RU2683704C1 - Important information safe exchange device by the communication channel by the railway transport locomotive and stationary safety devices - Google Patents

Important information safe exchange device by the communication channel by the railway transport locomotive and stationary safety devices Download PDF

Info

Publication number
RU2683704C1
RU2683704C1 RU2018109966A RU2018109966A RU2683704C1 RU 2683704 C1 RU2683704 C1 RU 2683704C1 RU 2018109966 A RU2018109966 A RU 2018109966A RU 2018109966 A RU2018109966 A RU 2018109966A RU 2683704 C1 RU2683704 C1 RU 2683704C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
unit
input
output
communication
Prior art date
Application number
RU2018109966A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Висков
Александр Владимирович Гурьянов
Арсений Владимирович Сулоев
Геннадий Карпович Кисельгоф
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority to RU2018109966A priority Critical patent/RU2683704C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2683704C1 publication Critical patent/RU2683704C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to the field of railway automation and telemechanics. Device contains the stationary device, which channel consists of the central processor, input/output, memory, information input, decision making, analysis, and display units, and the onboard device, which channel consists of microcontroller, memory and galvanic isolation units, connector, CAN bus and the locomotive safety device. Wherein the stationary device includes the cryptographic protection module and is made two-channel; into each channel the encryption unit, the communication unit, the cryptographic gateway, and the information input unit are introduced. On-board device includes the cryptographic protection module and is made two-channel, into each channel a decryption unit, a transceiver, an automated maintenance system, made in the form of two independent modules memory unit, and the inter-channel galvanic isolation unit are introduced, one of the onboard device microcontrollers and one of the stationary device central processors are connected by the communication channel through the corresponding radio channel modules.EFFECT: enabling increase in the radio communications reliability and protection.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, может быть использовано на электровозах, эксплуатируемых в пассажирском, скоростном, высокоскоростном и грузовом движении поездов, в том числе применяемых и для высокоскоростного движения, а также в составе многоуровневых систем интервального регулирования.The invention relates to the field of railway automation, telemechanics and communications, can be used on electric locomotives operated in passenger, high-speed, high-speed and freight trains, including those used for high-speed movement, as well as in multi-level interval control systems.

Известна система для управления движением поездов, содержащая центральный пункт управления, на котором размещена ЭВМ АРМ оператора управления движением поезда, к портам которой подключены блок аппаратуры поста ЭЦ, блок устройств телеуправления и телесигнализации и стационарное устройство с локомотивами, на каждом пункте порты блока устройств телеуправления и телесигнализации соединены с каналами связи, а стационарное устройство радиосвязи с локомотивами посредством радиоканала соединено с бортовыми приемо-передающими устройствами, установленными на локомотивах, причем на каждом локомотиве к портам бортовой ЭВМ подключены бортовое приемо-передающее устройство, дисплей, блок управления движением поезда и приемник спутниковой навигационной системы (Кравцов Ю.А. «Системы железнодорожной автоматики и телемеханики». М.: Транспорт, 1996, с. 293-294).A known system for controlling the movement of trains, containing a central control center on which the computer is located AWP operator of the movement control of the train, to the ports of which are connected a block of equipment of the EC station, a block of telecontrol and remote signaling devices and a stationary device with locomotives, at each point the ports of the block of telecontrol devices and remote signaling systems are connected to communication channels, and a stationary radio communication device with locomotives is connected via a radio channel to airborne receiving and transmitting devices installed on locomotives, and on each locomotive, an onboard transceiver device, a display, a train control unit and a satellite navigation system receiver are connected to the ports of the on-board computer (Yu.A. Kravtsov “Railway Automation and Telemechanics Systems”. M .: Transport, 1996, p. 293-294).

