RU103046U1 - RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS - Google Patents
RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU103046U1 RU103046U1 RU2010122521/09U RU2010122521U RU103046U1 RU 103046 U1 RU103046 U1 RU 103046U1 RU 2010122521/09 U RU2010122521/09 U RU 2010122521/09U RU 2010122521 U RU2010122521 U RU 2010122521U RU 103046 U1 RU103046 U1 RU 103046U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ground
- input
- dkmv
- board
- range
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
Система радиосвязи с подвижными объектами (ПО), состоящая из М наземных комплексов (НК), соединенных радиоканалами связи с N подвижными объектами (ПО), а между собой подключены двухсторонними связями наземной сети передачи данных с входом/выходом системы, причем наземный комплекс содержит наземную антенну MB диапазона, наземную радиостанцию MB диапазона, подключенную двухсторонними связями через наземную аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места (АРМ), первый вход которого подключен к наземному приемнику сигналов навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ, наземный формирователь типа ретранслируемых сообщений, соединенный с соответствующим входом вычислителя АРМ, первый и второй входы/выходы наземной радиостанции ДКМВ диапазона подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам наземного вычислителя и наземной аппаратуры передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к наземной антенне ДКМВ диапазона, в состав каждого из подвижных объектов входят бортовые датчики, бортовой приемник сигналов навигационных спутниковых систем, анализатор 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 подвижным объектом, бортовой вычислитель соединен с входом блока регистрации данных и через последовательно соединенные бортовую аппаратуру передачи данных, бортовую радиостанцию MB диапазона подключе A radio communication system with moving objects (PO), consisting of M ground-based complexes (SC), connected by radio channels to N moving objects (PO), and connected to each other by two-way communications of a ground-based data network with the input / output of the system, and the ground-based complex contains ground the antenna of the MB range, the terrestrial radio station of the MB range, connected by two-way communications through the ground-based data transmission equipment to the first input / output of the computer of the workstation, the first input of which is connected to the ground receiver of signals of navigation satellite systems, the second input to the AWP control panel, and the output to the AWP monitor, ground relay of the type of relayed messages connected to the corresponding input of the AWP computer, the first and second inputs / outputs of the DKMV terrestrial radio station are connected by two-way communications to the corresponding the inputs / outputs of the ground computer and ground data transmission equipment, respectively, and the third input / output - to the ground antenna DKMV range, each of the moving objects They include on-board sensors, an on-board receiver of signals of navigation satellite systems, an analyzer of the type of received messages and an on-board driver of a 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 for a moving object, the on-board computer is connected to the input of the data recording unit and through series-connected on-board data transmission equipment, the on-board radio station of the MB range
Description
Полезная модель относится к системам обмена данными и может быть использована для реализации информационного обмена между подвижными объектами (ПО) и источниками (получателями) информации через наземные комплексы (НК).The utility model relates to data exchange systems and can be used to implement information exchange between moving objects (software) and sources (recipients) of information through ground-based systems.
Известна система радиосвязи с подвижными объектами [1]. 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 вычислитель АРМ на базе ПЭВМ, где в соответствии с принятым в системе протоколом обмена, производится 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 ПО и состоянии его датчиков выводится на экран монитора наземного АРМ. В вычислителе АРМ на базе ПЭВМ решается задача обеспечения постоянной радиосвязи со всеми N ПО. При выходе за пределы радиогоризонта хотя бы одного из ПО или приближении к границе зоны устойчивой радиосвязи, необходимость ретрансляции сигналов определяется программно. Один из ПО назначается ретранслятором сообщений или для связи выбирается канал ДКМВ диапазона. По результатам анализа местоположения и параметров движения остальных ПО определяются оптимальные пути доставки сообщений удаленному от НК за радиогоризонт выбранному воздушному объекту. Сообщение от НК через последовательную цепочку, состоящую из (N-1) ПО или канала ДКМВ диапазона, может быть доставлено N-му ПО. Для этого на НК в формирователе типа ретранслируемых сообщений в заранее определенные разряды (заголовок) передаваемой кодограммы закладываются номер ПО, назначенного ретранслятором в канале MB диапазона, и адреса воздушных объектов, обеспечивающих заданный трафик сообщения. Принятые на ПО сообщения анализируются в блоке анализа типа сообщений для решения вопроса о направлении данных по двунаправленной шине на систему управления объекта или ретрансляции их на соседний ПО.Known radio communication system with moving objects [1]. In this system, while moving, moving objects located within the radio horizon exchange data with the ground-based complex. Messages received by the ground-based complex from the air-to-ground channel through the data transmission equipment are sent to a PC computer based workstation, where, in accordance with the exchange protocol adopted in the system, the addresses received in the message are identified with the addresses of moving objects stored in its memory. If the address of the moving object coincides with the address stored in the list, information about the location, motion parameters of the software and the state of its sensors is displayed on the monitor screen of the ground workstation. In the PC-based automated workstation computer, the problem of providing constant radio communication with all N software is solved. If at least one of the software products goes beyond the radio horizon or approaches the border of a stable radio communication zone, the need for signal relaying is determined by software. One of the software is assigned by a message relay or a channel of the DKMV band is selected for communication. Based on the results of the analysis of the location and motion parameters of the remaining software, the optimal ways of delivering messages to the selected airborne object remote from the airborne horizon are determined. A message from the SC through a serial chain consisting of (N-1) software or a channel of the DKMV range can be delivered to the N-th software. To do this, on the NK in the shaper of the type of relayed messages, the number of the software assigned by the relay in the MB channel of the range and the addresses of the air objects that provide the specified message traffic are laid down in a predetermined category (header) of the transmitted codegram. Messages received by the software are analyzed in a message type analysis unit to resolve the issue of sending data via a bi-directional bus to the facility's control system or relaying them to neighboring software.
В обычном режиме, когда не требуется ретрансляция сигналов с НК, осуществляется адресный опрос ПО путем формирования сообщения для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена. Набираемое оператором (диспетчером) сообщение отображается на мониторе АРМ. На ПО 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 ПО. Информационная часть сообщения записывается в память бортового вычислителя и при необходимости выводится на экран блока регистрации данных. Формирователи типа ретранслируемых сообщений позволяют обеспечить обмен цифровыми данными по каналу «оператор-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 ВО и мониторе АРМ НК соответственно. Сообщения с выходов приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОHACC/GPS записываются в память наземного и бортового вычислителей с привязкой к глобальному времени и используются для расчета навигационных характеристик и параметров движения каждого ПО. Принятые на НК навигационные сообщения от всех ПО обрабатываются в наземном вычислителе и выводятся на экран монитора АРМ.In normal mode, when relaying signals from the NK is not required, an address polling of the software is carried out by forming a message for transmission to the radio channel in accordance with the exchange protocol. The message typed by the operator (dispatcher) is displayed on the AWP monitor. After passing through the antenna, radio station, data transmission equipment, the software enters the on-board computer, where the received address in the message is identified with its own address of the moving object. Next, the message is transmitted to the analysis unit of the type of relayed message, where the received header (service part) of the message is decrypted, and it is determined in what mode the software hardware should work. The information part of the message is recorded in the memory of the on-board computer and, if necessary, is displayed on the screen of the data recording unit. Shapers of the type of relayed messages allow for the exchange of digital data on the channel "operator-pilot" instead of existing voice information. They are designed to select permission / information / request message elements that correspond to the accepted speech phraseology, and to set up arbitrary text. Display of dialed and received messages is carried out on the data recording unit VO and the monitor workstation NK, respectively. Messages from the outputs of the receivers of signals of global navigation satellite systems GLOHACC / GPS are recorded in the memory of ground and airborne computers with reference to global time and are used to calculate the navigation characteristics and motion parameters of each software. Accepted by the NK navigation messages from all software are processed in the ground computer and displayed on the workstation monitor screen.
Однако следует отметить следующие недостатки:However, the following disadvantages should be noted:
- отсутствует анализ состояния ионосферы и параметров каналов связи в ДКМВ диапазоне на данный момент времени и соответствующая оперативная коррекция планов связи с ПО. Поэтому существующее планирование связи малоэффективно, поскольку вместо постоянно меняющихся исходных данных о состоянии ионосферы используются среднестатистические данные, которые могут отличаться для конкретного времени суток и связь в ДКМВ диапазоне будет неустойчивой;- there is no analysis of the state of the ionosphere and parameters of communication channels in the DKMV range at a given time and the corresponding operational correction of communication plans with software. Therefore, existing communication planning is ineffective, because instead of constantly changing initial data on the state of the ionosphere, average statistics are used, which may differ for a particular time of day and communication in the DKMV range will be unstable;
- формирование плана связи, как правило, осуществляется на основе специализированных пакетов прикладных программ, включающих модели солнечного цикла и ионосферного распространения радиоволн с учетом параметров приемопередающей аппаратуры и антенн. Тем не менее, несмотря на совершенство самих программ, вероятность точного прогноза в реальном масштабе времени мала.- the formation of a communication plan, as a rule, is carried out on the basis of specialized application software packages, including models of the solar cycle and ionospheric propagation of radio waves, taking into account the parameters of transceiver equipment and antennas. Nevertheless, despite the perfection of the programs themselves, the likelihood of an accurate forecast in real time is small.
Наиболее близким по назначению и большинству существенных признаков является система радиосвязи с подвижными о5ъектами [2], которая и принята за прототип. В этой системе радиосвязи с подвижными объектами, состоящей из М наземных комплексов (НК), соединенных радиоканалами связи с N подвижными объектами (ПО), а между собой НК соединены двухсторонними связями с помощью наземной сети передачи данных. Наземный комплекс содержит наземные антенны и радиостанции MB и ДКМВ диапазонов. Управление обменом данными между НК и ПО осуществляется с помощью вычислителя автоматизированного рабочего места (АРМ). Общая синхронизация процессов обработки сигналов в системе обеспечивается тактовыми импульсами приемника сигналов навигационных спутниковых систем.The closest in purpose and most of the essential features is a radio communication system with mobile objects [2], which is taken as a prototype. In this radio communication system with mobile objects, consisting of M ground complexes (NK), connected by radio channels of communication with N mobile objects (ON), and between themselves NK are connected by two-way communications using a land data network. The ground complex contains terrestrial antennas and radio stations MB and DKMV ranges. Management of data exchange between NK and software is carried out using a computer workstation (AWP). General synchronization of signal processing processes in the system is provided by clock pulses of the signal receiver of navigation satellite systems.
