RU2505929C1 - System for radio communication with mobile objects - Google Patents
System for radio communication with mobile objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2505929C1 RU2505929C1 RU2012133046/07A RU2012133046A RU2505929C1 RU 2505929 C1 RU2505929 C1 RU 2505929C1 RU 2012133046/07 A RU2012133046/07 A RU 2012133046/07A RU 2012133046 A RU2012133046 A RU 2012133046A RU 2505929 C1 RU2505929 C1 RU 2505929C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ground
- input
- output
- board
- radio
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам обмена данными и может быть использовано для информационного обмена между подвижными объектами (ПО) и источниками (получателями) информации через наземные комплексы (НК) и наземную сеть передачи данных.The invention relates to data exchange systems and can be used for information exchange between moving objects (software) and sources (recipients) of information through ground-based complexes (NK) and a ground-based data network.
Известна система радиосвязи с подвижными объектами [1]. В этой системе во время движения подвижные объекты, находящиеся в пределах радиогоризонта, обмениваются данными с наземным комплексом. Принимаемые наземным комплексом из канала «воздух-земля» сообщения через аппаратуру передачи данных поступают в вычислитель автоматизированного рабочего места (АРМ), где в соответствии с принятым в системе протоколом обмена, производится идентификация принятого в сообщении адреса с адресами подвижных объектов, хранящимися в его памяти. При совпадении адреса подвижного объекта с хранящимся в списке адресом информация о местоположении, параметрах движения ПО и состоянии его датчиков выводится на экран монитора наземного АРМ. В вычислителе АРМ решается задача обеспечения постоянной радиосвязи со всеми N ПО. При выходе за пределы радиогоризонта хотя бы одного из ПО или приближении к границе зоны устойчивой радиосвязи, необходимость ретрансляции сигналов определяется программно. Один из ПО назначается ретранслятором сообщений или используется канал ДКМВ диапазона. По результатам анализа местоположения и параметров движения остальных ПО определяются оптимальные пути доставки сообщений удаленному от НК за радиогоризонт выбранному подвижному объекту. Сообщение от НК через последовательную цепочку, состоящую из (N-1) ПО или канала ДКМВ диапазона, может быть доставлено N-му ПО. Для этого на НК в формирователе типа ретранслируемых сообщений в заранее определенные разряды (заголовка) передаваемой кодограммы закладываются номер ПО, назначенного ретранслятором в канале MB диапазона, и адреса подвижных объектов, обеспечивающих заданный трафик сообщения. Принятые на ПО сообщения анализируются в блоке анализа типа сообщений для решения вопроса о направлении данных по двунаправленной шине на систему управления объекта или о ретрансляции их на соседний ПО.Known radio communication system with moving objects [1]. In this system, while moving, moving objects located within the radio horizon exchange data with the ground-based complex. Messages received by the ground-based complex from the air-to-ground channel through the data transmission equipment go to a computer of a workstation (AWP), where, in accordance with the exchange protocol adopted in the system, the addresses received in the message are identified with the addresses of moving objects stored in its memory . If the address of the moving object coincides with the address stored in the list, information about the location, motion parameters of the software and the state of its sensors is displayed on the monitor screen of the ground workstation. The computer solves the problem of providing constant radio communication with all N software. If at least one of the software products goes beyond the radio horizon or approaches the border of a stable radio communication zone, the need for signal relaying is determined by software. One of the software is assigned by the relay of messages or the channel of the DKMV range is used. Based on the results of the analysis of the location and motion parameters of the remaining software, the optimal paths for delivering messages to the selected moving object remote from the satellite for the radio horizon are determined. A message from the SC through a serial chain consisting of (N-1) software or a channel of the DKMV range can be delivered to the N-th software. To do this, on the NK in the shaper of the type of relayed messages, the number of the software assigned by the relay in the MB channel of the range and the addresses of the moving objects that provide the specified message traffic are laid down in predefined bits (header) of the transmitted codegram. Messages received by the software are analyzed in a message type analysis unit to resolve the issue of sending data via a bi-directional bus to the facility’s control system or relaying them to neighboring software.
В обычном режиме, когда не требуется ретрансляция сигналов с НК, осуществляется адресный опрос ПО путем формирования сообщения для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена. Набираемое оператором (диспетчером) сообщение отображается на мониторе АРМ. На подвижном объекте после прохождения через антенну, радиостанцию, аппаратуру передачи данных сигнал поступает в бортовой вычислитель, где происходит идентификация принятого в сообщении адреса с собственным адресом подвижного объекта. Далее сообщение передается в блок анализа типа ретранслируемого сообщения, где происходит дешифрация полученного заголовка (служебной части) сообщения, и определяется в каком режиме должна работать аппаратура ПО. Информационная часть сообщения записывается в память бортового вычислителя и при необходимости выводится на экран блока регистрации данных. Формирователи типа ретранслируемых сообщений позволяют обеспечить обмен цифровыми данными по каналу «оператор-пилот» взамен существующей речевой информации. Они предназначены для выбора элементов сообщений разрешения/информации/запроса, которые соответствуют принятой речевой фразеологии, и набора произвольного текста. Отображение набираемых и принятых сообщений осуществляется на блоке регистрации данных ПО и мониторе АРМ на НК соответственно. Сообщения с выходов приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS записываются в память наземного и бортового вычислителей с привязкой к глобальному времени и используются для расчета навигационных характеристик и параметров движения каждого ПО. Принятые на НК навигационные сообщения от всех ПО обрабатываются в наземном вычислителе и выводятся на экран монитора АРМ.In normal mode, when relaying signals from the NK is not required, an address polling of the software is carried out by forming a message for transmission to the radio channel in accordance with the exchange protocol. The message typed by the operator (dispatcher) is displayed on the AWP monitor. On a moving object, after passing through an antenna, radio station, data transmission equipment, the signal enters the on-board computer, where the identification of the address received in the message with the own address of the moving object takes place. Next, the message is transmitted to the analysis unit of the type of relayed message, where the received header (service part) of the message is decrypted, and it is determined in what mode the software hardware should work. The information part of the message is recorded in the memory of the on-board computer and, if necessary, is displayed on the screen of the data recording unit. Shapers of the type of relayed messages allow for the exchange of digital data on the channel "operator-pilot" instead of existing voice information. They are designed to select permission / information / request message elements that correspond to the accepted speech phraseology, and to set up arbitrary text. Display of dialed and received messages is carried out on the software data recording unit and the workstation monitor on the NK, respectively. Messages from the outputs of the receivers of signals of global navigation satellite systems GLONASS / GPS are recorded in the memory of ground and airborne computers with reference to global time and are used to calculate the navigation characteristics and motion parameters of each software. Accepted by the NK navigation messages from all software are processed in the ground computer and displayed on the workstation monitor screen.
Однако следует отметить следующие недостатки:However, the following disadvantages should be noted:
- отсутствует контроль параметров используемых радиоканалов связи на подвижных объектах;- there is no control of the parameters of the used communication radio channels on moving objects;
- нет базы данных о местоположении ПО, действующих в зоне обслуживания системы, что затрудняет использование методов повышения достоверности передачи информации.- there is no database on the location of software operating in the service area of the system, which complicates the use of methods to increase the reliability of information transfer.
