RU2311737C1 - Central station of radio communication system with moving objects - Google Patents
Central station of radio communication system with moving objectsInfo
- Publication number
- RU2311737C1 RU2311737C1 RU2006112839/09A RU2006112839A RU2311737C1 RU 2311737 C1 RU2311737 C1 RU 2311737C1 RU 2006112839/09 A RU2006112839/09 A RU 2006112839/09A RU 2006112839 A RU2006112839 A RU 2006112839A RU 2311737 C1 RU2311737 C1 RU 2311737C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- unit
- outputs
- information
- router
- Prior art date
Links
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для повышения информативности потребителей информации за счет обработки данных со всех источников информации о местоположении подвижных воздушных объектов и их характеристик, создания объединенной картинки о воздушной ситуации в нескольких зонах управления воздушным движением (УВД).The invention relates to radio communications technology and can be used to increase the information content of information consumers by processing data from all sources of information about the location of moving air objects and their characteristics, creating a combined picture of the air situation in several zones of air traffic control (ATC).
Известна система радиосвязи с подвижными объектами, содержащая в наземной приемопередающей станции приемник, демодулятор, дешифратор сообщений, буферный регистр адресов подвижных объектов, первый элемент И, дешифратор приоритетов сообщений, блок таймеров приоритетных сообщений, блок регистров приоритетных сообщений, коммутатор-распределитель сообщений, счетчик числа подвижных объектов, счетчик загрузки системы, генератор тактовых импульсов свободного доступа, формирователь временного окна, генератор тактовых импульсов адресного опроса, линию задержки, второй элемент И, ключ свободного доступа, блок выдачи данных как источник информации, ключ адресного опроса, буферный запоминающий блок, счетчик числа переспросов, генератор импульсов сброса, блок регистрации данных, модулятор и передатчик, модем наземной связи, датчик местоположения, преобразователь формата данных, пульт управления наземной приемопередающей станции [1].A known radio communication system with moving objects, comprising a receiver, a demodulator, a message decoder, a buffer register of addresses of moving objects, a first AND element, a message priority decoder, a block of priority message timers, a block of priority message registers, a message distribution switchboard, a number counter moving objects, system load counter, free access clock generator, time window shaper, address clock clock generator millet, delay line, second AND element, free access key, data output unit as an information source, address interrogation key, buffer storage unit, number of overspeeds, reset pulse generator, data recording unit, modulator and transmitter, ground communication modem, location sensor , data format converter, control panel of the ground transceiver station [1].
К недостаткам данной системы следует отнести отсутствие возможности выполнения функций центральной станции радиосвязи с подвижными объектами - воздушными судами (ВС), а именно: приема, обработки и отображения всей информации о параметрах ВС, находящихся за пределами радиогоризонта радиостанции, приема и обработки информации с других источников сообщений о местоположении ПО.The disadvantages of this system include the lack of the ability to perform the functions of a central radio communication station with mobile objects - aircraft (Aircraft), namely: receiving, processing and displaying all information about aircraft parameters outside the radio horizon of a radio station, receiving and processing information from other sources software location messages.
Наиболее близкой к заявляемому объекту является центральная станция (ЦС) системы радиосвязи с подвижными объектами - воздушными судами, содержащая последовательно соединенные приемник линии передачи данных по каналу «воздух-земля» (ЛПД), демодулятор и блок дешифраторов адреса. В этих узлах осуществляется прием и предварительная обработка сигналов с ВС. При дальнейшей обработке используются: генератор импульсов, n таймеров, счетчик загрузки системы, блок задания приоритетов, счетчик числа приоритетных сообщений, последовательно соединенные блок хранения сигнала передачи, блок регистрации данных, блок выдачи данных, n элементов И, n счетчиков импульсов, n ключей, блок управления, n первых, n вторых формирователей импульсов, третий, четвертый формирователи импульсов, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, где n - число обрабатываемых сообщений с подвижных объектов. Сигнальный выход блока дешифраторов адреса соединен с входами ключей, выходы которых через четвертый элемент ИЛИ соединены с сигнальным входом блока управления, входы сравнения блока дешифратора адреса соединены с входом задания приоритетов, входами счетчиков импульсов и входами «Сброс». Выходы n линий задержки через соответствующие таймеры соединены с первыми входами соответствующих элементов И, выходы которых соединены с входами задержки соответствующих счетчиков импульсов. Выходы счетчиков импульсов через соответствующие вторые формирователи импульсов соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом «Сброс» счетчика подвижных объектов. Вход записи счетчика подвижных объектов соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого через соответствующий первый формирователь импульсов соединен с выходом сравнения блока дешифраторов адреса. Выход генератора импульсов соединен с вторыми входами n элементов И. Выход счетчика подвижных объектов соединен через третий элемент ИЛИ с входом счетчика загрузки системы, выход которого соединен с управляющим входом блока задания приоритетов и вторым входом блока управления. Первый выход блока управления через третий формирователь импульсов соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом четвертого формирователя импульсов. Вход четвертого формирователя импульсов соединен с выходом блока включения передатчика на передачу. Выходы блока задания приоритетов соединены с входами управления первых ключей. Блок обработки сообщений (БОС) соединен с группой из m модемов. Вход блока блокировки приема является высокочастотным входом станции, а выход подключен к входу приемника. Управляющий вход блока блокировки приема подключен к выходу блока формирования сигнала «Включение передачи». Первый вход/выход БОС через последовательно соединенные (m+2)-й и (m+1)-й модемы и блок адресной коммутации соединен с выходом блока управления. Выход блока адресной коммутации подключен к входу блока хранения сигналов передачи, m выходов БОС через m соответствующих модемов являются низкочастотными выходами станции. Начальная установка блоков задания приоритетов и управления, генератора тактовых импульсов БОС, счетчика загрузки системы осуществляется путем подачи на соответствующие входы сигнала «Сброс». В БОС блок преобразования форматов соединен двухсторонними связями с (m+2)-м модемом, маршрутизатором, блоком хранения адресной базы, блоком тарификации, блоком хранения сообщений, блоком отображения, пультом управления. Генератор тактовых импульсов подключен к синхровходам блока преобразования форматов, маршрутизатора, блока хранения адресной базы, блока тарификации, блока хранения сообщений, блока отображения, пульта управления. Блок хранения адресной базы соединен двухсторонними связями с маршрутизатором и блоком тарификации. Причем m входов/выходов маршрутизатора соединены с соответствующими m модемами [2]. В передатчике формируются радиосигналы на ВС с помощью данных формирователя сигнала включения передачи. Проводимые в прототипе операции по демодуляции, дешифрации адреса, заданию приоритетов, задержке сигналов, счету, формированию, логической обработке, коммутации и генерации импульсов, счету числа подвижных объектов, приоритетных сообщений и загрузке системы, адресной коммутации, хранению сигнала передачи и адресов представляют собой функции, выполняемые известным блоком обработки канальных сигналов (БОКС) - наземным процессором [3, 4].Closest to the claimed object is the central station (CS) of the radio communication system with mobile objects - aircraft, containing a series-connected receiver of the data line on the channel "air-ground" (LPD), a demodulator and a block of address decoders. These nodes receive and pre-process signals from the aircraft. For further processing, the following are used: a pulse generator, n timers, a system load counter, a priority setting unit, a priority message count counter, sequentially connected transmission signal storage unit, a data recording unit, a data output unit, n AND elements, n pulse counters, n keys, control unit, n first, n second pulse shapers, third, fourth pulse shapers, first, second, third, fourth OR elements, where n is the number of processed messages from moving objects. The signal output of the address decoder unit is connected to the key inputs, the outputs of which through the fourth OR element are connected to the signal input of the control unit, the address decoder unit comparison inputs are connected to the priority setting input, pulse counter inputs and “Reset” inputs. The outputs of n delay lines through the corresponding timers are connected