В состав каждого из подвижных объектов входят бортовые датчики, приемник сигналов навигационных спутниковых систем, анализатор типа принимаемых сообщений и бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений, каждый из которых соединен с соответствующими входами бортового вычислителя, вход/выход которого соединен с входом блока регистрации данных и через последовательно соединенные бортовую аппаратуру передачи данных, бортовую радиостанцию подключен к бортовой антенне. Первый и второй входы/выходы бортовой радиостанции ДКМВ диапазона подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам бортового вычислителя и бортовой аппаратуры передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к бортовой антенне ДКМВ диапазона. Передающие станции ДКМВ диапазона в количестве В штук подключены двухсторонними связями к наземной сети передачи данных, а по радиоканалам - к М наземным комплексам. В состав наземного комплекса системы входят: модуль сопряжения, подключенный двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам наземного вычислителя и наземной сети передачи данных, К направленных антенн ДКМВ диапазона с соответствующими К приемниками ДКМВ диапазона, соединенными с соответствующими К входами/выходами, вычислителя автоматизированного рабочего места. Каждая из В передающих станций ДКМВ диапазона содержит антенну ДКМВ диапазона, подключенную через последовательно соединенные передатчик ДКМВ диапазона и формирователь сигналов к соответствующему входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места.Each of the moving objects includes on-board sensors, a signal receiver of navigation satellite systems, an analyzer of the type of received messages and an on-board driver 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 input of the data recording unit and through in series connected on-board data transmission equipment, the on-board radio station is connected to the on-board antenna. The first and second inputs / outputs of the DKMV on-board radio station are connected by two-way communications 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 on-board antenna of the DKMV range. The transmitting stations of the DKMV range in the amount of pieces are connected by two-way communications to the ground-based data transmission network, and via radio channels to M ground-based complexes. The ground-based complex of the system includes: a pairing module connected by two-way communications to the corresponding inputs / outputs of the ground computer and the ground data network, K directional antennas of the DKMV band with the corresponding K receivers of the DKMV band connected to the corresponding K inputs / outputs of the computer of the workstation . Each of the B transmitting stations of the DKMV range contains an antenna of the DKMV range connected through a series-connected transmitter of the DKMV range and a signal conditioner to the corresponding input / output of the computer of the workstation.
В ситуации, когда одно или несколько ПО вышли за пределы прямой видимости соответствующего НК или не удается организовать с этими ПО обмен данными даже через цепочку, состоящую из (N-1)-го ПО, осуществляется переход по взаимно увязанным во времени командам с бортового и наземного вычислителей на замену радиолинии связи MB диапазона на радиолинию связи ДКМВ диапазона, состоящую из бортовой радиостанции ДКМВ диапазона, бортовой антенны ДКМВ диапазона, наземной радиостанции ДКМВ диапазона, наземной антенны ДКМВ диапазона.In a situation when one or several softwares have gone beyond the line of sight of the corresponding NK or it is not possible to organize data exchange with these softwares even through a chain consisting of (N-1) -th software, a transition is carried out according to commands mutually linked in time from the onboard and ground computers for replacing the MB radio communication line with the DKMV radio communication line, consisting of the DKMV airborne radio station, the DKMV airborne antenna, the DKMV airborne radio station, and the DKMV airborne antenna.
С помощью модуля сопряжения с наземной сетью передачи данных для каждого из ПО, оборудованному ДКМВ радиостанцией, осуществляется передача (прием) пакетов данных на несколько наземных комплексов. В этом случае на ПО по принятым маркерам определяется НК, параметры радиосигналов которого принимаются наиболее устойчиво, и через него начинается обмен данными. В бортовом и наземном вычислителях хранятся предварительно заложенные таблицы со списками и параметрами НК, передающих станций ДКМВ диапазона и наборами назначенных им частот. В бортовом вычислителе заложены также координаты всех НК. Каждый НК периодически излучает сигналы управления/синхрониизации/связи, используемые на ПО в качестве маркеров, на всех назначенных ему частотах, Принимаемые на ПО радиосигналы используются для оценки параметров канала связи ДКМВ диапазона. Для установления линии связи с НК в бортовом вычислителе автоматически анализируются принимаемые сигналы управления/синхронизации/связи от всех наземных комплексов на всех частотах и выбираются лучшие частоты (например, по отношению сигнал-помеха или величине мощности принимаемого сигнала) и наземные комплексы для реализации известного принципа адаптации по частоте и пространству. По измеренному отношению сигнал-помеха, в бортовом вычислителе выбирается скорость передачи данных, а также вид модуляции и кодирования. Оценка отношения сигнал-помеха осуществляется всеми НК и ПО каждый раз при приеме информационного сообщения или сигнала управления/синхронизации/связи. Сведения об оптимальном на данный момент времени канале сообщаются на противоположную сторону в виде рекомендуемых частот и скорости передачи данных.Using a module for interfacing with a ground-based data network for each of the software equipped with a DKMV radio station, data packets are transmitted (received) to several ground-based complexes. In this case, based on the received markers, software is determined on the software based on the received markers, the radio signal parameters of which are received most stably, and data exchange begins through it. On-board and ground-based computers store pre-laid tables with lists and parameters of NK transmitting DKMV stations and sets of frequencies assigned to them. The onboard computer also contains the coordinates of all NK. Each NK periodically emits control / synchronization / communication signals used by the software as markers at all frequencies assigned to it. Radio signals received by the software are used to evaluate the parameters of the DKMV communication channel. To establish a communication line with the NK in the on-board computer, the received control / synchronization / communication signals from all ground-based complexes at all frequencies are automatically analyzed and the best frequencies are selected (for example, by signal-to-noise ratio or the strength of the received signal) and ground-based systems to implement the known principle adaptation in frequency and space. Based on the measured signal-to-noise ratio, the data rate, as well as the type of modulation and coding, are selected in the on-board computer. Evaluation of the signal-to-noise ratio is carried out by all NCs and softwares every time a data message or control / synchronization / communication signal is received. Information about the optimal channel at the given time is reported to the opposite side in the form of recommended frequencies and data transfer rates.
Однако прототипу присущи следующие недостатки:However, the prototype has the following disadvantages:
- анализ качества радиоканала связи на ПО осуществляется всего по одному каналу связи (с помощью приема и оценке сигнала на одной частоте), что затрудняет организацию режима адаптации;- analysis of the quality of the radio communication channel on the software is carried out on only one communication channel (using the reception and evaluation of the signal at one frequency), which complicates the organization of the adaptation mode;
- из-за негибкой неперестраиваемой структуры в системе могут быть определены оптимальные частоты только в одном конкретном направлении;- due to the inflexible non-tunable structure in the system, the optimal frequencies can be determined in only one specific direction;
- при сканировании ионосферы в системе вносятся помехи в приемники собственного НК и на входы приемников удаленных НК, находящихся в направлении главного лепестка диаграммы направленности передающей антенны;- when scanning the ionosphere in the system, interference is introduced into the receivers of their own NK and to the inputs of the receivers of the remote NK located in the direction of the main lobe of the radiation pattern of the transmitting antenna;
- не используются сигналы существующих зарубежных (с известными координатами) передающих станций ионосферного мониторинга и узлов системы HFDL, имеющих известное время формирования маркеров (зондирующих сигналов) и сетки известных выделенных частот;- signals of existing foreign (with known coordinates) transmitting stations of ionospheric monitoring and nodes of the HFDL system having a known time of formation of markers (probing signals) and a grid of known allocated frequencies are not used;
- отсутствует обмен данными об оптимальных частотах в конкретном направлении между разнесенными в пространстве наземными комплексами.- there is no exchange of data on optimal frequencies in a particular direction between spatially separated ground-based complexes.
Таким образом, основной технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности связи в ДКМВ диапазоне за счет выбора оптимальной частоты и наземного комплекса для обмена данными между ПО и НК в определенном отрезке времени, так как дальняя радиосвязь в ДКМВ диапазоне считается наиболее дешевой и эффективной, особенно в районах за полярным кругом.Thus, the main technical problem to be solved by the claimed utility model is to increase the reliability of communication in the DKMV range by choosing the optimal frequency and ground-based complex for data exchange between the software and the NK in a certain period of time, since long-range radio communication in the DKMV range is considered the cheapest and most effective, especially in areas beyond the Arctic Circle.