К недостаткам системы следует отнести ограничения по протяженности участка централизованного управления из-за значительных затрат при реализации линий связи до удаленных линейных пунктов, избыточный расход аппаратуры и потребляемой электроэнергии при малой интенсивности движения поездов через контролируемые пункты.The disadvantages of the system include restrictions on the length of the centralized control section due to significant costs in the implementation of communication lines to remote line points, excessive consumption of equipment and consumed electric power at low train traffic through controlled points.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по своей технической сущности, выбранное в качестве прототипа является комплексное устройство безопасного обмена и контроля локомотивных и стационарных устройств безопасности на железнодорожном транспорте (RU 2577936 B61L 25/00, 20.03.2016) содержащее стационарное устройство, канал которого состоит из центрального процессора, соединенного портами с блоком ввода/вывода, блоком памяти, первый вход центрального процессора соединен с выходом блока ввода информации, а второй вход соединен с выходом блока принятия решения, вход которого соединен с выходом блока анализа, подключенного к первому выходу центрального процессора, второй выход которого соединен с входом блока отображения, и бортовое устройство, канал которого состоит из микроконтроллера, соединенного портами с блоком памяти и гальванической развязкой, и разъема, соединенного через CAN шину с локомотивным устройством безопасности, стационарное устройство выполнено двухканальным, в каждом канале подключены к центральному процессору блок шифрации и блок связи, при этом блок связи каждого канала соединен с криптографическим шлюзом, а также блок ввода информации первого канала соединен с первым входом центрального микропроцессора, бортовое устройство выполнено двухканальным, каждый канал содержит блок дешифрации и трансивер, который подключен к разъему, а через блок гальванической развязки соединен с микроконтроллером, к которому подключен блок дешифрации, блок памяти выполнен в виде двух независимых модулей, а микроконтроллеры каналов соединены между собой через блок межканальной гальванической развязки, с CAN шиной соединена система автоведения, один из микроконтроллеров бортового устройства и один из центральных процессоров стационарного устройства соединены между собой каналом связи через соответствующие модули радиоканалаClosest to the claimed technical solution in its technical essence, selected as a prototype is a comprehensive device for the safe exchange and control of locomotive and stationary safety devices in railway transport (RU 2577936 B61L 25/00, 03.20.2016) containing a stationary device, the channel of which consists of a central processor connected by ports to an input / output unit, a memory unit, the first input of the central processor is connected to the output of the information input unit, and the second input is connected to output b a decision lock, the input of which is connected to the output of the analysis unit connected to the first output of the central processor, the second output of which is connected to the input of the display unit, and the on-board device, the channel of which consists of a microcontroller connected by ports to the memory unit and galvanic isolation, and a connector, connected via CAN bus to a locomotive safety device, the stationary device is made two-channel, in each channel an encryption unit and a communication unit are connected to the central processor, while the unit the communication channel of each channel is connected to a cryptographic gateway, and the first channel information input unit is connected to the first input of the central microprocessor, the on-board device is dual-channel, each channel contains a decryption unit and a transceiver that is connected to the connector, and connected through the galvanic isolation unit to the microcontroller, to to which the decryption unit is connected, the memory unit is made in the form of two independent modules, and the microcontrollers of the channels are interconnected via an inter-channel galvanic isolation unit and, on the CAN bus connected to automatic driving system, one of the on-board microcontroller unit and one of the stationary central processor unit interconnected by a communication channel through the respective radio bearer modules

Недостатками известного устройства являются отсутствие криптографической защиты информации, низкая пропускная способность, слабое обеспечение однозначности идентификации, целостности и достоверности передаваемой информации, что влияет на время получения ответственной информации, увеличивает время на обработку информации, снижает надежность управления и безопасность движения поездовThe disadvantages of the known device are the lack of cryptographic information protection, low throughput, poor uniqueness of identification, integrity and reliability of the transmitted information, which affects the time of receipt of critical information, increases the time for processing information, reduces the reliability of control and the safety of train traffic

Техническим результатом предлагаемого технического решения является защита общей целостности передаваемой информации, повышение надежности радиосвязи за счет возможности контроля качества и достоверности передачи ответственных команд по радиоканалу, обеспечение однозначности идентификации отправителя и получателя информацииThe technical result of the proposed technical solution is to protect the overall integrity of the transmitted information, increase the reliability of radio communications due to the ability to control the quality and reliability of the transmission of critical commands over the air, ensure uniqueness of identification of the sender and recipient of information

