RU2286030C1 - High frequency system and method for exchanging packet data - Google Patents

High frequency system and method for exchanging packet data Download PDF

Info

Publication number
RU2286030C1
RU2286030C1 RU2005116164/09A RU2005116164A RU2286030C1 RU 2286030 C1 RU2286030 C1 RU 2286030C1 RU 2005116164/09 A RU2005116164/09 A RU 2005116164/09A RU 2005116164 A RU2005116164 A RU 2005116164A RU 2286030 C1 RU2286030 C1 RU 2286030C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ground
earth
station
ground station
communication
Prior art date
Application number
RU2005116164/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Петрович Палочкин (RU)
Юрий Петрович Палочкин
Геннадий Иванович Калашников (RU)
Геннадий Иванович Калашников
чева Тамара Ивановна Гор (RU)
Тамара Ивановна Горячева
Владимир Алексеевич Фролов (RU)
Владимир Алексеевич Фролов
Дмитрий Сергеевич Кулаков (RU)
Дмитрий Сергеевич Кулаков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority to RU2005116164/09A priority Critical patent/RU2286030C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2286030C1 publication Critical patent/RU2286030C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: automatic adaptive high frequency packet radio communications.
SUBSTANCE: each high frequency ground station contains at least one additional high frequency receiver for "surface to surface" communication and at least one additional "surface to surface" demodulator of one-tone multi-positional phase-manipulated signal, output of which is connected to additional information input of high frequency controller of ground station, and input is connected to output of additional high frequency "surface to surface" receiver, information input of which is connected to common high frequency receiving antenna, while control input is connected to additional control output of high frequency controller of ground station.
EFFECT: prevented disconnection from "air to surface" data exchange system of technically operable high frequency ground stations which became inaccessible for ground communications sub-system for due to various reasons, and also provision of possible connection to high frequency "air to surface" data exchange system of high frequency ground stations, having no access to ground communication network due to absence of ground communication infrastructure at remote locations, where these high frequency ground stations are positioned.
2 cl, 12 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к автоматической адаптивной пакетной ВЧ радиосвязи.The invention relates to an automatic adaptive packet RF radio communication.

Анализ особенностей и тенденций развития систем радиосвязи высокочастотного (ВЧ) диапазона (3-30 МГц) показывает, что обеспечение гарантированной надежности, оперативности и достоверности ВЧ радиосвязи возможно лишь при внедрении технологии автоматического ведения адаптивной ВЧ радиосвязи, которая предполагает комплексное использование нескольких технологий:An analysis of the features and development trends of high frequency (HF) radio communication systems (3-30 MHz) shows that ensuring guaranteed reliability, efficiency and reliability of HF radio communication is possible only with the introduction of technology for the automatic management of adaptive HF radio communication, which involves the integrated use of several technologies:

- технологии автоматического составления канала связи (ALE) с автовыбором рабочей частоты (ACS);- technologies for automatic communication channel compilation (ALE) with automatic selection of the working frequency (ACS);

- технологии высокоскоростной передачи данных с использованием адаптивных методов приема с выравниванием канала, с прямой коррекцией ошибок (FEC) и автоматическим запросом повторения пакетов, принятых с неисправленными ошибками (ARQ);- technologies for high-speed data transmission using adaptive reception methods with channel alignment, direct error correction (FEC) and automatic request for repeating packets received with uncorrected errors (ARQ);

- технологии многопараметрической адаптации радиолинии по скорости передачи данных, видам модуляции и кодирования (ALM);- technologies for multi-parameter adaptation of a radio line in terms of data transfer rate, types of modulation and coding (ALM);

- технологии управления частотой в системе связи (ионосферного мониторинга) на базе долгосрочного прогнозирования и оперативного прогнозирования условий распространения радиоволн с использованием вертикального и наклонного зондирования ионосферы, а также специального программного обеспечения для расчета ионосферных трасс и выбора частот связи;- frequency control technologies in a communication system (ionospheric monitoring) based on long-term forecasting and operational forecasting of radio wave propagation conditions using vertical and oblique sounding of the ionosphere, as well as special software for calculating ionospheric paths and selecting communication frequencies;

- технологии пространственного разнесения наземных ВЧ радиоцентров (станций).- spatial diversity technology for terrestrial HF radio centers (stations).

Российские стандарты на технологию автоматического ведения адаптивной ВЧ радиосвязи отсутствуют. Это тормозит развитие российских систем ВЧ радио-связи, которые отстают по основным характеристикам от зарубежных, и приводит к отсутствию взаимодействия разных систем ВЧ радиосвязи.There are no Russian standards for technology for the automatic management of adaptive RF radio communications. This impedes the development of Russian HF radio communication systems, which lag behind foreign characteristics in terms of basic characteristics, and leads to the lack of interaction between different HF radio communication systems.

В мире существуют две стандартные технологии автоматического ведения ВЧ радиосвязи, а именно:In the world, there are two standard technologies for automatic RF radio communication, namely:

- технология HFDL (High Frequency Data Link), построенная на основе спецификации ARINC 635 [3], характеристики ARINC 753 [6], руководства ARINC 634 [2], стандартов RTCA DO-265, DO-277 [8,9];- HFDL technology (High Frequency Data Link), based on the ARINC 635 specification [3], ARINC 753 specifications [6], ARINC 634 guidelines [2], RTCA standards DO-265, DO-277 [8.9];

- военный стандарт MIL-STD-188-141B [11] и его гражданская версия FED-STD-1045.- military standard MIL-STD-188-141B [11] and its civilian version FED-STD-1045.

Технология MIL-STD-188-141B поддерживает радиолинию (связь "корреспондент - корреспондент"), радиальную радиосеть типа "корреспондент - много корреспондентов", полносвязную сеть "каждый с каждым" и имеет универсальное применение, т.е. может быть использована для связи "Земля-Земля", "Воздух-Земля", "Воздух-Воздух", "Берег-Море", "Море-Море", "Воздух-Море". Она описывает процедуры автоматического составления канала связи с автовыбором рабочей частоты. В MIL-STD-188-141B используются два набора частот - один для составления канала (для вызывной сети) и другой для ведения связи. Частотный ресурс может перераспределяться между этими наборами в зависимости от характера трафика и интенсивности потока заявок. При этом существуют сложные неоднозначные соотношения между параметрами вызывной сети и сети связи. В системе связи MIL-STD-188-141 B не фиксируется длительность связного сообщения, она зависит от объема передаваемых данных, что затрудняет организацию протокола TDMA в сети связи и прогнозирование системных характеристик для оптимизации сети. Однако возможно прогнозирование характеристик в сети вызова, где используются стандартные командные сообщения и протокол TDMA. Протоколы автоматического ведения связи с многопараметрической адаптацией не конкретизированы этим стандартом, как и аспекты работы сети. Это делает технологию MIL-STD-188-141B более гибкой в использовании, но затрудняет проектирование конкретных систем, расчет системных характеристик.The MIL-STD-188-141B technology supports a radio link (correspondent-correspondent communication), a correspondent-to-many correspondent radial network, and a one-to-one fully-connected network and has universal application, i.e. can be used for communication "Earth-Earth", "Air-Earth", "Air-Air", "Shore-Sea", "Sea-Sea", "Air-Sea". It describes the procedures for automatically composing a communication channel with auto-selection of the operating frequency. MIL-STD-188-141B uses two sets of frequencies - one for composing a channel (for a calling network) and the other for communicating. The frequency resource can be redistributed between these sets depending on the nature of the traffic and the intensity of the application flow. Moreover, there are complex ambiguous relationships between the parameters of the call network and the communication network. In the MIL-STD-188-141 B communication system, the duration of the connected message is not fixed, it depends on the amount of transmitted data, which makes it difficult to organize the TDMA protocol in the communication network and to predict system characteristics for network optimization. However, it is possible to predict performance in a call network using standard command messages and the TDMA protocol. Protocols for automatic communication with multi-parameter adaptation are not specified by this standard, as well as aspects of the network. This makes the MIL-STD-188-141B technology more flexible in use, but complicates the design of specific systems and the calculation of system characteristics.

Технология HFDL (ARINC 635) оптимизирует в смысле надежности связи, спектральной и экономической эффективности систему пакетной связи "Воздух-Земля", в которой большое количество самолетов (до 2500) обслуживается малым количеством частотных каналов (до 48-60) и наземных станций (до 16) в режиме множественного доступа с временным и частотным разделением. HFDL определяет как процедуры составления канала с автовыбором рабочей частоты, так и все остальные процедуры автоматического ведения связи на всех уровнях (физическом, канальном и подсети) с многопараметрической адаптацией радиолинии по частоте, скорости передачи, видам модуляции и кодирования, а также по пространственному разнесению наземных станций, гарантирующие достоверность (остаточную вероятность ошибки) не хуже 10-6. В системе HFDL используется один и тот же набор частот для составления канала и ведения связи. Высокая спектральная эффективность системы достигается благодаря использованию комбинированного протокола множественного доступа к каналу с частотным (FDMA) и временным (TDMA) разделением. Протокол частотного разделения обеспечивается тем, что разные частотные каналы (от двух до шести) назначаются разным ВЧ наземным станциям (ВЧ НС). TDMA протокол обеспечивается тем, что время использования каждого частотного канала разбивается на 32-х секундные кадры, а каждый кадр разбивается на 13 временных слотов доступа длительностью 2,461538 с, равной времени передачи одного пакета данных 2,343888 с плюс 117,65 мс на неопределенность времени задержки распространения и рассинхронизм в радиолинии. На всех частотах ВЧ наземные станции периодически (в первом слоте каждого кадра) излучают сигналы маркеров, качество которых оценивают самолеты при выборе частоты связи. Самолет выбирает для связи любой канал, качество сигнала маркера которого является приемлемым или наилучшим, регистрируется на этом канале на наземной станции и ведет на нем связь до тех пор, пока качество канала отвечает требуемому уровню. Один канал связи могут выбрать несколько самолетов и зарегистрироваться на нем. Каждый ВЧ канал HFDL системы используется всеми зарегистрированными на нем самолетами в режиме множественного доступа с временным разделением. Управление протоколом TDMA обеспечивает ВЧ наземная станция, передавая в сигналах маркеров назначения слотов, резервируемых по запросам от бортов, слотов случайного доступа и слотов для передач с "земли". ВЧ наземная станция прогнозирует системные характеристики (задержку передачи пакета) на каждом своем частотном канале и выставляет флаг занятости канала в маркере, когда критическое число самолетов зарегистрировалось на канале, чтобы прекратить доступ к нему новых корреспондентов и гарантировать заданные системные характеристики (задержку передачи пакета не более допустимой). Простота прогнозирования системных характеристик в системе HFDL во многом определяется тем, что все сообщения в системе (вызывные и связные) имеют одинаковую стандартную длительность, равную слоту и передаются по единому протоколу TDMA на общем наборе частот. В зависимости от качества канала и объема передаваемых данных в сообщении выбирается оптимальный вид многопозиционной фазовой манипуляции и кодирования. При этом меняется скорость передачи данных пользователя, но длительность сообщения и символьная скорость 1800 Бод не меняются.The HFDL technology (ARINC 635) optimizes, in terms of communication reliability, spectral and economic efficiency, the Air-to-Earth packet communication system in which a large number of aircraft (up to 2500) are served by a small number of frequency channels (up to 48-60) and ground stations (up to 16) in the multiple access mode with time and frequency division. HFDL defines both channel compilation procedures with auto-selection of the operating frequency, and all other automatic communication procedures at all levels (physical, channel and subnet) with multi-parameter adaptation of the radio line in frequency, transmission speed, types of modulation and coding, as well as spatial diversity of terrestrial stations guaranteeing reliability (residual probability of error) not worse than 10 -6 . The HFDL system uses the same set of frequencies for channelization and communication. High spectral efficiency of the system is achieved through the use of the combined protocol of multiple access to the channel with frequency (FDMA) and time (TDMA) separation. The frequency separation protocol is ensured by the fact that different frequency channels (from two to six) are assigned to different HF ground stations (HF NS). The TDMA protocol is ensured by the fact that the usage time of each frequency channel is divided into 32-second frames, and each frame is divided into 13 temporary access slots with a duration of 2.461538 s, equal to the transmission time of one data packet 2.343888 s plus 117.65 ms per propagation delay time uncertainty and desynchronism in a radio link. At all HF frequencies, ground stations periodically (in the first slot of each frame) emit marker signals, the quality of which is estimated by airplanes when choosing a communication frequency. The aircraft selects for communication any channel whose marker signal quality is acceptable or best, is recorded on this channel at the ground station and communicates on it until the channel quality meets the required level. Multiple aircraft can choose one communication channel and register on it. Each HFDL HF channel of a system is used by all aircraft registered on it in time division multiple access mode. The TDMA protocol is controlled by the HF ground station, transmitting slot assignment signals reserved on-board, random access slots, and ground transmission slots in signals. An HF ground station predicts system characteristics (packet transmission delay) on each of its frequency channels and sets the channel busy flag in the marker when a critical number of planes have registered on the channel to stop new correspondents from accessing it and guarantee the specified system characteristics (packet transmission delay of not more than acceptable). The simplicity of predicting system characteristics in the HFDL system is largely determined by the fact that all messages in the system (ringing and communication) have the same standard duration equal to a slot and are transmitted using the same TDMA protocol on a common set of frequencies. Depending on the quality of the channel and the amount of data transmitted in the message, the optimal type of multi-position phase manipulation and coding is selected. At the same time, the user data rate changes, but the message duration and the symbol rate of 1800 Baud do not change.

Таким образом, технология HFDL обеспечивает максимальную эффективность использования ограниченного разрешенного для связи набора частот, поскольку обеспечивает обслуживание большого количества самолетов на одном частотном канале (в среднем до 26 корреспондентов) и использует один набор частот, как для связи, так и для вызова. Эта технология автоматического ведения адаптивной ВЧ радиосвязи обеспечивает комплексное использование всех перспективных технологий ВЧ связи, что делает ВЧ радиоканал привлекательным и эффективным средством дальней связи по надежности, простоте, удобству использования, пропускной способности сравнимым со спутниковым каналом, но на один-два порядка более дешевым [10].Thus, HFDL technology maximizes the efficiency of using a limited set of frequencies allowed for communication, since it provides services for a large number of aircraft on one frequency channel (on average up to 26 correspondents) and uses one set of frequencies, both for communication and for calling. This technology of automatic adaptive RF radio communication provides the integrated use of all promising RF communication technologies, which makes the RF radio channel an attractive and effective means of long-distance communication in terms of reliability, simplicity, ease of use, and bandwidth comparable to a satellite channel, but one or two orders of magnitude cheaper [ 10].