to the first inputs of the corresponding elements And, the outputs of which are connected to the delay inputs of the respective pulse counters. The outputs of the pulse counters through the corresponding second pulse shapers are connected to the inputs of the second OR element, the output of which is connected to the input "Reset" of the counter of moving objects. The entry entry of the counter of movable objects is connected to the output of the first OR element, the inputs of which are connected through the corresponding first pulse shaper to the comparison output of the address decoder block. The output of the pulse generator is connected to the second inputs of n elements I. The output of the counter of movable objects is connected through the third OR element to the input of the system load counter, the output of which is connected to the control input of the priority setting unit and the second input of the control unit. The first output of the control unit through the third pulse shaper is connected to the second input of the third OR element, the third input of which is connected to the output of the fourth pulse shaper. The input of the fourth pulse shaper is connected to the output of the transmitter enable block. The outputs of the priority setting unit are connected to the control inputs of the first keys. A message processing unit (BOS) is connected to a group of m modems. The input of the reception blocking unit is the high-frequency input of the station, and the output is connected to the input of the receiver. The control input of the reception blocking unit is connected to the output of the “Transmission enable” signal conditioning unit. The first input / output of the biofeedback device through series-connected (m + 2) -th and (m + 1) -th modems and an address switching unit is connected to the output of the control unit. The output of the address switching unit is connected to the input of the transmission signal storage unit, m biofeedback outputs through m corresponding modems are low-frequency outputs of the station. The initial installation of priority setting and control units, a biofeedback clock generator, a system load counter is done by applying a “Reset” signal to the corresponding inputs. In BOS, the format conversion unit is connected by two-way communications with the (m + 2) -m modem, router, address base storage unit, charging unit, message storage unit, display unit, control panel. The clock generator is connected to the sync inputs of the format conversion unit, the router, the address base storage unit, the charging unit, the message storage unit, the display unit, and the control panel. The address base storage unit is connected by two-way communications with the router and the charging unit. Moreover, the m inputs / outputs of the router are connected to the corresponding m modems [2]. In the transmitter, radio signals are generated on the aircraft using the data of the transmitter for activating the transmission. The operations carried out in the prototype for demodulation, address decoding, setting priorities, signal delay, counting, generating, logical processing, switching and generating pulses, counting the number of moving objects, priority messages and loading the system, address switching, storing the transmission signal and addresses are functions performed by the known channel signal processing unit (BOX) - ground processor [3, 4].
К недостаткам прототипа следует отнести:The disadvantages of the prototype include:
- прототип рассчитан на работу только с одним типом сообщений, передаваемых по линии передачи данных канала «воздух-земля». Поэтому станцией может быть получена только часть сообщений с ВС гражданской авиации (ГА), находящихся в соответствующей зоне управления;- the prototype is designed to work with only one type of message transmitted over the data line of the air-ground channel. Therefore, the station can receive only a part of messages from the civil aviation aircraft (GA) located in the corresponding control zone;
- отсутствует представление в реальном масштабе времени воздушной обстановки для всех зон, в которых обеспечивается управление воздушным движением;- there is no real-time representation of the air situation for all areas in which air traffic control is provided;
- не осуществляется прием, обработка данных от других источников радиолокационной информации;- no reception, processing of data from other sources of radar information;
- не оцениваются ситуации нарушения режима полета ВС;- situations of violation of aircraft flight regime are not evaluated;
- аппаратная реализация узлов, выполняющих операции обработки сигналов, а именно: демодуляции/модуляции в БОКС, нецелесообразна, так как это приведет к значительному ухудшению технических и эксплуатационных характеристик станции [3, 4];- hardware implementation of nodes performing signal processing operations, namely: demodulation / modulation in the BOX, is impractical, as this will lead to a significant deterioration in the technical and operational characteristics of the station [3, 4];
- не обеспечивается наблюдение за ВС, находящимися за пределами радиогоризонта ЛПД канала «воздух-земля» и за самолетами государственной авиации, на которых отсутствует аппаратура ЛПД канала «воздух-земля».- surveillance is not provided for aircraft located outside the radio horizon of the air-to-ground LPS and airplanes of state aviation on which there is no air-to-ground LPS equipment.
Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение информативности о местоположении ВС в воздушном пространстве и других его характеристиках за счет съема и объединения навигационных данных с воздушных судов, сообщений с радиолокаторов (обзорных, трассовых, вторичных и других), средств обработки радиолокационной информации и других дополнительных к рассмотренным в прототипе источников информации, расположенных в различных районах, в единую картинку, характеризующую общую воздушную обстановку над выделенной областью управления.The main task to be solved by the claimed invention is directed is to increase the information content on the aircraft location in airspace and its other characteristics by collecting and combining navigation data from aircraft, messages from radars (survey, track, secondary and others), radar processing tools information and other additional to the sources of information located in various areas considered in the prototype, in a single picture characterizing the general air situation above the selected management area.
Указанный технический результат достигается тем, что в центральную станцию системы радиосвязи с подвижными объектами, содержащую блок обработки сообщений (БОС) и соединенные с входами/выходами БОС m модемов для соединения с источниками информации, причем в блоке обработки сообщений блок преобразования форматов соединен двухсторонними связями с маршрутизатором, блоком хранения адресной базы, блоком тарификации, первым блоком хранения сообщений, первым блоком отображения, первым пультом управления, генератор тактовых импульсов по шине синхронизации подключен к синхровходам блока преобразования форматов, маршрутизатора, блока хранения адресной базы, блока тарификации, первого блока хранения сообщений, первого блока отображения, первого пульта управления, блок хранения адресной базы соединен двухсторонними связями с маршрутизатором и блоком тарификации, m входов/выходов маршрутизатора соединены с соответствующими входами/выходами первой из групп m модемов, введены М наземных станций, причем каждая наземная станция содержит приемник, передатчик, блок обработки канальных сигналов (БОКС), модем наземной станции, блок блокировки приема, выход которого подключен к входу приемника и каждая из М наземных станций через последовательно соединенные один из М соответствующих каналов связи и один из М модемов двухсторонними связями подключена к БОС, первый вычислитель в каждой наземной станции соединен двухсторонними связями с соответствующими входами/выходами БОКС, модема наземной станции, вынесенных пульта управления, блока отображения, блока хранения сообщений и через последовательно соединенные модем наземной станции, соответствующие канал связи и один из М модемов подключен к соответствующему входу/выходу маршрутизатора блока обработки сообщений, шина управления вычислителя наземной станции двухсторонними связями подключена к соответствующим входам/выходам приемника, передатчика, блока блокировки приема, первого и второго цифровых фильтров, аналогово-цифрового преобразователя, цифроаналогового преобразователя, выход БОКС через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, второй цифровой фильтр, передатчик, блок высокочастотной развязки подключен к антенне, которая в свою очередь через последовательно соединенные высокочастотную развязку, блок блокировки приема, приемник, аналогово-цифровой преобразователь, первый цифровой фильтр подключена к входу БОКС, в БОС m входов/выходов маршрутизатора подключены к первым входам/выходам m соответствующих модемов, вторые входы/выходы которых являются входами/выходами центральной станции для источников информации, соответствующие входы/выходы блока преобразования форматов подключены к первым входам/выходам третьей группы из N