Технический результат достигается тем, что в устройстве безопасного обмена ответственной информацией по каналу связи локомотивными и стационарными устройствами безопасности на железнодорожном транспорте содержащем стационарное устройство, канал которого состоит из центрального процессора, соединенного портами с блоком ввода/вывода, блоком памяти, первый вход центрального процессора соединен с выходом блока ввода информации, а второй вход соединен с выходом блока принятия решения, вход которого соединен с выходом блока анализа, подключенного к первому выходу центрального процессора, второй выход которого соединен с входом блока отображения, и бортовое устройство, канал которого состоит из микроконтроллера, соединенного портами с блоком памяти и гальванической развязкой, и разъема, соединенного через CAN шину с локомотивным устройством безопасности стационарное устройство выполнено двухканальным, в каждом канале подключены к центральному процессору блок шифрации и блок связи, при этом блок связи каждого канала соединен с криптографическим шлюзом, бортовое устройство выполнено двухканальным, в каждом канале блок дешифрации и трансивер, который подключен к разъему, а через блок гальванической развязки соединен с микроконтроллером, к которому подключен блок дешифрации, блок памяти выполнен в виде двух независимых модулей, а микроконтроллеры каналов соединены между собой через блок межканальной гальванической развязки, с CAN шиной соединена система автоведения, один из микроконтроллеров бортового устройства и один из центральных процессоров стационарного устройства соединены между собой каналом связи через соответствующие модули радиоканала, согласно изобретению в стационарное устройство связи введен модуль криптографической защиты, вход которого подключен к центральному процессору второго канала связи, а выход соединен с модулем радиоканала, в бортовое устройство связи введен модуль криптографической защиты, вход которого подключен к модулю радиоканала, а выход соединен с микроконтроллером первого канала, при этом программное обеспечение модулей криптографической защиты выполнены с возможностью ими контроля передачи информации с идентификацией передатчика и приемника и контролем целостности передаваемой и принимаемой информации.The technical result is achieved by the fact that in a device for the secure exchange of critical information over a communication channel by locomotive and stationary safety devices in railway transport containing a stationary device, the channel of which consists of a central processor connected by ports to an input / output unit, a memory unit, the first input of the central processor is connected with the output of the information input unit, and the second input is connected to the output of the decision unit, the input of which is connected to the output of the analysis unit, under connected to the first output of the central processor, the second output of which is connected to the input of the display unit, and the on-board device, the channel of which consists of a microcontroller connected by ports to the memory unit and galvanic isolation, and a connector connected via a CAN bus to a locomotive safety device, the stationary device is made two-channel , in each channel, an encryption unit and a communication unit are connected to the central processor, while the communication unit of each channel is connected to a cryptographic gateway, an on-board device The operation is performed by two channels, in each channel the decryption unit and the transceiver that is connected to the connector, and through the galvanic isolation unit is connected to the microcontroller to which the decryption unit is connected, the memory unit is made in the form of two independent modules, and the channel microcontrollers are interconnected via the interchannel unit galvanic isolation, an auto-driving system is connected to the CAN bus, one of the microcontrollers of the on-board device and one of the central processors of the stationary device are interconnected by a channel cryptographic protection module, the input of which is connected to the central processor of the second communication channel, and the output is connected to the radio channel module, a cryptographic protection module, the input of which is connected to the radio channel module, is inserted into the on-board communication device through the corresponding modules of the radio channel, according to the invention, and the output is connected to the microcontroller of the first channel, while the software of the cryptographic protection modules are configured to control the transmission of formations with transmitter and receiver identification and integrity control of the transmitted and received information.

