RU134151U1

RU134151U1 - RELAY HELICOPTER COMPLEX

Info

Publication number: RU134151U1
Application number: RU2013118759/11U
Authority: RU
Inventors: Александр Юрьевич Абрамов; Виктор Владимирович Алексеенков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2013-11-10

Abstract

Полезная модель относится к технике радиосвязи, в частности, к устройствам ретрансляции радиосигналов для увеличения дальности связи, размещаемым на летательных аппаратах. Сущность полезной модели заключается в том, что в состав вертолетного комплекса ретрансляции, предназначенного для ретрансляции информации в МВ-ДМВ1 диапазоне и в сверхвысокочастотном диапазоне МИССНО, дополнительно включены направленный ответвитель и вторая антенна диапазона МИССНО, установленная в нижней части фюзеляжа вертолета-носителя, с целью обеспечения бесперебойной ретрансляции радиосигнала на всем протяжении полета вертолета-носителя, независимо от взаиморасположения абонентов и вертолетного комплекса ретрансляции. The utility model relates to radio communications technology, in particular, to radio signal relay devices for increasing communication range deployed on aircraft. The essence of the utility model consists in the fact that the helicopter relay complex designed for relaying information in the MV-DMV1 range and in the microwave range MISSNO additionally includes a directional coupler and a second antenna of the MISSNO range installed in the lower part of the carrier helicopter fuselage, with the aim of ensuring uninterrupted relaying of the radio signal throughout the flight of the carrier helicopter, regardless of the relative positions of the subscribers and the helicopter relay complex.

Description

Полезная модель относится к технике радиосвязи, в частности к устройствам ретрансляции радиосигналов для увеличения дальности связи, размещаемым на летательных аппаратах.The utility model relates to radio communications technology, in particular to radio signal relay devices for increasing communication range deployed on aircraft.

Наиболее близким по назначению и большинству существенных признаков является «Вертолетный комплекс ретрансляции» (ВКР) [1], который и принят за прототип.The closest in purpose and most of the essential features is the "Helicopter Relay Complex" (WRC) [1], which is taken as a prototype.

ВКР представляет собой высокомобильный двухдиапазонный унифицированный комплекс ретрансляции, обеспечивающий ретрансляцию информации в МВ-ДМВ1 диапазоне и в сверхвысокочастотном диапазоне, в котором работает обеспечивающая высокую помехозащищенность и скорость передачи информации многофункциональная интегрированная система связи, навигации и опознавания (МИССНО) [2]. С точки зрения потребителя МИССНО представляет собой совокупность сетей обмена информацией, включая цифровую телефонную и телекодовую связь.WRC is a highly mobile dual-band unified relay complex providing information relaying in the MV-DMV1 range and in the microwave range, in which the multifunctional integrated communication, navigation and recognition (MISSNO) system provides high noise immunity and information transmission [2]. From the consumer's point of view, MISSNO is a collection of information exchange networks, including digital telephone and telecode communication.

Радиосигналы диапазона МИССНО распространяются в пределах прямой видимости, поэтому актуальной становится задача увеличения дальности связи особенно для наземных абонентов системы.The MISSNO range radio signals propagate within the line of sight, so the task of increasing the communication range, especially for terrestrial system subscribers, becomes urgent.

ВКР содержит аппаратуру ретрансляции, размещенную в трех легкосъемных переносных контейнерах, соединенных между собой кабельной сетью, подключенных к штатной системе электроснабжения вертолета, конструкция которых обеспечивает их перенос через двери и люки вертолета, быструю установку и крепление внутри фюзеляжа вертолета при помощи штатных швартовочных узлов и четыре приемопередающие антенны (три МВ-ДМВ1 и одна диапазона МИССНО), закрепленные на фюзеляже вертолета, высокочастотные кабели которых пропущены через обшивку фюзеляжа через штатные отверстия и подключены к высокочастотным разъемам на контейнерах.The WRC contains relay equipment located in three easily removable portable containers interconnected by a cable network connected to a regular helicopter power supply system, the design of which ensures their transfer through helicopter doors and hatches, quick installation and fastening inside the helicopter fuselage using standard mooring units, and four transceiver antennas (three MV-DMV1 and one MISSNO band) mounted on the helicopter fuselage, high-frequency cables of which are passed through the fuselage skin es staffing holes and connected to the high-frequency connectors on the containers.