Указанный технический результат достигается тем, что в систему радиосвязи с подвижными объектами, состоящую из М наземных комплексов (НК), соединенных радиоканалами связи с N подвижными объектами (ПО), а между собой подключены двухсторонними связями наземной сети передачи данных с входом/выходом системы, причем наземный комплекс содержит наземную антенну MB диапазона, наземную радиостанцию MB диапазона, подключенную двухсторонними связями через наземную аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места (АРМ), первый вход которого подключен к наземному приемнику сигналов навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ, наземный формирователь типа ретранслируемых сообщений, соединенный с соответствующим входом вычислителя АРМ, первый и второй входы/выходы наземной радиостанции ДКМВ диапазона подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам наземного вычислителя и наземной аппаратуры передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к наземной антенне ДКМВ диапазона, в состав каждого из подвижных объектов входят бортовые датчики, бортовой приемник сигналов навигационных спутниковых систем, анализатор 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 подвижным объектом, бортовой вычислитель соединен с входом блока регистрации данных и через последовательно соединенные бортовую аппаратуру передачи данных, бортовую радиостанцию MB диапазона подключен к бортовой антенне MB диапазона, первый и второй входы/выходы бортовой радиостанции ДКМВ диапазона подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам бортового вычислителя и бортовой аппаратуры передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к бортовой антенне ДКМВ диапазона, причем передача данных с НК 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, В передающие станции ДКМВ диапазона, подключенные двухсторонними связями к наземной сети передачи данных с входом/выходом системы, а по радиоканалам - к М наземным комплексам, модуль сопряжения, подключенный двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам наземного вычислителя и наземной сети передачи данных с входом/выходом системы, К направленных антенн ДКМВ диапазона с соответствующими К приемниками ДКМВ диапазона, соединенными двухсторонними связями с соответствующими К входами/выходами, вычислителя автоматизированного рабочего места, каждая из В передающих станций ДКМВ диапазона содержит антенну ДКМВ диапазона, подключенную через последовательно соединенные передатчик ДКМВ диапазона и формирователь сигналов к соответствующему входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места, первый вход которого подключен к наземному приемнику сигналов навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ, модуль сопряжения подключен двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам наземного вычислителя и наземной сети передачи данных с входом/выходом системы, в состав каждого ПО системы дополнительно введены L приемников ДКМВ диапазона, соединенных двухсторонними связями с соответствующими L входами/выходами бортового вычислителя, входы L бортовых приемников ДКМВ диапазона подключены к бортовой антенне ДКМВ диапазона, а наземный комплекс имеет дополнительный вход для приема радиосигналов ДКМВ диапазона от источников излучения, не входящих в систему.The specified technical result is achieved by the fact that in a radio communication system with moving objects, consisting of M ground complexes (NK), connected by radio channels to N moving objects (PO), and interconnected by two-way communications of a ground-based data network with the input / output of the system, moreover, the ground-based complex comprises a ground-based antenna of the MB band, a ground-based radio station of the MB band, connected by two-way communications via ground-based data transmission equipment to the first input / output of the computer workstation (AWS), the first input of which is connected to the ground-based receiver of signals from navigation satellite systems, the second input - to the AWP control panel, and the output - to the AWP monitor, ground relay of the type of relayed messages connected to the corresponding input of the AWS calculator, the first and second inputs / the outputs of the DKMV terrestrial radio station are connected by two-way communications to the corresponding inputs / outputs of the ground computer and ground data transmission equipment, respectively, and the third input / output is connected to the ground antenna DKMV range, each of the moving objects includes on-board sensors, an on-board receiver of signals from navigation satellite systems, an analyzer of the type of received messages and an on-board driver 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 system moving object control, the on-board computer is connected to the input of the data recording unit and through the on-board transmission equipment connected in series data, the onboard radio station of the MB range is connected to the onboard antenna of the MB range, the first and second inputs / outputs of the onboard radio station of the DKMV range are connected by two-way connections to the corresponding inputs / outputs of the onboard computer and the onboard data transmission equipment, respectively, and the third input / output is connected to the onboard antenna of the DKMV range, and the data transfer from the ND is provided through a chain of serially connected first software, the second software and then to the N-th software, and data is transmitted from the N-th software to the NK in the reverse order, To transmitting stations of the DKMV range, connected by two-way communications to a ground-based data network with the system input / output, and via radio channels to M ground-based complexes, an interface module connected by two-way communications to the corresponding inputs / outputs of a ground computer and a ground-based data network with input / system output, K directional antennas of the DKMV range with the corresponding K receivers of the DKMV range, connected by two-way communications with the corresponding K inputs / outputs, of an automated computer a workstation, each of the B transmitting stations of the DKMV range contains an antenna of the DKMV range connected through a series-connected transmitter of the DKMV range and a signal conditioner to the corresponding input / output of the computer of the automated workstation, the first input of which is connected to the ground-based receiver of signals from navigation satellite systems, the second input is to the AWP control panel, and the output to the AWP monitor, the interface module is connected by two-way communications to the corresponding inputs / outputs of the ground For the ground-based data transmission network with system input / output, each system software additionally includes L DKMV receivers connected by two-way communication with the corresponding L I / O of the on-board computer, the inputs of L on-board DKMV receivers are connected to the DKMV on-board antenna, and the ground complex has an additional input for receiving DKMV radio signals from a range of radiation sources not included in the system.
На фиг.1 представлена структурная схема системы радиосвязи с подвижными объектами, где обозначено:Figure 1 presents the structural diagram of a radio communication system with moving objects, where indicated:
1 - наземный комплекс;1 - ground complex;
2 - подвижный объект;2 - moving object;
3 - наземная сеть передачи данных с входом/выходом 4 системы;3 - ground data network with input / output 4 of the system;
34 - вход для приема радиосигналов ДКМВ диапазона от источников излучения, не входящих в систему.34 - input for receiving radio signals DKMV range from radiation sources not included in the system.
На фиг.2, 3 и 4 представлены структурные схемы подвижного объекта 2, наземного комплекса 1 и передающей станции 30 ДКМВ диапазона, входящие в состав системы радиосвязи с подвижными объектами, где обозначено:Figure 2, 3 and 4 presents the structural diagrams of a moving object 2, a ground complex 1 and a transmitting station 30 DKMV range, which are part of a radio communication system with moving objects, where it is indicated:
5 - бортовой вычислитель;5 - on-board computer;
6 - бортовые датчики;6 - airborne sensors;
7 - бортовой приемник сигналов навигационных спутниковых систем ГЛОHACC/GPS;7 - on-board receiver of signals of navigation satellite systems GLOHACC / GPS;
8 - блок регистрации данных;8 - data recording unit;
9 - бортовая аппаратура передачи данных;9 - on-board data transmission equipment;
10 - бортовая радиостанция MB диапазона;10 - on-board radio station MB range;
11 - бортовая антенна MB диапазона;11 - onboard antenna MB range;
12 - наземная антенна MB диапазона;12 - ground antenna MB range;
13 - наземная радиостанция MB диапазона;13 - MB terrestrial radio station;
14 - наземная аппаратура передачи данных;14 - ground-based data transmission equipment;
15 - вычислитель АРМ на базе ПЭВМ;15 - PC based computer workstation;
16 - наземный приемник сигналов навигационных спутниковых систем;16 - ground-based receiver of signals of navigation satellite systems;
17 - монитор АРМ;17 - AWP monitor;
18 - пульт управления АРМ;18 - control panel AWP;
19 - анализатор типа принимаемых сообщений;19 is an analyzer of the type of received messages;
20 -двунаправленная шина системы управления подвижным объектом;20 - bidirectional bus control system of a moving object;
21 - бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений;21 - airborne type relay relay messages;
22 - наземный формирователь типа ретранслируемых сообщений;22 - ground shaper type relayed messages;
23 - бортовая радиостанция ДКМВ диапазона;23 - on-board radio station DKMV range;
24 - бортовая антенна ДКМВ диапазона;24 - onboard antenna DKMV range;
25 - наземная радиостанция ДКМВ диапазона;25 - ground radio station DKMV range;
26 - наземная антенна ДКМВ диапазона;26 - ground antenna DKMV range;
27 - модуль сопряжения;27 - interface module;
28 - К приемников ДКМВ диапазона;28 - K receivers DKMV range;
29 - К направленных антенн ДКМВ диапазона;29 - K directional antennas DKMV range;
30 - В передающих станций ДКМВ диапазона;30 - In transmitting stations DKMV range;
31 - формирователь сигналов;31 - shaper signals;
32 - передатчик ДКМВ диапазона;32 - transmitter DKMV range;
33 - антенна ДКМВ диапазона;33 - antenna DKMV range;
35 - L бортовых приемников ДКМВ диапазона.35 - L airborne receivers DKMV range.
Алгоритм работы системы радиосвязи с ПО 2 заключается в проведении непрерывного анализа во всех НК 1 и ПО 2 источников радиосигналов ДКМВ диапазона, как входящих в состав системы, так и работающих вне ее, совместной обработки их, выработке решения и выдачи (при необходимости) на подвижные объекты в следующих сообщениях номинала частоты рабочего канала с лучшими на данный момент времени параметрами. Анализ может быть проведен, например, по наиболее мощному из принятых в данный момент радиосигналов с выбранного направления.The algorithm of the radio communication system with software 2 is to conduct continuous analysis in all NK 1 and software 2 of the DKMV range of radio signals, both those that are part of the system and those working outside it, their joint processing, development of solutions and issuing (if necessary) to mobile objects in the following messages of the nominal frequency of the working channel with the best parameters at the given time. The analysis can be carried out, for example, on the most powerful of the currently received radio signals from the selected direction.
Система радиосвязи с подвижными объектами работает следующим образом. Во время движения подвижные объекты 2, находящиеся в пределах радиогоризонта, обмениваются по радиолинии связи MB диапазона с наземным комплексом 1 навигационными данными и данными оценки каналов ДКМВ диапазона, полученными с помощью бортовых средств по радиосигналам (маркерам), принятым от разных НК 1 и удаленных станций наклонного зондирования ионосферы. Принимаемые наземной радиостанцией 13 из канала «воздух-земля» сообщения через аппаратуру 14 передачи данных поступают в наземный вычислитель 15 АРМ, который может быть выполнен на базе серийной ПЭВМ. В нем в соответствии с принятым в системе протоколом обмена проводится идентификация принятого в сообщении адреса с адресами подвижных объектов, хранящимися в памяти вычислителя 15 АРМ. В вычислителе 15 АРМ по данным, полученным со всех ПО 2 в зоне связи, определяются оптимальные на данный момент времени частоты, которые назначаются радиостанциям 25 и 23. Поэтому в наземном вычислителе 15 АРМ каждого НК 1 системы решаются задачи обеспечения постоянной устойчивой радиосвязи со всеми N ПО 2, и на основе информации о местонахождении всех ПО 2 и параметрах их движения, оптимальных частотах, осуществляются операции: запоминания этих сообщений в наземном вычислителе 15 АРМ НК 1, оперативной коррекции плана связи и вывод необходимых данных на экран монитора 17 АРМ НК 1 в виде, удобном для восприятия оператора (диспетчера). Кроме того, в наземном вычислителе 15 АРМ наземного комплекса 1 запоминаются координаты передающих станций ДКМВ диапазона, их координаты, мощность излучения, тип антенны 33 ДКМВ диапазона (ненаправленная или направленная по азимуту с заданным коэффициентом усиления), излучаемые частоты или группа частот.A radio communication system with moving objects operates as follows. During movement, movable objects 2 located within the radio horizon exchange, via the MB radio link with the ground-based complex 1, navigation data and channel estimation data of the DKMV band, obtained using on-board radio signals (markers) received from different NK 1 and remote stations oblique sounding of the ionosphere. The messages received by the ground radio station 13 from the air-to-ground channel through the data transmission apparatus 14 are sent to the workstation ground computer 15, which can be performed on the basis of a serial PC. It, in accordance with the exchange protocol adopted in the system, identifies the address received in the message with the addresses of the moving objects stored in the memory of the computer 15 of the AWP. In the calculator 15 AWP according to the data received from all PO 2 in the communication zone, the optimal frequencies are determined at the given time, which are assigned to the radio stations 25 and 23. Therefore, in the ground calculator 15 AWP of each NK 1 of the system, the tasks of ensuring constant stable radio communication with all N ON 2, and based on information about the location of all ON 2 and their motion parameters, optimal frequencies, the following operations are performed: storing these messages in the ground computer 15 AWP NK 1, operational correction of the communication plan and the conclusion of the necessary data s on the screen 17 ARM NK 1 in a form suitable for the perception of the operator (dispatcher). In addition, in the ground computer 15 of the automated workstation of the ground complex 1, the coordinates of the transmitting stations of the DKMV band, their coordinates, radiation power, type of antenna 33 of the DKMV band (omnidirectional or directionally in azimuth with a given gain), emitted frequencies or a group of frequencies are stored.