Известна система радиосвязи с подвижными объектами [2], состоящая из М наземных комплексов, соединенных радиоканалами связи с N подвижными объектами, а между собой НК соединены двухсторонними связями с помощью наземной сети передачи данных. Наземный комплекс содержит наземные антенны и радиостанции MB и ДКМВ диапазонов. В системе используется зоновый способ управления ресурсами связи, при котором за каждым ПО постоянно на время полета закрепляются радиоканалы действующих средств связи. Для обеспечения устойчивого обмена данными НК с ПО все воздушное пространство разбивается на участки (зоны) и все радиосредства, направленные с помощью антенн в них, находятся в ожидании приема соответствующих радиосигналов. Управление обменом данными между НК и ПО осуществляется с помощью вычислителя автоматизированного рабочего места. Общая синхронизация процессов обработки сигналов в системе обеспечивается тактовыми импульсами приемника сигналов навигационных спутниковых систем.A known radio communication system with moving objects [2], consisting of M ground-based complexes connected by radio channels to N moving objects, and between themselves NK are connected by two-way communications using a land data network. The ground complex contains terrestrial antennas and radio stations MB and DKMV ranges. The system uses a zonal method of managing communication resources, in which each channel is constantly assigned radio channels of existing means of communication for the duration of the flight. To ensure a stable exchange of NK data with software, the entire airspace is divided into sections (zones) and all radio means sent with the help of antennas in them are waiting for the receipt of the corresponding radio signals. Management of data exchange between NK and software is carried out using a computer computer. General synchronization of signal processing processes in the system is provided by clock pulses of the signal receiver of navigation satellite systems.
В состав каждого из подвижных объектов входят бортовые датчики, приемник сигналов навигационных спутниковых систем, анализатор типа принимаемых сообщений и бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений, каждый из которых соединен с соответствующими входами бортового вычислителя, вход/выход которого соединен с входом блока регистрации данных и через последовательно соединенные бортовую аппаратуру передачи данных, бортовую радиостанцию подключен к бортовой антенне. Первый и второй входы/выходы бортовой радиостанции ДКМВ диапазона подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам бортового вычислителя и бортовой аппаратуры передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к бортовой антенне ДКМВ диапазона. Передающие станции ДКМВ диапазона в количестве В штук подключены двухсторонними связями к наземной сети передачи данных, а по радиоканалам - к М наземным комплексам. В состав наземного комплекса системы входят: модуль сопряжения, подключенный двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам наземного вычислителя и наземной сети передачи данных, К направленных антенн ДКМВ диапазона с соответствующими К приемниками ДКМВ диапазона соединены с соответствующими К входами/выходами вычислителя автоматизированного рабочего места. Каждая из В передающих станций ДКМВ диапазона содержит антенну ДКМВ диапазона, подключенную через последовательно соединенные передатчик ДКМВ диапазона и формирователь сигналов к соответствующему входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места.Each of the moving objects includes on-board sensors, a signal receiver of navigation satellite systems, an analyzer of the type of received messages and an on-board driver of the type of relayed messages, each of which is connected to the corresponding inputs of the on-board computer, the input / output of which is connected to the input of the data recording unit and through in series connected on-board data transmission equipment, the on-board radio station is connected to the on-board antenna. The first and second inputs / outputs of the DKMV on-board radio station are connected by two-way communications to the corresponding inputs / outputs of the on-board computer and on-board data transmission equipment, respectively, and the third input / output is connected to the on-board antenna of the DKMV range. The transmitting stations of the DKMV range in the amount of pieces are connected by two-way communications to the ground-based data transmission network, and via radio channels to M ground-based complexes. The ground-based complex of the system includes: an interface module connected by two-way communications to the corresponding inputs / outputs of the ground computer and the ground data network, K directional antennas of the DKMV band with the corresponding K receivers of the DKMV range are connected to the corresponding K inputs / outputs of the computer of the workstation. Each of the B transmitting stations of the DKMV range contains an antenna of the DKMV range connected through a series-connected transmitter of the DKMV range and a signal conditioner to the corresponding input / output of the computer of the workstation.
В ситуации, когда одно или несколько ПО вышли за пределы прямой видимости соответствующего НК или не удается организовать с этими ПО обмен данными даже через цепочку, состоящую из (N-1)-го ПО, осуществляется переход по взаимно увязанным во времени командам с бортового и наземного вычислителей на замену радиолинии связи MB диапазона на спутниковый канал связи [3] или радиолинию связи ДКМВ диапазона, состоящую из бортовой радиостанции ДКМВ диапазона, бортовой антенны ДКМВ диапазона, наземной радиостанции ДКМВ диапазона, наземной антенны ДКМВ диапазона. Все воздушное пространство разделено на зоны, в которых за всеми воздушными судами в них в каждом диапазоне закреплены соответствующие частоты на длительный период времени [3].In a situation when one or several softwares have gone beyond the line of sight of the corresponding NK or it is not possible to organize data exchange with these softwares even through a chain consisting of (N-1) -th software, a transition is carried out according to commands mutually linked in time from the onboard and ground computers for replacing the MB band radio link with a satellite communication channel [3] or the DKMV band communication line, consisting of the DKMV band radio station, the DKMV band antenna, the DKMV band radio station, the DKMV band antenna range. The entire airspace is divided into zones in which all the aircraft in them in each band are assigned the corresponding frequencies for a long period of time [3].
С помощью модуля сопряжения с наземной сетью передачи данных для каждого из ПО, оборудованному ДКМВ радиостанцией, осуществляется передача (прием) пакетов данных с(на) несколько наземных комплексов. Каждый НК периодически излучает сигналы управления/синхронизации/связи, используемые на ПО в качестве маркеров, на всех назначенных ему частотах в зоне его полета, Принимаемые на ПО радиосигналы используются для оценки параметров канала связи ДКМВ диапазона. В этом случае, на подвижном объекте по принятым маркерам определяется НК, параметры радиосигналов которого принимаются наиболее устойчиво, и через него начинается обмен данными. В бортовом и наземном вычислителях хранятся предварительно заложенные таблицы со списками и параметрами НК, передающих станций ДКМВ диапазона и наборами назначенных им частот. В бортовом вычислителе заложены также координаты всех НК. Для установления линии связи с НК в бортовом вычислителе автоматически анализируются принимаемые сигналы управления/синхронизации/связи от всех наземных комплексов на всех частотах и выбираются лучшие частоты (например, по отношению сигнал/помеха или величине мощности принимаемого сигнала) и соответствующие наземные комплексы для реализации известного принципа адаптации по частоте и пространству. По измеренному отношению сигнал/помеха, в бортовом вычислителе выбирается скорость передачи данных, а также вид модуляции и кодирования. Оценка отношения сигнал/помеха осуществляется всеми НК и ПО каждый раз при приеме информационного сообщения или сигнала управления/синхронизации/связи. Сведения об оптимальном на данный момент времени канале сообщаются на противоположную сторону в виде рекомендуемых частот и скорости передачи данных.Using a module for interfacing with a ground-based data network for each of the software equipped with a DKMV radio station, data packets are transmitted (received) from (to) several ground-based complexes. Each NK periodically emits control / synchronization / communication signals used by the software as markers at all frequencies assigned to it in its flight zone. Radio signals received by the software are used to estimate the parameters of the DKMV communication channel. In this case, on the moving object, the NK is determined by the received markers, the radio signal parameters of which are received most stably, and data exchange begins through it. On-board and ground-based computers store pre-laid tables with lists and parameters of NK transmitting DKMV stations and sets of frequencies assigned to them. The onboard computer also contains the coordinates of all NK. To establish a communication line with the NK in the on-board computer, the received control / synchronization / communication signals from all ground-based complexes at all frequencies are automatically analyzed and the best frequencies are selected (for example, signal-to-noise ratio or received signal strength) and corresponding ground-based systems to implement the known the principle of adaptation in frequency and space. Based on the measured signal-to-noise ratio, the data rate, as well as the type of modulation and coding, are selected in the on-board computer. Evaluation of the signal / noise ratio is carried out by all NK and software every time you receive an information message or control / synchronization / communication signal. Information about the optimal channel at the given time is reported to the opposite side in the form of recommended frequencies and data transfer rates.