С учетом преимуществ вышеописанной системы передачи пакетных данных HFDL [1-7] для организации связи "Воздух-Земля" в сравнении со всеми известными для авторов на данный момент системами связи она принята за прототип предлагаемой авиационной ВЧ системы обмена пакетными данными.Taking into account the advantages of the above-described HFDL packet data transmission system [1-7] for organizing Air-to-Earth communications in comparison with all currently known communication systems for authors, it is taken as a prototype of the proposed aviation RF packet data exchange system.

ВЧ система обмена пакетными данными "Воздух-Земля" HFDL, обеспечивающая связь самолетов на дальних авиатрассах с диспетчерскими пунктами управления воздушным движением (УВД) и управления авиалиниями (УАЛ) в интересах безопасности воздушного движения, подробно описана в [1, 2, 4, 5, 6]. Способ обмена данными в системе HFDL подробно описан в [3, 4].The HFDL Air-to-Earth HF packet data exchange system, which provides communication between long-range airplanes and air traffic control (ATC) and air traffic control (UAL) control centers in the interest of air traffic safety, is described in detail in [1, 2, 4, 5 , 6]. The method of data exchange in the HFDL system is described in detail in [3, 4].

Структурная схема ВЧ системы обмена пакетными данными HFDL приведена на фиг.1, (см. [7], стр.3, [5], стр.10), где обозначено:The structural diagram of the HFDL packet data exchange system is shown in FIG. 1, (see [7], p. 3, [5], p. 10), where it is indicated:

1 - ВЧ бортовая станция (ВЧ БС);1 - HF airborne station (HF BS);

2 - ВЧ наземная станция (ВЧ НС);2 - HF ground station (HF NS);

3 - центр управления (ЦУ) ВЧ системой обмена данными;3 - control center (CC) HF data exchange system;

4 - диспетчерский пункт управления воздушным движением и авиалинией (УВД и УАЛ);4 - air traffic control and air traffic control center (ATC and UAL);

5 - подсистема наземной связи, используемая ВЧ системой HFDL;5 - subsystem of ground communication used by the HFDL RF system;

6 - интерфейс ВЧ НС с подсистемой наземной связи;6 - interface HF NS with the subsystem of ground communications;

7 - интерфейс центра управления с подсистемой наземной связи;7 - the interface of the control center with the subsystem of ground communications;

8 - интерфейс пунктов УВД и УАЛ с подсистемой наземной связи;8 - the interface of the air traffic control and UAE points with the ground communication subsystem;

9 - ВЧ радиоканал "Воздух-Земля" между ВЧ НС (2) и ВЧ БС (1).9 - HF radio channel "Air-Earth" between the HF NS (2) and HF BS (1).

ВЧ бортовые станции (1) связаны через ВЧ радиоканалы (9) с ВЧ наземными станциями (2), соединенными через интерфейсы (6) с подсистемой наземной связи (5), которая в свою очередь соединена через интерфейсы (7) с центром управления (3), а через интерфейсы (8) с диспетчерскими пунктами УВД и УАЛ (4).HF airborne stations (1) are connected via HF radio channels (9) to HF ground stations (2) connected via interfaces (6) to the ground communication subsystem (5), which in turn is connected via interfaces (7) to the control center (3 ), and through interfaces (8) with air traffic control units and UAL (4).

Пользователями системы HFDL являются диспетчерские пункты УВД и УАЛ (4) на земле и бортовое радиоэлектронное оборудование на самолете, связанное с ВЧ бортовой станцией через бортовой маршрутизатор.The users of the HFDL system are air traffic control and UAE control posts (4) on the ground and avionics on-board equipment connected to the HF airborne station via the airborne router.

Структурная схема ВЧ бортовой станции (1) представлена на фиг.2, где обозначено:The structural diagram of the HF airborne station (1) is presented in figure 2, where it is indicated:

10 - бортовой ВЧ приемопередатчик HFDL;10 - on-board HFDL RF transceiver;

11 - бортовое антенно-согласующее устройство (АСУ);11 - on-board antenna matching device (ACS);

12 - бортовая ВЧ антенна;12 - onboard HF antenna;

13 - пульт управления приемопередатчиком (ПУ);13 - control panel of the transceiver (PU);

14 - бортовой маршрутизатор (БМ);14 - onboard router (BM);

15 - устройство управления ВЧ обменом данными;15 - control device RF data exchange;

16 - ВЧ приемопередатчика ARINC 719.16 - RF transceiver ARINC 719.

Причем бортовой ВЧ приемопередатчик HFDL (10) состоит из ВЧ приемопередатчика ARINC 719 (16) и устройства управления ВЧ обменом данными (15), содержащего в себе модем и контроллер протоколов обмена данными HFDL.Moreover, the on-board HFDL RF transceiver (10) consists of the ARINC 719 RF transceiver (16) and the RF data exchange control device (15), which contains a modem and an HFDL data exchange protocol controller.

При этом ВЧ приемопередатчик (16) подключен с одной стороны к АСУ (11), а с другой стороны к устройству управления ВЧ обменом данными (15). Устройство управления ВЧ обменом данными (15) подключено с одной стороны к ВЧ приемопередатчику (16), а с другой стороны к пульту управления (ПУ) (13) радиостанцией и к бортовому маршрутизатору (БМ) (14). АСУ (11) подключено с одной стороны к бортовому ВЧ приемопередатчику (16), с другой стороны к ВЧ бортовой антенне (12).In this case, the RF transceiver (16) is connected on the one hand to the ACS (11), and on the other hand to the RF communication control device (15). The RF communication control device (15) is connected on the one hand to the RF transceiver (16), and on the other hand to the control panel (PU) (13) of the radio station and to the on-board router (BM) (14). ACS (11) is connected on one side to the onboard RF transceiver (16), and on the other hand to the RF onboard antenna (12).

Конструктивно устройство управления ВЧ обменом данными (15) может быть выполнено как в виде самостоятельного блока, подключаемого внешне к ВЧ приемопередатчику (16), так и в виде субблока или плат, встраиваемых внутрь приемопередатчика (16).Structurally, the RF data exchange control device (15) can be made both in the form of an independent unit, connected externally to the RF transceiver (16), and in the form of a subunit or boards built into the transceiver (16).

ВЧ бортовая станция (1) связана с бортовым маршрутизатором (БМ) (14) (блоком менеджмента связью, соответствующим характеристикам ARINC 724 или 758), который доводит (получает) пакетные сообщения до бортовых источников/получателей информации (бортового радиоэлектронного оборудования) типа многофункционального пульта управления, дисплея, принтера, компьютера, системы технического обслуживания, системы самолетовождения, системы электронной индикации и сигнализации, навигационной системы и т.п. Бортовой маршрутизатор (14) связан не только с ВЧ бортовой станцией (1), но и с бортовыми станциями других диапазонов частот.The RF airborne station (1) is connected to the airborne router (BM) (14) (a communication management unit that complies with the ARINC 724 or 758 specifications), which sends (receives) packet messages to airborne sources / receivers of information (avionics) such as a multifunction console control, display, printer, computer, maintenance system, airborne navigation system, electronic indication and alarm system, navigation system, etc. The on-board router (14) is connected not only with the HF on-board station (1), but also with the on-board stations of other frequency ranges.

Структурная схема ВЧ наземной станции (2) ВЧ системы обмена пакетными данными HFDL (см. [7], стр.60; и [5], стр.12) представлена на фиг.3, где обозначено:The structural diagram of the HF ground station (2) HF packet data exchange system HFDL (see [7], p. 60; and [5], p. 12) is presented in figure 3, where it is indicated:

17 - ВЧ радиопередатчик;17 - HF radio transmitter;

18 - ВЧ передающая антенна;18 - RF transmitting antenna;

19 - ВЧ радиоприемник "Воздух-Земля";19 - HF radio receiver "Air-to-Earth";

20 - ВЧ приемная антенна;20 - RF receiving antenna;

21 - ВЧ модулятор однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции;21 - RF modulator single-tone signal of multi-position phase shift keying;

22 - ВЧ демодулятор "Воздух-Земля" однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции;22 - RF air-to-ground demodulator of a single-tone signal of multiposition phase shift keying;

23 - контроллер ВЧ наземной станции (2);23 - the controller of the HF ground station (2);

24 - приемник сигналов единого времени;24 - receiver of signals of a single time;

25 - устройство интерфейса с наземной сетью связи;25 is an interface device with a terrestrial communication network;

26 - приемная антенна сигналов единого времени.26 - a receiving antenna of signals of a single time.

ВЧ наземная станция (2) ВЧ системы обмена пакетными данными HFDL содержит в своем составе:HF ground station (2) The HFDL HF packet data exchange system includes:

- N ВЧ передатчиков (17), связанных с N передающими ВЧ антеннами (18), контроллером (23) ВЧ наземной станции (2) и N ВЧ модуляторами (21);- N RF transmitters (17) associated with N transmitting RF antennas (18), a controller (23) of the RF ground station (2), and N RF modulators (21);

- N ВЧ приемников "В-3" (19), связанных с общей ВЧ приемной антенной (20), контроллером (23) ВЧ наземной станции (2) и N ВЧ демодуляторами "В-3" (22);- N RF receivers "V-3" (19) associated with a common RF receiving antenna (20), a controller (23) of the RF ground station (2) and N RF demodulators "V-3" (22);

- N ВЧ модуляторов (21), связанных с N ВЧ передатчиками (17) и контроллером (23) ВЧ наземной станции (2);- N RF modulators (21) associated with N RF transmitters (17) and the controller (23) of the RF ground station (2);

- N ВЧ демодуляторов "В-3" (22), связанных с N ВЧ приемниками "В-3" (19) и контроллером (23) ВЧ наземной станции (2);- N RF demodulators "V-3" (22) associated with N RF receivers "V-3" (19) and the controller (23) of the RF ground station (2);

- контроллер (23) ВЧ наземной станции (2), связанный с N ВЧ приемниками "В-3" (19), N ВЧ передатчиками (17), N ВЧ модуляторами (21), N ВЧ демодуляторами "В-3" (22), приемником сигналов единого времени (24), устройством интерфейса с наземной сетью связи (25);- a controller (23) of the HF ground station (2) associated with N HF receivers "V-3" (19), N HF transmitters (17), N HF modulators (21), N HF demodulators "V-3" (22 ), a single-time signal receiver (24), an interface device with a terrestrial communication network (25);

- устройство интерфейса с наземной сетью связи (25), подключенное к контроллеру (23) ВЧ НС с одной стороны, а с другой стороны к наземной сети связи через интерфейс (6);- an interface device with a terrestrial communication network (25) connected to a HF NS controller (23) on the one hand and, on the other hand, to a terrestrial communication network through an interface (6);

- приемник (24) сигналов единого времени, связанный с контроллером (23) ВЧ НС (2) и с приемной антенной сигналов единого времени (26);- a receiver (24) of signals of a single time associated with the controller (23) of the HF NS (2) and with a receiving antenna of signals of a single time (26);

- приемную ВЧ антенну общего пользования (20), подключенную к ВЧ приемникам "В-3" (19);- a public RF receiving antenna (20) connected to V-3 RF receivers (19);

- приемную антенну (26) приемника (24) сигналов единого времени, подключенную к приемнику (24) сигналов единого времени;- a receiving antenna (26) of a receiver (24) of signals of a single time, connected to a receiver (24) of signals of a single time;

- N передающих ВЧ антенн (18), подключенных к N ВЧ передатчикам (17).- N transmitting RF antennas (18) connected to N RF transmitters (17).

Вариант структурной схемы подсистемы наземной связи (5), используемой ВЧ системой обмена пакетными данными HFDL, рекомендованный комитетом аэронавтической подвижной связи (АМСР) [5], представлен на фиг.4, где обозначено:A variant of the structural diagram of the ground communication subsystem (5) used by the HFDL RF packet data exchange system recommended by the Aeronautical Mobile Communications Committee (AMSR) [5] is presented in Fig. 4, where it is indicated:

2 - ВЧ наземная станция (ВЧ НС);2 - HF ground station (HF NS);

3 - центр управления (ЦУ) ВЧ системой обмена пакетными данными HFDL;3 - control center (CC) HF packet data exchange system HFDL;

4 - диспетчерские пункты УВД и УАЛ (наземные пользователи ВЧ системы обмена пакетными данными HFDL);4 - air traffic control units and UAF (ground users of the HFDL packet data exchange system);

6 - интерфейс ВЧ НС (2) с подсистемой наземной связи (5);6 - the interface of the HF NS (2) with the ground communication subsystem (5);

7 - интерфейс центра управления (3) HFDL с подсистемой наземной связи (5);7 - interface of the control center (3) HFDL with the ground communication subsystem (5);

8 - интерфейс пунктов управления воздушным движением и авиалинией (4) с подсистемой наземной связи (5);8 - interface of air traffic control and airline (4) with ground subsystem (5);

27 - региональные маршрутизаторы сети наземной связи (5);27 - regional routers of a land communication network (5);

28 - интерфейс между региональными маршрутизаторами (27).28 is an interface between regional routers (27).

Подсистема наземной связи (5), используемая ВЧ системой обмена пакетными данными HFDL, содержит региональные маршрутизаторы (27), связанные между собой интерфейсами (28), с ВЧ НС (2) интерфейсами (6), с ЦУ (3) интерфейсами (7), с диспетчерскими пунктами (4) интерфейсами (8).The terrestrial communications subsystem (5) used by the HFDL HF packet data exchange system contains regional routers (27) interconnected by interfaces (28), HF NS (2) interfaces (6), and the control center (3) interfaces (7) , with control rooms (4) interfaces (8).

ВЧ система обмена пакетными данными HFDL обеспечивает способ обмена пакетами данных между бортовыми пользователями упомянутой системы (бортовым радиоэлектронным оборудованием), связанными с ВЧ бортовой станцией (1) через бортовой маршрутизатор (14) и наземными пользователями ВЧ системы обмена пакетными данными HFDL (диспетчерскими пунктами УВД и УАЛ (4)), а также центром управления (3) ВЧ системой обмена пакетными данными следующим образом.The HFDL RF packet data exchange system provides a method for exchanging data packets between on-board users of the said system (avionics) connected to the HF airborne station (1) via the on-board router (14) and ground users of the HFDL RF packet data exchange system (air traffic control centers and UAF (4)), as well as the control center (3) of the RF packet data exchange system as follows.