модемов, вторые входы/выходы которых являются входами/выходами центральной станции для потребителей информации, соответствующие В входы/выходы блока преобразования форматов подключены к соответствующим входам/выходам В блоков отображения и В пультов управления, соответствующий вход/выход маршрутизатора подключен к первому входу/выходу второго вычислителя, второй, третий, четвертый входы/выходы которого подключены к блоку регистрации воздушной обстановки, пульту управления блоком регистрации воздушной обстановки и блока сигнализации о нарушениях режима полета соответственно, генератор тактовых импульсов по шине синхронизации подключен также к синхровходам В блоков отображения, В пультов управления, второго вычислителя, блока регистрации воздушной обстановки и пульта управления блоком регистрации воздушной обстановки соответственно, m - число сопрягаемых источников информации о местоположении ПО в воздушном пространстве, N - число сопрягаемых потребителей информации, М - число наземных станций, В - число блоков отображения и соответствующих им пультов управления в БОС.The specified technical result is achieved by the fact that in the central station of the radio communication system with moving objects, containing a message processing unit (BOC) and m modems connected to the input / output of the BOC, m modems for connecting to information sources, and in the message processing unit, the format conversion unit is connected by two-way communication with router, address base storage unit, charging unit, first message storage unit, first display unit, first control panel, bus clock synchronization is connected to the sync inputs of the format conversion unit, the router, the address base storage unit, the charging unit, the first message storage unit, the first display unit, the first control panel, the address base storage unit is connected by two-way communication with the router and the charging unit, m router inputs / outputs are connected with the corresponding inputs / outputs of the first of the groups of m modems, M ground stations are introduced, each ground station comprising a receiver, a transmitter, a channel processing unit signals (BOX), a ground station modem, a reception blocking unit, the output of which is connected to the input of the receiver and each of the M ground stations is connected in series through one of the M corresponding communication channels and one of the M modems is connected by two-way communications to the BOC, the first calculator in each the ground station is connected by two-way communications with the corresponding inputs / outputs of the BOX, the modem of the ground station, remote control panel, display unit, message storage unit and through a series-connected modem n the earth station, the corresponding communication channel and one of the M modems is connected to the corresponding input / output of the router of the message processing unit, the control bus of the computer of the ground station with two-way communications is connected to the corresponding inputs / outputs of the receiver, transmitter, block of reception, the first and second digital filters, analog -digital converter, digital-to-analog converter, BOX output through series-connected digital-to-analog converter, second digital filter, transmitter, bl to a high-frequency isolation is connected to an antenna, which in turn is connected through a series of high-frequency isolation, a reception blocking unit, a receiver, an analog-to-digital converter, the first digital filter is connected to the BOX input, in the BOS m inputs / outputs of the router are connected to the first inputs / outputs m corresponding modems, the second inputs / outputs of which are inputs / outputs of the central station for information sources, the corresponding inputs / outputs of the format conversion unit are connected to the first inputs / the outputs of the third group of N modems, the second inputs / outputs of which are the inputs / outputs of the central station for information consumers, corresponding to the inputs / outputs of the format conversion unit are connected to the corresponding inputs / outputs of the display units and the control panels, the corresponding input / output of the router is connected to the first input / output of the second computer, the second, third, fourth inputs / outputs of which are connected to the airborne registration unit, the control panel of the airborne registration unit of the base and signaling unit about violations of the flight mode, respectively, the clock pulse generator via the synchronization bus is also connected to the sync inputs B of the display units, B of the control panels, the second computer, the airborne registration unit and the control panel of the airborne registration unit, respectively, m is the number of paired information sources about the location of software in airspace, N is the number of mating consumers of information, M is the number of ground stations, B is the number of display units and correspondingly boiling it controls in the SPU.
На чертеже приведена структурная схема центральной станции системы радиосвязи с подвижными объектами и введены обозначения:The drawing shows a structural diagram of a central station of a radio communication system with moving objects and designations are introduced:
1 - приемник;1 - receiver;
2 - блок обработки сообщений;2 - message processing unit;
3 - передатчик;3 - transmitter;
4 - один из m модемов;4 - one of m modems;
5 - модем наземной станции;5 - modem ground station;
6 - один из М модемов;6 - one of the M modems;
7 - блок блокировки приема;7 - block blocking reception;
8 - вход/выход станции на m источников информации;8 - input / output of the station to m information sources;
9 - блок обработки канальных сигналов;9 - channel signal processing unit;
10 - блок преобразования форматов;10 - block format conversion;
11 - маршрутизатор;11 - router;
12 - блок хранения адресной базы;12 - block storage address base;
13 - блок тарификации;13 - charging unit;
14 - блок хранения сообщений;14 - message storage unit;
15 - один из В блоков отображения;15 - one of the display units;
16 - один из В пультов управления;16 - one of the B control panels;
17 - генератор тактовых импульсов;17 - a clock generator;
18 - наземная станция;18 - ground station;
19 - один из N модемов;19 - one of the N modems;
20 - один из М каналов связи;20 - one of the M communication channels;
21 - первый вычислитель;21 - the first calculator;
22 - блок сигнализации о нарушениях режима полета;22 - block alarm about violations of the flight mode;
23 - вынесенный пульт управления;23 - remote control panel;
24 - вынесенный блок отображения;24 - remote display unit;
25 - вынесенный блок хранения сообщений;25 - remote block storage of messages;
26 - шина управления первого вычислителя;26 - control bus of the first calculator;
27 - первый цифровой фильтр;27 - the first digital filter;
28 - второй цифровой фильтр;28 is a second digital filter;
29 - аналого-цифровой преобразователь;29 - analog-to-digital Converter;
30 - цифроаналоговый преобразователь;30 - digital-to-analog converter;
31 - блок высокочастотной развязки;31 - block high-frequency isolation;
32 - антенна;32 - antenna;
33 - N входов/выходов станции для потребителей информации;33 - N inputs / outputs of the station for consumers of information;
34 - второй вычислитель;34 - second calculator;
35 - блок регистрации воздушной обстановки;35 - block registration of the air situation;
36 - пульт управления блоком регистрации воздушной обстановки.36 - remote control unit registration of the air situation.
В состав центральной станции входит М наземных станций 18. У нее имеются m входов/выходов 8 станции для m источников дополнительной информации, N входов/выходов 33 станции для потребителей информации. Число М определяется необходимостью радиоперекрытия линиями передачи данных канала «воздух-земля» всего воздушного пространства в заданной области управления воздушным движением. Величина m определяется количеством источников радиолокационной информации, находящихся в выделенной области управления, имеющих цифровые выходы, например, с устройства вторичной обработки радиолокационной информации [8], и соединенных через соответствующие модемы и каналы связи с центральной станцией. Число потребителей информации N определяется количеством объектов, для функционирования которых необходимы сведения о параметрах ВС.The central station includes M ground stations 18. It has m inputs / outputs of 8 stations for m sources of additional information, N inputs / outputs of 33 stations for information consumers. The number M is determined by the need for radio coverage of the air-ground channel of the entire airspace in the given area of air traffic control. The value of m is determined by the number of sources of radar information located in the selected control area having digital outputs, for example, from a secondary radar information processing device [8], and connected through the corresponding modems and communication channels to the central station. The number of consumers of information N is determined by the number of objects for the operation of which information on the parameters of the aircraft is necessary.