Однако следует отметить следующие недостатки:However, the following disadvantages should be noted:
отсутствует передача сведений об оптимальных на данный момент времени частотах радиоканалов связи на наземные комплексы;there is no transmission of information about the optimal at the given time frequencies of radio communication channels to ground complexes;
нет базы данных о местоположении ПО, действующих в зоне обслуживания системы неизвестно соответственно направление на них с наземных комплексов, обеспечивающих обмен данными.there is no database on the location of the software operating in the service area of the system; the direction to them from ground-based systems providing data exchange is unknown, respectively.
Наиболее близким по назначению и большинству существенных признаков является система радиосвязи с подвижными объектами [4], которая и принята за прототип. В этой системе радиосвязи с подвижными объектами, состоящей из М наземных комплексов, соединенных радиоканалами связи с N подвижными объектами (ПО), как непосредственно, так и через соответствующие спутники связи из созвездия спутников. Между собой наземные комплексы соединены с помощью наземной сети передачи данных с входом/выходом системы для сопряжения с источниками и получателями информации. Наземный комплекс содержит наземные антенны MB и ДКМВ диапазонов, связанные соответственно с радиостанциями MB и ДКМВ диапазонов, которые подключены двухсторонними связями через наземную аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места (АРМ), первый вход которого подключен к приемнику сигналов навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ. Второй и третий входы/выходы вычислителя АРМ подключены к входам/выходам наземного блока управления наземной антенной наземной, станции спутниковой связи и наземной станции спутниковой связи соответственно. Пятый вход/выход вычислителя АРМ подключен к управляющему входу/выходу наземной радиостанции ДКМВ диапазона. Модуль сопряжения подключен двухсторонними связями к четвертому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места. Выход наземного блока управления наземной антенной наземной станции спутниковой связи соединен с входом управления наземной антенны наземной станции спутниковой связи. Вход/выход наземного блока хранения команд управления соединен двухсторонними связями с соответствующим входом/выходом вычислителя АРМ. В состав каждого из подвижных объектов входят бортовые датчики, приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем и анализатор типа принимаемых сообщений, каждый из которых соединен с соответствующими входами бортового вычислителя. Первый вход/выход бортового вычислителя подключен к двунаправленной шине системы управления подвижным объектом, второй вход/выход через последовательно соединенные бортовую станцию спутниковой связи, бортовую антенну бортовой станции спутниковой связи, соответствующий спутник связи из созвездия спутников, наземную антенну наземной станции спутниковой связи соединен с наземной станцией спутниковой связи. Третий вход/выход бортового вычислителя через блок управления бортовой антенны бортовой станции спутниковой связи соединен непосредственно с бортовой антенной бортовой станции спутниковой связи. Бортовой вычислитель соединен с входом блока регистрации данных и через последовательно соединенные бортовую аппаратуру передачи данных, бортовую радиостанцию MB диапазона подключен к бортовой антенне MB диапазона. Первый и второй входы/выходы бортовой радиостанции ДКМВ диапазона подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам бортового вычислителя и бортовой аппаратуры передачи данных соответственно. Третий вход/выход бортовой радиостанции ДКМВ диапазона подключен к бортовой антенне ДКМВ диапазона. Вход/выход бортового блока хранения команд управления соединен двухсторонними связями с соответствующим входом/выходом бортового вычислителя.The closest in purpose and most of the essential features is a radio communication system with moving objects [4], which is taken as a prototype. In this radio communication system with mobile objects, consisting of M ground-based complexes connected by radio channels of communication with N mobile objects (PO), both directly and through the corresponding communication satellites from the constellation of satellites. Ground-based complexes are interconnected using a ground-based data network with the input / output of the system for interfacing with sources and receivers of information. The ground-based complex contains terrestrial antennas of the MB and DKMV bands, respectively associated with the radio stations of the MB and DKMV bands, which are connected by two-way communications via the ground-based data transmission equipment to the first input / output of the workstation computer, the first input of which is connected to the receiver of navigation satellite signals systems, the second input is to the AWP control panel, and the output is to the AWP monitor. The second and third inputs / outputs of the workstation calculator are connected to the inputs / outputs of the ground control unit of the ground-based ground antenna, satellite communications station and satellite-based ground communications station, respectively. The fifth input / output of the workstation computer is connected to the control input / output of the DKMV range ground-based radio station. The interface module is connected by two-way connections to the fourth input / output of the computer workstation. The output of the ground control unit of the ground antenna of the ground satellite communications station is connected to the control input of the ground antenna of the ground satellite communications station. The input / output of the ground control command storage unit is connected by two-way communications with the corresponding input / output of the workstation calculator. The composition of each of the moving objects includes on-board sensors, a signal receiver for global navigation satellite systems and an analyzer of the type of received messages, each of which is connected to the corresponding inputs of the on-board computer. The first input / output of the on-board computer is connected to the bi-directional bus of the mobile object control system, the second input / output is connected through the serial connection of the on-board satellite communication station, the on-board antenna of the on-board satellite communication station, the corresponding communication satellite from the constellation of satellites, the ground-based antenna of the ground-based satellite communications station is connected to the ground satellite communications station. The third input / output of the on-board computer through the control unit of the on-board antenna of the on-board satellite communications station is connected directly to the on-board antenna of the on-board satellite communications station. The on-board computer is connected to the input of the data recording unit and through the on-board data transmission equipment connected in series, the on-board radio station of the MB range is connected to the on-board antenna of the MB range. The first and second inputs / outputs of the DKMV on-board radio station are connected by two-way connections to the corresponding inputs / outputs of the on-board computer and on-board data transmission equipment, respectively. The third input / output of the DKMV on-board radio station is connected to the DKMV on-board antenna. The input / output of the on-board control command storage unit is connected by two-way communications with the corresponding input / output of the on-board computer.
Однако прототипу присущи следующие недостатки:However, the prototype has the following disadvantages:
низка достоверность передачи информации на ПО, находящегося за горизонтом, при наличии помех и замирании радиосигналов в спутниковом и ДКМВ каналах, что может привести к неправильной оценке оператором текущей ситуации на подвижном объекте и воздушной обстановки вокруг него;the reliability of information transfer to software beyond the horizon is low if there is interference and radio signals fade in the satellite and DKMV channels, which may lead to an incorrect assessment by the operator of the current situation on the moving object and the air situation around it;
сведения об оптимальном на данный момент времени каналах и частотах не сообщаются на остальные НК и подвижные объекты, находящиеся в этом районе.information about the channels and frequencies optimal at the given time is not communicated to the rest of the NK and moving objects located in this area.
Таким образом, основной технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение достоверности передачи сообщений на удаленный подвижный объект, находящийся за горизонтом, при наличии помех и замирании радиосигналов.Thus, the main technical problem to be solved by the claimed invention is directed is to increase the reliability of transmitting messages to a remote moving object located beyond the horizon in the presence of interference and fading of radio signals.