Для обеспечения заданного уровня надежности связи в зоне ответственности каждой ВЧ наземной станции (2) из общего списка ВЧ частот (48-60 ОБП каналов), выделяемых для системы HFDL, в центре управления (3) ВЧ системой обмена данными назначают для каждой ВЧ наземной станции (2) на каждый временной интервал суток длительностью 1-2 часа набор из 2-6 активных частот, оптимальный по условиям распространения радиоволн и электромагнитной совместимости, доводят назначенный набор частот вместе с интервалом времени его активизации до каждой ВЧ наземной станции (2) через подсистему наземной связи (5), реализуя, таким образом, протокол множественного доступа с частотным разделением, разбивают время использования каждого частотного канала на временные кадры длительностью 32 с, а каждый кадр разбивают на 13 временных слотов длительностью 2,461538 с для реализации протокола множественного доступа к каналу с временным разделением (TDMA).To ensure a given level of communication reliability in the area of responsibility of each HF ground station (2) from the general list of HF frequencies (48-60 OBP channels) allocated to the HFDL system, in the control center (3) an HF data exchange system is assigned for each HF ground station (2) for each time interval of a day with a duration of 1-2 hours, a set of 2-6 active frequencies, optimal according to the conditions of propagation of radio waves and electromagnetic compatibility, bring the assigned set of frequencies along with the time interval of its activation to each HF ground station AI (2) through the ground communication subsystem (5), thus realizing the frequency-division multiple access protocol, divide the time of use of each frequency channel into time frames of 32 s duration, and each frame is divided into 13 time slots of 2.461538 s duration to implement a time division multiple access (TDMA) protocol.

В конце каждого кадра на каждой ВЧ наземной станции (2) для каждого слота следующего кадра производят назначение использования этого слота для передачи с земли или для передачи с конкретного борта по его предварительному запросу слота доступа, или для передач с любого борта в режиме случайного доступа.At the end of each frame at each HF ground station (2), for each slot of the next frame, an assignment is made to use this slot for transmission from the ground or for transmission from a specific board upon its preliminary request for an access slot, or for transmissions from any side in random access mode.

С каждой ВЧ наземной станции (2) на всех активных частотах в первом слоте каждого кадра излучают сигналы маркеров, которые содержат назначения использования каждого слота текущего кадра, а также квитанции на сообщения, принятые с "Воздуха" в предыдущих двух кадрах.From each HF ground station (2), at all active frequencies in the first slot of each frame, marker signals are emitted that contain the destination of each slot in the current frame, as well as receipts for messages received from "Air" in the previous two frames.

На каждой ВЧ бортовой станции (1) по результатам оценки качества приема сигналов маркеров выбирают лучшую частоту связи (ВЧ радиоканал "Воздух-Земля" (9)).At each HF airborne station (1), according to the results of evaluating the quality of the reception of marker signals, the best communication frequency is selected (HF radio channel Air-to-Earth (9)).

Каждую ВЧ бортовую станцию (1) регистрируют на выбранном ею ВЧ канале (9) на соответствующей этому каналу ВЧ наземной станции (2), производят обмен пакетными данными в режиме TDMA через ВЧ радиоканал "Воздух-Земля" (9) между ВЧ наземной станцией (2) и ВЧ бортовой станцией (1), которая на ней зарегистрирована, до тех пор, пока качество ВЧ радиоканала "В-3" (9) превышает допустимый уровень. При ухудшении качества ВЧ радиоканала (9) ниже допустимого уровня выбирают новый ВЧ радиоканал (9) для бортовой станции и регистрируют ее на новом выбранном ВЧ радиоканале (9). Производят обмен пакетными данными через наземную сеть связи (5) между ВЧ наземными станциями (2) и центром управления ВЧ системой связи (3), а также пользователями системы связи - диспетчерскими пунктами УВД и УАЛ (4).Each HF airborne station (1) is registered on the HF channel (9) selected by it on the HF ground station (2) corresponding to this channel, packet data is exchanged in TDMA mode via the Air-to-Earth HF radio channel (9) between the HF ground station ( 2) and the HF airborne station (1), which is registered on it, as long as the quality of the HF radio channel "V-3" (9) exceeds the permissible level. If the quality of the RF radio channel (9) deteriorates below an acceptable level, a new RF radio channel (9) is selected for the airborne station and it is registered on the newly selected RF radio channel (9). Packet data is exchanged through the ground communication network (5) between the HF ground stations (2) and the control center of the HF communication system (3), as well as the users of the communication system - air traffic control and UAL control centers (4).

В процессе обмена пакетными данными пакетное сообщение для диспетчера УВД или УАЛ, содержащее адрес получателя - диспетчерского пункта УВД или УАЛ (4), а также адрес отправителя (ИКАО адрес борта), формируют в бортовом блоке управления связью (бортовом маршрутизаторе) (14), передают в ВЧ бортовую станцию (1), где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (9), затем передают по ВЧ радиоканалу (9) на ВЧ наземную станцию (2), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1), где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по подсистеме наземной связи (5), и передают через интерфейс (6) в подсистему наземной связи (5), откуда через интерфейс (8) передают к диспетчерскому пункту УВД или УАЛ (4).In the process of exchanging packet data, a packet message for the air traffic controller or UAF dispatcher containing the address of the recipient — the air traffic controller or UAV dispatch point (4), as well as the sender address (ICAO board address), are formed in the on-board communication control unit (on-board router) (14), transmit to the HF airborne station (1), where it is packaged in a package designed for transmission via the HF radio channel (9), then transmit via HF radio channel (9) to the HF ground station (2), on which the HF airborne station (1) is registered where it is packaged in a bag intended for transmission via the ground-based communications subsystem (5), and transmitted through the interface (6) to the ground-based communications subsystem (5), from where they are transmitted via the interface (8) to the air traffic control center or UAL (4).

Пакетное сообщение для ЦУ (3), содержащее адрес получателя - ЦУ (3), а также адрес отправителя (ИКАО адрес борта), формируют в ВЧ бортовой станции (1), где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (9), передают по ВЧ радиоканалу (9) на ВЧ наземную станцию (2), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1), где упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по подсистеме наземной связи (5), передают через интерфейс (6) в подсистему наземной связи (5), откуда передают через интерфейс (7) к ЦУ(3).A packet message for the control unit (3), containing the address of the recipient - control unit (3), as well as the sender address (ICAO board address), is formed in the HF on-board station (1), where it is packaged in a package designed for transmission via the HF radio channel (9 ), transmitted via the HF radio channel (9) to the HF ground station (2), on which the HF airborne station (1) is registered, where it is packaged in a package intended for transmission via the ground communication subsystem (5), transmitted via the interface (6) to ground communication subsystem (5), from where it is transmitted through the interface (7) to the control center (3).

В обратном направлении пакетное сообщение от диспетчерского пункта УВД или УАЛ, содержащее адрес получателя - (ИКАО адрес борта), а также адрес отправителя - диспетчерского пункта УВД или УАЛ (4), формируют на диспетчерском пункте УВД или УАЛ (4), передают его через интерфейс (8) в подсистему наземной связи (5), откуда пакет транслируют через интерфейс (6) на ВЧ наземную станцию (2), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1) - адресат, где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (9), и затем передают по ВЧ радиоканалу (9) к ВЧ бортовой станции (1) - адресату.In the opposite direction, a packet message from the air traffic control center or UAL control center containing the address of the receiver - (ICAO board address), as well as the address of the sender - air traffic control center or UAL control center (4), form at the air traffic control center or UAL control center (4), transmit it through interface (8) to the ground communication subsystem (5), from where the packet is transmitted through the interface (6) to the HF ground station (2), on which the HF airborne station (1) is registered - the destination, where it is packaged in a packet intended for transmission via HF radio channel (9), and then transmit via HF radio Nalu (9) to the HF airborne station (1) - to the addressee.

Пакетное сообщение от ЦУ (3) для борта (1), содержащее адрес получателя - (ИКАО адрес борта), а также адрес отправителя - ЦУ (3), формируют в ЦУ (3), передают его через интерфейс (7) в подсистему наземной связи (5), откуда его транслируют через интерфейс (6) на ВЧ наземную станцию (2), на которой зарегистрирована бортовая станция (1) - адресат, где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (9), и передают по ВЧ радиоканалу (9) к борту (1) - адресату.A batch message from the control center (3) for the board (1), containing the recipient address - (ICAO board address), as well as the sender address - the control center (3), form in the control center (3), transmit it through the interface (7) to the ground subsystem communication (5), from where it is transmitted via the interface (6) to the HF ground station (2), on which the airborne station (1) is registered - the destination, where it is packaged in a package designed for transmission over the HF radio channel (9), and transmit on the HF radio channel (9) to the board (1) - to the addressee.

В случае возникновения неисправности интерфейса (6) между ВЧ наземной станцией (2) и подсистемой наземной связи (5) от этой недоступной для наземной сети связи ВЧ наземной станции (2) передают широковещательно в сигналах маркеров для всех зарегистрированных на ней ВЧ бортовых станций (1), на всех активных ВЧ радиоканалах "Воздух-Земля" (9) команды на смену частот связи с кодом причины "неисправность ВЧ наземной станции", и затем прекращают обмен пакетными данными через ВЧ радиоканалы "Воздух-Земля" (9) между ВЧ наземной станцией (2) с неисправным интерфейсом (6) и зарегистрированными на ней ВЧ бортовыми станциями (1).In the event of a malfunction of the interface (6) between the HF ground station (2) and the ground subsystem (5) from this HF ground station (2) inaccessible to the land communication network, broadcast in marker signals for all HF airborne stations registered on it (1) ), on all active Air-to-Earth RF channels (9), commands to change the communication frequency with the cause code “HF ground station malfunction”, and then the packet data exchange through the Air-to-Earth HF radio channels (9) between the HF ground station (2) with faulty int interface (6) and registered on it HF airborne stations (1).

Недостаток аналога, на устранение которого направлено изобретение, состоит в том, что при возникновении технической неисправности интерфейса (6) ВЧ наземной станции (2) с подсистемой наземной связи (5), т.е. при возникновении недоступности ВЧ НС (2) для подсистемы наземной связи, недоступная ВЧ НС (2) не может выполнять свои основные функции по донесению сообщений, принятых от ВЧ бортовой станции (1), к диспетчерам УВД и УАЛ (4), к ЦУ (3) и обратно, а также не может получить управляющую информацию (системную таблицу) от центра управления (3) и передать в ЦУ (3) таблицу зарегистрированных самолетов и информацию о своем состоянии технической исправности. Поэтому при возникновении технической неисправности интерфейса (6) между ВЧ наземной станцией (2) и подсистемой наземной связи (5) ВЧ НС (2) отключается от ВЧ системы обмена данными, хотя сама остается при этом исправной и может взаимодействовать по ВЧ радиоканалу (9) с бортами (1). Для этого в сигналах маркеров на всех назначенных частотах эта ВЧ НС (2) передает всем ВЧ бортовым станциям (1) сообщение о смене канала с кодом причины "неисправность ВЧ НС" (см. ARINC 635-3, стр.57, приложение 2-8А (Формат маркера)), чтобы все самолеты, зарегистрированные на ее частотах, перешли на каналы других ВЧ НС (2).The disadvantage of the analogue to which the invention is directed is that in the event of a technical malfunction of the interface (6) of the HF ground station (2) with the ground communication subsystem (5), i.e. in the event of the inaccessibility of the HF NS (2) for the ground subsystem, the inaccessible HF NS (2) cannot perform its main functions of conveying messages received from the HF airborne station (1) to the air traffic controllers and the UAL (4) to the control center ( 3) and vice versa, and also cannot receive control information (system table) from the control center (3) and transfer to the control center (3) a table of registered aircraft and information about its state of technical serviceability. Therefore, in the event of a technical malfunction of the interface (6) between the HF ground station (2) and the ground communication subsystem (5), the HF NS (2) is disconnected from the HF data exchange system, although it itself remains operational and can communicate via the HF radio channel (9) with sides (1). To do this, in marker signals at all assigned frequencies, this HF NS (2) transmits to all HF airborne stations (1) a message about changing the channel with the cause code "malfunction of HF NS" (see ARINC 635-3, page 57, Appendix 2- 8A (Marker format)) so that all planes registered at its frequencies switch to channels of other HF NS (2).

Отключение ВЧ НС (2) от ВЧ системы обмена данными снижает качество обслуживания ВЧ системы связи "Воздух-Земля" в целом, поскольку каждая ВЧ НС (2) способна обслужить в среднем по 26 самолетов на каждой из 6 активных частот (всего до 156 самолетов на одну ВЧ НС одновременно). При этом снижается производительность, управляемость, надежность ВЧ системы связи "Воздух-Земля" в целом, уменьшается число обслуживаемых самолетов.Disconnecting the HF NS (2) from the HF data exchange system reduces the quality of service for the HF Air-Earth communication system as a whole, since each HF NS (2) is capable of serving an average of 26 aircraft at each of 6 active frequencies (up to 156 aircraft in total on one HF NS at the same time). At the same time, the performance, controllability, and reliability of the Air-to-Earth RF communication system as a whole are reduced, and the number of aircraft served is reduced.

Кроме того, протоколами ARINC 635 [3] и руководствами по HFDL [2, 4] не предусмотрена возможность подключения к системе HFDL ВЧ наземной станции, не имеющей доступа к наземной сети связи из-за отсутствия инфраструктуры наземной связи на удаленной территории (например, Сибирь, Крайний Север), где расположена эта ВЧ НС. Местоположение ВЧ НС на удаленной территории может оказаться экономически выгодным с точки зрения информационного обеспечения безопасности полетов на дальних полярных и океанических авиатрассах.In addition, the ARINC 635 protocols [3] and the HFDL guidelines [2, 4] do not provide the ability to connect an HF ground station to the HFDL system that does not have access to the ground communications network due to the lack of terrestrial communications infrastructure in a remote area (for example, Siberia , Far North) where this HF NS is located. The location of the HF NS in a remote territory can be economically advantageous from the point of view of information support for the safety of flights on distant polar and oceanic air routes.