Центральная станция системы радиосвязи с подвижными объектами, к которым относятся воздушные суда, функционирует следующим образом. Сформированные на ВС сообщения, например, автоматического зависимого наблюдения для ВС ГА [3, 4], последовательно во времени через последовательно соединенные антенну 32, блок высокочастотной развязки 31, блок 7 блокировки приема поступают на приемник 1, затем преобразуются в АЦП 29 в дискретные сигналы, для подавления паразитных составляющих в спектре принятого сигнала фильтруются в первом цифровом фильтре 27 и в виде последовательности импульсов подаются в БОКС 9 для обработки. При наличии на шине 26 управления сигналов с первого вычислителя 21 может быть включена, например, блокировка приемника 1 при симплексном обмене данными с ВС или отключена, если осуществляется только прием данных с ВС. Приемник 1 наземной станции 18 обеспечивает прием радиосигнала в линиях передачи данных в каналах "воздух-земля". Демодуляция, декодирование, оценка качества, обработка сигнала и передача полученных сообщений в БОС 2 осуществляется известными методами [3-6] с помощью узлов: АЦП 29, первого цифрового 27 фильтра, БОКС 9, управляемого вычислителем 21. Такие процедуры осуществляются непрерывно при наличии соответствующего радиосигнала в канале. Для повышения качества оценки типа сообщения число дискретных отсчетов устанавливают, например, порядка 8 в течение длительности самого короткого символа из всех каналов. В АЦП 29 во время этих отсчетов измеряется амплитуда сигнала. Результат измерения отправляется по шине 26 управления в вычислитель 21 для анализа. С помощью узлов: АЦП 29, первого цифрового 27 фильтра, блока 9 обработки канальных сигналов, управляемого вычислителем 21, в соответствии с необходимыми для данной ЛПД процедурами сигнал с выхода приемника 1 преобразуется в цифровой вид, который необходим для дальнейшей обработки в БОКС 9 и затем в вычислителе 21.The central station of the radio communication system with mobile objects, which include aircraft, operates as follows. Messages generated on the aircraft, for example, automatic dependent surveillance for the GA GA [3, 4], sequentially in time through a series-connected antenna 32, a high-frequency isolation unit 31, a reception blocking unit 7 are received at receiver 1, then converted into digital signals in the ADC 29 , to suppress spurious components in the spectrum of the received signal are filtered in the first digital filter 27 and in the form of a sequence of pulses are fed to the BOX 9 for processing. If there are signals on the control bus 26 from the first transmitter 21, for example, blocking of the receiver 1 during simplex data exchange with the aircraft can be enabled or disabled if only data is received from the aircraft. The receiver 1 of the ground station 18 provides a radio signal in the data lines in the air-to-ground channels. Demodulation, decoding, quality assessment, signal processing and transmission of received messages in BOS 2 is carried out by known methods [3-6] using the nodes: ADC 29, the first digital filter 27, BOX 9, controlled by the calculator 21. Such procedures are carried out continuously if there is an appropriate radio signal in the channel. To improve the quality of the assessment of the type of message, the number of discrete samples is set, for example, of the order of 8 for the duration of the shortest symbol of all channels. In the ADC 29, the signal amplitude is measured during these samples. The measurement result is sent via the control bus 26 to the calculator 21 for analysis. Using the nodes: ADC 29, the first digital filter 27, channel processing unit 9, controlled by the calculator 21, in accordance with the necessary procedures for this LPD, the signal from the output of the receiver 1 is converted into digital form, which is necessary for further processing in BOX 9 and then in calculator 21.
Затем цифровая последовательность обрабатывается в БОКС 9 с использованием управляющих сигналов с первого вычислителя 21. По характерным признакам, например, по частоте следования импульсов в принятом сообщении, определяется тип бортового оборудования ЛПД ВС и выдается команда на подготовку к приему соответствующих данных. Далее в БОКС 9 формируются счетные импульсы в стробе, равном по длительности принимаемому стандартному сообщению, для обработки принятых сообщений. При совпадении поступающего с ВС в сообщении адреса и адреса, хранящегося в вынесенном блоке 25 хранения сообщений, увеличивается на единицу число обслуживаемых ВС, записанных ранее. При обработке в первом вычислителе 21 сообщения с ВС определяется его приоритет, необходимый, например, для изменения режимов дальнейшего функционирования БОКС 9 и вычислителя 21.Then, the digital sequence is processed in BOX 9 using control signals from the first calculator 21. By the characteristic features, for example, by the pulse repetition rate in the received message, the type of aircraft airborne equipment is determined and a command is issued to prepare for receiving the corresponding data. Then, in BOX 9, counting pulses are formed in the strobe, which is equal in duration to the received standard message, for processing received messages. If the incoming address from the aircraft in the message matches the address stored in the remote message storage unit 25, the number of serviced aircraft recorded earlier increases by one. When processing in the first computer 21 of the message from the aircraft, its priority is determined, which is necessary, for example, to change the modes of further functioning of the BOX 9 and computer 21.
В вычислителе 21 постоянно определяется степень загрузки наземной станции 18 путем оценки числа обработанных сообщений за заданный интервал времени. Данные о числе принятых сообщений отображаются на экране вынесенного блока 24 отображения данных и при необходимости могут быть выведены на экран одного из В блоков 15 отображения данных в блоке 2 обработки сообщений. Для координации работы всех узлов наземной станции 18 используется шина 26 управления вычислителя 21, которая двухсторонними связями подключена к соответствующим входам/выходам приемника 1, передатчика 3, блока 7 блокировки приема, первого и второго цифровых фильтров 27 и 28, аналогово-цифрового преобразователя 29, цифроаналогового преобразователя 30. Все операции выполняются с помощью вычислителя 21, реализованного, например, на ПЭВМ. Команда «Сброс» в наземной станции 18 подается программно на БОКС 9 с вычислителя 21, а в БОС 2 - на генератор 17 тактовых импульсов и блок 10 преобразования форматов в начале работы для установки в «Нуль» соответствующих блоков или при наличии сбоя в работе оборудования.In the calculator 21, the degree of loading of the ground station 18 is constantly determined by estimating the number of processed messages for a given time interval. Data on the number of received messages is displayed on the screen of the rendered data display unit 24 and, if necessary, can be displayed on one of the B data display units 15 in the message processing unit 2. To coordinate the operation of all nodes of the ground station 18, the control bus 26 of the calculator 21 is used, which is connected by two-way communications to the corresponding inputs / outputs of the receiver 1, transmitter 3, reception blocking unit 7, first and second digital filters 27 and 28, and analog-to-digital converter 29, digital-to-analog Converter 30. All operations are performed using the calculator 21, implemented, for example, on a PC. The “Reset” command in the ground station 18 is supplied programmatically to the BOX 9 from the calculator 21, and to the BOS 2 - to the clock pulse generator 17 and the format conversion unit 10 at the beginning of work for setting the corresponding blocks to “Zero” or in case of equipment malfunction .
Операции модуляции и демодуляции выполняются в блоке 9 обработки канальных сигналов с использованием управляющих сигналов с первого вычислителя 21. После обработки сигналов в БОКС 9 в первом вычислителе 21 анализируется тип сообщений с ВС. Тип сообщения несет в себе информацию о его назначении, например, для воздушных судов: аварийные сигналы, сообщения автоматического зависимого наблюдения, данные обмена «пилот-диспетчер». В общем случае может быть несколько типов сообщений, которые разделяются по приоритетам.Modulation and demodulation operations are performed in the channel signal processing unit 9 using control signals from the first calculator 21. After processing the signals in the BOX 9, the type of messages from the aircraft is analyzed in the first calculator 21. The type of message carries information about its purpose, for example, for aircraft: alarms, messages of automatic dependent surveillance, data exchange "pilot-dispatcher". In general, there can be several types of messages that are prioritized.
В наземной станции 18 формирование для передачи сообщений по каналу «воздух-земля» осуществляется в следующем порядке:In the ground station 18, the formation for transmitting messages on the air-to-ground channel is carried out in the following order:
- прием стандартного сообщения с первого вычислителя 21;- receiving a standard message from the first calculator 21;
- форматирование, кодирование, преобразование (скремблирование) битов сообщения в БОКС 9;- formatting, coding, conversion (scrambling) of message bits in BOX 9;
- модуляция и фильтрация сигналов, передача их на вход передатчика 3;- modulation and filtering of signals, their transmission to the input of the transmitter 3;
- излучение радиосигнала.- radiation of a radio signal.
Обработка принимаемых радиосигналов осуществляется следующим образом:The processing of the received radio signals is as follows:
- прием радиосигнала;- reception of a radio signal;
- преобразование сигналов в дискретные, фильтрация и демодуляция сигналов;- conversion of signals into discrete, filtering and demodulation of signals;
- декодирование, преобразование (дескремблирование) битов сообщения в БОКС 9;- decoding, converting (descrambling) message bits in BOX 9;
- формирование стандартных сообщений и передача их на вход первого вычислителя 21.- the formation of standard messages and transferring them to the input of the first calculator 21.