Указанный технический результат достигается тем, что в систему радиосвязи с подвижными объектами, состоящую из М наземных комплексов (НК), соединенных радиоканалами связи с N подвижными объектами (ПО), как непосредственно, так и через соответствующие спутники связи из созвездия спутников, а между собой наземные комплексы соединены с помощью наземной сети передачи данных с входом/выходом системы, причем наземный комплекс содержит наземные антенны MB и ДКМВ диапазонов, связанные соответственно с радиостанциями MB и ДКМВ диапазонов, которые подключены двухсторонними связями через наземную аппаратуру передачи данных (АПД) к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места (АРМ), первый вход которого подключен к приемнику сигналов навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ, второй и третий входы/выходы вычислителя АРМ подключены к входам/выходам наземного блока управления наземной антенной наземной станции спутниковой связи и наземной станции спутниковой связи соответственно, пятый вход/выход которого подключен к управляющему входу/выходу наземной радиостанции ДКМВ диапазона, модуль сопряжения подключен двухсторонними связями к четвертому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места, выход наземного блока управления наземной антенной наземной станции спутниковой связи соединен с входом управления наземной антенны наземной станции спутниковой связи, наземный блок хранения команд управления, вход/выход которого соединен двухсторонними связями с соответствующим входом/выходом вычислителя АРМ, в состав каждого из подвижных объектов входят бортовые датчики, приемник сигналов навигационных спутниковых систем и анализатор типа принимаемых сообщений, каждый из которых соединен с соответствующими входами бортового вычислителя, первый вход/выход которого подключен к двунаправленной шине системы управления подвижным объектом, второй вход/выход через последовательно соединенные бортовую станцию спутниковой связи, бортовую антенну бортовой станции спутниковой связи, соответствующий спутник связи из созвездия спутников, наземную антенну наземной станции спутниковой связи соединен с наземной станцией спутниковой связи, третий вход/выход через блок управления бортовой антенной бортовой станции спутниковой связи соединен непосредственно с бортовой антенной бортовой станции спутниковой связи, бортовой вычислитель соединен с входом блока регистрации данных и через последовательно соединенные бортовую аппаратуру передачи данных, бортовую радиостанцию MB диапазона подключен к бортовой антенне MB диапазона, первый и второй входы/выходы бортовой радиостанции ДКМВ диапазона подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам бортового вычислителя и бортовой аппаратуры передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к бортовой антенне ДКМВ диапазона, бортовой блок хранения команд управления, вход/выход которого соединен двухсторонними связями с соответствующим входом/выходом бортового вычислителя, в нее введены бортовой и наземный блоки маршрутизации и оценки параметров радиоканалов связи, причем вход/выход наземного блока маршрутизации и оценки параметров радиоканалов связи соединен двухсторонними связями с соответствующим входом/выходом вычислителя АРМ, вход/выход бортового блока маршрутизации и оценки параметров радиоканалов связи соединен двухсторонними связями с соответствующим входом/выходом бортового вычислителя, антенны MB диапазона подвижных объектов, находящихся в зоне прямой видимости, по эфиру связаны между собой.The specified technical result is achieved by the fact that in a radio communication system with moving objects, consisting of M ground-based complexes (NK) connected by radio channels of communication with N moving objects (PO), both directly and through the corresponding communication satellites from the constellation of satellites, and between ground-based complexes are connected using the ground-based data network with the input / output of the system, and the ground-based complex contains terrestrial antennas MB and DKMV bands associated respectively with radio stations MB and DKMV bands, which are are connected by two-way communications via ground-based data transmission equipment (ADF) to the first input / output of the computer of the automated workstation (AWP), the first input of which is connected to the signal receiver of navigation satellite systems, the second input is connected to the AWP control panel, and the output to the AWP monitor, the second and third inputs / outputs of the workstation computer are connected to the inputs / outputs of the ground control unit of the ground-based antenna of the ground-based satellite communications station and the ground-based satellite communications station, respectively, whose fifth input / output is connected to the control input / output of the DKMV terrestrial radio station, the interface module is connected by two-way connections to the fourth input / output of the computer of the workstation, the output of the ground control unit of the ground antenna of the ground satellite communication station, is connected to the control input of the ground antenna of the ground satellite communication station, ground storage unit control commands, the input / output of which is connected by two-way communications with the corresponding input / output of the workstation computer, each of p movable objects include airborne sensors, a signal receiver of navigation satellite systems and an analyzer of the type of received messages, each of which is connected to the corresponding inputs of the on-board computer, the first input / output of which is connected to the bi-directional bus of the control system of the moving object, the second input / output through series-connected on-board station satellite communications, on-board antenna of the satellite communications on-board station, corresponding communication satellite from the constellation of satellites, terrestrial ground station antenna satellite communications is connected to a satellite communications ground station, the third input / output is connected directly to the onboard antenna of the satellite communications on-board satellite station on-board antenna control unit, the on-board computer is connected to the input of the data recording unit and through the on-board data transmission equipment, the onboard radio station of the MB range is connected to the onboard antenna of the MB range, the first and second inputs / outputs of the onboard radio station of the DKMV range is connected two-way connections to the corresponding inputs / outputs of the on-board computer and on-board data transmission equipment, respectively, and the third input / output - to the on-board antenna of the DKMV range, the on-board control command storage unit, the input / output of which is connected by two-way connections to the corresponding input / output of the on-board computer, it introduced on-board and ground-based blocks for routing and evaluating the parameters of the radio channels, and the input / output of the ground block routing and evaluating the parameters of the radio channels is connected By external communications with the corresponding input / output of the workstation calculator, the input / output of the airborne routing unit and the estimation of the parameters of the radio channels of communication are connected by two-way communication with the corresponding input / output of the airborne computer, the antennas MB of the range of moving objects located in the line of sight are connected to each other via the air.
На фиг.1 представлена структурная схема системы радиосвязи с подвижными объектами, где обозначено:Figure 1 presents the structural diagram of a radio communication system with moving objects, where indicated:
1 - наземный комплекс;1 - ground complex;
2 - подвижный объект;2 - moving object;
3 - наземная сеть передачи данных с входом/выходом 4 системы;3 - ground data network with input /
30 - спутник связи из созвездия спутников.30 - communication satellite from the constellation of satellites.
На фиг.2 представлены структурные схемы подвижного объекта 2 и наземного комплекса 1, входящие в состав системы радиосвязи с подвижными объектами, где обозначено:Figure 2 presents the structural diagrams of a moving object 2 and a ground complex 1, which are part of a radio communication system with moving objects, where it is indicated:
5 - бортовой вычислитель;5 - on-board computer;
6 - бортовые датчики;6 - airborne sensors;
7 - бортовой приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, например, ГЛОНАСС/GPS;7 - an on-board receiver of signals of global navigation satellite systems, for example, GLONASS / GPS;
8 - блок регистрации данных;8 - data recording unit;
9 - бортовая аппаратура передачи данных (АПД);9 - on-board data transmission equipment (ADF);
10 - бортовая радиостанция MB диапазона;10 - on-board radio station MB range;
11 - бортовая антенна MB диапазона;11 - onboard antenna MB range;
12 - наземная антенна MB диапазона;12 - ground antenna MB range;
13 - наземная радиостанция MB диапазона;13 - MB terrestrial radio station;
14 - наземная аппаратура передачи данных;14 - ground-based data transmission equipment;
15 - вычислитель АРМ;15 - computer workstation;
16 - наземный приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем;16 - ground-based receiver of signals of global navigation satellite systems;
17 - монитор АРМ;17 - AWP monitor;
18 - пульт управления АРМ;18 - control panel AWP;
19 - анализатор типа принимаемых сообщений;19 is an analyzer of the type of received messages;
20 - двунаправленная шина системы управления подвижным объектом;20 - bidirectional bus control system of a moving object;
21 - бортовой блок хранения команд управления;21 - on-board control command storage unit;
22 - наземный блок хранения команд управления;22 - ground control command storage unit;
23 - бортовая радиостанция ДКМВ диапазона;23 - on-board radio station DKMV range;
24 - бортовая антенна ДКМВ диапазона;24 - onboard antenna DKMV range;
25 - бортовая станция спутниковой связи;25 - airborne satellite communications station;
26 - бортовая антенна бортовой станции спутниковой связи;26 - an onboard antenna of an onboard satellite communication station;
27 - модуль сопряжения;27 - interface module;
28 - наземная антенна станции спутниковой связи;28 - ground antenna of a satellite communications station;
29 - наземная станция спутниковой связи;29 - ground-based satellite communications station;
30 - спутник из созвездия спутников;30 - satellite from the constellation of satellites;
31 - наземный блок управления наземной антенной наземной станции спутниковой связи;31 - ground-based control unit for ground-based antenna ground-based satellite communications station;
32 - бортовой блок управления бортовой антенной бортовой станции спутниковой связи;32 is an on-board control unit for an on-board antenna of an on-board satellite communication station;
33 - бортовой блок маршрутизации и оценки параметров радиоканалов связи;33 is an on-board unit for routing and evaluating parameters of radio communication channels;
34 - наземный блок маршрутизации и оценки параметров радиоканалов связи;34 - ground block routing and parameter estimation of radio channels;
35 - наземная радиостанция ДКМВ диапазона;35 - ground radio station DKMV range;
36 - наземная антенна ДКМВ диапазона.36 - ground antenna DKMV range.