На чертеже представлена схема устройства безопасного обмена ответственной информацией по каналу связи локомотивными и стационарными устройствами безопасности на железнодорожном транспорте, содержащее стационарное устройство 2, канал которого состоит из центрального процессора 25, соединенного портами с блоком ввода/вывода 29, блоком памяти 28, первый вход центрального процессора 25 соединен с выходом блока ввода информации 24, а второй вход соединен с выходом блока принятия решения 26, вход которого соединен с выходом блока анализа 27, подключенного к первому выходу центрального процессора 25, второй выход которого соединен с входом блока отображения 23, и бортовое устройство 1, канал которого состоит из микроконтроллера 14, соединенного портами с блоком памяти 17 и гальванической развязкой 11, и разъема 7, соединенного через CAN шину 5 с локомотивным устройством безопасности 4, стационарное устройство 2 выполнено двухканальным, причем в каждом канале подключены к центральному процессору 25 (35) блок шифрации 22 (40), блок связи 30 (32), при этом блок связи каждого канала соединен с криптографическим шлюзом 31, а также блок ввода информации 24 (33) соединен с первым входом центрального микропроцессора 25 (35), центральный процессор второго канала (35) соединен с входом модуля криптографической защиты 42, выход которого соединен с модулем радиоканала 34, бортовое устройство 1 выполнено двухканальным, причем каждый канал содержит блок дешифрации 21 (20) и трансивер 9 (8), который подключен к разъему 7 (6), а через блок гальванической развязки 11 (10) соединен с микроконтроллером 14 (15), к которому подключен блок дешифрации 21 (20), блок памяти 19 (16) который выполнен в виде двух независимых модулей, а микроконтроллеры 14 (15) каналов соединены между собой через блок межканальной гальванической развязки 18, с CAN шиной 5 соединена система автоведения 3,микроконтроллер 14 соединен с выходом модуля криптографической защиты 41 вход которого соединен с модулем радиоканала 13, один из микроконтроллеров 14 бортового устройства 1 и один из центральных процессоров 35 стационарного устройства 2 соединены между собой каналом связи через соответствующие модули радиоканала 34, 13.The drawing shows a diagram of a device for the secure exchange of critical information on a communication channel by locomotive and stationary safety devices in railway transport, comprising a stationary device 2, the channel of which consists of a central processor 25 connected by ports to an input / output unit 29, a memory unit 28, the first input of the central the processor 25 is connected to the output of the input unit 24, and the second input is connected to the output of the decision unit 26, the input of which is connected to the output of the analysis unit 27, connect directed to the first output of the central processor 25, the second output of which is connected to the input of the display unit 23, and the on-board device 1, the channel of which consists of a microcontroller 14 connected by ports to the memory unit 17 and galvanic isolation 11, and a connector 7 connected via CAN bus 5 with a locomotive safety device 4, the stationary device 2 is made two-channel, and in each channel the encryption unit 22 (40), the communication unit 30 (32) are connected to the central processor 25 (35), while the communication unit of each channel is connected to a cryptograph gateway 31, as well as the input unit 24 (33) is connected to the first input of the central microprocessor 25 (35), the central processor of the second channel (35) is connected to the input of the cryptographic protection module 42, the output of which is connected to the radio channel module 34, on-board device 1 made two-channel, and each channel contains a decryption unit 21 (20) and a transceiver 9 (8), which is connected to the connector 7 (6), and through the galvanic isolation unit 11 (10) is connected to the microcontroller 14 (15), to which the unit is connected Decryption 21 (20), memory block 19 (16) which is made in the form of two independent modules, and the microcontrollers 14 (15) of the channels are interconnected via an inter-channel galvanic isolation unit 18, an automatic driving system 3 is connected to the CAN bus 5, the microcontroller 14 is connected to the output of the cryptographic protection module 41, the input of which is connected to the radio channel module 13, one of the microcontrollers 14 of the on-board device 1 and one of the central processors 35 of the stationary device 2 are interconnected by a communication channel through the corresponding modules of the radio channel 34, 13.