С помощью узлов наземной станции 18 в симплексном режиме обеспечиваются следующие функции физического уровня:Using the nodes of the ground station 18 in simplex mode, the following physical layer functions are provided:
- управление частотой передатчика и приемника;- frequency control of the transmitter and receiver;
- прием данных приемником;- receiving data by the receiver;
- передача данных передатчиком;- data transmission by the transmitter;
- услуги уведомления, включая измерение времени приема;- notification services, including measurement of reception time;
- прослушивание канала.- listening to the channel.
После идентификации принятых сообщений в блоке канальной обработки сигналов 9, управляемом вычислителем 21, вырабатываются команды включения требуемой частоты передатчика 3 и передаются в эфир сообщения, которые являются необходимыми для обозначения типа (номера) одной из наземных станций центральной станции системы радиосвязи с подвижными объектами, например, скваттерные посылки для воздушных судов гражданской авиации. При поступлении сообщения высшего приоритета с БОС 2 через последовательно соединенные модем 61, канал 201 связи и модем 51 в первый вычислитель 21 оно устанавливается первым на передачу на ВС. До тех пор, пока не переданы приоритетные сообщения, запрещается прохождение менее приоритетных сообщений. Менее срочные сообщения передаются на ВС последовательно во времени в порядке приоритета.After identification of the received messages in the channel signal processing unit 9, controlled by the calculator 21, commands are issued to turn on the required frequency of the transmitter 3 and broadcast messages that are necessary to indicate the type (number) of one of the ground stations of the central station of a radio communication system with moving objects, for example , squatter parcels for civil aircraft. When a message of the highest priority is received from BOS 2 through series-connected modem 6 1 , communication channel 20 1 and modem 5 1 to the first computer 21, it is installed first for transmission to the aircraft. Until priority messages are transmitted, the passage of less priority messages is prohibited. Less urgent messages are transmitted to the aircraft sequentially in time in order of priority.
В память вынесенного блока 25 хранения сообщений с помощью вынесенного пульта 23 управления и вычислителя 21 заранее вводятся номиналы частот, вид модуляции, скорость передачи и другие параметры, характерные для каждой из наземных станций и региона размещения наземных станций 18. Базы данных о ВС, параметрах сигналов в радиоканалах и другие данные хранятся в блоках 14 и 25 хранения сообщений, в которые может быть введена дополнительная информация с помощью пультов 16, 23, 36 управления и вычислителей 21 и 34. Обновление информации осуществляется за счет непрерывного обмена сообщениями между вычислителями 21 и 34, блоками 14 и 25 хранения сообщений через модем 51, канал 201 связи, модем 61 и маршрутизатор 11.In the memory of the remote message storage unit 25, using the remote control panel 23 and the calculator 21, frequency ratings, modulation type, transmission speed, and other parameters specific to each of the ground stations and the region where the ground stations are located 18 are entered in advance. Databases of aircraft, signal parameters in radio channels and other data are stored in message storage units 14 and 25, into which additional information can be entered using control panels 16, 23, 36 and calculators 21 and 34. Information is updated in even continuous messaging between calculators 21 and 34, blocks 14 and 25 storing messages through a modem 5 1 , communication channel 20 1 , modem 6 1 and router 11.
С выхода первого вычислителя 21 сообщения через модем 51, канал 201 связи, модем 61, маршрутизатор 11 поступают на блок 10 преобразования форматов блока 2 обработки сообщений. Если расстояние между вычислителем 21 и БОС 2 не превышает величин, заданных в требованиях на используемый интерфейс, то модемы 51 и 61 могут отсутствовать [7]. В блоке 10 преобразования форматов принятые сообщения преобразуются к формату, необходимому для работы всех узлов БОС 2. Одновременно адреса сообщений сравниваются с данными блока 12 хранения адресной базы. По результатам сравнения выносится решение о трафике сообщения, задаваемом маршрутизатором 11, величине оплаты услуг в блоке 13 тарификации (при необходимости), записи сообщения в первый блок 14 хранения сообщений, индикации его на экранах блоков 15 и 35. Таким образом, обеспечивается автоматический поиск ВС для доставки ему сообщений и получения квитанций об их доставке. В первом блоке 14 хранения сообщений обеспечивается ведение архивов сообщений с учетом категории срочности. Для этого используется оперативная (на время «старения» информации) и долговременная память, например, на 30 суток. Данные оперативной памяти постоянно обновляются. Данные долговременной памяти необходимы для анализа конфликтных ситуаций и оценки правильности расчетов с получателями информации, например, с объектами ГА. Учет трафиков сообщений и соединений абонентов, расчет суммы за оплату услуг осуществляется в блоке 13 тарификации в зависимости от адреса и объема сообщения. Счет потребителю информации выставляется за переданный объем сообщений в заданный интервал времени, например, сутки, по трафику, определяемому блоком 12 хранения адресной базы и маршрутизатором 11. В блоке 12 хранения адресной базы заложены адреса и типы всех сообщений, обрабатываемых в центральной станции, а также адреса обслуживаемых потребителей информации и адреса источников радиолокационных данных, подключенных к БОС 2 через группу из m модемов. Маршрутизатор 11 обеспечивает маршрутизацию сообщений внутри БОС 2, по воздушным и наземным сетям связи, а именно подключение центральной станции через соответствующие модемы 4, по шинам 8 к источникам радиолокационных данных и через блок 10 преобразования форматов и группу из N модемов 37 к потребителям информации, например, для гражданской авиации ГА: служб авиакомпаний и управления воздушным движением. Синхронизация всех процессов обработки сообщений во времени в БОС 2 осуществляется с помощью генератора 17 тактовых импульсов. Запрос данных с ВС осуществляется с помощью пультов 16 и 36 управления БОС 2 или с вынесенного пульта 23 управления наземной станции 18. Запрос данных с ВС потребителем информации осуществляется с помощью передачи сообщения одного из стандартных форматов, например, в соответствии с протоколом Х.25, переданного через последовательно соединенные соответствующий модем 37i, блок 10 преобразования форматов, маршрутизатор 11, модем 61, канал 201 связи, модем 51, наземную станцию 18. На наземной станции 18 с помощью узлов: БОКС 9, управляемого вычислителем 21, ЦАП 30, второго цифрового фильтра 28 в соответствии с необходимыми для сигналов данной ЛПД процедурами формируется сигнал с малым уровнем боковых лепестков спектра за счет фильтрации для передатчика 3. Усиленный радиосигнал с выхода передатчика 3 через блок высокочастотной развязки 31, обеспечивающую защиту входных цепей приемника 1 от мощных радиосигналов передатчика 3, подается в антенну 32 и по эфиру поступает на ВС. Последняя операция осуществляется, например, при запросе данных с воздушных судов ГА по признаку «последней связи». Вынесенный пульт 23 управления выполняет функции формирования сообщений, передаваемых на ВС, потребителям информации и на БОС 2. При автоматическом использовании наземной станции 18 без обслуживающего персонала блоки 23, 24 могут отсутствовать.From the output of the first computer 21 messages through the modem 5 1 , communication channel 20 1 , modem 6 1 , router 11 are sent to the format conversion unit 10 of the message processing unit 2. If the distance between the calculator 21 and the BOC 2 does not exceed the values specified in the requirements for the interface used, then the modems 5 1 and 6 1 may be absent [7]. In block 10 converting formats, the received messages are converted to the format necessary for the operation of all nodes of the biofeedback station 2. At the same time, the message addresses are compared with the data of the address base storage unit 12. Based on the comparison results, a decision is made on the message traffic specified by the router 11, the amount of payment for services in the charging unit 13 (if necessary), recording the message in the first message storage unit 14, and displaying it on the screens of blocks 15 and 35. Thus, automatic search for aircraft is provided to deliver messages to him and receive receipts for their delivery. In the first block 14 of the storage of messages provides maintaining archives of messages taking into account the category of urgency. For this, operational (for the period of "aging" of information) and long-term memory, for example, for 30 days, are used. RAM data is constantly updated. Long-term memory data is necessary for analyzing conflict situations and evaluating the accuracy of calculations with information recipients, for example, with GA objects. Accounting for message traffic and subscriber