На фиг.2 показано на НК и ПО только по одному MB, ДКМВ и спутниковому каналу. В реальном случае их бывает несколько. В зависимости от важности ПО 2 их число может варьироваться. Известны НК 1, имеющие несколько десятков радиоканалов различных диапазонов [3].Figure 2 shows on NK and ON only one MB, DKMV and satellite channel. In the real case, there are several. Depending on the importance of software 2, their number may vary. Known NK 1 having several dozens of radio channels of various ranges [3].
Алгоритм работы системы радиосвязи с ПО 2 заключается в проведении непрерывного анализа в НК 1 и ПО 2 параметров радиоканалов связи, используемых для обмена данными между объектами системы, выбор из них с помощью блоков 33 и 5, 34 и 15 вероятностно оптимальных на данный момент времени частот, наземных комплексов, на которых соответствующие радиоканалы находятся, сообщение о них на все НК и обслуживаемые ПО и организация через них трафика на находящие в данном районе подвижные объекты.The algorithm of the radio communication system with software 2 is to conduct continuous analysis in NK 1 and software 2 of the parameters of the radio channels used to exchange data between the objects of the system, the choice of them using blocks 33 and 5, 34 and 15 of the probabilistically optimal frequencies at a given time , ground complexes, on which the corresponding radio channels are located, communication about them to all NK and serviced software and organization of traffic through them to mobile objects located in the area.
Бортовые и наземные антенны MB диапазона ПО и НК соединены по эфиру в зоне оптической видимости, бортовые и наземные антенны ДКМВ диапазона соединены по эфиру в зоне обеспечения устойчивой связи.Airborne and ground antennas of the MB range of PO and NK are connected over the air in the optical visibility zone, airborne and ground antennas of the DKMV range are connected over the air in the zone of stable communication.
Система радиосвязи с подвижными объектами работает следующим образом. В начальный момент времени в системе с помощью вычислителя 15 АРМ и соответствующего оператора анализируются все принимаемые сигналы от подвижных объектов 2 или спутника 30 из созвездия спутников и определяется местоположение подвижных объектов, на которые необходимо передать соответствующие сообщения. Для этого из меню на экране монитора 17 АРМ, сформированного на основе заложенных в наземный блок 22 хранения команд управления данных, выбирается соответствующее сообщение, контролируется в вычислителе 15 АРМ на логичность выполнения для конкретного подвижного объекта 2 и состояние его оборудования.A radio communication system with moving objects operates as follows. At the initial time in the system using the calculator 15 AWP and the corresponding operator, all received signals from the moving objects 2 or
После проверки при нахождении подвижного объекта в зоне прямой видимости данные на него передаются через оборудование MB диапазона:After verification, when a moving object is in the line of sight, data is transmitted to it through MB range equipment:
наземную АПД 14, узлы 13 и 12 на НК 1, узлы 11, 10 и 9 на ПО 2. Если ПО 2 находится за пределами радиогоризонта, необходимое сообщение передается по вероятностно оптимальным частотам радиоканалов различных диапазонов [5] параллельно через оборудование НК 1: узлы 14, 36, 35 - для ДКМВ канала, узлы 14, 29, 28 совместно с 31 -для спутникового канала на соответствующий ПО 2. Принятые на ПО 2 сигналы, пройдя через узлы 11, 10 и 9 для MB диапазона или узел 26 совместно с узлами 25, 32 - для спутникового канала, через узлы 24, 23, 9 - для ДКМВ канала, обрабатываются в бортовом вычислителе 5. В процессе обработки из нескольких приемных каналов выбирается наиболее достоверная информация, например, по отношению сигнал/шум. В наземном блоке 22 хранения команд управления заложены данные о всех действующих в системе командах управления подвижными объектами, а в блоке 21 - только команды управления, характерные для оборудования конкретного ПО 2. Затем принятые на ПО 2 сообщения обрабатываются в блоке 19 анализа типа сообщений. Если сообщение предназначено для данного ПО 2, то после анализа логичности выполняемых на ПО 2 операций в соответствии с текущим состоянием оборудования подвижного объекта и визуального контроля штурманом принятой команды управления (при необходимости) по экрану бортового блока 8 регистрации данных при «подсказке» с бортового вычислителя 5 и блока 33 решается вопрос о трансляции данных по двунаправленной шине 20 на систему управления ПО 2, не указанную на фигуре 2. Загрузка в память бортового вычислителя 5 необходимых данных, в том числе состава команд управления и плана связи, маршрута полета и других, осуществляется в виде системной таблицы при предполетной подготовке подвижного объекта 2 через вход/выход 4 наземной сети 3 передачи данных и радиоканал связи MB диапазона или по входу/выходу 20. Принимаемая на ПО 2i информация отображается на экране бортового блока 8 регистрации данных в виде буквенно-цифровых символов, точек и векторов или в другом виде. При выполнении команды управления на ПО 2 формируется донесение о ее выполнение и передается по нескольким радиоканалам связи на НК 1. На наземном комплексе 1 по принятому донесению вычислителем 15 АРМ и оператором дополнительно оцениваются параметры радиоканалов связи, местоположение ПО 2, текущая ситуация на ПО 2 и воздушная обстановка вокруг него и блоком 34 выбирается маршрут передачи информации получателю.ground ADF 14,
Сообщения о местоположении ПО 2 и параметрах его движения, например, с выходов приемника 7 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS или с выходов инерциальных систем подвижного объекта, записываются в память вычислителей 5 и 15 (после приема и обработки в оборудовании НК 1 сообщений). В вычислителях 5 и 15 эти данные используются для расчета навигационных характеристик, параметров движения каждого ПО, формирования передаваемых радиосигналов в направлении на выбранный подвижный объект, оценки качества принимаемых в каналах связи сигналов и определения вероятностно оптимальной на данный момент времени частоты и наземного комплекса, на котором расположен этот канал. В зависимости от выбранного интервала времени выдачи на НК 1 сообщений о местоположении ПО 2 и параметрах его движения в вычислителе 5 в заданное время формируется соответствующее сообщение с привязкой к глобальному времени проведения измерения координат ПО 2. Это время используется в вычислителе 15 АРМ для известной операции построения экстраполяционных отметок от подвижных объектов 2 при отсутствии информации об их местоположении [5]. Кроме того, по адресу ПО 2 определяется его тип с помощью заложенных в память вычислителя 15 АРМ данных, число радиосредств на борту и в каких диапазонах они работают. На основании полученных сведений блоками 34 и 15 выдаются команды на блоки, формирующие соответствующие радиосигналы. Списки выделенных частот и заложенных в память вычислителей 5 и 15 меняются в зависимости от времени суток, с учетом сезонных ионосферных изменений и других факторов. В бортовой и наземной аппаратуре передачи данных 9 и 14 осуществляются известные операции: модуляции и демодуляции, кодирования и декодирования, сопряжения с узлами 5, 10, 23 - на ПО 2 и с узлами 15, 13 - на НК 1 соответственно и другие.Messages about the location of software 2 and its motion parameters, for example, from the outputs of the receiver 7 of signals of global navigation satellite systems GLONASS / GPS or from the outputs of inertial systems of a moving object, are recorded in the memory of computers 5 and 15 (after receiving and processing messages in the NK equipment 1) . In computers 5 and 15, this data is used to calculate navigation characteristics, motion parameters of each software, generate transmitted radio signals in the direction of the selected moving object, assess the quality of signals received in communication channels, and determine the frequency and ground complex likely to be optimal at a given time, at which