Для организации процесса ретрансляции на НК 1 в формирователе 22 типа ретранслируемых сообщений в заранее определенные разряды передаваемой кодограммы закладываются номер ПО 2, назначенного ретранслятором, и адреса подвижных объектов 2i, обеспечивающих заданный трафик сообщения. Принятые на ПО 2 сообщения обрабатываются в блоке 19 анализа типа сообщений. Если сообщение предназначено для данного ПО 2, то после анализа решается вопрос о трансляции данных по двунаправленной шине 20 на систему управления ПО 2, не указанную на фигуре 1, или в режиме ретрансляции - о передаче их на следующий по трафику ПО 2i. Загрузка в память бортового вычислителя 5 необходимых данных, в том числе плана связи, осуществляется в виде системной таблицы при предстартовой подготовке подвижного объекта 2 через вход/выход 4 аппаратуры наземной сети 3 передачи данных. План связи при ухудшении параметров радиоканала может быть скорректирован по результатам анализа в НК 1 радиосигналов передающей станции 30 ДКМВ диапазона или не входящей в систему передающей станции ДКМВ диапазона, находящейся в направлении местоположения ПО 2, с которым должен быть проведен сеанс связи и выбрана для обмена частота рабочего канала с лучшими на данный момент времени параметрами.To organize the relay process on NK 1 in the shaper 22 of the type of relayed messages, the number of the software 2 assigned by the relay and the addresses of the moving objects 2 i providing the given message traffic are laid down in predefined bits of the transmitted codogram. Received on the software 2 messages are processed in block 19 analysis of the type of messages. If the message is intended for this software 2, then after analysis the issue of transmitting data via a bi-directional bus 20 to the software control system 2, not shown in Figure 1, or in relay mode, to transfer it to the next software traffic 2 i, is solved. Downloading to the memory of the on-board computer 5 the necessary data, including the communication plan, is carried out in the form of a system table during the prelaunch preparation of the moving object 2 through the input / output 4 of the equipment of the terrestrial data transmission network 3. The communication plan in case of deterioration of the parameters of the radio channel can be adjusted according to the results of analysis in NK 1 of the radio signals of the transmitting station 30 DKMV range or not entering the system of the transmitting station DKMV range, located in the direction of the location of PO 2 with which the communication session should be conducted and the frequency selected for exchange working channel with the best parameters at the given time.
Принимаемая на ПO 2i информация отображается на экране бортового блока 8 регистрации данных в виде буквенно-цифровых символов, в виде точек и векторов или в другом виде.Information received at PO 2 i is displayed on the screen of the airborne data recording unit 8 in the form of alphanumeric characters, in the form of dots and vectors, or in another form.
Сообщения о местоположении ПО 2 и параметрах его движения, например, с выходов приемников 7 и 16 сигналов навигационных спутниковых систем, например, ГЛОНАСС/GPS или с выходов инерциальных систем записываются в память вычислителей 5 и 15 НК 1 и В передающих станций 30 ДКМВ диапазона с привязкой к глобальному времени. В вычислителях 5 и 15 эти данные используются для расчета навигационных характеристик, параметров движения каждого ПО, формирования передаваемых сигналов и оценки качества принимаемого в канале связи ДКМВ диапазона сигнала. В зависимости от выбранного интервала времени выдачи на НК 1 сообщений о местоположении ПО 2 в вычислителе 5 в заданное время формируется соответствующее сообщение с привязкой к глобальному времени проведения измерения координат ПО 2. Это время используется в вычислителе 15 НК 1 для известной операции построения экстраполяционных отметок от ПО 2 при отсутствии информации о его местоположении [3]. В аппаратуре передачи данных 9 и 14 осуществляются известные операции: модуляции и демодуляции, кодирования и декодирования, сопряжения с узлами 5, 10, 23 - на ПО 2 и с узлами 15, 13, 26 - на НК 1 и другие.Messages about the location of software 2 and its motion parameters, for example, from the outputs of receivers 7 and 16 of the signals of navigation satellite systems, for example, GLONASS / GPS or from the outputs of inertial systems are recorded in the memory of computers 5 and 15 of NK 1 and B transmitting stations 30 DKMV range with binding to global time. In computers 5 and 15, this data is used to calculate the navigation characteristics, the motion parameters of each software, the formation of transmitted signals and assess the quality of the signal range received in the DKMV communication channel. Depending on the selected time interval for the issuance of messages on the NK 1 location 2 software in the calculator 5 at the specified time, a corresponding message is generated with reference to the global time for measuring coordinates of the software 2. This time is used in the calculator 15 NK 1 for the known operation of constructing extrapolation marks from ON 2 in the absence of information on its location [3]. In the data transmission equipment 9 and 14, well-known operations are carried out: modulation and demodulation, coding and decoding, pairing with nodes 5, 10, 23 - on software 2 and with nodes 15, 13, 26 - on NK 1 and others.
В ситуации, когда одно или несколько ПО 2 вышли за пределы прямой видимости с НК 1 или не удается организовать с этими ПО 2 обмен данными даже через цепочку, состоящую из (N-1)-го ПО 2, осуществляется переход по взаимно увязанным во времени командам с бортового и наземного вычислителей 5 и 15 НК 1 на замену радиолинии связи MB диапазона на радиолинию связи ДКМВ диапазона, состоящую из бортовой радиостанции 23 ДКМВ диапазона, бортовой антенны 24 ДКМВ диапазона, наземной радиостанции 25 ДКМВ диапазона, наземной антенны 26 ДКМВ диапазона. Привязка ко времени этих команд осуществляется с помощью меток глобального времени, поступающих в вычислители 5 и 15 с выходов приемников 7 и 16 сигналов навигационных спутниковых систем.In a situation where one or more software 2 has gone beyond line of sight with NK 1 or it is not possible to organize data exchange with these software 2 even through a chain consisting of (N-1) -th software 2, a transition is made according to mutually linked in time teams from on-board and ground computers 5 and 15 NK 1 to replace the MB band radio line with a DKMV band radio line consisting of an on-board radio station of 23 DKMV band, an on-board antenna of 24 DKMV band, a ground radio station of 25 DKMV band, a ground antenna of 26 DKMV band. Binding to the time of these commands is carried out with the help of global time stamps received by computers 5 and 15 from the outputs of receivers 7 and 16 of the signals of navigation satellite systems.
Для увеличения надежности передачи данных на подвижные объекты, находящиеся за пределами прямой видимости с НК 1, при использовании радиолинии ДКМВ диапазоне в вычислителях 5 и 15 НК 1 и аппаратуре передачи данных 9 и 14 используются следующие известные технологии [4, 5, 6]:To increase the reliability of data transmission to mobile objects located outside the line of sight with NK 1, when using the DKMV radio line in computers 5 and 15 NK 1 and data transmission equipment 9 and 14, the following known technologies are used [4, 5, 6]:
- анализ радиосигналов, транслируемых с НК 1, ПО 2, передающих станций 30 ДКМВ диапазона и других передающих средств ДКМВ диапазона для определения наиболее оптимального на данный момент времени рабочего канала связи;- analysis of radio signals broadcast from NK 1, PO 2, transmitting stations 30 of the DKMV range and other transmitting means of the DKMV range to determine the most optimal working communication channel at the moment;
- адаптация системы радиосвязи к изменению условий распространения радиоволн по частоте и по пространственному разнесению;- adaptation of the radio communication system to changing the propagation conditions of radio waves in frequency and spatial diversity;
- динамическое управление частотой для выделения более мощного из нескольких радиосигналов;- dynamic frequency control to highlight the more powerful of several radio signals;
- адаптация системы радиосвязи по скорости передачи данных, видам модуляции и кодирования, использование методов решающей обратной связи при приеме сообщений, компенсация задержки, многолучевости, сосредоточенных по спектру помех, доплеровских сдвигов частоты;- Adaptation of the radio communication system in terms of data transfer rate, types of modulation and coding, use of decision feedback methods when receiving messages, compensation for delay, multipath, concentrated on the interference spectrum, Doppler frequency shifts;
- привязка всех абонентов системы к единому глобальному времени.- Linking all system subscribers to a single global time.