connections, the calculation of the amount for payment for services is carried out in block 13 tariffication depending on the address and volume of the message. The information consumer is billed for the transmitted message volume at a specified time interval, for example, a day, according to the traffic determined by the address base storage unit 12 and the router 11. The address base storage unit 12 contains the addresses and types of all messages processed in the central station, as well as addresses of information consumers served and addresses of sources of radar data connected to BOS 2 through a group of m modems. Router 11 provides routing of messages inside BOS 2, over the air and ground communication networks, namely connecting the central station through the corresponding modems 4, via buses 8 to the sources of radar data and through the block 10 format conversion and a group of N modems 37 to information consumers, for example , for civil aviation GA: airline services and air traffic control. Synchronization of all message processing processes in time in BOS 2 is carried out using a generator of 17 clock pulses. The data request from the aircraft is carried out using the BOS 2 control panels 16 and 36 or from the remote control panel 23 of the ground station 18. Information from the aircraft is requested by the consumer of information by sending a message in one of the standard formats, for example, in accordance with the X.25 protocol, transmitted through a series-connected corresponding modem 37 i , format conversion unit 10, router 11, modem 6 1 , communication channel 20 1 , modem 5 1 , ground station 18. At ground station 18 using nodes: BOX 9, controlled by calculator 21, DAC 30, the second digital filter 28, in accordance with the procedures necessary for the signals of this LPD, a signal is generated with a low level of the side lobes of the spectrum due to filtering for the transmitter 3. The amplified radio signal from the output of the transmitter 3 through the high-frequency isolation unit 31, which protects the input circuits of the receiver 1 from powerful radio signals of the transmitter 3, is fed to the antenna 32 and is transmitted to the air via the air. The last operation is carried out, for example, when requesting data from GA aircraft on the basis of “last connection”. The remote control panel 23 performs the function of generating messages transmitted to the aircraft, to information consumers and to the biofeedback station 2. With the automatic use of the ground station 18 without service personnel, blocks 23, 24 may be absent.
В первом вычислителе 21 осуществляется формирование, адресная коммутация и распределение сообщений, циркулирующих между узлами наземной станции 18 по адресу (типу) сообщения. Сообщения с ВС при наличии квитанции об их правильном приеме поступают на блоки 14 и 25 хранения сообщений, а сообщения для ВС - на блок 9 обработки канальных сигналов. Аналогичные указанным выше операции могут быть осуществлены и в других наземных станциях 18. Наблюдение за текущим состоянием сети связи со всеми абонентами центральной станции проводится в блоке 10 преобразования форматов по квитанциям, поступающим с (m+M+N) соответствующих модемов 4i, 6i, 37i в форме подтверждения на полученное с центральной станции сообщение. Структура полученной квитанции сравнивается с одной из заложенных в блоке 12 хранения адресной базы и после анализа соответствия выносится решение о работоспособности удаленного объекта.In the first calculator 21, the formation, address switching, and distribution of messages circulating between the nodes of the ground station 18 are carried out at the address (type) of the message. Messages from the aircraft, if there is a receipt for their correct reception, are sent to message storage units 14 and 25, and messages for the aircraft are sent to channel signal processing unit 9. Similar operations to the above can be performed at other ground stations 18. Monitoring the current state of the communication network with all subscribers of the central station is carried out in block 10 format conversion on receipts received from (m + M + N) corresponding modems 4 i , 6 i , 37 i in the form of a confirmation message received from the central station. The structure of the received receipt is compared with one of the addresses stored in the address base storage unit 12, and after the compliance analysis, a decision is made on the operability of the remote object.
В БОС 2 осуществляется объединение цифровых потоков со всех источников информации, сопрягаемых с центральной станцией. Это позволяет получить полную информацию о воздушной обстановке с привязкой к глобальному времени в выделенной области управления. Для вывода данных о состоянии воздушного пространства может быть использован, например, принцип отображения на «большом» экране объединенных трасс полета с выводом экстраполированных районов конфликтных ситуаций и постепенным снижением яркости «устаревших» по времени отметок.In BOS 2, digital streams from all information sources interfaced with a central station are combined. This allows you to get complete information about the air situation with reference to global time in the selected control area. To display data on the state of airspace, for example, the principle of displaying integrated flight paths on the "big" screen with the output of extrapolated areas of conflict situations and a gradual decrease in the brightness of "outdated" time stamps can be used.
Центральная станция системы радиосвязи с подвижными объектами объединяет со всех сопрягаемых источников информации данные о местоположении ВС и другие параметры для формирования на блоке 35 изображения, характеризующего состояние воздушной обстановки над всей заданной областью управления воздушным движением. По изображению на экране блока 35 регистрации воздушной обстановки, выполненного, например, в виде широкоформатного настенного табло, с помощью блока 22 сигнализации о нарушениях режима полета можно выявить все конфликтные ситуации в выделенной области управления воздушным движением. Отметки на экранах блоков 15 и 35 от различных видов ВС можно выделить, например, цветом: отечественные - зеленым, иностранные - желтым, самолеты государственной авиации - белым. Определение порога тревоги (наличия конфликтной ситуации) в блоке 22 сигнализации о нарушениях режима полета осуществляется автоматически и заблаговременно программными методами путем анализа потоков сообщений о местоположении ВС и параметрах их движения. Ожидаемый район конфликтной ситуации на экранах блоков 15 и 35 выделяется по цвету, а соответствующие отметки от ВС подчеркиваются мерцанием. При наличии конфликтной ситуации или нарушении режимов полета на экранах блоков 15 и 35 автоматически открывается окно. Для этого программно с помощью второго вычислителя 34 выделяется часть экрана (пространства) рядом с местом события или в районе, где воздушная обстановка в вероятностном смысле менее напряженная. Для отображения тенденции движения ВС вторым вычислителем 34 формируются отметки, характеризующие предыдущее местоположение ВС и экстраполяционные отметки, характеризующие местоположение ВС через заданный интервал времени. По мере движения ВС устаревающие отметки стираются.The central station of a radio communication system with moving objects combines, from all the mating sources of information, aircraft location data and other parameters to form an image on block 35 characterizing the state of the air situation over the entire specified area of air traffic control. By the image on the screen of the block 35 registration of the air situation, made, for example, in the form of a large-format wall board, using the block 22 alarm about violations of the flight mode, you can identify all conflict situations in the selected area of air traffic control. Marks on the screens of blocks 15 and 35 from various types of aircraft can be highlighted, for example, in color: domestic - green, foreign - yellow, state aircraft - white. The determination of the alarm threshold (presence of a conflict situation) in the block 22 signaling about violations of the flight mode is carried out automatically and in advance by software methods by analyzing the flow of messages about the location of the aircraft and their motion parameters. The expected conflict area on the screens of blocks 15 and 35 is highlighted in color, and the corresponding marks from the sun are underlined by a flicker. If there is a conflict or violation of flight modes, a window automatically opens on the screens of blocks 15 and 35. To do this, programmatically, using the second calculator 34, a part of the screen (space) is allocated next to the place of the event or in an area where the air situation is less probable in the probabilistic sense. To display the movement trend of the aircraft, the second calculator 34 generates marks characterizing the previous location of the aircraft and extrapolation marks characterizing the location of the aircraft after a given time interval. As the aircraft moves, outdated marks are erased.