this channel is located. Depending on the selected time interval for issuing messages on NC 1 about the location of software 2 and its motion parameters in the calculator 5, a corresponding message is generated at the specified time with reference to the global time for measuring coordinates of the software 2. This time is used in the calculator 15 AWP for the known construction operation extrapolation marks from moving objects 2 in the absence of information about their location [5]. In addition, its type is determined at the software address 2 using the data stored in the memory of the computer 15 calculator 15, the number of radio equipment on board, and in what ranges they work. Based on the information received, blocks 34 and 15 issue commands to the blocks forming the corresponding radio signals. The lists of allocated frequencies and calculators 5 and 15 stored in the memory change depending on the time of day, taking into account seasonal ionospheric changes and other factors. Known operations are carried out in the on-board and ground-based data transmission equipment 9 and 14: modulation and demodulation, encoding and decoding, pairing with nodes 5, 10, 23 - on software 2 and with nodes 15, 13 - on NK 1, respectively, and others.
В ситуации, когда одно или несколько ПО 2 вышли за пределы прямой видимости с НК 1 осуществляется переход по взаимно увязанным во времени командам с бортового и наземного блоков 33 и 34 маршрутизации и оценки параметров радиоканалов связи через бортовой и наземный вычислители 5 и 15 на замену радиолинии связи MB диапазона на спутниковую радиолинию, состоящую из бортовой станции 25 спутниковой связи с антенной 26 и с соответствующим блоком 32 управления, в наземном комплексе 1 - из наземной станции 29 спутниковой связи с соответствующей антенной 28 и с соответствующим блоком 31 управления и на радиолинию связи ДКМВ диапазона, состоящую из бортовой радиостанции 23 ДКМВ диапазона, бортовой антенны 24 ДКМВ диапазона и в наземном комплексе 1 - наземной радиостанции 35 ДКМВ диапазона, наземной антенны 36 ДКМВ диапазона. Привязка ко времени этих команд осуществляется с помощью меток глобального времени, поступающих в вычислители 5 и 15 АРМ с выходов приемников 7 и 16 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем.In a situation where one or more software 2 went beyond the line of sight with NK 1, a transition is made according to commands mutually linked in time from the airborne and ground blocks 33 and 34 for routing and evaluating the parameters of radio communication channels through airborne and ground computers 5 and 15 to replace the radio line communication of the MB range to a satellite radio line, consisting of an onboard satellite communication station 25 with an antenna 26 and with a corresponding control unit 32, in a ground-based complex 1, from a satellite communication ground station 29 with a corresponding antenna 28 and relevant control unit 31 and radio link connection HF band, consisting of a board 23 HF radio band, the antenna board 24 HF band and the terrestrial complex 1 - terrestrial station 35 HF band ground antennas 36 HF range. Binding to the time of these commands is carried out with the help of global time stamps, which are supplied to workstation computers 5 and 15 from the outputs of the receivers 7 and 16 of the signals of global navigation satellite systems.
Для увеличения достоверности передачи данных в условиях помех на подвижные объекты, находящиеся за пределами прямой видимости с НК 1, при использовании радиолинии ДКМВ диапазона в системе (оборудовании радиоканалов связи: блоках 10, 11, 23, 24, 25, 26, 32 на ПО 2, блоках 12, 13, 35, 36, 28, 29, 31 на НК 1, вычислителях 5 и 15 АРМ, бортовой и наземной аппаратуре передачи данных 9 и 14 и других узлах) используются известные технологии разнесения по пространству и частоте, пространственного сложения мощностей, использование секторных передающих антенн с направленными диаграммами и другие [3, 6]. Если из-за помех или замирания радиосигналов на ПО 2 сообщение не принято, а принято на соседнем подвижном объекте, находящемся в зоне прямой видимости от первого ПО 2 и осведомленном о текущей воздушной ситуации по сообщениям с НК 1, то после достоверного приема информации по ДКМВ или спутниковому каналу на втором ПО с помощью блоков 33 и 5 сигнал ретранслируется на первое ПО 2 через узлы 9, 10, 11, образующие бортовую часть радиолинии MB диапазона. При отсутствии сведений о точном местонахождении подвижных объектов 2 используются методы экстраполяции по точке «последней связи» и известных параметрах их движения или по известному плану (маршруту) полета. Каждый из ПО 2 может выходить на связь на нескольких рабочих частотах, известных всем участникам движения, и работать одновременно с несколькими разнесенными наземными комплексами. При обнаружении помех в одном из каналов на ПО 2 с помощью блоков 33 и 15 и бортового радиосвязного оборудования формируются сообщения об этом и передаются на НК 1 и ПО 2, находящиеся в этом районе, для перехода на резервные частоты или режим с псевдослучайной перестройкой частоты. Аналогичные операции проводятся при обнаружении помех на НК 1. Для повышения достоверности передачи сообщений в ДКМВ диапазоне при наличии помех и замираний может быть использован метод пространственного сложения мощностей, при котором на одном НК 1 передатчиками радиостанций на рабочей частоте (желательно не в частотной области помех) формируются радиосигналы, которые излучаются в направлении на выбранный ПО 2 с наземных антенн ДКМВ диапазона, разнесенных на расстояние более 10 длин волн для обеспечения декорреляции принимаемых на ПО 2 радиосигналов и выделения их из помех. В ДКМВ диапазоне НК и ПО работают в зоне обеспечения устойчивой связи, которое подразумевает выполнение системой заданного уровня устойчивости передачи сообщений.To increase the reliability of data transmission in the event of interference with moving objects located outside the line of sight with NK 1, using the DKMV radio line in the system (equipment of radio channels: blocks 10, 11, 23, 24, 25, 26, 32 on PO 2 , blocks 12, 13, 35, 36, 28, 29, 31 on NK 1, computer workstations 5 and 15, airborne and ground data transmission equipment 9 and 14, and other nodes) using well-known technologies of diversity in space and frequency, spatial addition of powers using sector transmit antennas with directional igrams and others [3, 6]. If, due to interference or fading of radio signals at PO 2, the message has not been received, but received at a neighboring mobile object located in the line of sight from the first PO 2 and aware of the current air situation from messages from NK 1, then after reliable reception of information on the DKMV or a satellite channel on the second software using blocks 33 and 5, the signal is relayed to the first software 2 through