ВКР оперативно устанавливается в полевых условиях на вертолет-носитель типа Ми-8 без его конструктивной доработки.WRC is quickly installed in the field on a Mi-8-type carrier helicopter without its structural development.

Недостатком указанного прототипа является то, что ВКР, имея единственную приемопередающую антенну комплекса ретрансляции диапазона МИССНО, закрепленную в верхней части фюзеляжа вертолета-носителя и имеющую круговую в азимутальной плоскости, одно-двухлепестковую в угломестной плоскости (в зависимости от типа устанавливаемой антенны) диаграмму направленности, не может обеспечить устойчивый прием/передачу радиосигнала, в том случае, если его источник/приемник находится внутри зоны тени корпуса вертолета-носителя. Оценка экранирующего действия корпуса вертолета-носителя в диапазоне МИССНО может приближенно производиться на основе оптической трактовки [3]. Зону тени корпуса вертолета-носителя можно представить в виде условного конуса, вершина которого находится на перпендикуляре к поверхности земли, опущенном из точки крепления антенны, в точке его пересечения с плоскостью нижней части фюзеляжа, а его (конуса) основание представляет собой окружность определенного радиуса с центром в точке пересечения вышеупомянутого перпендикуляра с поверхностью земли. При этом радиус указанной окружности находится в прямой зависимости от высоты полета вертолета-носителя (чем выше высота полета, тем больше радиус окружности и тем больше абонентов попадает в зону отсутствия радиосвязи).The disadvantage of this prototype is that the SRS, having a single transceiver antenna of the MISSNO range relay complex, mounted in the upper part of the carrier helicopter fuselage and having a circular in the azimuthal plane, one or two-petal in the elevation plane (depending on the type of antenna installed), the radiation pattern, cannot provide stable reception / transmission of a radio signal if its source / receiver is inside the shadow zone of the carrier helicopter body. Assessment of the shielding effect of the carrier helicopter hull in the MISSNO range can be approximately based on the optical interpretation [3]. The shadow zone of the carrier helicopter’s hull can be represented as a conditional cone, the top of which is perpendicular to the surface of the earth, lowered from the antenna attachment point, at the point of its intersection with the plane of the lower part of the fuselage, and its (cone) base is a circle of a certain radius with center at the intersection of the aforementioned perpendicular with the surface of the earth. Moreover, the radius of the specified circle is directly dependent on the flight height of the carrier helicopter (the higher the flight height, the larger the radius of the circle and the more subscribers fall into the zone of lack of radio communication).

Таким образом, может возникнуть ситуация, когда радиосвязь между наземными абонентами МИССНО, расположенными вне пределов прямой видимости относительно друг друга и использующими ВКР в качестве ретранслятора, невозможна, по причине затенения корпусом вертолета-носителя части пространства под ним и невозможности его огибания радиоволнами указанного диапазона [3], то есть отсутствия радиосвязи между ВКР и одним из абонентов, например, во время полета (барражирования) вертолета-носителя над одним из абонентов на небольшой высоте.Thus, a situation may arise when radio communication between MISSNO ground subscribers located outside the line of sight relative to each other and using SRS as a repeater is impossible, due to the shadowing of the part of the space under it by the carrier helicopter’s body and the impossibility of enveloping it with radio waves of the specified range [ 3], that is, the lack of radio communication between the WRC and one of the subscribers, for example, during the flight (barrage) of a carrier helicopter above one of the subscribers at a low altitude.

Основной технической задачей, на реализацию которой направлена данная полезная модель, является создание ВКР, обеспечивающего бесперебойную ретрансляцию радиосигнала не только МВ-ДМВ1 диапазоне, но и в сверхвысокочастотном диапазоне МИССНО на всем протяжении полета вертолета-носителя, независимо от взаиморасположения абонентов и ВКР.The main technical task that this utility model is aimed at is the creation of stimulated Raman scattering, which ensures uninterrupted relaying of the radio signal not only in the MV-DMV1 range, but also in the microwave range MISSNO throughout the flight of the helicopter carrier, regardless of the relative position of the subscribers and the SRS.