Задачей изобретения является повышение качества обслуживания, обеспечиваемого ВЧ системой передачи данных "Воздух-Земля" (живучести, управляемости, масштабируемости и надежности системы связи "Воздух-Земля") за счет устранения влияния проблем интерфейса (6) ВЧ наземной станции (2) с подсистемой наземной связи (5) на обмен пакетами данных между самолетами и ВЧ наземной станцией (2).The objective of the invention is to improve the quality of service provided by the air-to-ground RF data transmission system (survivability, controllability, scalability and reliability of the air-to-ground communication system) by eliminating the effects of interface problems (6) of the RF ground station (2) with the subsystem ground communications (5) for the exchange of data packets between aircraft and the HF ground station (2).

Техническим результатом изобретения является устранение отключения от системы обмена данными "Воздух-Земля" технически исправных ВЧ НС (2), ставших недоступными для подсистемы наземной связи (5) по разным причинам (например, из-за возникновения технической неисправности линии связи (6) "ВЧ НС (2) - маршрутизатор (27)", технической неисправности устройства интерфейса (25) с подсистемой наземной связи, входящего в состав ВЧ НС (2), технической неисправности маршрутизатора (27) подсистемы наземной связи), а также обеспечение возможности подключения к ВЧ системе обмена данными "Воздух-Земля" ВЧ наземных станций (2), не имеющих доступа к наземной сети связи по причине отсутствия инфраструктуры наземной связи на удаленных территориях, где расположены эти ВЧ НС (2).The technical result of the invention is the elimination of disconnection from the air-to-ground data exchange system of technically sound HF NS (2), which became inaccessible to the ground communication subsystem (5) for various reasons (for example, due to a technical malfunction of the communication line (6) " HF NS (2) - router (27) ", technical malfunction of the interface device (25) with the terrestrial communication subsystem that is part of the HF NS (2), technical malfunction of the router (27) ground-based subsystem), as well as the possibility of connecting to AT The Air-to-Earth data exchange system of HF ground stations (2) that do not have access to a terrestrial communication network due to the lack of terrestrial communication infrastructure in remote areas where these HF NSs are located (2).

Указанный технический результат достигается тем, что в известной ВЧ системе обмена пакетными данными, содержащей ВЧ бортовые станции, связанные через ВЧ радиоканалы "Воздух-Земля" с ВЧ наземными станциями, которые в свою очередь соединены с центром управления упомянутой системой и с диспетчерскими пунктами управления воздушным движением и авиалиниями через подсистему наземной связи, в которой каждая ВЧ наземная станция содержит контроллер ВЧ наземной станции, который связан по управлению с N ВЧ передатчиками, подключенными к N ВЧ передающим антеннам, с N ВЧ приемниками "Воздух-Земля", подключенными к общей ВЧ приемной антенне, также связан с информационными входами N модуляторов однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, подключенных к N ВЧ передатчикам, связан с информационными выходами N демодуляторов "Воздух-Земля" однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, подключенных к N ВЧ приемникам, кроме того связан с приемником сигналов единого времени, подключенным к приемной антенне сигналов единого времени, и с устройством интерфейса с наземной сетью связи, введены на каждой ВЧ наземной станции, по крайней мере, один дополнительный ВЧ приемник связи "Земля-Земля" и, по крайней мере, один дополнительный демодулятор "Земля-Земля" однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, выход которого подключен к дополнительному информационному входу контроллера ВЧ наземной станции, а вход - к выходу дополнительного ВЧ приемника "Земля-Земля", информационный вход которого подключен к общей ВЧ приемной антенне, а управляющий вход подключен к дополнительному управляющему выходу контроллера ВЧ наземной станции.The specified technical result is achieved by the fact that in the known HF packet data exchange system containing HF airborne stations connected via HF radio channels "Air-Earth" with HF ground stations, which in turn are connected to the control center of the said system and to air traffic control centers traffic and airlines through the ground subsystem, in which each HF ground station contains a HF ground station controller that is associated with N RF transmitters connected to the N HF transmitter antennas, with N RF Air-to-Earth receivers connected to a common RF receiving antenna, is also connected to the information inputs of N monophonic multi-position phase-shifted signal connected to N RF transmitters, is connected to information outputs of N monophonic Air-to-Earth demodulators a multi-position phase-shifted signal connected to N RF receivers, in addition, it is connected to a receiver of signals of a single time, connected to a receiving antenna of signals of a single time, and an interface to the device at least one additional ground-to-ground RF receiver and at least one additional ground-to-ground demodulator of a single-tone multiposition phase-shifted signal, the output of which is connected to an additional the information input of the HF ground station controller, and the input is to the output of the additional RF-Earth receiver, the information input of which is connected to a common RF receiving antenna, and the control input is connected to the additional control yuschemu output controller RF ground station.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе обмена пакетными данными, основанном на том, что с каждой ВЧ наземной станции излучают сигналы маркеров в первом слоте каждого кадра TDMA протокола доступа к каналу на N частотах, которые периодически назначают и активизируют в центре управления ВЧ системой обмена данными для реализации FDMA протокола доступа к каналам связи, согласно которому разные ВЧ наземные станции имеют разные наборы активных рабочих частот, на соответствующей ВЧ наземной станции регистрируют каждую ВЧ бортовую станцию на лучшей ВЧ частоте связи, выбираемой ВЧ бортовой станцией по результатам оценки ею качества приема сигналов маркеров, между ВЧ наземной станцией и зарегистрированной на ней ВЧ бортовой станцией производят обмен пакетными данными до тех пор, пока позволяет качество ВЧ канала "Воздух-Земля", при ухудшении качества ВЧ канала "Воздух-Земля" ниже допустимого уровня на ВЧ бортовой станции выбирают новый канал и регистрируются на этом канале на новой или на старой ВЧ наземной станции, через подсистему наземной связи производят обмен пакетными данными между каждой ВЧ наземной станцией и диспетчерскими пунктами управления воздушным движением и авиалиниями, а также центром управления ВЧ системой связи, дополнительно на каждой ВЧ наземной станции: выбирают лучшую частоту приема сообщений от каждой другой ВЧ наземной станции по результатам оценки качества приема сигналов маркеров с помощью дополнительных ВЧ приемников "Земля-Земля" и демодуляторов "Земля-Земля" однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, формируют таблицу слышимости по результатам выбора лучших частот приема, в которой указывают признак своей доступности (недоступности) для подсистемы наземной связи, идентификаторы наземных станций и соответствующие им номера лучших частот приема с кодами рекомендуемых максимально допустимых скоростей передачи данных, на каждом частотном канале отводят один слот кадра доступа к каналу для передач "Земля-Земля", передают таблицу слышимости одновременно с помощью N ВЧ передатчиков в слотах, которые отводят для передач "Земля-Земля", принимают таблицы слышимости от других ВЧ наземных станций на предварительно выбранных лучших частотах приема с помощью дополнительных ВЧ приемников и демодуляторов "Земля-Земля" однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, формируют таблицу связности сети "Земля-Земля" на основе принятых таблиц слышимости, в которой указывают идентификаторы наземных станций с признаками их доступности (недоступности) для подсистемы наземной связи и соответствующие им номера лучших частот приема и передачи с кодами рекомендуемых максимально допустимых скоростей передачи данных, таблицу связности сети "Земля-Земля" используют для выбора частот связи (приема и передачи) с другими ВЧ НС, пакет данных, принятый на недоступной ВЧ наземной станции от зарегистрированной на ней ВЧ бортовой станции, передают одновременно с таблицей слышимости по ВЧ радиоканалу в слоте "Земля-Земля" на другую доступную ВЧ НС, с которой его транслируют к диспетчерскому пункту УВД или УАЛ или к центру управления через подсистему наземной связи, пакет данных от диспетчерского пункта управления УВД или УАЛ или от центра управления, предназначенный для ВЧ бортовой станции, которая зарегистрирована на недоступной ВЧ наземной станции, передают через подсистему наземной связи к доступной ВЧ НС, с которой затем его транслируют по ВЧ радиоканалу "Земля-Земля" к недоступной ВЧ наземной станции и с которой далее его передают по ВЧ радиоканалу "Воздух-Земля" к ВЧ бортовой станции, пакет данных от центра управления ВЧ системой обмена данными, адресованный для недоступной ВЧ наземной станции, передают через подсистему наземной связи к доступной ВЧ наземной станции, откуда его транслируют по ВЧ радиоканалу "Земля-Земля" к недоступной ВЧ наземной станции.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of exchanging packet data, based on the fact that marker signals are emitted from each RF ground station in the first slot of each TDMA frame of the channel access protocol at N frequencies, which are periodically assigned and activated in the RF control center a data exchange system for implementing the FDMA protocol for access to communication channels, according to which different HF ground stations have different sets of active operating frequencies, at the corresponding HF ground station register I’m waiting for the HF airborne station at the best HF communication frequency selected by the HF airborne station based on the results of its evaluation of the quality of receiving marker signals, between the HF ground station and the HF airborne station registered on it, they exchange packet data until the quality of the “Air- Earth ", if the quality of the Air-to-Earth RF channel deteriorates below the permissible level on the RF airborne station, a new channel is selected and registered on this channel on the new or old RF ground station, through the terrestrial communication subsystem packet data exchange between each HF ground station and air traffic control and airline control centers, as well as the HF communication center control center, additionally at each HF ground station: select the best frequency for receiving messages from each other HF ground station according to the results of signal reception quality assessment markers using additional RF receivers "Earth-to-Earth" and demodulators "Earth-to-Earth" of a single-tone multiposition phase-shifted signal, form an audibility table according to the results of choosing the best reception frequencies, which indicate the sign of their availability (inaccessibility) for the terrestrial communication subsystem, the identifiers of the ground stations and the corresponding numbers of the best reception frequencies with codes of the recommended maximum allowable data rates, one slot of the access frame is allocated to each frequency channel channel for Earth-to-Earth transmissions, transmit the audibility table simultaneously using N RF transmitters in the slots that are allocated for Earth-to-Earth transmissions, receive audibility tables from other HF ground stations at preselected best reception frequencies using additional HF receivers and Earth-to-Earth demodulators of a single-tone multiposition phase-shifted signal, form the Earth-Earth network connectivity table based on the received audibility tables, which indicate the identifiers of ground stations with signs their availability (inaccessibility) for the subsystem of terrestrial communication and the corresponding numbers of the best frequencies of reception and transmission with codes of the recommended maximum allowable speeds data transmission, the connectivity table of the Earth-Earth network is used to select communication frequencies (reception and transmission) with other HF NS, the data packet received at an inaccessible HF ground station from the HF airborne station registered on it is transmitted simultaneously with the audibility table over HF a radio channel in the Earth-to-Earth slot to another accessible HF NS, from which it is transmitted to the air traffic control center or UAF control center or to the control center via the ground communication subsystem, a data packet from the air traffic control center or UAL control center or from the control center An instrument intended for an HF airborne station that is registered to an inaccessible HF ground station is transmitted via the ground subsystem to an available HF NS, from which it is then transmitted via the Earth-to-HF radio channel to an unavailable HF ground station and from which it is then transmitted via the Air-to-Earth RF channel to the HF airborne station, the data packet from the HF data exchange control center addressed to the inaccessible HF ground station is transmitted via the ground subsystem to the available HF ground station, from where first broadcast on HF radio "Earth-Earth" available to the RF ground station.

Перечень фигур.Enumeration of figures.

Фиг.1. Структурная схема ВЧ системы обмена пакетными данными HFDL.Figure 1. Block diagram of the HFDL RF packet data exchange system.

Фиг.2. Структурная схема ВЧ бортовой станции ВЧ системы обмена пакетными данными HFDL.Figure 2. Block diagram of the HF airborne station HF packet data exchange system HFDL.

Фиг.3. Структурная схема ВЧ наземной станции ВЧ системы обмена пакетными данными HFDL.Figure 3. Block diagram of the HF ground station HF packet data exchange system HFDL.

Фиг.4. Вариант структурной схемы подсистемы наземной связи, используемой ВЧ системой обмена пакетными данными HFDL.Figure 4. A variant of the block diagram of the ground subsystem used by the HFDL packet data exchange system.

Фиг.5. Структурная схема заявляемой ВЧ системы обмена пакетными данными.Figure 5. Structural diagram of the inventive RF packet data exchange system.

Фиг.6. Структурная схема ВЧ наземной станции заявляемой ВЧ системы обмена пакетными данными.6. Block diagram of the RF ground station of the inventive RF packet data exchange system.

Фиг.7. Структурная схема подсистемы наземной связи, используемой заявляемой ВЧ системой обмена пакетными данными.7. The structural diagram of the subsystem of terrestrial communications used by the inventive RF packet data exchange system.

Фиг.8. Пример структуры кадра доступа к каналу с временным разделением в заявляемой ВЧ системе обмена пакетными данными.Fig. 8. An example of the structure of the time-division channel access frame in the inventive RF packet data exchange system.

Фиг.9. Временная диаграмма излучений сигналов маркеров и пакетов "3-3" для топологии сети "каждый с каждым" из 6 ВЧ НС.Fig.9. Timing diagram of emissions of marker signals and "3-3" packets for the network topology "each with each" of 6 HF NS.

Фиг.10. Вариант 2 временной диаграммы излучений сигналов маркеров и пакетов "З-З" для топологии сети "каждый с каждым" из 6 ВЧ НС.Figure 10. Variant 2 of the time diagram of the emissions of marker signals and ZZ packets for the network topology "each with each" of 6 HF NS.

Фиг.11. Временная диаграмма излучений сигналов маркеров и пакетов "3-3" для топологии сети типа "12 звезд по 5 ВЧ НС".11. Timing diagram of emissions of marker signals and "3-3" packets for a network topology of the type "12 stars over 5 HF NS".

Фиг.12. Временная диаграмма излучений сигналов маркеров и пакетов "3-3" для топологии сети типа "10 звезд по 4 ВЧ НС".Fig. 12. Timing diagram of emissions of marker signals and "3-3" packets for a network topology of the type "10 stars over 4 HF NS".