В бортовом и наземном вычислителях 5 и 15 хранятся предварительно заложенные таблицы со списками, местоположением и параметрами наземных комплексов 1, подвижных объектов 2, заданными маршрутами полета и наборами назначенных им частот. Каждый НК. 1 периодически излучает сигналы управления/синхронизации/связи, используемые на ПО 2 в качестве маркеров, на всех назначенных ему частотах, На ПО 2 по принятым по нескольким каналам маркерам определяется НК 1, параметры радиосигналов которого принимаются наиболее устойчиво, и с ним начинается обмен данными. Принимаемые на ПО 2 радиосигналы используются для оценки параметров каналов связи разных диапазонов. Для установления линии связи с НК 1 в бортовом вычислителе 5 ПО 2 автоматически анализируются принимаемые сигналы управления/синхронизации/связи от наземных комплексов 1 на всех заранее известных частотах и выбираются лучшие частоты, например, по отношению сигнал/помеха или величине мощности принимаемого сигнала и наземные комплексы 1 для реализации известного принципа адаптации по частоте и пространству. По измеренному отношению сигнал/помеха, в бортовом вычислителе 5 ПО 2 выбирается тип загоризонтной радиолинии связи, скорость передачи данных, а также виды модуляции и кодирования. Оценка отношения сигнал/помеха осуществляется всеми НК 1 и ПО 2 каждый раз при приеме информационного сообщения или сигнала управления/синхронизации/связи. Сведения об оптимальном на данный момент времени канале сообщаются на противоположную сторону в виде рекомендуемых частоты и скорости передачи данных, а также на все другие НК 1 и ПО 2, находящиеся в этом районе. В бортовой и наземной АПД 9 и 14 при работе в ДКМВ диапазоне могут быть использованы известные алгоритмы, например, высокоскоростных адаптивных модемов, рассчитанных на работу в каналах с многолучевостью и замираниями. Для повышения достоверности приема информации может быть использован помехоустойчивый код, например, циклический.On-board and ground computers 5 and 15 store pre-laid tables with lists, locations and parameters of ground systems 1, moving objects 2, given flight routes and sets of frequencies assigned to them. Every NK. 1 periodically emits control / synchronization / communication signals used on software 2 as markers, at all frequencies assigned to it, on software 2, markers 1 are determined by the markers received on several channels, the radio signal parameters of which are received most stably, and data exchange begins with it . The radio signals received at PO 2 are used to evaluate the parameters of communication channels of different ranges. To establish a communication line with NK 1 in the on-board computer 5 software 2, the received control / synchronization / communication signals from ground-based systems 1 are automatically analyzed at all previously known frequencies and the best frequencies are selected, for example, in terms of signal-to-noise ratio or the strength of the received signal and ground complexes 1 for implementing the well-known principle of adaptation in frequency and space. According to the measured signal-to-noise ratio, the type of trans-horizon radio communication line, the data transfer rate, as well as the types of modulation and coding, are selected in the on-board computer 5 software 2. Evaluation of the signal / noise ratio is carried out by all NK 1 and ON 2 every time you receive an information message or control / synchronization / communication signal. Information about the channel that is optimal at a given time is communicated to the opposite side in the form of recommended frequencies and data rates, as well as to all other NK 1 and PO 2 located in this area. In the airborne and ground-borne ADFs 9 and 14, when operating in the DKMV band, well-known algorithms can be used, for example, high-speed adaptive modems designed to operate in multipath and fading channels. To increase the reliability of information reception, a noise-resistant code, for example, cyclic, can be used.
В вычислителе 15 АРМ выполняется операции переформатирования кодограммы из формата канала «воздух-земля» в формат наземной сети 3 передачи данных с запоминанием в базе данных и из формата наземной сети 3 передачи данных в формат канала «воздух-земля» с запоминанием в базе данных, обеспечивается взаимодействие с модулем 27 сопряжения по передаче/приему кодограмм в формате наземной сети 3 передачи данных, формируется управляющий сигнал завершения приема соответствующей команды управления или сообщения с источника информации и с помощью блока 34 выбирается маршрут передачи необходимой команды или сообщения.In the calculator 15 AWP, the operations of reformatting the codogram from the format of the air-ground channel to the format of the
При одновременном обнаружении в НК 1 радиосигналов от разных ПО 2 в вычислителе 15 АРМ (по возможности) обрабатываются все сигналы. По принятым радиосигналам вычислителем 15 АРМ формируется ответ в порядке поступления или в зависимости от приоритета сообщения и в соответствии с проведенной блоком 34 оценкой формируется маршрут доставки информации получателю. Третий вход/выход вычислителя 15 АРМ используется для обмена данными управления и контроля с наземной станцией спутниковой связи 29. В вычислителе 15 АРМ всех НК 1 осуществляется непрерывный анализ передаваемых и принимаемых данных,, совместная обработка их, выработка решения и выдача в следующих сообщениях (при необходимости) на подвижные объекты 2 рекомендаций по проведению последующих действий.If at the same time the detection in NK 1 of radio signals from different software 2 in the calculator 15 AWP (if possible), all signals are processed. According to the received radio signals, the calculator 15 AWP generates a response in the order of receipt or depending on the priority of the message and in accordance with the assessment performed by block 34, a route for the delivery of information to the recipient is formed. The third input / output of the workstation calculator 15 is used to exchange control and control data with the satellite ground station 29. In the 15 workstation calculator of all NK 1, the transmitted and received data are continuously analyzed, their joint processing, development of a solution, and output in the following messages (when necessary) for moving objects 2 recommendations for follow-up actions.
Ведущий НК 1, кроме рассмотренных выше операций, выполняет функцию управления процессами, происходящими в системе. К функциям ведущего НК 1 добавляются операции управления частотами, таблицей состояния и регистрации ПО 2, системной таблицей, конфигурацией, качеством передачи данных в условиях помех, обработкой сигналов дистанционной диагностики. С вычислителя 15 АРМ через модуль сопряжения 27, вход/выход 4 наземной сети 3 передачи данных обеспечивается интерфейс с расположенными на земле источниками (получателями) информации системы и программирование бортовых вычислителей 5 подвижных объектов 2 на аэродроме во время предполетной подготовки. Синхронизация работы наземной сети 3 передачи данных осуществляется, например, на основе использования всеми абонентами - участниками движения единого глобального всемирного координированного времени (UTC), получаемого от существующих объектов глобальной навигационной спутниковой системы.Leading NK 1, in addition to the operations discussed above, performs the function of controlling the processes occurring in the system. The functions of the master NK 1 are supplemented by the operations of frequency management, the status table and registration of software 2, the system table, configuration, quality of data transmission in the presence of interference, and processing of remote diagnostics signals. From the calculator 15 AWP through the interface module 27, the input /
Для взаимодействия наземных комплексов 1, оконечных пользователей и ПО 2 используется наземная сеть 3 передачи данных. Она может быть реализована различными известными способами, например, при межсетевой работе НК 1 через центры коммутации пакетов в соответствии с протоколом Х.25 [3]. Соединения между НК 1 и центрами коммутации пакетов Х.25 (маршрутизаторами) могут обеспечиваться через специально выделенные или арендуемые каналы связи. Они позволят транслировать сообщение, адресованное пользователем определенному ПО 2 на тот наземный комплекс 1, на котором данный ПО 2 «зарегистрирован», и где в данный момент времени обеспечиваются оптимальные условия приема.For the interaction of ground-based complexes 1, end users and software 2, a ground-based
Предложенное техническое решение позволяет увеличить достоверность передачи сообщений и адаптировать оборудование системы при воздействии помех и замираний радиосигналов за счет комплексирования и обработки данных, принятых от нескольких НК по MB, ДКМВ и спутниковым радиолиниям, разнесения каналов по пространству и частоте, пространственного сложения мощностей.The proposed technical solution allows to increase the reliability of message transmission and adapt the system equipment when exposed to interference and fading of radio signals due to the integration and processing of data received from several SCs on MB, DKMV and satellite radio links, channel spacing in space and frequency, spatial addition of powers.