Поступающие данные с воздушного судна через соответствующие узлы наземных станций 18 и БОС 2 автоматически передаются адресатам, в качестве которых могут выступать, например, центры УВД, авиакомпании, различные службы ГА и другие объекты.The incoming data from the aircraft through the appropriate nodes of the ground stations 18 and BOS 2 are automatically transmitted to the recipients, which may be, for example, air traffic control centers, airlines, various GA services and other objects.
Трафик данных, взаимодействующие с ЦС воздушные суда, состояние удаленных наземных станций и модемов с каналами связи, сопрягаемых источников радиолокационной информации и получателей информации отображаются на соответствующих блоках 15 и 35 в режиме реального времени. Графический интерфейс предоставляет детальную информацию в любом из фрагментов выделенной области управления, в которой воздушная обстановка в вероятностном смысле наиболее напряженная, а также дает оператору возможность запустить тестирование удаленного абонента, провести необходимые операции по установлению или отключению модема с каналом связи, вывести на экраны статистические данные. Блок 14 хранения сообщений имеет накопители для хранения данных, с возможностью резервирования, а также обеспечивает распечатку данных на внешнем принтере. Блок 10 преобразования форматов и маршрутизатор 11 выполняют известные функции локальной вычислительной сети и информационно-логического сопряжения выходов вычислителя 21 с соответствующими узлами БОС 2 и через соответствующие модемы с разнесенными наземными станциями, источниками и потребителями информации. Протокол логического уровня для каждого интерфейса - входа/выхода 33 станции для потребителей информации разрабатывается в соответствии со структурой передаваемой информации. В каждом пакете этих протоколов присутствует контрольная сумма, при несовпадении которой с рассчитанной по принятому сообщению пакет игнорируется.Data traffic, aircraft interacting with the CA, the status of remote ground stations and modems with communication channels, interfaced sources of radar information and information recipients are displayed on the corresponding blocks 15 and 35 in real time. The graphical interface provides detailed information in any of the fragments of the selected control area, in which the air situation is probabilistically the most intense, and also allows the operator to start testing a remote subscriber, carry out the necessary operations to establish or disconnect a modem with a communication channel, display statistics . Block 14 message storage has drives for storing data, with the possibility of redundancy, and also provides printing of data on an external printer. The format conversion unit 10 and the router 11 perform the well-known functions of the local area network and the information and logical interface of the outputs of the calculator 21 with the corresponding BOC nodes 2 and through the corresponding modems with spaced ground stations, information sources and consumers. The logic level protocol for each interface - input / output 33 stations for consumers of information is developed in accordance with the structure of the transmitted information. Each packet of these protocols contains a checksum, if it does not match the packet calculated by the received message, it is ignored.
Во втором вычислителе 34 известными методами [5, 8] осуществляется решение задач навигации, связи и локации, например, в интересах управления воздушным движением, в том числе операция третичной обработки информации, заключающаяся в объединении параметров траекторий, относящихся к одной и той же цели, но полученных по измерениям различных источников информации. При совместной обработке радиолокационной данных и навигационных сообщений с воздушных судов информации каждого источника (радиолокатора или наземной станции 18) присваивается вес в зависимости от ее ценности, определяемой точностью и временем измерения координат ВС i-м источником, и постоянно осуществляется подстройка структуры центральной станции для ее оптимизации с учетом тенденции развития воздушной ситуации. Затем осуществляется операция вторичной обработки радиолокационной информации. Она заключается в объединении и отождествлении отметок, например, сообщений автоматического зависимого наблюдения с ВС, относящихся к одному и тому же воздушному судну, но выданных разными источниками информации или выданных одним источником, но в разные моменты времени. В результате вторичной обработки информации образуется множество траекторий целей [5, 8]. Полученная точная информация о местоположении воздушных судов с привязкой к глобальному времени поступает потребителям информации, например, в центры управления воздушным движением или другие объекты.In the second computer 34, the known methods [5, 8] solve the problems of navigation, communication and location, for example, in the interests of air traffic control, including the tertiary processing of information, which consists in combining the parameters of the trajectories related to the same goal, but obtained from measurements of various sources of information. In the joint processing of radar data and navigation messages from aircraft information of each source (radar or ground station 18), weight is assigned depending on its value, determined by the accuracy and time of measuring the coordinates of the aircraft by the i-th source, and the structure of the central station is constantly adjusted for it optimization taking into account the development trend of the air situation. Then the secondary processing of the radar information is carried out. It consists in combining and identifying marks, for example, messages of automatic dependent observation from aircraft related to the same aircraft, but issued by different sources of information or issued by one source, but at different points in time. As a result of the secondary processing of information, many trajectories of targets are formed [5, 8]. Obtained accurate information on the location of aircraft with reference to global time goes to consumers of information, for example, in air traffic control centers or other facilities.
Результатом третичной обработки информации во втором вычислителе 34 БОС 2 является множество объединенных и отождествленных траекторий целей, которые отображаются на экранах блоков 15 и 35. При необходимости на экранах блоков 15 и 35 могут быть отображены формуляры сопровождения ВС, например, со следующей информацией: номера рейса, сигналов бедствия; нападения на экипаж и потери радиосвязи, текущих координат, путевой скорости, тенденции изменения высоты, остатка топлива и других. Отображение ВС на экранах блоков 15 и 35 осуществляется в виде цветных символов с обозначением тенденции движения. Цвет символа должен соответствовать степени угрозы воздушной ситуации. Для уточнения высоты полета ВС в соответствующем эшелоне с помощью второго вычислителя 34 может быть использован известный способ отображения точного местоположения ВС над земной поверхностью, воссозданной с помощью цифровой трехкоординатной карты местности [3, 4].The result of the tertiary processing of information in the second BOC 2 calculator 34 is a set of combined and identified target paths that are displayed on the screens of blocks 15 and 35. If necessary, on the screens of blocks 15 and 35 can be displayed aircraft tracking forms, for example, with the following information: flight numbers distress signals; attacks on the crew and loss of radio communications, current coordinates, ground speed, trends in altitude, fuel remaining, and others. The display of aircraft on the screens of blocks 15 and 35 is carried out in the form of colored symbols with a designation of the movement trend. The color of the symbol must correspond to the degree of threat to the air situation. To clarify the flight altitude of the aircraft in the appropriate level using the second computer 34, a known method of displaying the exact location of aircraft above the earth’s surface reconstructed using a digital three-dimensional terrain map [3, 4] can be used.
На момент подачи заявки разработаны алгоритмы работы центральной станции. Блоки 1-18 по назначению и структуре одинаковые с прототипом. Они могут быть реализованы на известных серийных элементах и узлах. Введенные блоки и шины 18-37 также могут быть реализованы на известных микросхемах и серийной аппаратуре. Функции блоков 9-17, 22-25, 27, 28, 34-36 могут быть выполнены программно и конструктивно с помощью ЭВМ и входящих в ее состав узлов и дополнительных модулей.At the time of filing the application, the central station operation algorithms have been developed. Blocks 1-18 in purpose and structure are the same with the prototype. They can be implemented on known serial elements and components. The introduced blocks and buses 18-37 can also be implemented on known microcircuits and serial equipment. The functions of blocks 9-17, 22-25, 27, 28, 34-36 can be performed programmatically and constructively with the help of a computer and its components and additional modules.