Устройство безопасного обмена ответственной информацией по каналу связи локомотивными и стационарными устройствами безопасности на железнодорожном транспорте работает следующим образомA device for the secure exchange of critical information over the communication channel by locomotive and stationary safety devices in railway transport works as follows

Ответственная информация поступает на вход устройства с сервера или вводится оператором через блок ввода информации 24 и далее поступает в центральный процессор 25 для обработки, с помощью блока шифрации 22 центральный процессор 25 шифрует полученные данные определенной в блоке памяти 28 кодовой последовательностью. Центральный процессор 25 передает зашифрованную информацию в блок анализа 27, где проверяется корректность шифрования и полнота информации. По завершении операции обработанная информация поступает в блок принятия решений 26, который определяет, действительно ли блок анализа 27 корректно выполнил проверку, а также пригоден ли зашифрованный пакет информации для дальнейшей передачи. Центральный процессор 25 передает зашифрованный пакет информации в блок связи 30, который передает полученную информацию в криптографический шлюз 31, где полученная информация проходит проверку на целостность, соответствие протоколу передачи, корректность сетевых параметров адресата. После прохождения проверки достоверности в криптографическом шлюзе 31, пакет информации поступает в блок связи 32, размещенный во втором канале стационарного устройства связи 2. В свою очередь блок связи 32 передает информационный пакет центральному процессору 35 для дальнейшей обработки. Центральный процессор 35 обрабатывает и передает полученный пакет информации в модуль шифрации 40, где происходит повторная шифрация информационного пакета кодовой последовательностью, расположенной в блоке памяти 36. Повторно зашифрованный пакет поступает в блок анализа 39 на предмет проверки корректности шифрования и полноты информации. Проверив информационный пакет, блок анализа 39 передает зашифрованную информацию в блок принятия решений 37, который контролирует, действительно ли блок анализа 39 корректно выполнил проверку, а также пригоден ли зашифрованный пакет данных для дальнейшей передачи. Центральный процессор 35, получив информационный пакет данных от блока принятия решений 37, передает его в модуль криптографической защиты 42 обеспечивающий контроль качества переданной информации, защиту, достоверность, однозначность и целостность передаваемых данных, выход которого соединен с модулем радиоканала 34, данный модуль осуществляет взаимодействие с модулем радиоканала 13 бортового устройства связи 1, который, обработав пакет данных, передает его в модуль криптографической защиты 41, который обрабатывает пакет данных с подтверждением однозначности идентификации передатчика (отправителя) и приемника (получателя) информации, обеспечения криптографии (шифрования) и общей целостности передаваемой информации, передает его в микроконтроллер 14 и сохраняет зашифрованный пакет в независимых блоках памяти 17, 19, после чего транслирует данный пакет другому микроконтроллеру 15 через гальваническую развязку 18. Получив данные, микроконтроллер 15 сохраняет их в независимых блоках памяти 12, 16. Получив информацию, микроконтроллеры 14, 15 начинают дешифрацию зашифрованных пакетов. Блок дешифрации 21 первого канала бортового устройства связи 1 содержит ключ блока шифрации 22 стационарного устройства связи 2, а блок дешифрации 20 второго канала бортового устройства связи 1 содержит ключ блока шифрации 40 второго канала стационарного устройства связи 2.Responsible information is received at the device input from the server or entered by the operator through the information input unit 24 and then fed to the central processor 25 for processing, using the encryption unit 22, the central processor 25 encrypts the received data with a code sequence defined in the memory unit 28. The central processor 25 transmits the encrypted information to the analysis unit 27, where the correctness of the encryption and the completeness of the information are checked. Upon completion of the operation, the processed information enters the decision block 26, which determines whether the analysis unit 27 has correctly performed the check, and whether the encrypted packet of information is suitable for further transmission. The central processor 25 transmits the encrypted packet of information to the communication unit 30, which transmits the received information to the cryptographic gateway 31, where the received information is tested for integrity, compliance with the transmission protocol, and the correctness of the network parameters of the destination. After passing the validation check in the cryptographic gateway 31, the information packet enters the communication unit 32 located in the second channel of the stationary communication device 2. In turn, the communication unit 32 transmits the information packet to the central processor 35 for further processing. The central processor 35 processes and transmits the received information packet to the encryption module 40, where the information packet is re-encrypted with a code sequence located in the memory unit 36. The re-encrypted packet enters the analysis unit 39 to verify the encryption is correct and the information is complete. After checking the information packet, the analysis unit 39 transmits the encrypted information to the decision unit 37, which controls whether the analysis unit 39 has correctly performed the check and whether the encrypted data packet is suitable for further transmission. The central processor 35, having received an information data packet from the decision block 37, transfers it to the cryptographic protection module 42 providing quality control of the transmitted information, protection, reliability, uniqueness and integrity of the transmitted data, the output of which is connected to the radio channel module 34, this module interacts with the radio channel module 13 of the on-board communication device 1, which, having processed the data packet, transfers it to the cryptographic protection module 41, which processes the data packet with confirmation by ensuring the uniqueness of identification of the transmitter (sender) and receiver (receiver) of information, the provision of cryptography (encryption) and the overall integrity of the transmitted information, transfers it to the microcontroller 14 and stores the encrypted packet in independent memory blocks 17, 19, after which it transmits this packet to another microcontroller 15 through galvanic isolation 18. Having received the data, the microcontroller 15 stores them in independent memory blocks 12, 16. Having received the information, the microcontrollers 14, 15 begin to decrypt the encrypted packets . The decryption unit 21 of the first channel of the on-board communication device 1 contains the key of the encryption unit 22 of the stationary communication device 2, and the decryption unit 20 of the second channel of the on-board communication device 1 contains the key of the encryption unit 40 of the second channel of the stationary communication device 2.