На момент подачи заявки разработаны алгоритмы функционирования и фрагменты соответствующего программного обеспечения заявляемой системы радиосвязи. Узлы (шины) 1-32, 35, 36 одинаковые с прототипом. Бортовая станция спутниковой связи 25, бортовая антенна станции спутниковой связи 26 и блок управления бортовой антенной бортовой станции спутниковой связи 32 могут быть реализованы на серийном оборудовании бортовой станции спутниковой связи «Багет-К». Наземная станция спутниковой связи 29, наземная антенна станции спутниковой связи 28 и блок управления 31 антенной могут быть реализованы на серийном оборудовании наземной станции спутниковой связи Р-441-0. Вводимые бортовой и наземный блоки 33 и 34 маршрутизации и оценки параметров радиоканалов связи могут быть выполнены программно соответственно с помощью серийных ЭВМ типов «Багет-55» и «Багет-01-07» ЮКСУ.466225.001 соответственно. Вычислители 5 на ПО 2, 15 АРМ на НК 1 могут быть выполнены, например, на плате процессорной 5066-586-133MHz-1 MB, 2 MB Flash CPU Card фирмы Octagon Systems и ЭВМ типа «Багет-01-07» ЮКСУ.466225.001 соответственно. В качестве антенн для подвижного объекта может быть использованы серийные типовые самолетные килевые пазовые антенны типа "Щель", а для НК - набор типовых полуволновых вибраторов или ФАР. В качестве модуля сопряжения 27 может быть использована плата Х.25.At the time of application submission, functioning algorithms and fragments of the corresponding software of the claimed radio communication system were developed. Nodes (tires) 1-32, 35, 36 are the same as the prototype. The onboard satellite communication station 25, the onboard antenna of the satellite communication station 26 and the control unit for the onboard antenna of the onboard satellite communication station 32 can be implemented on the serial equipment of the Baget-K satellite communication station. The satellite communication ground station 29, the satellite antenna of the satellite communication station 28, and the antenna control unit 31 can be implemented on serial equipment of the P-441-0 satellite communication ground station. Introduced airborne and ground blocks 33 and 34 for routing and evaluating the parameters of radio channels can be performed programmatically, respectively, using serial computers of the “Baguette-55” and “Baguette-01-07” YuKSU.466225.001 types, respectively. Computers 5 on software 2, 15 AWP on NK 1 can be performed, for example, on a processor board 5066-586-133MHz-1 MB, 2 MB Flash CPU Card from Octagon Systems and a baguette-01-07 computer YuKSU.466225.001 respectively. As antennas for a moving object can be used serial typical airplane keel groove antennas of the "Slit" type, and for NK - a set of typical half-wave vibrators or headlights. As the interface module 27, an X.25 board may be used.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Патент РФ №52290 U1. М. кл. Н04В 7/26, 2006.1. RF patent №52290 U1. M. cl. HB04 7/26, 2006.
2. Патент РФ №82971 U1. М. кл. Н04В 7/26, 2009.2. RF patent No. 82971 U1. M. cl. HB04 7/26, 2009.
3. Б.И. Кузьмин «Сети и системы цифровой электросвязи», часть 1 «Концепция» ИКАО CNS/ATM. Москва Санкт-Петербург: ОАО «НИИЭР», 1999, 206 с.3. B.I. Kuzmin “Digital Telecommunication Networks and Systems”, part 1 “Concept” of ICAO CNS / ATM. Moscow St. Petersburg: NIIER OJSC, 1999, 206 p.
4. Патент РФ №106062 U1. М. кл. Н04В 7/26, 2011 (прототип).4. RF patent No. 106062 U1. M. cl. HB04 7/26, 2011 (prototype).
5. Д.С. Конторов, Ю.С. Голубев-Новожилов. Введение в радиолокационную системотехнику. - М.; Сов. Радио, 1971, 367 с.5. D.S. Kontorov, Yu.S. Golubev-Novozhilov. Introduction to radar systems engineering. - M .; Owls Radio, 1971, 367 pp.
6. GPS - глобальная система позиционирования. - М.: ПРИН, 1994, 76 с.6. GPS - a global positioning system. - M .: PRIN, 1994, 76 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012133046/07A RU2505929C1 (en) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | System for radio communication with mobile objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012133046/07A RU2505929C1 (en) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | System for radio communication with mobile objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2505929C1 true RU2505929C1 (en) | 2014-01-27 |
Family
ID=49957805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012133046/07A RU2505929C1 (en) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | System for radio communication with mobile objects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2505929C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2744672C1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-03-15 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Method and system of radio communication with moving objects |
| RU2746148C1 (en) * | 2020-07-17 | 2021-04-07 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Mobile radio communication system |
| RU2756290C1 (en) * | 2021-01-19 | 2021-09-29 | Мария Вячеславовна Крылова | Method for adding power of transceiver radio devices spread out in space |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080170536A1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Leoterra Llc | Dynamic Routing From Space |
| RU77738U1 (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
| RU2371850C1 (en) * | 2008-08-01 | 2009-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт специальных систем связи "Интеграл" | Mobile system of overland mobile |
| RU106062U1 (en) * | 2010-11-30 | 2011-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
| RU115592U1 (en) * | 2011-10-24 | 2012-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
-
2012
- 2012-08-01 RU RU2012133046/07A patent/RU2505929C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080170536A1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Leoterra Llc | Dynamic Routing From Space |
| RU77738U1 (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
| RU2371850C1 (en) * | 2008-08-01 | 2009-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт специальных систем связи "Интеграл" | Mobile system of overland mobile |
| RU106062U1 (en) * | 2010-11-30 | 2011-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
| RU115592U1 (en) * | 2011-10-24 | 2012-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2744672C1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-03-15 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Method and system of radio communication with moving objects |
| RU2746148C1 (en) * | 2020-07-17 | 2021-04-07 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" | Mobile radio communication system |
| RU2756290C1 (en) * | 2021-01-19 | 2021-09-29 | Мария Вячеславовна Крылова | Method for adding power of transceiver radio devices spread out in space |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Aeronautical $ Ad~ Hoc $ networking for the Internet-above-the-clouds | |
| RU2309543C2 (en) | System for radio communication with moving objects | |
| RU68211U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2319304C2 (en) | Complex of onboard digital communication instruments | |
| RU77738U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| CA3001924A1 (en) | Method and systems for increasing capacity and safety of aeronautical safety-of-life services and data links | |
| RU44907U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2505929C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU2686456C1 (en) | Radio communication system with mobile objects using radio-photon elements | |
| RU2544007C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU2516704C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU2530015C2 (en) | System of radio communication with moving objects | |
| RU106064U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2535922C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU103046U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU115592U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2427078C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU2518014C2 (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 | |
| RU52290U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU106062U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2516686C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU2692696C1 (en) | Radio communication system with mobile objects using radio-photon elements | |
| RU82971U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150802 |