Структурная схема заявляемой ВЧ системы обмена пакетными данными приведена на фиг.5, где обозначено:The structural diagram of the inventive RF packet data exchange system is shown in figure 5, where it is indicated:

1 - ВЧ бортовая станция (ВЧ БС);1 - HF airborne station (HF BS);

3 - центр управления (ЦУ) ВЧ системой обмена пакетными данными;3 - control center (CC) HF packet data exchange system;

4 - диспетчерские пункты УВД и УАЛ (наземные пользователи ВЧ системы обмена пакетными данными);4 - air traffic control and UAL control centers (ground users of the RF packet data exchange system);

6 - интерфейс ВЧ НС (30) с подсистемой наземной связи (34);6 - HF NS interface (30) with the ground communication subsystem (34);

7 - интерфейс центра управления (3) с подсистемой наземной связи (34);7 - interface of the control center (3) with the ground communication subsystem (34);

8 - интерфейс пунктов управления воздушным движением и авиалинией (4) с подсистемой наземной связи (34);8 - interface of air traffic control and air lines (4) with the ground communication subsystem (34);

29 - ВЧ радиоканал "Земля-Земля" между ВЧ НС (30);29 - HF radio channel "Earth-Earth" between HF NS (30);

30 - ВЧ наземная станция (ВЧ НС);30 - HF ground station (HF NS);

34 - подсистема наземной связи, используемая заявляемой ВЧ системой обмена пакетными данными.34 is a subsystem of terrestrial communications used by the inventive RF packet data exchange system.

Причем ВЧ бортовые станции (1) связаны через ВЧ радиоканалы (9) с ВЧ наземными станциями (30) заявляемой ВЧ системы, связанными между собой через ВЧ радиоканалы (29) и соединенными через интерфейсы (6) с подсистемой наземной связи (34), которая в свою очередь соединена через интерфейсы (7) с центром управления (3), а через интерфейсы (8) с диспетчерскими пунктами УВД и УАЛ (4).Moreover, the HF airborne stations (1) are connected via HF radio channels (9) to HF ground stations (30) of the claimed HF system, interconnected via HF radio channels (29) and connected via interfaces (6) to the ground communication subsystem (34), which in turn, it is connected through the interfaces (7) to the control center (3), and through the interfaces (8) to the control centers of the air traffic control and the UAL (4).

Структурная схема ВЧ бортовой станции (1) представлена на фиг.2, где обозначено:The structural diagram of the HF airborne station (1) is presented in figure 2, where it is indicated:

10 - бортовой ВЧ приемопередатчик HFDL;10 - on-board HFDL RF transceiver;

11 - бортовое антенно-согласующее устройство (АСУ);11 - on-board antenna matching device (ACS);

12 - бортовая ВЧ антенна;12 - onboard HF antenna;

13 - пульт управления приемопередатчиком (ПУ);13 - control panel of the transceiver (PU);

14 - бортовой маршрутизатор (БМ);14 - onboard router (BM);

15 - устройство управления ВЧ обменом данными;15 - control device RF data exchange;

16 - ВЧ приемопередатчика ARINC 719.16 - RF transceiver ARINC 719.

Причем бортовой ВЧ приемопередатчик HFDL (10) состоит из ВЧ приемопередатчика ARINC 719 (16) и устройства управления ВЧ обменом данными (15), содержащего в себе модем и контроллер протоколов обмена данными HFDL.Moreover, the on-board HFDL RF transceiver (10) consists of the ARINC 719 RF transceiver (16) and the RF data exchange control device (15), which contains a modem and an HFDL data exchange protocol controller.

При этом ВЧ приемопередатчик (16) подключен с одной стороны к АСУ (11), а с другой стороны к устройству управления ВЧ обменом данными (15). Устройство управления ВЧ обменом данными (15) подключено с одной стороны к ВЧ приемопередатчику (16), а с другой стороны к пульту управления (ПУ) (13) радиостанцией и к бортовому маршрутизатору (БМ) (14). АСУ (11) подключено с одной стороны к бортовому ВЧ приемопередатчику (16), с другой стороны к ВЧ бортовой антенне (12).In this case, the RF transceiver (16) is connected on the one hand to the ACS (11), and on the other hand to the RF communication control device (15). The RF communication control device (15) is connected on the one hand to the RF transceiver (16), and on the other hand to the control panel (PU) (13) of the radio station and to the on-board router (BM) (14). ACS (11) is connected on one side to the onboard RF transceiver (16), and on the other hand to the RF onboard antenna (12).

Конструктивно устройство управления ВЧ обменом данными (15) может быть выполнено как в виде самостоятельного блока, подключаемого внешне к ВЧ приемо-передатчику (16), так и в виде субблока или плат, встраиваемых внутрь приемопередатчика (16).Structurally, the RF data exchange control device (15) can be made both in the form of an independent unit connected externally to the RF transceiver (16), and in the form of a subunit or boards built into the transceiver (16).

ВЧ бортовая станция (1) связана с бортовым маршрутизатором (БМ) (14) (блоком менеджмента связью, соответствующим характеристикам ARINC 724 или 758), который доводит (получает) пакетные сообщения до (от) бортовых источников/получателей информации (бортового радиоэлектронного оборудования) типа многофункционального пульта управления, дисплея, принтера, компьютера, системы технического обслуживания, системы самолетовождения, системы электронной индикации и сигнализации, навигационной системы и т.п. Бортовой маршрутизатор (14) связан не только с ВЧ бортовой станцией (1), но и с бортовыми станциями других диапазонов частот.The RF airborne station (1) is connected to the airborne router (BM) (14) (a communication management unit that complies with the ARINC 724 or 758 specifications), which sends (receives) packet messages to (from) the airborne sources / receivers of information (avionics) such as a multifunctional control panel, display, printer, computer, maintenance system, airborne navigation system, electronic indication and alarm system, navigation system, etc. The on-board router (14) is connected not only with the HF on-board station (1), but also with the on-board stations of other frequency ranges.

Структурная схема ВЧ наземной станции (30) заявляемой ВЧ системы обмена пакетными данными представлена на фиг.6, где обозначено:The structural diagram of the HF ground station (30) of the inventive HF packet data exchange system is presented in Fig.6, where it is indicated:

17 - ВЧ радиопередатчик;17 - HF radio transmitter;

18 - ВЧ передающая антенна;18 - RF transmitting antenna;

19 - ВЧ радиоприемник "Воздух-Земля";19 - HF radio receiver "Air-to-Earth";

20 - ВЧ приемная антенна;20 - RF receiving antenna;

21 - ВЧ модулятор однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции;21 - RF modulator single-tone signal of multi-position phase shift keying;

22 - ВЧ демодулятор "Воздух-Земля" однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции;22 - RF air-to-ground demodulator of a single-tone signal of multiposition phase shift keying;

24 - приемник сигналов единого времени;24 - receiver of signals of a single time;

25 - устройство интерфейса с наземной сетью связи (34);25 is an interface device with a terrestrial communication network (34);

26 - приемная антенна сигналов единого времени;26 - a receiving antenna of signals of uniform time;

31 - ВЧ радиоприемник "Земля-Земля";31 - RF radio receiver "Earth-Earth";

32 - ВЧ демодулятор "Земля-Земля" однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции;32 - RF demodulator "Earth-Earth" single-tone signal of multi-position phase-shift keying;

33 - контроллер ВЧ наземной станции (30).33 - controller HF ground station (30).

ВЧ наземная станция (30) заявляемой ВЧ системы обмена пакетными данными содержит в своем составе:The HF ground station (30) of the claimed HF packet data exchange system comprises:

- N ВЧ передатчиков (17), связанных с N передающими ВЧ антеннами (18), контроллером (33) ВЧ наземной станции (30) и N ВЧ модуляторами (21) однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции;- N RF transmitters (17) associated with N transmitting RF antennas (18), a controller (33) of the RF ground station (30), and N RF modulators (21) of a single-tone multiposition phase shift keying signal;

- N ВЧ приемников "В-3" (19), связанных с общей ВЧ приемной антенной (20), контроллером (33) ВЧ наземной станции (30) и N ВЧ демодуляторами "В-3" (22) однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции;- N RF receivers “V-3” (19) associated with a common RF receiving antenna (20), a controller (33) of the RF ground station (30) and N RF demodulators “V-3” (22) of a single-tone multiposition phase shift keying signal ;

- N ВЧ модуляторов (21) однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции, связанных с N ВЧ передатчиками (17) и контроллером (33) ВЧ наземной станции (30);- N RF modulators (21) of a single-tone signal of multi-position phase shift keying associated with N RF transmitters (17) and a controller (33) of the RF ground station (30);

- N ВЧ демодуляторов "В-3" (22) однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции, связанных с N ВЧ приемниками "В-3" (19) и контроллером (33) ВЧ наземной станции (30);- N RF V-3 demodulators (22) single-tone multi-phase phase shift keying signals associated with N RF V-3 receivers (19) and RF ground station controller (33) (30);

- по крайней мере, один ВЧ приемник "Земля-Земля" (31), связанный с общей ВЧ приемной антенной (20), контроллером (33) ВЧ наземной станции (30) и ВЧ демодулятором "З-З" (32) однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции;- at least one Earth-to-Earth RF receiver (31) connected to a common RF receiving antenna (20), the controller (33) of the RF ground station (30), and the RF signal demodulator ZZ (32) of a single-tone signal multiposition phase manipulation;

- по крайней мере, один ВЧ демодулятор "З-З" (32) однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции, связанный с ВЧ приемником "3-3" (31) и контроллером (33) ВЧ наземной станции (30);- at least one RF demodulator “ZZ” (32) of a single-tone signal of multiposition phase shift keying associated with the RF receiver “3-3” (31) and the controller (33) of the RF ground station (30);

- контроллер (33) ВЧ наземной станции (30), связанный с N ВЧ приемниками "В-3" (19), ВЧ приемником "3-3" (31), N ВЧ передатчиками (17), N ВЧ модуляторами (21) однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции, N ВЧ демодуляторами "В-3" (22) однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции, ВЧ демодулятором "3-3" (32) однотонового сигнала многопозиционной фазовой манипуляции, приемником сигналов единого времени (24), устройством интерфейса с наземной сетью связи (25);- a controller (33) of the HF ground station (30) associated with N RF receivers "V-3" (19), RF receiver "3-3" (31), N RF transmitters (17), N RF modulators (21) a single-tone signal of multi-position phase-shift keying, N HF demodulators "V-3" (22) a single-tone signal of multi-position phase-shift keying, HF demodulator "3-3" (32) a single-tone signal of multi-position phase shift keying, a receiver of single-time signals (24), an interface device with terrestrial communication network (25);

- устройство интерфейса с наземной сетью связи (25), подключенное к контроллеру (33) ВЧ НС с одной стороны, а с другой стороны к наземной сети связи через интерфейс (6);- an interface device with a terrestrial communication network (25) connected to a HF NS controller (33) on the one hand, and on the other hand, to a terrestrial communication network through an interface (6);

- приемник (24) сигналов единого времени, связанный с контроллером (33) ВЧ НС (30) и с приемной антенной сигналов единого времени (26);- a receiver (24) of signals of a single time associated with the controller (33) of the HF NS (30) and with a receiving antenna of signals of a single time (26);

- приемную ВЧ антенну общего пользования (20), подключенную к ВЧ приемникам "В-3" (19) и к ВЧ приемникам "3-3" (31),- a receiving RF antenna for general use (20) connected to RF receivers "V-3" (19) and to RF receivers "3-3" (31),

- приемную антенну (26) приемника (24) сигналов единого времени, подключенную к приемнику (24) сигналов единого времени;- a receiving antenna (26) of a receiver (24) of signals of a single time, connected to a receiver (24) of signals of a single time;

- N передающих ВЧ антенн (18), подключенных к N ВЧ передатчикам (17).- N transmitting RF antennas (18) connected to N RF transmitters (17).

Структурная схема подсистемы наземной связи (34), используемой заявляемой ВЧ системой обмена пакетными данными, представлена на фиг.7, где обозначено:The structural diagram of the ground communication subsystem (34) used by the inventive RF packet data exchange system is shown in Fig. 7, where it is indicated:

3 - центр управления (ЦУ) заявляемой ВЧ системой обмена пакетными данными;3 - control center (CC) of the claimed RF packet data exchange system;

4 - диспетчерские пункты УВД и УАЛ (пользователи ВЧ системы обмена пакетными данными);4 - air traffic control and UAL control centers (users of the RF packet data exchange system);

6 - интерфейс ВЧ НС (30) с подсистемой наземной связи (34);6 - HF NS interface (30) with the ground communication subsystem (34);

7 - интерфейс центра управления (3) с подсистемой наземной связи (34);7 - interface of the control center (3) with the ground communication subsystem (34);

8 - интерфейс пунктов управления воздушным движением и авиалинией (4) с подсистемой наземной связи (34);8 - interface of air traffic control and air lines (4) with the ground communication subsystem (34);

27 - региональные маршрутизаторы;27 - regional routers;

28 - интерфейс между региональными маршрутизаторами;28 - interface between regional routers;

29 - ВЧ радиоканал "Земля-Земля" между ВЧ НС (30);29 - HF radio channel "Earth-Earth" between HF NS (30);

30 - ВЧ наземная станция (ВЧ НС) заявляемой ВЧ системы обмена пакетными данными.30 - HF ground station (HF NS) of the claimed HF packet data exchange system.

Подсистема наземной связи (34), используемая ВЧ системой обмена пакетными данными, содержит региональные маршрутизаторы (27), которые связаны между собой интерфейсами (28), также связаны с ВЧ НС (30) интерфейсами (6), связаны с ЦУ (3) интерфейсами (7), связаны с диспетчерскими пунктами (4) интерфейсами (8), содержит интерфейсы (6), (7), (8), связывающие маршрутизаторы (27) с ВЧ НС (30), центром управления (3), диспетчерами (4) соответственно, и содержит интерфейсы (28), связывающие региональные маршрутизаторы (27) между собой.The ground communication subsystem (34) used by the RF packet data exchange system contains regional routers (27), which are interconnected by interfaces (28), are also connected to the RF HF (30) interfaces (6), are connected to the control center (3) interfaces (7), connected to control centers (4) by interfaces (8), contains interfaces (6), (7), (8), connecting routers (27) with HF NS (30), control center (3), dispatchers ( 4), respectively, and contains interfaces (28) that connect regional routers (27) with each other.

Заявляемая ВЧ система обмена пакетными данными реализует способ обмена пакетными данными между бортовыми пользователями упомянутой системы (многофункциональным пультом управления, дисплеем, принтером, компьютерами системы технического обслуживания и системы самолетовождения, системой электронной индикации и сигнализации, навигационной системой и т.п.) и ее наземными пользователями (диспетчерскими пунктами УВД и УАЛ (4)), а также центром управления (3) ВЧ системой обмена пакетными данными, аналогично тому, как это делается в прототипе.The inventive RF packet data exchange system implements a method for exchanging packet data between on-board users of the mentioned system (multifunctional control panel, display, printer, computers of the maintenance system and airborne navigation system, electronic indication and signaling system, navigation system, etc.) and its terrestrial by users (air traffic control and UAL control centers (4)), as well as the control center (3) of the RF packet data exchange system, similar to how this is done in the prototype.