Для определения оптимальных частот ДКМВ диапазона в конкретном направлении используются, например, или наземная передающая направленная антенна с приводом или несколько неподвижных наземных антенн с соответствующими передатчиками, а также приемные антенны, например, выполненные на основе фазированных антенных решеток, управляемых командами с вычислителя 15. Автоматическая (программная) установка главных лепестков наземной передающей и приемной антенн может быть использована для быстрого зондирования области воздушного пространства, в которой наиболее вероятно может находиться сопровождаемый ПО 2. Выбор по результатам зондирования ионосферы из нескольких рабочих точек оптимальной частоты для обмена радиосигналами в данный момент времени с ПО 2, находящегося в определенной точке воздушного пространства, обеспечивает повышение надежности связи в ДКМВ диапазоне. На основе анализа информации всех НК 1 в вычислителе 15 АРМ НК1, определенным ведущим, рассчитывается текущее местоположение подвижных объектов 2, оптимальные на данный момент времени частоты для них и наземные комплексы, направление с которых для выбранного ПО 2 позволяет обеспечить наибольшую величину надежности связи. В вычислителе 15 АРМ анализируются также радиосигналы ДКМВ диапазона, принимаемые с ПО 2 с одновременным определением его местоположения. Полученная оценка параметров радиоканала на заданной частоте для определенного направления учитывается при общем распределении частот при организации связи в направлении «выбранный НК - конкретный ПО». Выбор оптимальной частоты в вычислителе 15 АРМ НК 1 осуществляется путем комплексирования измерений, полученных, в том числе, на основе зондирования ионосферы, обработки сигналов, например, с зарубежных станций зондирования ионосферы и системы HFDL, оценки результатов проверки качества радиолиний связи ДКМВ диапазона по ответным сигналам с подвижных объектов 2, находящихся в заданной области воздушного пространства.To determine the optimal frequencies of the DKMV band in a specific direction, for example, either a terrestrial transmitting directional antenna with a drive or several stationary terrestrial antennas with corresponding transmitters are used, as well as receiving antennas, for example, made on the basis of phased antenna arrays controlled by commands from the computer 15. Automatic (software) installation of the main lobes of the ground transmitting and receiving antennas can be used to quickly probe the airspace , Which can most likely be followed by ON 2. Selection on the results of several ionospheric sensing operating point optimal frequency for exchanging radio signals in a given time with IN 2, located at a certain point of the air space enhances the connection reliability in HF range. Based on the analysis of the information of all NK 1 in the calculator 15 AWP NK1, determined by the leader, the current location of moving objects 2, the optimal frequencies for them at the given time and ground complexes, the direction from which for the selected software 2 allows to provide the greatest value of communication reliability, are calculated. In the calculator 15 AWP also analyzes the DKMV radio signals received from PO 2 with the simultaneous determination of its location. The obtained estimate of the parameters of the radio channel at a given frequency for a certain direction is taken into account in the general distribution of frequencies when organizing communication in the direction of "selected NK - specific software." The optimal frequency in the calculator 15 AWP NK 1 is selected by combining measurements obtained, including based on sounding of the ionosphere, processing signals, for example, from foreign sounding stations of the ionosphere and the HFDL system, evaluating the results of checking the quality of DKMV communication radio links by response signals with movable objects 2 located in a given area of airspace.
В системе используется комбинированный множественный доступ к каналу связи с частотным и временным разделением. Частотное разделение осуществляется с помощью назначения различным наземным комплексам 1 активных частот разных номиналов, а временное - с помощью деления времени использования каждого активного частотного канала на временные интервалы. Дополнительные входы 34 на НК 1 соответствуют нескольким (в зависимости от числа выбранных для анализа источников излучения в ДКМВ диапазоне) из К средств 28 и 29. При приеме на НК 1 (вход 34) сигналов других передающих станций ДКМВ диапазона, не входящих в систему, например, с зарубежных станций зондирования ионосферы и системы HFDL, непосредственно в системе потребуется меньше передатчиков с направленными антеннами, стоимость которых, в основном, определяет затраты на развертывание системы.The system uses combined multiple access to the communication channel with frequency and time division. Frequency separation is carried out by assigning to various ground-based complexes 1 active frequencies of different denominations, and time separation by dividing the time of use of each active frequency channel into time intervals. Additional inputs 34 to NK 1 correspond to several (depending on the number of radiation sources selected for analysis in the DKMV range) from K means 28 and 29. When receiving at NK 1 (input 34) signals from other transmitting stations of the DKMV range that are not included in the system, for example, from foreign ionosphere sounding stations and the HFDL system, directly in the system, fewer transmitters with directional antennas will be needed, the cost of which mainly determines the cost of deploying the system.
В вычислителе 15 АРМ НК 1 прогнозируются системные характеристики (задержка передачи пакета) на каждом выделенном частотном канале и выставляется флаг занятости канала в маркере, когда критическое число ПО 2 зарегистрировалось на канале, чтобы прекратить доступ к нему новых корреспондентов и гарантировать заданные системные характеристики (задержку передачи пакета не более допустимой).In the calculator 15 AWP NK 1, system characteristics are predicted (packet transmission delay) on each selected frequency channel and the channel busy flag is set in the marker when a critical number of software 2 is registered on the channel to stop new correspondents from accessing it and guarantee the specified system characteristics (delay packet transmission is not more than acceptable).
Для устранения помех приемникам собственного НК 1 и на входах приемников удаленных НК, например, находящихся в направлении главного лепестка диаграммы направленности передающей антенны 12 с вычислителя 15 передающей станции 30 вводится запрет на время зондирования на соответствующих рабочих частотах. Это обеспечивается вводом плановых данных по рабочим частотам всех НК 1 с привязкой ко времени с вычислителя 15 головного наземного комплекса через соответствующие блоки и наземную сеть 3 передачи данных, коррекцией их с клавиатуры АРМ собственного НК 1. Кроме того, в вычислителе 15 рассчитываются частоты, комбинационные составляющие которых могут находиться в полосе частот приема собственного НК 1, и формируется команда запрета зондирования на этих частотах. Соединение по наземной сети 3 передачи данных всех НК 1 и передающих станций 30 ДКМВ диапазона с вычислителями 15 в их составе необходимо для исключения излучения на частотах, которые используются в данный момент времени для обмена данными. Передающие станции 30 ДКМВ диапазона, используемые для наклонного зондирования ионосферы, пространственно удалены от НК 1 для устранения приема радиоизлучений, мешающих процессу связи.To eliminate interference to the receivers of their own NK 1 and at the inputs of the receivers of the remote NK, for example, located in the direction of the main lobe of the radiation pattern of the transmitting antenna 12 from the transmitter 15 of the transmitting station 30, a ban on sounding time at the corresponding operating frequencies is introduced. This is ensured by entering the planned data on the operating frequencies of all NK 1 with reference to time from the calculator 15 of the head ground complex through the corresponding blocks and the terrestrial data transmission network 3, correcting them from the AWP keyboard of the own NK 1. In addition, the calculating frequencies 15 are calculated the components of which can be in the frequency band of receiving own NK 1, and a command to prohibit sensing at these frequencies is formed. A ground network connection 3 of the data transmission of all NK 1 and transmitting stations 30 of the DKMV range with computers 15 in their composition is necessary to exclude radiation at frequencies that are currently used for data exchange. Transmitting stations 30 DKMV range used for oblique sounding of the ionosphere, spatially removed from the NK 1 to eliminate the reception of radio emissions that interfere with the communication process.
В этом случае на ПО 2 по принятым маркерам определяется НК 1, параметры радиосигналов которого принимаются наиболее устойчиво, и через него начинается обмен данными. В бортовом и наземном вычислителях 5 и 15 хранятся предварительно заложенные таблицы со списками и параметрами наземных комплексов 1, передающих станций ДКМВ диапазона и наборами назначенных им частот. В бортовом вычислителе 5 заложены также координаты всех НК 1 и станций 30. Каждый НК 1 периодически излучает сигналы управления/синхронизации/связи, используемые на ПО 2 в качестве маркеров, на всех назначенных ему частотах, Принимаемые на ПО 2 эти радиосигналы используются для оценки параметров каналов связи на разных частотах ДКМВ диапазона. Для установления линии связи с НК 1 в бортовом вычислителе 5 ПО 2 автоматически анализируются принимаемые сигналы управления/синхронизации/связи от всех наземных комплексов 1 и радиосигналы от станций 30 на всех заранее известных частотах и выбираются лучшие частоты (например, по отношению сигнал-помеха или величине мощности принимаемого сигнала) и наземные комплексы 1 для реализации известного принципа адаптации по частоте и пространству. По измеренному отношению сигнал-помеха, в бортовом вычислителе 5 ПО 2 выбирается скорость передачи данных, а также вид модуляции и кодирования. Оценка отношения сигнал-помеха осуществляется всеми НК 1 и ПО 2 каждый раз при приеме информационного сообщения или сигнала управления/синхронизации/связи. Сведения об оптимальном на данный момент времени канале сообщаются на противоположную сторону в виде рекомендуемых частоты и скорости передачи данных. В АПД 9 и 14 при работе на радиостанцию ДКМВ диапазона могут быть использованы известные алгоритмы, например, высокоскоростных адаптивных модемов, рассчитанных на работу в каналах с многолучевостью. Для повышения достоверности приема информации может быть использован помехоустойчивый код, например, циклический. Программное обеспечение вычислителя 15 АРМ на базе ПЭВМ представляет собой многозадачный комплекс, в котором задачи планирования связи и обмена данными решаются следующим образом.In this case, software 2 determines the NK 1 according to the received markers, the radio signal parameters of which are received most stably, and data exchange begins through it. Onboard and ground computers 5 and 15 stored pre-laid tables with lists and parameters of ground complexes 1, transmitting stations DKMV range and sets of frequencies assigned to them. The on-board computer 5 also contains the coordinates of all NK 1 and stations 30. Each NK 1 periodically emits control / synchronization / communication signals used as markers on software 2 at all frequencies assigned to it. These radio signals received on software 2 are used to estimate parameters communication channels at different frequencies of the DKMV range. To establish a communication line with NK 1, on-board computer 5 software 2 automatically analyzes the received control / synchronization / communication signals from all ground systems 1 and radio signals from stations 30 at all previously known frequencies and selects the best frequencies (for example, signal-to-noise ratio or the power of the received signal) and ground-based systems 1 to implement the well-known principle of adaptation in frequency and space. According to the measured signal-to-noise ratio, in the on-board computer 5 software 2 selects the data transfer speed, as well as the type of modulation and coding. Evaluation of the signal-to-noise ratio is carried out by all NK 1 and PO 2 each time a message is received or a control / synchronization / communication signal. Information about the optimal channel at the given time is reported to the opposite side in the form of the recommended frequency and data rate. In the APD 9 and 14, when operating on a DKMV radio station, well-known algorithms can be used, for example, high-speed adaptive modems designed for operation in multipath channels. To increase the reliability of information reception, a noise-resistant code, for example, cyclic, can be used. The software of the computer calculator 15 workstation based on a PC is a multi-tasking complex in which the tasks of communication planning and data exchange are solved as follows.