При успешном декодировании информации блоки дешифрации 20, 21 уведомляют микроконтроллеры 14, 15, после чего независимо каждый из микроконтроллеров уведомляет локомотивные системы 3, 4 о наличии новых данных. При ответном запросе от локомотивных систем каждый канал устройства независимо начинает передачу полученной информации через гальванические развязки 10, 11, трансиверы 8, 9, разъемы 6, 7 и CAN шину 5 в локомотивные устройства безопасности. Корректность информации проверяется локомотивными системами на внутренних блоках безопасного сравнения. При необходимости системы безопасности могут запрашивать информацию из бортового устройства связи 1. Микроконтроллеры 15, 14 бортового устройства связи 1, используя свои блоки памяти 12, 16, и 17, 19, фиксируют корректность передачи и диагностическую информацию, уведомляя локомотивные системы безопасности о количестве сбоев.Upon successful decoding of information, the decryption units 20, 21 notify the microcontrollers 14, 15, after which each of the microcontrollers independently notifies the locomotive systems 3, 4 of the availability of new data. Upon a response request from locomotive systems, each device channel independently starts transmitting the received information through galvanic isolation 10, 11, transceivers 8, 9, connectors 6, 7 and CAN bus 5 to locomotive safety devices. The correctness of the information is checked by locomotive systems on the internal blocks of safe comparison. If necessary, security systems can request information from the on-board communication device 1. Microcontrollers 15, 14 of the on-board communication device 1, using their memory blocks 12, 16, and 17, 19, record the correct transmission and diagnostic information, notifying the locomotive security systems of the number of failures.

Таким образом, введение криптографической защиты в бортовое и стационарное устройства связи, независимое шифрование и дешифрация информации устройствами связи и сохранение ее в независимых блоках памяти бортового устройства связи, обмен пакетом данных ответственной информации с внешними устройствами путем передачи информации бортовым устройством связи в CAN шину локомотивных устройств, позволило повысить достоверность и целостность передачи ответственных команд по радиоканалу, а также позволило повысить надежность безопасной передачи ответственной информации бортовым устройством связи в локомотивные устройства для последующей обработки.Thus, the introduction of cryptographic protection in the on-board and stationary communication devices, the independent encryption and decryption of information by communication devices and its storage in independent memory blocks of the on-board communication device, the exchange of critical information data packet with external devices by transmitting information by the on-board communication device to the CAN bus of locomotive devices , increased the reliability and integrity of the transmission of critical commands over the air, and also increased the reliability of safe trans Aci responsible onboard information communication device to the locomotive apparatus for subsequent processing.