Для обеспечения заданного уровня надежности связи в зоне ответственности каждой ВЧ наземной станции (30) из общего списка М ВЧ частот, выделяемых для заявляемой ВЧ системы обмена пакетными данными, в центре управления (3) упомянутой системой назначают для каждой ВЧ наземной станции (30) на каждый временной интервал суток длительностью 1-2 часа по N активных частот, оптимальных по условиям распространения радиоволн и электромагнитной совместимости, доводят назначенный набор частот вместе с интервалом времени его активизации до каждой ВЧ наземной станции (30) через подсистему наземной связи (34), реализуя, таким образом, протокол множественного доступа с частотным разделением (FDMA), разбивают время использования каждого частотного канала на временные кадры длительностью 32 с, а каждый кадр разбивают на 13 временных слотов длительностью 2,461538 с для реализации протокола множественного доступа к каналу с временным разделением (TDMA).To ensure a given level of communication reliability in the area of responsibility of each HF ground station (30) from the general list of M HF frequencies allocated for the claimed HF packet data exchange system, in the control center (3) the said system is assigned for each HF ground station (30) to each time interval of a day with a duration of 1-2 hours at N active frequencies, optimal according to the conditions of propagation of radio waves and electromagnetic compatibility, bring the assigned set of frequencies along with the time interval of its activation to each RF station (30) through the ground subsystem (34), thus realizing the frequency division multiple access (FDMA) protocol, the usage time of each frequency channel is divided into time frames of 32 s duration, and each frame is divided into 13 time slots of duration 2.461538 s for implementing the time division multiple access (TDMA) protocol.

В конце каждого кадра на каждой ВЧ наземной станции (30) производят назначения слотов доступа следующего кадра для передач с земли, или для передач с конкретных бортов по их предварительным запросам слотов доступа, или для передач с любого борта в режиме случайного доступа.At the end of each frame, on each HF ground station (30), the access slots of the next frame are assigned for transmissions from the ground, or for transmissions from specific sides according to their preliminary requests for access slots, or for transmissions from any side in random access mode.

С каждой ВЧ наземной станции (30) на всех активных частотах в первом слоте каждого кадра излучают сигналы маркеров, которые содержат назначения слотов текущего кадра, а также квитанции на сообщения, принятые с бортов в предыдущих двух кадрах.From each HF ground station (30), at all active frequencies in the first slot of each frame, marker signals are emitted that contain the slot assignments of the current frame, as well as receipts for messages received from the sides in the previous two frames.

На каждой ВЧ бортовой станции (1) по результатам оценки качества приема сигналов маркеров выбирают лучшую частоту связи (ВЧ радиоканал "Воздух-Земля" (9)).At each HF airborne station (1), according to the results of evaluating the quality of the reception of marker signals, the best communication frequency is selected (HF radio channel Air-to-Earth (9)).

Каждую ВЧ бортовую станцию (1) регистрируют на выбранном ею ВЧ канале (9) на соответствующей этому каналу ВЧ наземной станции (30), производят обмен пакетными данными в режиме TDMA через ВЧ радиоканал "Воздух-Земля" (9) между ВЧ наземной станцией (30) и ВЧ бортовой станцией (1), которая на ней зарегистрирована, до тех пор, пока качество ВЧ радиоканала "В-3" (9) соответствует допустимому уровню.Each HF airborne station (1) is registered on the HF channel (9) chosen by it on the HF ground station (30) corresponding to this channel, packet data is exchanged in TDMA mode via the Air-to-Earth HF radio channel (9) between the HF ground station ( 30) and the HF airborne station (1), which is registered on it, as long as the quality of the HF radio channel "V-3" (9) corresponds to an acceptable level.

При ухудшении качества ВЧ радиоканала (9) ниже допустимого уровня выбирают новый ВЧ радиоканал (9) для бортовой станции (1) и регистрируют ее на новом выбранном ВЧ радиоканале (9), выбирают лучшую частоту приема сообщений от каждой другой ВЧ наземной станции (30) по результатам оценки качества приема сигналов маркеров с помощью дополнительных ВЧ приемников (31) "Земля-Земля" и демодуляторов "Земля-Земля" (32) однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, формируют таблицу слышимости по результатам выбора лучших частот приема, в которой указывают признак своей доступности (недоступности) для подсистемы наземной связи, идентификаторы наземных станций и соответствующие им номера лучших частот приема с кодами рекомендуемых максимально допустимых скоростей передачи данных.If the quality of the HF radio channel (9) deteriorates below an acceptable level, a new HF radio channel (9) is selected for the airborne station (1) and it is registered on a new selected HF radio channel (9), the best frequency for receiving messages from each other HF ground station is selected (30) according to the results of evaluating the quality of reception of marker signals using additional RF receivers (31) Earth-Earth and demodulators Earth-Earth (32) of a single-tone multiposition phase-shifted signal, an audibility table is formed according to the results of choosing the best reception frequencies, in which They indicate the sign of their accessibility (inaccessibility) for the subsystem of terrestrial communication, identifiers of ground stations and the corresponding numbers of the best reception frequencies with codes of the recommended maximum allowable data rates.

На каждом частотном канале отводят один слот кадра доступа к каналу для передач "Земля-Земля", передают таблицу слышимости одновременно с помощью N ВЧ передатчиков в слотах, которые отводят для передач "Земля-Земля", принимают таблицы слышимости от других ВЧ наземных станций (30) на предварительно выбранных лучших частотах приема с помощью дополнительных ВЧ приемников (31) и демодуляторов (32) "Земля-Земля" однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, формируют таблицу связности сети "Земля-Земля" на основе принятых таблиц слышимости, в которой указывают идентификаторы наземных станций с признаками их доступности (недоступности) для подсистемы наземной связи и соответствующие им номера лучших частот приема и передачи с кодами рекомендуемых максимально допустимых скоростей передачи данных.On each frequency channel, one slot of the channel access frame for Earth-to-Earth transmissions is allocated, the audibility table is transmitted simultaneously using N RF transmitters in slots that are allocated for Earth-to-Earth transmissions, and audibility tables from other RF ground stations are received ( 30) at the preselected best reception frequencies using additional RF receivers (31) and Earth-to-Earth demodulators (32) of a single-tone multi-position phase-shifted signal, form the Earth-Earth network connectivity table based on the received sl determination to in which point ground stations identifiers from their accessibility features (unavailable) for terrestrial communication subsystem and the corresponding number of the best frequency reception and transmission codes recommended maximum allowable data rates.

Таблицу связности сети "Земля-Земля" используют для выбора частот связи (приема и передачи) с другими ВЧ НС (30).The connectivity table of the Earth-Earth network is used to select the frequencies of communication (reception and transmission) with other HF NS (30).

Пакет данных, принятый на недоступной ВЧ наземной станции (30) от зарегистрированной на ней ВЧ бортовой станции (1), передают одновременно с таблицей слышимости по ВЧ радиоканалу (29) в слоте "Земля-Земля" на другую доступную ВЧ НС (30), с которой его транслируют к диспетчерскому пункту УВД или УАЛ или к центру управления (3) через подсистему наземной связи (34).The data packet received at an inaccessible HF ground station (30) from the HF airborne station (1) registered on it is transmitted simultaneously with the audibility table via the HF radio channel (29) in the Earth-to-Earth slot to another available HF NS (30), with which it is transmitted to the control center of the air traffic control unit or UAL or to the control center (3) through the ground communication subsystem (34).

Пакет данных от диспетчерского пункта управления УВД или УАЛ (4) или от центра управления (3), предназначенный для ВЧ бортовой станции, которая зарегистрирована на недоступной ВЧ наземной станции (30), передают через подсистему наземной связи (34) к доступной ВЧ НС (30), с которой затем его транслируют по ВЧ радиоканалу "Земля-Земля" (29) к недоступной ВЧ наземной станции (30) и с которой далее его передают по ВЧ радиоканалу "Воздух-Земля" (9) к ВЧ бортовой станции (1).The data packet from the air traffic control center or UAL control center (4) or from the control center (3), intended for the HF airborne station, which is registered on the inaccessible HF ground station (30), is transmitted through the ground communication subsystem (34) to the available HF NS ( 30), from which it is then transmitted via the Earth-to-Earth RF channel (29) to an inaccessible RF ground station (30) and from which it is then transmitted via the Air-to-Earth RF channel (9) to the RF airborne station (1) )

Пакет данных от центра управления (3) ВЧ системой обмена данными, адресованный для недоступной ВЧ наземной станции (30), передают через подсистему наземной связи (34) к доступной ВЧ наземной станции (30), откуда его транслируют по ВЧ радиоканалу "Земля-Земля" (29) к недоступной ВЧ наземной станции (30), причем пакетное сообщение для наземного пользователя (диспетчера УВД или УАЛ), содержащее адрес получателя - диспетчерского пункта УВД или УАЛ (4), а также адрес отправителя (ИКАО адрес борта), формируют в бортовом блоке управления связью (бортовом маршрутизаторе) (14), передают в ВЧ бортовую станцию (1), где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (9), затем передают по ВЧ радиоканалу (9) на ВЧ наземную станцию (30), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1), где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по подсистеме наземной связи (34), и передают через интерфейс (6) в подсистему наземной связи (34), откуда через интерфейс (8) передают к диспетчерскому пункту УВД или УАЛ (4).A data packet from the control center (3) by the HF data exchange system addressed to an inaccessible HF ground station (30) is transmitted via the ground subsystem (34) to an accessible HF ground station (30), from where it is transmitted via the Earth-to-Earth radio channel "(29) to an inaccessible HF ground station (30), moreover, a packet message for a ground user (air traffic control or UAL controller) containing the address of the receiver - air traffic control or UAL control center (4), as well as the sender address (ICAO board address), in the on-board communication control unit (on-board march teaser) (14), transmit to the HF airborne station (1), where it is packaged in a package designed for transmission via the HF radio channel (9), then transmit via the HF radio channel (9) to the HF ground station (30), on which it is registered The HF airborne station (1), where it is packaged in a package intended for transmission via the ground communication subsystem (34), and transmitted through the interface (6) to the ground communication subsystem (34), from where it is transmitted to the air traffic control center via the interface (8) or UAF (4).

Если при этом ВЧ наземная станция (30), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1), недоступна для подсистемы наземной связи (34), то принятое ею по ВЧ радиоканалу (9) пакетное сообщение упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу "Земля-Земля" (29), и передают по ВЧ каналу (29) на другую ВЧ наземную станцию (30), доступную для подсистемы наземной связи (34), где сообщение упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по подсистеме наземной связи (34), передают через интерфейс (6) в подсистему наземной связи (34), откуда передают через интерфейс (8) к диспетчерскому пункту УВД или УАЛ (4).If in this case the HF ground station (30), on which the HF airborne station (1) is registered, is inaccessible to the ground communication subsystem (34), then the packet message received by it on the HF radio channel (9) is packaged in a packet intended for transmission via the HF radio channel Earth-to-Earth (29), and transmitted via the HF channel (29) to another HF ground station (30), available for the ground subsystem (34), where the message is packaged in a packet designed for transmission over the ground subsystem (34) ) are transmitted via the interface (6) to the ground communication subsystem (34), where provide an interface (8) to the control tower ATC or Wal (4).

Пакетное сообщение для ЦУ (3), содержащее адрес получателя - ЦУ (3), а также адрес отправителя (ИКАО адрес борта), формируют в ВЧ бортовой станции (1), где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (9), передают по ВЧ радиоканалу (9) на ВЧ наземную станцию (2), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1), где упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по подсистеме наземной связи (30), передают через интерфейс (6) в подсистему наземной связи (30), откуда передают через интерфейс (7) к ЦУ(3).A packet message for the control unit (3), containing the address of the recipient - control unit (3), as well as the sender address (ICAO board address), is formed in the HF on-board station (1), where it is packaged in a package designed for transmission via the HF radio channel (9 ), transmitted via the HF radio channel (9) to the HF ground station (2), on which the HF airborne station (1) is registered, where it is packaged in a package intended for transmission via the ground communication subsystem (30), transmitted via the interface (6) to ground communication subsystem (30), from where it is transmitted through the interface (7) to the control center (3).

Если при этом ВЧ наземная станция (30), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1), недоступна для подсистемы наземной связи (34), то принятое ею по ВЧ радиоканалу (9) пакетное сообщение упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу "Земля-Земля" (29), и передают по ВЧ каналу (29) на другую ВЧ наземную станцию (30), доступную для подсистемы наземной связи (34), где сообщение упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по подсистеме наземной связи (34), передают через интерфейс (6) в подсистему наземной связи (34), откуда передают через интерфейс (7) к ЦУ(3).If in this case the HF ground station (30), on which the HF airborne station (1) is registered, is inaccessible to the ground communication subsystem (34), then the packet message received by it on the HF radio channel (9) is packaged in a packet intended for transmission via the HF radio channel Earth-to-Earth (29), and transmitted via the HF channel (29) to another HF ground station (30), available for the ground subsystem (34), where the message is packaged in a packet designed for transmission over the ground subsystem (34) ) are transmitted via the interface (6) to the ground communication subsystem (34), where provide an interface (7) to CO (3).

Пакетное сообщение от диспетчерского пункта УВД или УАЛ, содержащее адрес получателя - (ИКАО адрес борта), а также адрес отправителя - диспетчерского пункта УВД или УАЛ (4), формируют на диспетчерском пункте УВД или УАЛ (4), передают его через интерфейс (8) в подсистему наземной связи (34), откуда пакет транслируют через интерфейс (6) на ВЧ наземную станцию (30), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1) - адресат, где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (9), и передают по ВЧ радиоканалу (9) к ВЧ бортовой станции (1).A batch message from the air traffic control center or UAL control center containing the address of the receiver - (ICAO board address), as well as the address of the sender - air traffic control center or UAL control center (4), form at the air traffic control center or UAL control center (4), transmit it through the interface (8 ) to the ground communication subsystem (34), from where the packet is transmitted via the interface (6) to the HF ground station (30), on which the HF airborne station (1) is registered - the destination, where it is packaged in a package intended for transmission via the HF radio channel ( 9), and transmit via the HF radio channel (9) to the HF airborne station (one).