После запуска в НК 1 вычислителя 15 АРМ на базе ПЭВМ осуществляется идентификация наземной аппаратуры передачи данных 14. После успешной идентификации в АПД 14 загружается текущее время и плановые данные по связи. Регистрация данных информационного обмена с АПД 14 (служебные и информационные части сообщений, контрольные запросы состояний составных частей АПД 14, коды текущих событий и их словесные интерпретации) осуществляется в базе данных вычислителя 15 АРМ на базе ПЭВМ в НК 1. В этой базе данных сохраняются данные информационного обмена НК 1 с ПО 2.After the PC 15 computer-based workstation 15 is launched in NK 1, the identification of ground-based data transmission equipment 14 is carried out. After successful identification, the ADF 14 loads the current time and planned communication data. Registration of data exchange with the ADF 14 (service and information parts of messages, control requests of the status of the ADF 14 components, codes of current events and their verbal interpretations) is carried out in the database of the computer 15 of the workstation on the basis of the PC in NK 1. In this database, data is stored information exchange NK 1 with 2.
В режиме управления ПО 2 с НК 1 из базы данных выбираются сформированные плановые данные по связи для загрузки в АПД 14. В вычислителе 15 АРМ на базе ПЭВМ НК 1 обеспечивается многосторонний визуальный анализ функционирования АПД 14 и контроль передающих трактов на соответствие плановым данным по связи и состояния тракта («исправен», «неисправен»). Программно обеспечивается: информационный обмен с ПО 2 формализованными сообщениями, которые реализуют функции проверки связи, изменение рабочей частоты радиостанций 10 и 23, загрузку плановых данных по связи в бортовой вычислитель 5.In the control mode of software 2 with NK 1, the generated communication plan data is selected from the database for loading into the ADF 14. The 15 workstation calculator based on the NK 1 PC provides a multilateral visual analysis of the operation of the ADF 14 and the transmission paths are checked for compliance with the planned communication data and path status (“good”, “faulty”). Software is provided: information exchange with software 2 formalized messages that implement the functions of checking communications, changing the operating frequency of radio stations 10 and 23, downloading planned communication data to the on-board computer 5.
В вычислителе 15 АРМ на базе ПЭВМ в НК 1 выполняется операции переформатирования кодограммы из формата канала «воздух-земля» в формат наземной сети передачи данных 3 с запоминанием в базе данных и из формата наземной сети передачи данных 3 в формат канала «воздух-земля» с запоминанием в базе данных, обеспечивается взаимодействие с модулем сопряжения 27 по передаче/приему кодограмм в формате наземной сети передачи данных и формируется управляющий сигнал завершения передачи или приема кодограммы. Радиосигналы с В передающих станций 30 ДКМВ диапазона через К направленных антенн 29 ДКМВ диапазона поступают на входы К приемников 28 и L приемников ДКМВ диапазона. Число К и L выбирается таким образом, чтобы обеспечить связь с любым ПО 2, находящимся в зоне по азимуту, равной 360 градусов. Число каналов в каждом из К приемников 28 ДКМВ диапазона зависит от числа рабочих частот В передающих станций 30 ДКМВ диапазона. В вычислителе 15 АРМ на базе ПЭВМ всех НК 1 осуществляется непрерывный анализ радиосигналов передающих станций 30 ДКМВ диапазона, совместная обработка их, выработка решения и выдача в следующих сообщениях (при необходимости) на подвижные объекты 2 номинала частоты рабочего канала с лучшими на данный момент времени параметрами, а также контроль их работоспособности. Анализ в приемниках 28 и 35 ДКМВ диапазона может быть проведен, например, по наиболее мощному из принятых в данный момент радиосигналов или величине отношения сигнал/шум.In the computer calculator 15 AWP based on a PC in NK 1, the codogram is reformatted from the format of the air-ground channel to the format of the terrestrial data network 3 with storage in the database and from the format of the terrestrial data network 3 to the air-ground channel format with storing in the database, interaction with the interface module 27 is provided for transmitting / receiving codograms in the format of a terrestrial data network and a control signal is generated to complete the transmission or reception of the codogram. Radio signals from B transmitting stations 30 DKMV range through K directional antennas 29 DKMV range are fed to the inputs of K receivers 28 and L receivers DKMV range. The number of K and L is chosen in such a way as to provide communication with any ON 2 located in the zone in azimuth equal to 360 degrees. The number of channels in each of the K receivers 28 DKMV range depends on the number of operating frequencies In the transmitting stations 30 DKMV range. In the computer calculator 15 AWP on the basis of the PC of all NK 1, the radio signals of the transmitting stations of the 30 DKMV range are continuously analyzed, processed together, worked out and issued in the following messages (if necessary) to the moving objects 2 nominal frequencies of the working channel with the best parameters at the given time , as well as monitoring their performance. The analysis in the receivers 28 and 35 DKMV range can be carried out, for example, the most powerful of the currently received radio signals or the magnitude of the signal-to-noise ratio.
Каждая из В передающих станций 30 ДКМВ диапазона содержит вычислитель 15 АРМ на базе ПЭВМ. Операции, осуществляемые с узлами 16, 17, 18 и 27 аналогичны приводимым в вычислителе 15 АРМ на базе ПЭВМ в НК 1. Формирователь сигналов 31 осуществляет формирование видеосигналов, передаваемых на вход передатчика 32 ДКМВ диапазона. Форма видеосигналов зависит от управляющего сообщения с вычислителя 15 АРМ на базе ПЭВМ передающей станции 30 ДКМВ диапазона, например, пачка одиночных импульсов, линейно-частотно-модулированный сигнал и другие. В передатчике 32 ДКМВ диапазона видеосигнал модулируется. Полученный радиосигнал усиливается по мощности и через антенну 33 ДКМВ диапазона излучается в пространство. Управление рабочей частотой передатчика 32 ДКМВ диапазона и контроль его работоспособности осуществляется вычислителем 15 АРМ на базе ПЭВМ передающей станции 30 ДКМВ диапазона. Тип антенны, направленная или ненаправленная, выбирается в зависимости от задач, выполняемых каждой из В передающих станций 30 ДКМВ диапазона.Each of the B transmitting stations 30 DKMV range contains a computer 15 computer based workstation PC. The operations carried out with the nodes 16, 17, 18 and 27 are similar to those given in the PC calculator 15 based on the PC in the NK 1. The signal conditioner 31 generates video signals transmitted to the input of the transmitter 32 DKMV range. The shape of the video signals depends on the control message from the computer calculator 15 AWP based on the PC of the transmitting station 30 DKMV range, for example, a packet of single pulses, a linear frequency-modulated signal and others. In the transmitter 32 DKMV range video signal is modulated. The received radio signal is amplified by power and radiated into space through the antenna 33 of the DKMV range. Management of the operating frequency of the transmitter 32 DKMV range and control of its performance is carried out by the calculator 15 AWP on the basis of the PC transmitting station 30 DKMV range. The type of antenna, directional or non-directional, is selected depending on the tasks performed by each of the B transmitting stations of the 30 DKMV range.
Таким образом, каждый из ПО 2 может выходить поочередно на связь на нескольких рабочих частотах, известных всем участникам движения. Списки выделенных частот меняются в зависимости от времени года, с учетом сезонных ионосферных изменений. При движении ПО 2 выходит на связь, выбирая для связи тот НК 1, условия распространения радиоволн для связи с которым в данный момент времени являются оптимальными. Сведения о канале связи и выбранном НК 1 формируются в одном из НК 1, назначенным ведущим. При этом совсем не обязательно, чтобы выбранный НК 1 был ближайшим к ПО 2. Составленный таким образом канал связи между ПО 2 и получателем (источником) информации, как правило, будет включать канал связи ДКМВ диапазона, АПД 14, АРМ 15, модуль сопряжения 27 (в составе НК 1) и наземную сеть 3 передачи данных с входом/выходом 4 системы, к которому двусторонними связями подключен получатель (источник) информации. С помощью бортового вычислителя 5 ПО 2 и наземного вычислителя 15 НК 1 постоянно будет выбираться оптимальная рабочая частота на основании построенных моделей ионосферы и распространения радиоволн по данным измерений параметров канала связи и анализа сообщений в наземных комплексах 1 радиосигналов передающих станций 30 ДКМВ диапазона. В наземных комплексах 1 также анализируются параметры радиосигнала, передаваемого с ПО 2. По результатам измерений определяется оптимальная на данный момент времени частота, величина которой передается на все ПО 2, находящиеся в этом районе. Этим обеспечивается повышение достоверности передачи данных с подвижных объектов 2, находящихся на расстояниях от НК 1 от нескольких сотен до нескольких тысяч километров.Thus, each of PO 2 can communicate in turn at several operating frequencies, known to all participants in the movement. The lists of allocated frequencies change depending on the time of the year, taking into account seasonal ionospheric changes. When moving, software 2 communicates, choosing the NK 1 for communication, the conditions for the propagation of radio waves for communication with which at a given moment in time are optimal. Information about the communication channel and the selected NK 1 are formed in one of the NK 1, appointed by the master. At the same time, it is not necessary that the selected NK 1 be closest to Software 2. The communication channel thus constructed between Software 2 and the recipient (source) of information, as a rule, will include a communication channel of the DKMV band, APD 14, AWP 15, and interface module 27 (as a part of NK 1) and a terrestrial data transmission network 3 with input / output 4 of the system to which the receiver (source) of information is connected by two-way communications. Using the on-board computer 5 software 2 and the ground computer 15 NK 1, the optimal operating frequency will be constantly selected based on the constructed models of the ionosphere and the propagation of radio waves according to measurements of the parameters of the communication channel and analysis of messages in ground-based complexes 1 of the radio signals of transmitting stations of 30 DKMV range. In ground-based complexes 1, the parameters of the radio signal transmitted from software 2 are also analyzed. Based on the measurement results, the optimum frequency at the given time is determined, the value of which is transmitted to all software 2 located in this area. This provides an increase in the reliability of data transmission from mobile objects 2 located at distances from NK 1 from several hundred to several thousand kilometers.