Указанный технический результат достигается тем, что в вертолетный комплекс ретрансляции, содержащий аппаратуру ретрансляции, размещенную в трех контейнерах, соединенных между собой кабельной сетью, подключенных к вертолетной системе электропитания, имеющих узлы сочленения между собой, а также элементы крепления к штатным швартоврчным узлам вертолета, и четыре приемопередающие антенны, закрепленные на фюзеляже вертолета, высокочастотные кабели которых пропущены через обшивку фюзеляжа через штатные отверстия и подключены к высокочастотным разъемам на контейнерах, а именно в состав комплекса ретрансляции диапазона МИССНО, дополнительно включены вторая антенна диапазона МИССНО, установленная в нижней части фюзеляжа, и механически закрепленный на внешней стороне третьего контейнера, подключенный своим входом к высокочастотному разъему третьего контейнера направленный ответвитель мощности, первый выход которого высокочастотным кабелем подключен к первой антенне диапазона МИССНО, расположенной в верхней части фюзеляжа, на которую поступает сигнал, ослабленный по мощности не более чем на 1дБ относительно входного, а второй выход высокочастотным кабелем подключен к установленной в нижней части фюзеляжа второй антенне диапазона МИССНО, на которую поступает сигнал, ослабленный по мощности на 10-15 дБ относительно входного.The specified technical result is achieved by the fact that in a helicopter relay complex containing relay equipment placed in three containers interconnected by a cable network, connected to the helicopter power supply system, having articulation nodes together, as well as fasteners to the regular mooring units of the helicopter, and four transceiver antennas mounted on the fuselage of the helicopter, the high-frequency cables of which are passed through the fuselage skin through the standard openings and connected to the high frequency connectors on the containers, namely, the MISSNO range relay complex, additionally includes a second MISSNO antenna installed at the bottom of the fuselage and mechanically fixed on the outside of the third container, a directional power coupler connected to its input to the high-frequency connector of the third container, the first output whose high-frequency cable is connected to the first antenna of the MISSNO range located in the upper part of the fuselage, to which a signal attenuated by power not more than 1dB relative to the input, and the second output with a high-frequency cable is connected to the second antenna of the MISSNO range installed in the lower part of the fuselage, to which a signal is attenuated by power by 10-15 dB relative to the input.

Предложенный вариант ВКР с вновь установленными направленным ответвителем и дополнительной (второй) антенной диапазона МИССНО обеспечивает ретрансляцию радиосигналов в диапазоне МИССНО между абонентами вне зависимости от их взаиморасположения относительно вертолета-носителя, что существенно повышает надежность и бесперебойность связи абонентов сетей МИССНО.The proposed WRC option with the newly installed directional coupler and an additional (second) antenna of the MISSNO range provides relaying of radio signals in the MISSNO band between subscribers regardless of their relative position with respect to the carrier helicopter, which significantly increases the reliability and uninterrupted communication of MISSNO network subscribers.

Алгоритмы ретрансляции информации в МВ-ДМВ1 диапазоне и диапазоне МИССНО по отношению к прототипу не изменились.The algorithms for relaying information in the MV-DMV1 range and the MISSNO range with respect to the prototype have not changed.

Структурно ВКР представляет собой два работающих независимо комплекса ретрансляции: комплекс ретрансляции МВ-ДМВ1 диапазона, размещенный в двух легкосъемных переносных контейнерах и комплекс ретрансляции диапазона МИССНО, размещенный в третьем легкосъемном переносном контейнере, выполненном аналогично двум предыдущим, за исключением установленного на нем направленного ответвителя. Пять приемопередающих антенн комплекса (три МВ-ДМВ1 диапазона и две диапазона МИССНО, одна их которых установлена в верхней части фюзеляжа, как и на прототипе, и вторая, дополнительно установленная в верхней части фюзеляжа) крепятся к фюзеляжу вертолета-носителя без его конструктивной доработки.Structurally, the WRC consists of two independently operating relay complexes: the MV-DMV1 range relay complex located in two easily removable portable containers and the MISSNO range relay complex located in the third easily removable portable container, made similar to the two previous ones, except for the directional coupler installed on it. Five transceiver antennas of the complex (three MV-DMV1 ranges and two MISSNO ranges, one of which is installed in the upper part of the fuselage, as on the prototype, and the second, additionally installed in the upper part of the fuselage) are attached to the fuselage of the carrier helicopter without its structural modification.

