia operacyjnego, a LED oznaczona „ ladowanie" na urz adzeniu operacyjnym jest w laczona. Je zeli LED oznaczona „ ladowanie" na urz adzeniu operacyj- nym jest w laczona, to znaczy, ze zapalarka przyj ela przes lane polecenie ladowania i ze ladowanie jest w toku. Gdy ladowanie zostaje zako nczone, a wi ec nabój jest uzbrojony, zapalarka przesy la dane wskazuj ace, ze to jest wykonane, do urz adzenia operacyjnego, a LED oznaczona „wykonane" na urz adzeniu operacyjnym jest w laczona. W laczenie LED oznaczonej „wykonane" wskazuje, ze zapa- larka jest na ladowana lub uzbrojona, a wi ec, ze jest gotowa do odpalenia naboju. Przez naci sni ecie przycisku „zap lon" operator wysy la polecenie zap lonu z urz adzenia operacyjnego do zapalarki, która w odpowiedzi na to powoduje zap lon naboju. Wynalazek zosta l opisany powy zej na podstawie korzystnego wykonania. Docenia si e jednak, ze inne wykonania s a mo zliwe bez oddalenia si e od zakresu i idei wynalazku, jak zdefiniowany przez do laczone zastrze zenia. PL