Если ВЧ наземная станция (30), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1), недоступна для подсистемы наземной связи (34), то сообщение транслируют подсистемой наземной связи (34) на другую ВЧ наземную станцию (30), доступную для подсистемы наземной связи (34), где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (29), и передают по ВЧ радиоканалу (29) к недоступной ВЧ НС (30), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1), где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (9), и передают по ВЧ радиоканалу (9) к ВЧ бортовой станции (1).If the HF ground station (30) at which the HF airborne station (1) is registered is not available for the ground communication subsystem (34), then the message is transmitted by the ground communication subsystem (34) to another HF ground station (30) available for the ground communication subsystem (34), where it is packaged in a package designed for transmission via the HF radio channel (29), and transmitted via the HF radio channel (29) to an inaccessible HF NS (30), on which the HF airborne station (1) is registered, where it is packaged in a packet intended for transmission over the HF radio channel (9), and transmitted over HF for channel (9) to the RF board station (1).

Пакетное сообщение от ЦУ (3) для борта (1), содержащее адрес получателя - (ИКАО адрес борта), а также адрес отправителя - ЦУ (3), формируют в ЦУ (3), передают его через интерфейс (7) в подсистему наземной связи (34), откуда его транслируют через интерфейс (6) на ВЧ наземную станцию (30), на которой зарегистрирована бортовая станция (1) - адресат, где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (9), и передают по ВЧ радиоканалу (9) к борту (1) - адресату.A batch message from the control center (3) for the board (1), containing the recipient address - (ICAO board address), as well as the sender address - the control center (3), form in the control center (3), transmit it through the interface (7) to the ground subsystem communication (34), from where it is transmitted through the interface (6) to the HF ground station (30), on which the airborne station (1) is registered - the destination, where it is packaged in a package designed for transmission over the HF radio channel (9), and transmit on the HF radio channel (9) to the board (1) - to the addressee.

Если ВЧ наземная станция (30), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1), недоступна для подсистемы наземной связи (34), то сообщение транслируют подсистемой наземной связи (34) на другую ВЧ наземную станцию (30), доступную для подсистемы наземной связи (34), где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (29), и передают по ВЧ радиоканалу (29) к недоступной ВЧ НС (30), на которой зарегистрирована ВЧ бортовая станция (1), где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по ВЧ радиоканалу (9), и передают по ВЧ радиоканалу (9) к ВЧ бортовой станции (1) - адресату.If the HF ground station (30) at which the HF airborne station (1) is registered is not available for the ground communication subsystem (34), then the message is transmitted by the ground communication subsystem (34) to another HF ground station (30) available for the ground communication subsystem (34), where it is packaged in a package designed for transmission via the HF radio channel (29), and transmitted via the HF radio channel (29) to an inaccessible HF NS (30), on which the HF airborne station (1) is registered, where it is packaged in a packet intended for transmission over the HF radio channel (9), and transmitted over HF for channel (9) to the RF board station (1), - the addressee.

В таблице 1 представлен пример структуры таблицы слышимости. В данном примере сеть состоит из шести ВЧ НС (N=6) и таблица слышимости сформирована ВЧ наземной станцией с номером 4, которая недоступна (имеет неисправный интерфейс с подсистемой наземной связи). В первой строке указаны номера ВЧ НС, а во второй строке указаны номера лучших частот приема, выбранных ВЧ НС номер 4. Нумерация частот соответствует системной таблице, которую разрабатывает центр управления и доводит до всех ВЧНС. В скобках рядом с номерами частот указаны номера рекомендуемых максимальных скоростей передачи данных (1 - 300 б/с, 2 - 600 бит/с, 3 - 1200 бит/с, 4 - 1800 бит/с). В данном примере ВЧ НС №4 не приняла ни одного сигнала от ВЧ НС №6, поэтому она охарактеризовала слышимость от ВЧ НС №6, как 0(0). Длина таблицы связности равна 8(N) бит.Table 1 provides an example of the structure of the audibility table. In this example, the network consists of six HF NS (N = 6) and the audibility table is formed by the HF ground station with number 4, which is unavailable (has a faulty interface with the ground subsystem). The first line shows the numbers of the HF NS, and the second line shows the numbers of the best reception frequencies selected by the HF NS 4. The frequency numbering corresponds to the system table, which is developed by the control center and brings to all the VCHNs. In parentheses next to the frequency numbers are the numbers of the recommended maximum data transfer rates (1 - 300 bps, 2 - 600 bps, 3 - 1200 bps, 4 - 1800 bps). In this example, HF NS No. 4 did not receive a single signal from HF NS No. 6, therefore, it characterized the audibility from HF NS No. 6 as 0 (0). The length of the connectivity table is 8 (N) bits.

Таблица 1Table 1 ВЧ НС №4 признак доступностиHF NS No. 4 sign of availability ВЧ НС №1HF NS No. 1 ВЧ НС №2HF NS No. 2 ВЧ НС №3HF NS No. 3 ВЧ НС №5HF NS No. 5 ВЧ НС №6HF NS No. 6 00 4(1)4 (1) 2(4)2 (4) 5(3)5 (3) 3(4)3 (4) 0(0)0 (0)

В таблице 2 представлен пример матрицы связности для шести ВЧ НС. Каждый столбец матрицы связности характеризует номера лучших частот передачи одной станции, указанной в заголовке столбца, для других станций, указанных в заголовках строк. Каждая строка матрицы связности характеризуют номера лучших частот приема одной станцией, указанной в заголовке строки, сигналов других станций, указанных в заголовках столбцов. При этом нумерация частот соответствует системной таблице, которую разрабатывает центр управления и доводит до всех ВЧ НС. В скобках указаны рекомендуемые максимальные скорости передачи данных. Матрицу связности ВЧ бортовая станция использует для определения частоты прослушивания сигнала, передаваемого в слоте "Земля-Земля", содержащего матрицу слышимости, а также при необходимости сообщение от другой ВЧ НС. Также матрица связности используется для определения частоты передачи сообщения для другой станции в слоте "Земля-Земля".Table 2 presents an example of a connectivity matrix for six HF NS. Each column of the connectivity matrix characterizes the numbers of the best transmission frequencies of one station indicated in the column heading for other stations indicated in the row headers. Each row of the connectivity matrix is characterized by the numbers of the best reception frequencies by one station, indicated in the row header, of signals of other stations, indicated in the column headers. In this case, the frequency numbering corresponds to the system table, which is developed by the control center and brings to all HF NS. The recommended maximum data rates are shown in parentheses. The HF on-board station uses the connectivity matrix to determine the frequency of listening to the signal transmitted in the Earth-to-Earth slot containing the hearing matrix, and also, if necessary, a message from another HF NS. The connectivity matrix is also used to determine the transmission frequency of the message for another station in the Earth-to-Earth slot.

Таблица 2table 2 Номер ВЧ НСHF NS Number Признак исправности интерфейсаSign of serviceability of the interface Матрица связности сети "3-3". Лучшие частоты передачи и приема и рекомендуемые скорости в сети "3-3"Network connectivity matrix "3-3". The best transmission and reception frequencies and recommended speeds in the "3-3" network ВЧ НС №1HF NS No. 1 ВЧ НС №2HF NS No. 2 ВЧ НС №3HF NS No. 3 ВЧ НС №4HF NS No. 4 ВЧ НС №5HF NS No. 5 ВЧ НС №6HF NS No. 6 1one 1one -- 5(3)5 (3) 1(4)1 (4) 2(3)2 (3) 0(0)0 (0) 0(0)0 (0) 22 1one 1(4)1 (4) -- 2(4)2 (4) 1(4)1 (4) 5(2)5 (2) 0(0)0 (0) 33 1one 5(1)5 (1) 3(1)3 (1) -- 0(0)0 (0) 4(3)4 (3) 0(0)0 (0) 4four 00 4(1)4 (1) 2(4)2 (4) 5(3)5 (3) -- 3(4)3 (4) 0(0)0 (0) 55 1one 4(2)4 (2) 5(2)5 (2) 3(3)3 (3) 4(2)4 (2) -- 0(0)0 (0) 66 1one 0(0)0 (0) 0(0)0 (0) 0(0)0 (0) 0(0)0 (0) 0(0)0 (0) --

На фиг.8 представлен пример структуры кадра доступа к каналу с временным разделением в заявляемой ВЧ системе обмена пакетными данными, которая отличается от структуры кадра доступа к каналу в ВЧ системе обмена данными HFDL только наличием одного слота доступа к каналу "Земля-Земля" ("3-3").On Fig presents an example of the structure of the access frame of the channel with time division in the inventive RF packet data exchange system, which differs from the structure of the channel access frame in the RF HFDL data exchange system only by the presence of one access slot to the Earth-to-Earth channel (" 3-3 ").

На фиг.9, 10 представлены временные диаграммы излучений сигналов маркеров и пакетов "3-3" для топологий сети "Земля-Земля" типа "каждый с каждым" из 6 ВЧ НС (А, В, С, D, Е, F).Figures 9 and 10 show timing diagrams of the emissions of marker signals and 3-3 packets for the topologies of the Earth-to-Earth network of the type "each with each" of 6 HF NS (A, B, C, D, E, F) .

На фиг.11, 12 представлены временные диаграммы излучений сигналов маркеров и пакетов "З-З" для топологий сети "Земля-Земля" типа "сеть из М звезд по К ВЧ наземных станций".11, 12 are timing diagrams of the emissions of marker signals and Z-Z packets for topologies of the Earth-Earth network of the type "network of M stars over K HF ground stations".

Таким образом, благодаря реализации технических решений, предложенных в изобретении,Thus, due to the implementation of the technical solutions proposed in the invention,

- устраняется отключение от ВЧ системы обмена пакетными данными технически исправных ВЧ НС (30), ставших недоступными для подсистемы наземной связи (34) по разным причинам (например, из-за возникновения технической неисправности линии связи (6) "ВЧ НС (30) - маршрутизатор (27)", технической неисправности устройства интерфейса (25) с подсистемой наземной связи, входящего в состав ВЧ НС (30), технической неисправности маршрутизатора (27) подсистемы наземной связи), а также- elimination of disconnection from the RF packet data exchange system of technically sound HF NS (30), which became inaccessible to the ground communications subsystem (34) for various reasons (for example, due to the occurrence of a technical malfunction of the communication line (6) "HF NS (30) - router (27) ", a technical malfunction of the interface device (25) with the terrestrial communication subsystem that is part of the HF NS (30), a technical malfunction of the router (27) of the terrestrial communication subsystem), and

- обеспечивается возможность подключения к ВЧ системе обмена пакетными данными ВЧ наземных станций (30), не имеющих интерфейса с подсистемой наземной связи (34), расположенных в удаленных районах Сибири и Крайнего Севера с отсутствующей инфраструктурой наземной связи, но выгодных с точки зрения информационного обеспечения безопасности полетов на дальних полярных и океанических авиатрассах (такие ВЧ НС (30) могут быть мобильными),- it is possible to connect to the HF packet data exchange system HF ground stations (30) that do not have an interface with the terrestrial communications subsystem (34) located in remote areas of Siberia and the Far North with no terrestrial communications infrastructure, but which are advantageous from the point of view of information security flights on distant polar and oceanic air routes (such HF NS (30) can be mobile),

- и в результате решается задача повышения качества обслуживания, обеспечиваемого ВЧ системой обмена пакетными данными (живучести, управляемости, масштабируемости и надежности системы связи "Воздух-Земля") за счет устранения влияния проблем интерфейса (6) ВЧ наземной станции (30) с подсистемой наземной связи (34) на обмен пакетными данными между самолетами и ВЧ наземной станцией (30).- and as a result, the task of improving the quality of service provided by the RF packet data exchange system (survivability, controllability, scalability and reliability of the Air-Earth communication system) is solved by eliminating the effects of the interface (6) of the RF ground station (30) with the ground subsystem communications (34) on the exchange of packet data between aircraft and the HF ground station (30).

ЛитератураLiterature

1. Приложение 10 к соглашениям ИКАО (Том 3, часть 1, глава 11). Женева. ИКАО. 2000.1. Appendix 10 to the ICAO Agreements (Volume 3, Part 1, Chapter 11). Geneva. ICAO. 2000.

2. ARINC 634. Specification. HF Data Link System Design Guidance Material. 8/96.2. ARINC 634. Specification. HF Data Link System Design Guidance Material. 8/96.

3. ARINC 635-3. Specification. HF Data Link Protocols. 12/2000.3. ARINC 635-3. Specification. HF Data Link Protocols. 12/2000.

4. Руководство по ВЧ линии данных. Женева. ИКАО. 2001. Прототип.4. Guidance on the RF data line. Geneva. ICAO. 2001. The prototype.

5. Report from the AD HOC Working Group on HF Data Link. Draft Version 1.0. 29 September 1995.5. Report from the AD HOC Working Group on HF Data Link. Draft Version 1.0. September 29, 1995.

6. ARINC Characteristics 753-3. HF Data Link System. 2001.6. ARINC Characteristics 753-3. HF Data Link System. 2001.

7. GLOBALLink/HF. HF DATA Link. Technical Experts Meeting. Moscow. 16-17 May. 1996.7. GLOBALLink / HF. HF DATA Link. Technical Experts Meeting. Moscow. May 16-17. 1996.

8. Dr.D.Yaviz. Cost of Truly Mobile Beyond Line-Of-Sight Communications or "How Much Does it Cost to Get a Bit From A to B?". HARRIS, 1994.8. Dr. D. Yaviz. Cost of Truly Mobile Beyond Line-Of-Sight Communications or "How Much Does it Cost to Get a Bit From A to B?". HARRIS, 1994.

9. MIL-STD-188-141 В. Interoperability and performance standards for medium and high frequency radio systems. Department of defense interface standard. 1 march 1999. Superseding MIL-STD-188-141A 15 September 1988.9. MIL-STD-188-141 B. Interoperability and performance standards for medium and high frequency radio systems. Department of defense interface standard. 1 March 1999. Superseding MIL-STD-188-141A 15 September 1988.