К преимуществам заявляемой центральной станции следует отнести:The advantages of the inventive central station include:
увеличение числа обслуживаемых воздушных судов с разным бортовым оборудованием;increase in the number of serviced aircraft with various on-board equipment;
обеспечение потребителей информации, например, диспетчеров служб УВД, данными о местоположении и других параметрах ВС в воздушном пространстве даже там, где радиолокационная структура отсутствует или нецелесообразна;providing consumers with information, for example, air traffic controllers, with data on the location and other parameters of aircraft in the airspace even where the radar structure is absent or impractical;
обеспечение непрерывного сопровождения ВС и автоматического контроля воздушного пространства в выделенной области управления;providing continuous tracking of aircraft and automatic control of airspace in a dedicated control area;
контроль выполнения плана полета иностранными ВС, находящимися вблизи крупных промышленных центров, атомных станций и других объектов, для предотвращения террористических актов;Monitoring the implementation of the flight plan by foreign aircraft located near large industrial centers, nuclear plants and other facilities to prevent terrorist attacks;
создание единой карты местонахождения иностранных ВС в выделенной области управления с выводом при необходимости параметров их движения;creation of a single map of the location of foreign aircraft in a dedicated control area with the conclusion, if necessary, of the parameters of their movement;
предсказание конфликта и потенциальных нарушений норм эшелонирования;prediction of conflict and potential separation rule violations;
управление полетом ВС за счет выработки оптимальных бесконфликтных разрешений для обеспечения топливосберегающих трасс полетов;aircraft flight control through the development of optimal conflict-free solutions to ensure fuel-efficient flight routes;
получение потребителями информации точных сведений о намерениях экипажа, высоте полета, обстановке на борту, остатке топлива и других параметрах ВС;obtaining by consumers of information of accurate information on crew intentions, flight altitude, situation on board, fuel remaining and other aircraft parameters;
обеспечение коррекции направления движения ВС при нарушении плана полета;providing correction of the direction of movement of the aircraft in violation of the flight plan;
создание единой карты местонахождения в выделенной области управления и трасс полета отечественных, иностранных воздушных судов гражданской авиации и самолетов государственной авиации с выводом при необходимости параметров их движения и других характеристик;creation of a unified map of the location in the selected control area and flight paths of domestic, foreign civil aviation aircraft and state aviation aircraft with the conclusion, if necessary, of their movement parameters and other characteristics;
отображение на экранах блоков 15 и 35 информации о воздушной обстановке в соответствующей области управления и ее фрагментах с учетом динамики развития ситуации в соседних секторах;display on the screens of blocks 15 and 35 of information about the air situation in the corresponding control area and its fragments, taking into account the dynamics of the situation in neighboring sectors;
автоматический контроль выполнения плана полета ВС и наличия конфликтных ситуаций в воздухе, например, нарушение государственной границы, уход с трассы, вход в запретную для полетов зону, нарушение эшелона полета, захват воздушного судна и другие;automatic control of the implementation of the aircraft flight plan and the presence of conflict situations in the air, for example, violation of the state border, departure from the highway, entry into the restricted area for flights, violation of the flight level, aircraft hijacking and others;
возможность организации на БОС ситуационного антитеррористического центра, так как по обрабатываемой на нем информации легко определить номер рейса, начальный и конечный пункты маршрута и другие параметры.the possibility of organizing a situation-based anti-terrorist center at the BOS, since it is easy to determine the flight number, the start and end points of the route, and other parameters from the information processed on it.
Таким образом, предлагаемая центральная станция системы радиосвязи с подвижными объектами позволит повысить информативность потребителей информации за счет обработки данных со всех источников информации о местоположении подвижных воздушных объектов и их характеристик, создания объединенной картинки о воздушной ситуации в нескольких зонах управления воздушным движением.Thus, the proposed central station of a radio communication system with moving objects will increase the information content of information consumers by processing data from all sources of information about the location of moving air objects and their characteristics, creating a combined picture of the air situation in several zones of air traffic control.
ЛитератураLiterature
1. Патент РФ №2195774, М. кл. Н04В 7/26, 2002.1. RF patent No. 2195774, M. cl. HB04 7/26, 2002.
2. Патент РФ №2245001, М. кл. Н04В 7/26, 2005 (прототип).2. RF patent №2245001, M. cl. HB04 7/26, 2005 (prototype).
3. В.В.Бочкарев, Г.А.Крыжановский, Н.Н.Сухих. Автоматизированное управление движением авиационного транспорта. М.: Транспорт, 1999, 319 с.3. V.V. Bochkarev, G.A. Kryzhanovsky, N.N. Sukhikh. Automated air traffic control. M .: Transport, 1999, 319 p.
4. Б.И.Кузьмин. Сети и системы цифровой электросвязи, часть 1 Концепция ИКАО CNS/ATM. Москва - Санкт-Петербург: ОАО «НИИЭР», 1999, 206 с.4. B.I. Kuzmin. Digital Telecommunication Networks and Systems, Part 1 ICAO CNS / ATM Concept. Moscow - St. Petersburg: NIIER OJSC, 1999, 206 p.
5. Радиосистемы передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов / И.М.Тепляков и др. Под ред. И.М.Теплякова. - М.: Радио и связь, 1982, 282 с.5. Radio transmission systems: Textbook. manual for universities / I.M. Teplyakov and others. Ed. I.M. Teplyakova. - M .: Radio and communications, 1982, 282 p.
6. Уильям К. Ли. Техника подвижных систем связи. - М.: Радио и связь, 1985, 391 с.6. William C. Lee. Technique of mobile communication systems. - M.: Radio and Communications, 1985, 391 p.
7. К.Э.Эрглис. Интерфейсы открытых систем. - М.: Горячая линия-Телеком, 2000, 256 с.7.K.E. Erglis. Interfaces of open systems. - M .: Hotline-Telecom, 2000, 256 pp.
8. С.З.Кузьмин. Цифровая обработка радиолокационной информации. - М.: Сов. радио, 1967, 356 с.8.S.Z. Kuzmin. Digital processing of radar information. - M .: Owls. Radio, 1967, 356 pp.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006112839/09A RU2311737C1 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | Central station of radio communication system with moving objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006112839/09A RU2311737C1 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | Central station of radio communication system with moving objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2311737C1 true RU2311737C1 (en) | 2007-11-27 |
Family
ID=38960420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006112839/09A RU2311737C1 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | Central station of radio communication system with moving objects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2311737C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174023U1 (en) * | 2016-11-29 | 2017-09-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | DEVICE OF SYNCHRONIZATION OF WORK OF DISPATCHER RADAR OF THE RADAR SYSTEM |
-
2006
- 2006-04-17 RU RU2006112839/09A patent/RU2311737C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174023U1 (en) * | 2016-11-29 | 2017-09-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | DEVICE OF SYNCHRONIZATION OF WORK OF DISPATCHER RADAR OF THE RADAR SYSTEM |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2897803C (en) | System and method for widespread low cost orbital satellite access | |
| US4220946A (en) | Device for controlling the running of urban transport vehicles | |
| US7612716B2 (en) | Correlation of flight track data with other data sources | |
| US6885340B2 (en) | Correlation of flight track data with other data sources | |
| EP0671634B1 (en) | Control target surveillance system | |
| RU2319304C2 (en) | Complex of onboard digital communication instruments | |
| CN107209270B (en) | Arrangement for monitoring the position of an aircraft | |
| RU44907U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| CN109102695A (en) | Intelligent transportation service station, intelligent transportation method of servicing and system | |
| RU2308175C2 (en) | Central station of a system for radio communication with moveable objects | |
| RU2311737C1 (en) | Central station of radio communication system with moving objects | |
| RU52289U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU115592U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2683703C1 (en) | Unmanned aviation systems complex automated monitoring and control system logical architecture, providing their safe integration in public air space | |
| RU2505929C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU99261U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2535923C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU106064U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU58276U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2516686C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU124097U1 (en) | CENTRAL RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2245001C1 (en) | Head-end station of system for radio communications with mobile objects | |
| RU106062U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2516868C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| Gilbert et al. | Surveillance and Broadcast Services-An effective nationwide solution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100418 |