Кроме анализа параметров радиосигналов, для повышения надежности связи используются методы изменения диапазона рабочих частот, увеличения мощности передатчика радиостанций 23 и 26 и снижения уровня шумов их приемников, известные методы разнесения по частоте, пространственного и временного разнесения, разнесения многолучевости, адаптивного выравнивания, кодирования с прямой коррекцией ошибок, перемежения для борьбы с эффектами многолучевости, замираниями, импульсными шумами. Достоверность передачи данных и надежность связи определяются свойствами ионосферы над районом организации связи, ее корреляционными характеристиками по пространству, частоте и времени. Чем менее коррелированы пути разнесения, тем выше надежность связи. Радиус пространственной корреляции по квазирегулярным параметрам ионосферы (энергетике сигнала, многолучевости) обычно составляет 300-600 км. Поэтому НК 1 и передающие станции 30 ДКМВ диапазона разносятся в пространстве на расстояние, превышающее эту величину. Из всех разнесенных в пространстве НК 1 назначается один ведущий, который, кроме рассмотренных выше операций выполняет функцию управления процессами, происходящими в системе. К функциям управления ведущего НК 1 добавляются операции управления частотами, таблицей состояния и регистрации ПО 2, системной таблицей, конфигурацией, качеством передачи данных, обработкой сигналов тревоги и дистанционной диагностики. С АРМ 15 НК 1 через модуль сопряжения 27, вход/выход 4 наземной сети 3 передачи данных обеспечивается интерфейс с расположенными на земле источниками (получателями) информации системы и программирование бортовых вычислителей 5 ПО 2. Синхронизация работы наземной сети 3 передачи данных осуществляется на основе использования всеми абонентами - участниками движения единого глобального всемирного координированного времени (UTC), получаемого от существующих объектов глобальной навигационной спутниковой системы.In addition to analyzing the parameters of radio signals, methods of changing the operating frequency range, increasing the transmitter power of radio stations 23 and 26 and reducing the noise level of their receivers, known methods of frequency diversity, spatial and temporal diversity, multipath diversity, adaptive equalization, direct coding are used to increase the reliability of communication error correction, interleaving to combat the effects of multipath, fading, impulse noise. Reliability of data transmission and reliability of communication are determined by the properties of the ionosphere over the area of communication organization, its correlation characteristics in space, frequency and time. The less correlated the diversity paths, the higher the reliability of communication. The radius of spatial correlation in the quasi-regular parameters of the ionosphere (signal energy, multipath) is usually 300-600 km. Therefore, the NK 1 and the transmitting station 30 DKMV range are distributed in space at a distance exceeding this value. Of all the NK 1 spaced in space, one leader is assigned, who, in addition to the operations discussed above, performs the function of controlling the processes occurring in the system. The control functions of the master NK 1 are supplemented by the operations of frequency management, status table and registration of software 2, system table, configuration, data transfer quality, alarm processing and remote diagnostics. With AWP 15 NK 1 through the interface module 27, the input / output 4 of the ground network 3 data transmission provides an interface with the on-ground sources (receivers) of system information and programming of on-board computers 5 software 2. Synchronization of the work of the ground network 3 data transmission is carried out based on the use of all subscribers participating in the movement of the single global universal coordinated time (UTC) received from existing objects of the global navigation satellite system.
Для взаимодействия наземных комплексов 1, передающих станций 30 ДКМВ диапазона, оконечных пользователей и ПО 2 используется наземная сеть 3 передачи данных. Она может быть реализована различными известными способами, например, при межсетевой работе НК 1 через центры коммутации пакетов в соответствии с протоколом Х.25 [4]. Соединения между НК 1 и центрами коммутации пакетов Х.25 (маршрутизаторами) могут обеспечиваться через специально выделенные или арендуемые каналы связи. Они позволят транслировать сообщение, адресованное пользователем определенному ПО 2 на тот наземный комплекс 1, на котором данный ПО 2 «зарегистрирован», и где в данный момент времени обеспечиваются оптимальные условия приема. Система радиосвязи с ПО 2 может работать в автоматическом режиме без вмешательства оператора на выбранных частотах из списка частот, назначенного при планировании связи.For the interaction of ground-based complexes 1, transmitting stations 30 DKMV range, end users and software 2 uses a terrestrial data network 3. It can be implemented in various known ways, for example, during the interworking of NK 1 through packet switching centers in accordance with the X.25 protocol [4]. Connections between NK 1 and X.25 packet switching centers (routers) can be provided through specially allocated or leased communication channels. They will allow broadcasting the message addressed by the user to a specific software 2 to the ground complex 1 where this software 2 is “registered” and where optimal reception conditions are provided at a given time. A radio communication system with software 2 can operate in automatic mode without operator intervention at selected frequencies from the list of frequencies assigned during communication planning.
Для повышения надежности связи в системе используются метод борьбы с нестационарностью ионосферы над районом организации связи за счет применения в качестве радиосигналов, излучаемых подвижными объектами, передающими станциями 30 ДКМВ диапазона и наземными комплексами. Принимаемые по ДКМВ радиолиниям радиосигналы или сообщения об оптимальном на данный момент времени канале несколькими наземными комплексами обрабатываются для определения наибольшего отношения сигнал/шум в соответствующем канале связи и, следовательно, для выбора канала связи для обеспечения устойчивости связи. Данные о результатах обработки затем используются для комплексирования измерений и выбора наиболее оптимального на данный момент времени канала связи с ПО [4, 6].To improve the reliability of communication in the system, a method is used to combat the non-stationary ionosphere over the area of communication through the use of radio signals emitted by moving objects, transmitting stations 30 DKMV range and ground-based complexes. The radio signals received on the DKMV radio links or messages about the channel which is currently optimal for several terrestrial complexes are processed to determine the highest signal-to-noise ratio in the corresponding communication channel and, therefore, to select a communication channel to ensure communication stability. Data on the processing results are then used to combine measurements and select the most optimal communication channel with software at the given time [4, 6].
Повышение надежности связи достигается за счет введения на ПО 2 L бортовых приемников 35 ДКМВ диапазона, позволяющих совместно с другими узлами системы обеспечить функционирование пяти контуров адаптации параметров системы к изменениям характеристик радиоканала.Improving the reliability of communication is achieved through the introduction of onboard software 2 L on-board receivers 35 DKMV range, which together with other nodes of the system ensure the functioning of five loops of adaptation of system parameters to changes in the characteristics of the radio channel.
Первый контур управления частотами - это адаптация к медленным изменениям параметров ионосферы (с периодом 1-2 часа) за счет использования технологии ионосферного мониторинга (частотной диспетчеризации), которая обеспечивает квалифицированное почасовое назначение рабочих частот всем радиосредствам ДКМВ диапазона наземных комплексов 1 на базе прогнозирования условий распространения радиоволн. Частотная диспетчеризация осуществляется по данным разнесенных в пространстве НК 1 на основе наклонного зондирования ионосферы сигналами, например, с линейной частотной модуляцией.The first frequency control loop is adaptation to slow changes in the ionosphere parameters (with a period of 1-2 hours) due to the use of ionospheric monitoring technology (frequency scheduling), which provides qualified hourly assignment of operating frequencies to all DKMV radio equipment in the range of ground-based complexes 1 based on prediction of propagation conditions radio waves. Frequency scheduling is carried out according to the data of NK 1 spaced in space on the basis of oblique sounding of the ionosphere by signals, for example, with linear frequency modulation.
Второй контур многопараметрической адаптации радиолинии на конкретном радиоканале начинает функционировать при автоматическом составлении канала связи и ведении связи по каналу «НК-ПО». Он предназначен для адаптации системы к более быстрым изменениям параметров канала, в частности, отношения сигнал/шум, с периодом 5-10 минут и реализуется с помощью оценивания эффективного отношения сигнал/шум при приеме каждого пакета сообщения всеми радиосредствами ДКМВ диапазона наземных комплексов 1 и ПО 2. По оценке отношения сигнал/шум определяется рекомендуемая максимальная скорость передачи данных в канале, величина которой передается на противоположную сторону. Она используется при реализации алгоритмов многопараметрической адаптации по частоте, скорости передачи данных, видам модуляции и кодирования. Вычислителем 15 АРМ программно выбирается минимальная скорость для передачи заданного объема сообщения в пакете, как обеспечивающую максимальную помехоустойчивость (надежность связи). Эта скорость не должна превышать рекомендуемую.The second circuit of the multi-parameter adaptation of the radio line on a particular radio channel begins to function with the automatic compilation of the communication channel and maintaining communication on the NK-PO channel. It is designed to adapt the system to faster changes in the channel parameters, in particular, the signal-to-noise ratio, with a period of 5-10 minutes and is implemented by evaluating the effective signal-to-noise ratio when each message packet is received by all radio channels of the DKMV range of ground complexes 1 and software 2. By assessing the signal-to-noise ratio, the recommended maximum data transfer rate in the channel is determined, the value of which is transmitted to the opposite side. It is used in the implementation of multi-parameter adaptation algorithms in frequency, data transfer rate, types of modulation and coding. The calculator 15 AWP programmatically selects the minimum speed for transmitting a given amount of message in a packet, as providing maximum noise immunity (reliability of communication). This speed should not exceed recommended.