В качестве дополнительной антенны диапазона МИССНО может быть использована любая из нижеперечисленных отечественных авиационных антенн указанного диапазона: АСВ-1, АСВ-2, АДВ-27. Указанные антенны также могут быть использованы и в качестве основной антенны.As an additional antenna of the MISSNO range, any of the following domestic aviation antennas of the indicated range can be used: ASV-1, ASV-2, ADV-27. These antennas can also be used as the main antenna.

В настоящее время существует большой выбор направленных ответвителей, как отечественного, так и импортного производства. Например, в качестве направленного ответвителя для ВКР может быть использован один из ответвителей «Directional Coupler -10 dB» или «Directional Coupler - 15 dB», рабочий диапазон которых перекрывает диапазон МИССНО. Указанные ответвители имеют легкий алюминиевый корпус, малый вес и габариты, обеспечивают крепление к любой плоской поверхности.Currently, there is a large selection of directional couplers, both domestic and imported. For example, as a directional coupler for SRS, one of the “Directional Coupler -10 dB” or “Directional Coupler -15 dB” couplers whose operating range covers the MISSO range can be used. These taps have a lightweight aluminum housing, low weight and dimensions, provide fastening to any flat surface.

Использование вертолета, оснащенного предлагаемым ВКР, позволит существенно увеличить не только дальность и надежность связи абонентов радиосетей МВ-ДМВ1 диапазона, но и абонентов сетей МИССНО в направлениях связи «борт-борт», «земля-борт», особенно, «земля-земля».Using a helicopter equipped with the proposed WRC will significantly increase not only the range and reliability of communication between subscribers of the MV-DMV1 radio network, but also MISSNO subscribers in the air-to-air, ground-to-air communication directions, especially ground-to-ground communication .

Наиболее эффективно применение ВКР в зонах локальных конфликтов, при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, ретрансляции радиосигналов от низколетящих вертолетов и самолетов или наземных, в том числе подвижных объектов в условиях гористой, сильнопересеченной или труднодоступной местности, не имеющей развитой инфраструктуры связи.The most effective is the use of stimulated Raman scattering in zones of local conflicts, in eliminating the consequences of emergency situations, relaying radio signals from low-flying helicopters and airplanes or ground, including moving objects in mountainous, highly rugged or inaccessible terrain without a developed communication infrastructure.

ЛИТЕРАТУРА:LITERATURE:

1 Патент РФ №74369 (прототип).1 RF Patent No. 74369 (prototype).

2 Е.Л.Белоусов, В.М.Корчагин «Многофункциональная интегрированная система связи, навигации и опознавания», ж-л «Системы и средства связи, телевидения, и радиовещания», №2-3, 2001 г., стр.27-29.2 E. L. Belousov, V. M. Korchagin “Multifunctional Integrated Communication, Navigation and Recognition System”, J. “Communication, Television and Radio Broadcasting Systems and Means,” No. 2-3, 2001, p. 27 -29.

3 Г.Б.Резников «Самолетные антенны», М., «Советское радио», 1962.3 G. B. Reznikov “Aircraft antennas”, M., “Soviet Radio”, 1962.

Claims

A helicopter relay complex containing relay equipment placed in three containers interconnected by a cable network, connected to a helicopter power supply system, having articulation nodes together, as well as fastening elements to the helicopter’s standard mooring nodes, and three MV-DMV1 transceiver antennas and one transceiver antenna of the range of the multifunctional integrated communication system (MISSNO), mounted on the fuselage of the helicopter, the high-frequency cables of which are passed through the bus the fuselage clearance through the standard openings and connected to the high-frequency connectors on the containers, characterized in that it additionally includes a second antenna of the MISSNO range installed in the lower part of the fuselage and mechanically fixed on the outside of the third container, connected by its input to the high-frequency connector of the third container directional power coupler, the first output of which is connected by a high-frequency cable to the first antenna of the MISSNO range located in the upper part of the fuselage Rui receives signal power attenuated by not more than 1 dB relative to the input and a second output connected to the HF cable installed in the lower fuselage second antenna MISSNO range, which receives the signal power attenuated by 10-15 dB relative to input.