Claims (2)

1. ВЧ система обмена пакетными данными, содержащая ВЧ бортовые станции, связанные через ВЧ радиоканалы "Воздух-Земля" с ВЧ наземными станциями, которые, в свою очередь, соединены с центром управления упомянутой системой и с диспетчерскими пунктами управления воздушным движением и авиалиниями через подсистему наземной связи, в которой каждая ВЧ наземная станция содержит контроллер ВЧ наземной станции, который связан по управлению с N ВЧ передатчиками, подключенными к N ВЧ передающим антеннам, с N ВЧ приемниками "Воздух-Земля", подключенными к общей ВЧ приемной антенне, также связан с информационными входами N модуляторов однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, подключенных к N ВЧ передатчикам, связан с информационными выходами N демодуляторов "Воздух-Земля" однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, подключенных к N ВЧ приемникам, кроме того, связан с приемником сигналов единого времени, подключенным к приемной антенне сигналов единого времени, и с устройством интерфейса с наземной сетью связи, отличающаяся тем, что каждая ВЧ наземная станция содержит, по крайней мере, один дополнительный ВЧ приемник связи "Земля-Земля" и, по крайней мере, один дополнительный демодулятор "Земля-Земля" однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, выход которого подключен к дополнительному информационному входу контроллера ВЧ наземной станции, а вход к выходу дополнительного ВЧ приемника "Земля-Земля", информационный вход которого подключен к общей ВЧ приемной антенне, а управляющий вход подключен к дополнительному управляющему выходу контроллера ВЧ наземной станции.1. An RF packet data exchange system comprising HF airborne stations connected via Air-to-Earth HF radio channels to HF ground stations, which, in turn, are connected to the control center of the said system and to air traffic and air traffic control centers via the subsystem terrestrial communication, in which each HF ground station contains an HF ground station controller that is coupled to control N RF transmitters connected to N RF transmit antennas, and N RF Air-to-Earth receivers connected to the common RF receiving antenna, is also connected to the information outputs of N modulators of a single-tone multiposition phase shift keying signal connected to N RF transmitters, is connected to the information outputs of N air-to-ground demodulators of a single-tone multiposition phase shift keying signal, connected to N RF receivers, in addition, connected to a single-time signal receiver connected to a single-time signal receiving antenna, and with an interface device with a terrestrial communication network, characterized in that each HF terrestrial The station contains at least one additional RF ground-to-ground communication receiver and at least one additional ground-to-earth demodulator of a single-tone multiposition phase-shift keyed signal, the output of which is connected to the additional information input of the RF ground station controller, and the input to the output of the additional RF receiver "Earth-Earth", the information input of which is connected to a common RF receiving antenna, and the control input is connected to the additional control output of the controller of the RF ground station ui. 2. Способ обмена пакетными данными в системе, указанной в п.1, заключающийся в том, что с каждой ВЧ наземной станции излучают сигналы маркеров в первом слоте каждого кадра TDMA протокола доступа к каналу на всех частотах, которые периодически назначают и активизируют в центре управления ВЧ системой обмена данными для реализации FDMA протокола доступа к каналам связи, согласно которому разные ВЧ наземные станции имеют разные наборы активных рабочих частот, на соответствующей ВЧ наземной станции регистрируют каждую ВЧ бортовую станцию на лучшей ВЧ частоте связи, выбираемой ВЧ бортовой станцией по результатам оценки ею качества приема сигналов маркеров, между ВЧ наземной станцией и зарегистрированной на ней ВЧ бортовой станцией производят обмен пакетными данными до тех пор, пока позволяет качество ВЧ канала "Воздух-Земля", при ухудшении качества ВЧ канала "Воздух-Земля" ниже допустимого уровня на ВЧ бортовой станции выбирают новый канал и регистрируются на этом канале на новой или на старой ВЧ наземной станции, через подсистему наземной связи производят обмен пакетными данными между каждой ВЧ наземной станцией и диспетчерскими пунктами управления воздушным движением и авиалиниями, а также центром управления ВЧ системой связи, отличающийся тем, что на каждой ВЧ наземной станции выбирают лучшую частоту приема сообщений от каждой другой ВЧ наземной станции по результатам оценки качества приема сигналов маркеров с помощью дополнительных ВЧ приемников "Земля-Земля" и демодуляторов "Земля-Земля" однотонового многопозиционного фазо-манипулированного сигнала, формируют таблицу слышимости по результатам выбора лучших частот приема, в которой указывают признак своей доступности (недоступности) для подсистемы наземной связи, идентификаторы наземных станций и соответствующие им номера лучших частот приема с кодами рекомендуемых максимально допустимых скоростей передачи данных, на каждом частотном канале отводят один слот кадра доступа к каналу для передач "Земля-Земля", передают таблицу слышимости одновременно с помощью N ВЧ передатчиков в слотах, которые отводят для передач "Земля-Земля", принимают таблицы слышимости от других ВЧ наземных станций на предварительно выбранных лучших частотах приема с помощью дополнительных ВЧ приемников и демодуляторов "Земля-Земля" однотонового многопозиционного фазоманипулированного сигнала, формируют таблицу связности сети "Земля-Земля" на основе принятых таблиц слышимости, в которой указывают идентификаторы наземных станций с признаками их доступности (недоступности) для подсистемы наземной связи и соответствующие им номера лучших частот приема и передачи с кодами рекомендуемых максимально допустимых скоростей передачи данных, таблицу связности сети "Земля-Земля" используют для выбора частот связи (приема и передачи) с другими ВЧ НС, пакет данных, принятый на недоступной ВЧ наземной станции от зарегистрированной на ней ВЧ бортовой станции, передают одновременно с таблицей слышимости по ВЧ радиоканалу в слоте "Земля-Земля" на другую доступную ВЧ НС, с которой его транслируют к диспетчерскому пункту управления воздушным движением (УВД) или управления авиалиниями (УАЛ) или к центру управления через подсистему наземной связи, пакет данных от диспетчерского пункта управления УВД или УАЛ или от центра управления, предназначенный для ВЧ бортовой станции, которая зарегистрирована на недоступной ВЧ наземной станции, передают через подсистему наземной связи к доступной ВЧ НС, с которой затем его транслируют по ВЧ радиоканалу "Земля-Земля" к недоступной ВЧ наземной станции, и с которой далее его передают по ВЧ радиоканалу "Воздух-Земля" к ВЧ бортовой станции, пакет данных от центра управления ВЧ системой обмена данными, адресованный для недоступной ВЧ наземной станции, передают через подсистему наземной связи к доступной ВЧ наземной станции, откуда его транслируют по ВЧ радиоканалу "Земля-Земля" к недоступной ВЧ наземной станции.2. A method for exchanging packet data in the system specified in claim 1, which means that marker signals are emitted from each HF ground station in the first slot of each TDMA frame of the channel access protocol at all frequencies, which are periodically assigned and activated in the control center HF data exchange system for implementing the FDMA protocol for access to communication channels, according to which different HF ground stations have different sets of active operating frequencies, each HF airborne station is registered at the best HF ground station at the best The HF communication frequency selected by the HF airborne station based on the results of its evaluation of the quality of receiving marker signals, between the HF ground station and the HF airborne station registered on it, exchange packet data until the quality of the Air-to-Earth HF channel allows, if the quality deteriorates The air-to-Earth RF channel below the permissible level on the RF airborne station selects a new channel and registers on this channel on the new or old RF ground station, through the ground-based subsystem, packet data is exchanged Between each HF ground station and air traffic control and airline control centers, as well as the HF communication center control center, characterized in that at each HF ground station, the best frequency of receiving messages from each other HF ground station is selected based on the results of evaluating the quality of reception of marker signals with using additional RF receivers "Earth-to-Earth" and demodulators "Earth-to-Earth" of a single-tone multiposition phase-shift keyed signal, an audibility table is formed according to the results of choosing the best their receiving frequencies, in which they indicate a sign of their availability (inaccessibility) for the terrestrial communication subsystem, identifiers of ground stations and the corresponding numbers of the best receiving frequencies with codes of the recommended maximum allowable data rates, on each frequency channel they assign one slot of the channel access frame for transmission Earth-to-Earth, transmit the audibility table at the same time using N RF transmitters in the slots that are allocated for Earth-to-Earth transmissions, receive audibility tables from other RF ground stations on pre-selected best reception frequencies using additional RF receivers and Earth-to-Earth demodulators of a single-tone multi-position phase-shifted signal, form the Earth-Earth network connectivity table based on the received audibility tables, which indicate the identifiers of ground stations with signs of their availability (inaccessibility) for the ground communication subsystem and the corresponding numbers of the best reception and transmission frequencies with the codes of the recommended maximum allowable data rates, table "Earth-to-Earth" network identities are used to select communication frequencies (reception and transmission) with other HF NS, the data packet received at an inaccessible HF ground station from the HF airborne station registered on it is transmitted simultaneously with the audibility table via the HF radio channel in the slot " Earth-to-Earth "to another available HF NS, from which it is transmitted to a control center for air traffic control (ATC) or for managing an airline (UAF) or to a control center through a ground subsystem, a data packet from a control center for control D or UAL or from the control center, intended for the HF airborne station, which is registered on the inaccessible HF ground station, is transmitted through the ground subsystem to the available HF NS, from which it is then transmitted via the Earth-to-HF radio channel to the inaccessible HF ground station , and with which it is then transmitted via the Air-to-Earth radio frequency channel to the HF airborne station, the data packet from the HF data exchange control center addressed to the inaccessible HF ground station is transmitted through the ground subsystem to access th RF ground station, from where he broadcast on HF radio "Earth-Earth" available to the RF ground station.
RU2005116164/09A 2005-05-27 2005-05-27 High frequency system and method for exchanging packet data RU2286030C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005116164/09A RU2286030C1 (en) 2005-05-27 2005-05-27 High frequency system and method for exchanging packet data

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005116164/09A RU2286030C1 (en) 2005-05-27 2005-05-27 High frequency system and method for exchanging packet data

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2286030C1 true RU2286030C1 (en) 2006-10-20

Family

ID=37438024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005116164/09A RU2286030C1 (en) 2005-05-27 2005-05-27 High frequency system and method for exchanging packet data

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2286030C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586590C1 (en) * 2012-04-28 2016-06-10 ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. Method and device for accessing channel in wlan system
RU2612276C1 (en) * 2015-12-01 2017-03-06 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Method and hf system for packet data exchange
RU2622865C2 (en) * 2013-04-10 2017-06-20 Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) User equipment, network hub and executed therein implementation and providing ways of connection "device-device" (d2d) type in the network
RU2681692C1 (en) * 2017-10-16 2019-03-12 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" High-frequency data exchange system
RU2702622C1 (en) * 2018-12-18 2019-10-09 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Radio communication system with movable objects
RU2719541C1 (en) * 2019-06-17 2020-04-21 Александр Владимирович Кейстович Single-channel radio communication method
RU2762574C1 (en) * 2020-12-28 2021-12-21 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Radio communication system
RU2769963C2 (en) * 2016-03-11 2022-04-11 Панасоник Интеллекчуал Проперти Корпорэйшн оф Америка Wireless communication device
RU2779079C1 (en) * 2021-12-01 2022-08-31 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Radio communication system with mobile objects

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Руководство по ВЧ линии данных. - Женева, ИКАО, 2001. *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9451636B2 (en) 2012-04-28 2016-09-20 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for accessing channel in WLAN system
US9510367B2 (en) 2012-04-28 2016-11-29 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for accessing channel in WLAN system
US9578655B2 (en) 2012-04-28 2017-02-21 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for accessing channel in WLAN system
RU2586590C1 (en) * 2012-04-28 2016-06-10 ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. Method and device for accessing channel in wlan system
US9756660B2 (en) 2012-04-28 2017-09-05 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for accessing channel in WLAN system
US9781722B2 (en) 2012-04-28 2017-10-03 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for accessing channel in WLAN system
US9801208B2 (en) 2012-04-28 2017-10-24 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for accessing channel in WLAN system
US10299233B2 (en) 2013-04-10 2019-05-21 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) User equipment, a network node and methods therein for performing and enabling device-to-device (D2D) communication in a radio communications network
RU2622865C2 (en) * 2013-04-10 2017-06-20 Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) User equipment, network hub and executed therein implementation and providing ways of connection "device-device" (d2d) type in the network
US9781690B2 (en) 2013-04-10 2017-10-03 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) User equipment, a network node and methods therein for performing and enabling device-to-device (D2D) communication in a radio communications network
RU2612276C1 (en) * 2015-12-01 2017-03-06 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Method and hf system for packet data exchange
RU2769963C2 (en) * 2016-03-11 2022-04-11 Панасоник Интеллекчуал Проперти Корпорэйшн оф Америка Wireless communication device
RU2681692C1 (en) * 2017-10-16 2019-03-12 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" High-frequency data exchange system
RU2702622C1 (en) * 2018-12-18 2019-10-09 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Radio communication system with movable objects
RU2719541C1 (en) * 2019-06-17 2020-04-21 Александр Владимирович Кейстович Single-channel radio communication method
RU2719541C9 (en) * 2019-06-17 2022-10-28 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Single-channel radio communication method
RU2762574C1 (en) * 2020-12-28 2021-12-21 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Radio communication system
RU2779079C1 (en) * 2021-12-01 2022-08-31 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Radio communication system with mobile objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2286030C1 (en) High frequency system and method for exchanging packet data
EP2051406B1 (en) Method to establish and maintain an aircraft ad-hoc communication network
JP6473689B2 (en) Communication system and method
RU68211U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
EP2875456B1 (en) Air-to-ground wireless deconfliction from ground-to-ground cellular communication
US11677459B2 (en) Enhanced LDACS system having cloud-based management and associated methods
JPH10501058A (en) Air traffic monitoring and communication system
RU2557801C1 (en) System for radio communication with mobile objects
CN103999384A (en) Systems and methods for signal frequency division in wireless communication systems
CN106664135A (en) A method of exchanging communications between a satellite and terminals associated therewith
US20220317290A1 (en) Enhanced ldacs that uses doppler shifts in carrier signals for positioning and navigation
RU2018104037A (en) AIRCRAFT COMMUNICATION SYSTEM FOR DATA TRANSFER
CN102801607A (en) Transmission method on the uplink of an aircraft
RU77738U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
RU2612276C1 (en) Method and hf system for packet data exchange
RU2686456C1 (en) Radio communication system with mobile objects using radio-photon elements
RU115592U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
RU2516686C2 (en) System for radio communication with mobile objects
RU2681692C1 (en) High-frequency data exchange system
RU2516868C1 (en) System for radio communication with mobile objects
RU104802U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
Schalk et al. DroneCAST–Analysis of Requirements and Discussion of First Design Decisions
RU2744672C1 (en) Method and system of radio communication with moving objects
Greenleaf et al. Why Advanced VDL Provides Viable Way Forward
RU115593U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120703

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130528