Третий контур адаптации к мгновенным изменениям (с периодом 0,01-0,1 с) таких параметров канала как частота, фаза, амплитуда, время прихода каждого луча принимаемого сигнала обеспечивается адаптивным приемником со слежением за изменяющимися параметрами канала для реализации компенсации межсимвольных искажений из-за многолучевости, квазикогерентного приема фазоманипулированных сигналов, обеспечивающего близкую к потенциальной помехоустойчивость. Для операций модуляции-демодуляции, кодирования-декодирования могут быть использованы, например, 3 вида многопозиционной фазовой манипуляции (2-PSK, 4-PSK и 8-PSK), сверточное кодирование со скоростями 1/2 и 1/4 для прямой коррекции случайных ошибок, перемежение-деперемежение для борьбы с пакетированием ошибок, скремблирование-дескремблирование данных для выравнивания спектра передаваемого сигнала, мягкое декодирование по алгоритму Витерби. В этом случае вероятность ошибки на выходе демодулятора-декодера не более 10-5 при вероятности ошибки на выходе ДКМВ канала 10-2-10-3. Обнаружение с помощью операций кодирования-декодирования циклического кода на канальном уровне ошибок, не исправленных модемом, и процедура автоматического запроса повторения позволит обеспечить достоверность связи не хуже 10-6 [4, 6].The third adaptation loop for instantaneous changes (with a period of 0.01-0.1 s) of channel parameters such as frequency, phase, amplitude, arrival time of each beam of the received signal is provided by an adaptive receiver tracking the changing channel parameters to realize intersymbol distortion compensation due to multipath, quasicoherent reception of phase-shifted signals, providing close to potential noise immunity. For modulation, demodulation, coding, decoding can be used, for example, 3 kinds of the rocker phase shift keying (2-PSK, 4-PSK and 8-PSK), convolutional coding with rates 1/2 and 1/4 for direct random error correction , interleaving-deinterleaving to combat error packing, scrambling-descrambling data to align the spectrum of the transmitted signal, soft decoding according to the Viterbi algorithm. In this case, the probability of an error at the output of the demodulator-decoder is no more than 10 -5 with the probability of an error at the output of the DCMV channel 10 -2 -10 -3 . Detection of the errors not corrected by the modem using the encoding-decoding operations of the cyclic code at the channel level, and the automatic request for repetition procedure will ensure reliable communications no worse than 10 -6 [4, 6].
Четвертый контур адаптации обеспечивается с помощью алгоритма управления протоколом множественного доступа к каналу, осуществляемый каждым НК 1 с учетом приоритетов сообщений и гарантированием заданных системных характеристик. Высокая эффективность использования ограниченного частотного ресурса достигается, например, за счет комбинированного протокола множественного доступа к каналу с частотным и временным разделением и адаптивного динамического управления этим протоколом в реальном масштабе времени. Вычислителем 15 АРМ каждого НК 1 в начале каждого кадра осуществляется назначение слотов доступа к каналу в режиме резервированного по запросу или случайного доступа в зависимости от реальной загрузки канала и приоритетов, оцениваются прогнозируемые задержки передачи пакета и выставляется флаг занятости канала в сигналах управления (маркерах), когда эти задержки превышают заданный порог, чтобы прекратить приток новых пользователей в перегруженный канал.The fourth adaptation loop is provided with the help of the control algorithm of the protocol of multiple access to the channel, carried out by each SC 1 taking into account message priorities and guaranteeing given system characteristics. High efficiency of using a limited frequency resource is achieved, for example, due to the combined protocol of multiple access to the channel with frequency and time division and adaptive dynamic control of this protocol in real time. The calculator 15 AWP of each NK 1 at the beginning of each frame assigns the channel access slots in the redundant on demand or random access mode depending on the actual channel load and priorities, estimates the predicted transmission delay of the packet and sets the channel busy flag in control signals (markers), when these delays exceed a predetermined threshold in order to stop the influx of new users into the congested channel.
Пятый контур адаптации - пространственное разнесение наземных комплексов. Он обеспечивается тем, что каждое ПО 2 системы в любое время имеет возможность выбрать любой НК 1 и зарегистрироваться на нем. И, благодаря обмену информацией между наземными комплексами 1, информация о новом ПО 2 будет известна всем абонентам системы. Пространственное разнесение НК 1 является важнейшим, а порой единственным средством борьбы с нарушениями связи типа «авроральных поглощений» в периоды ионосферных возмущений на северных трассах.The fifth adaptation loop is the spatial diversity of ground-based complexes. It is ensured by the fact that each software 2 of the system at any time has the opportunity to select any NK 1 and register on it. And, thanks to the exchange of information between ground systems 1, information about the new software 2 will be known to all subscribers of the system. Spatial separation of NK 1 is the most important, and sometimes the only way to deal with communication disruptions such as "auroral absorption" during periods of ionospheric disturbances on the northern routes.
Число L выбирается с учетом требуемого качества адаптации. Обычно L=(3-6). На момент подачи заявки разработаны алгоритмы функционирования и соответствующее программное обеспечение заявляемой системы радиосвязи. Узлы 1-33 одинаковые с прототипом. Вводимые бортовые приемники 35 могут быть выполнены, например, на радиоприемниках ДКМВ диапазона Р-877Г И81.104.084-03. Вычислители 5 на ПО 2, 15 на НК 1 и передающих станциях 30 ДКМВ диапазона, формирователь 31 сообщений могут быть выполнены, например, на плате процессорной 5066-586-133MHz-1 MB, 2 MB Flash CPU Card фирмы Octagon Systems и ЭВМ типа «Багет-01-07» ЮКСУ.466225.001 соответственно. В качестве антенн ДКМВ диапазона для подвижного объекта может быть использованы типовые самолетные килевые пазовые антенны типа «Щель», а для НК и передающих станций 30 ДКМВ диапазона - типовой полуволновый вибратор. В качестве модуля связи 27 может быть использована плата Х.25.The number L is selected taking into account the required quality of adaptation. Usually L = (3-6). At the time of application submission, functioning algorithms and corresponding software of the claimed radio communication system have been developed. Nodes 1-33 are the same as the prototype. The input airborne receivers 35 can be performed, for example, on DKMV radio receivers of the R-877G I81.104.084-03 range. Computers 5 on software 2, 15 on NK 1 and transmitting stations 30 of the DKMV range, the shaper 31 messages can be performed, for example, on a processor board 5066-586-133MHz-1 MB, 2 MB Flash CPU Card manufactured by Octagon Systems and computers of the type " Baguette-01-07 ”YuKSU.466225.001 respectively. Typical aircraft keel slot antennas of the Slit type can be used as DKMV antennas for a moving object, and a typical half-wave vibrator for NK and transmitting stations of the 30 DKMV range. As the communication module 27, an X.25 board may be used.
ЛИТЕРАТУРА:LITERATURE:
1. Патент РФ №52 290 U1. M. кл. Н04В 7/26, 2006.1. RF patent No. 52 290 U1. M. cl. HB04 7/26, 2006.
2. Патент РФ №82 971 U1. M. кл. Н04В 7/26, 2009 (прототип).2. RF patent No. 82 971 U1. M. cl. HB04 7/26, 2009 (prototype).
3. Д.С.Конторов, Ю.С.Голубев-Новожилов. Введение в радиолокационную системотехнику. - M.; Сов. Радио, 1971, 367 с.3. D.S. Kontorov, Yu.S. Golubev-Novozhilov. Introduction to radar systems engineering. - M .; Owls Radio, 1971, 367 pp.
4. Б.И.Кузьмин «Сети и системы цифровой электросвязи», часть 1 «Концепция» ИКАО CNS/ATM. Москва Санкт-Петербург: ОАО «НИИЭР», 1999, 206 с.4. B.I. Kuzmin “Digital Telecommunication Networks and Systems”, part 1 “Concept” of ICAO CNS / ATM. Moscow St. Petersburg: NIIER OJSC, 1999, 206 p.
5. GPS - глобальная система позиционирования. - M.: ПРИМ, 1994, 76 с.5. GPS - a global positioning system. - M .: NOTE, 1994, 76 p.
Руководство по ВЧ-линии передачи данных (Doc9741 - AN/962). Издание первое. - ICAO, 2000, 148 с.RF Data Link Manual (Doc9741 - AN / 962). First edition. - ICAO, 2000, 148 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122521/09U RU103046U1 (en) | 2010-06-02 | 2010-06-02 | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122521/09U RU103046U1 (en) | 2010-06-02 | 2010-06-02 | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU103046U1 true RU103046U1 (en) | 2011-03-20 |
Family
ID=44054055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010122521/09U RU103046U1 (en) | 2010-06-02 | 2010-06-02 | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU103046U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529888C1 (en) * | 2013-04-19 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Radio communication method of moving objects in centimetre wave range |
| RU2530015C2 (en) * | 2013-02-01 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | System of radio communication with moving objects |
| RU2658591C1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-06-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор" | Adaptive radio data transmission line of decameter radio wave band |
| RU2688199C1 (en) * | 2018-08-21 | 2019-05-21 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Radio communication system with movable objects |
-
2010
- 2010-06-02 RU RU2010122521/09U patent/RU103046U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2530015C2 (en) * | 2013-02-01 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | System of radio communication with moving objects |
| RU2529888C1 (en) * | 2013-04-19 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Radio communication method of moving objects in centimetre wave range |
| RU2658591C1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-06-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор" | Adaptive radio data transmission line of decameter radio wave band |
| RU2688199C1 (en) * | 2018-08-21 | 2019-05-21 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Radio communication system with movable objects |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111418168B (en) | Method, device and system for estimating link quality in communication system | |
| US8630796B2 (en) | System and method for fast acquisition position reporting | |
| US8255149B2 (en) | System and method for dual-mode location determination | |
| US9191912B2 (en) | Systems and methods for location determination | |
| RU2516704C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| US6501424B1 (en) | Use of GPS correction data on trans-oceanic routes | |
| RU103046U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU77738U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| CN117882313A (en) | Wireless communication scenario, device for operation therein, beacon device and method for operation thereof | |
| RU2544007C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU2686456C1 (en) | Radio communication system with mobile objects using radio-photon elements | |
| Kim et al. | Beam management for 5G satellite systems based on NR | |
| RU2530015C2 (en) | System of radio communication with moving objects | |
| RU2505929C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU2688199C1 (en) | Radio communication system with movable objects | |
| RU115592U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU106064U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU82971U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU52290U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2535923C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| Pinzel et al. | V2V-and V2X-Communication data within a distributed computing platform for adaptive radio channel modelling | |
| Besse et al. | Interference estimation in an aeronautical ad hoc network | |
| US20240089902A1 (en) | Method for the geolocalization of a base station of a wireless communication system | |
| RU2572521C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU106062U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC12 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models |
Effective date: 20120702 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150603 |