Claims (1)

Устройство безопасного обмена ответственной информацией по каналу связи локомотивными и стационарными устройствами безопасности на железнодорожном транспорте, содержащее стационарное устройство, канал которого состоит из центрального процессора, соединенного портами с блоком ввода/вывода, блоком памяти, первый вход центрального процессора соединен с выходом блока ввода информации, а второй вход соединен с выходом блока принятия решения, вход которого соединен с выходом блока анализа, подключенного к первому выходу центрального процессора, второй выход которого соединен с входом блока отображения, и бортовое устройство, канал которого состоит из микроконтроллера, соединенного портами с блоком памяти и гальванической развязкой, и разъема, соединенного через CAN шину с локомотивным устройством безопасности, стационарное устройство выполнено двухканальным, в каждом канале подключены к центральному процессору блок шифрации и блок связи, при этом блок связи каждого канала соединен с криптографическим шлюзом, бортовое устройство выполнено двухканальным, в каждом канале блок дешифрации и трансивер, который подключен к разъему, а через блок гальванической развязки соединен с микроконтроллером, к которому подключен блок дешифрации, блок памяти выполнен в виде двух независимых модулей, а микроконтроллеры каналов соединены между собой через блок межканальной гальванической развязки, с CAN шиной соединена система автоведения, один из микроконтроллеров бортового устройства и один из центральных процессоров стационарного устройства соединены между собой каналом связи через соответствующие модули радиоканала, отличающееся тем, что в стационарное устройство связи введен модуль криптографической защиты, вход которого подключен к центральному процессору второго канала связи, а выход соединен с модулем радиоканала, в бортовое устройство связи введен модуль криптографической защиты, вход которого подключен к модулю радиоканала, а выход соединен с микроконтроллером первого канала, при этом программное обеспечение модулей криптографической защиты выполнено с возможностью контроля ими передачи информации с идентификацией передатчика и приемника и контролем целостности передаваемой и принимаемой информации.A device for the secure exchange of critical information over a communication channel by locomotive and stationary safety devices in railway transport, comprising a stationary device, the channel of which consists of a central processor connected by ports to an input / output unit, a memory unit, the first input of the central processor is connected to the output of the information input unit, and the second input is connected to the output of the decision block, the input of which is connected to the output of the analysis unit connected to the first output of the central a processor, the second output of which is connected to the input of the display unit, and an on-board device, the channel of which consists of a microcontroller connected by ports to a memory unit and galvanic isolation, and a connector connected via a CAN bus to a locomotive safety device, a stationary device is made two-channel, in each channel the encryption unit and the communication unit are connected to the central processor, while the communication unit of each channel is connected to a cryptographic gateway, the on-board device is made two-channel, in each channel the decryption unit and the transceiver, which is connected to the connector, and connected through the galvanic isolation unit to the microcontroller to which the decryption unit is connected, the memory unit is made in the form of two independent modules, and the channel microcontrollers are interconnected via the inter-channel galvanic isolation unit, with a CAN bus an auto-driving system is connected, one of the microcontrollers of the on-board device and one of the central processors of the stationary device are connected to each other by a communication channel through the corresponding radio modules characterized in that a cryptographic protection module is inserted into the stationary communication device, the input of which is connected to the central processor of the second communication channel, and the output is connected to the radio channel module, a cryptographic protection module is inserted into the on-board communication device, the input of which is connected to the radio channel module, and the output connected to the microcontroller of the first channel, while the software of the cryptographic protection modules is configured to control the transmission of information with the identification of the transmitter and receiver and monitoring the integrity of the transmitted and received information.
RU2018109966A 2018-03-21 2018-03-21 Important information safe exchange device by the communication channel by the railway transport locomotive and stationary safety devices RU2683704C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018109966A RU2683704C1 (en) 2018-03-21 2018-03-21 Important information safe exchange device by the communication channel by the railway transport locomotive and stationary safety devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018109966A RU2683704C1 (en) 2018-03-21 2018-03-21 Important information safe exchange device by the communication channel by the railway transport locomotive and stationary safety devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683704C1 true RU2683704C1 (en) 2019-04-01

Family

ID=66089762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018109966A RU2683704C1 (en) 2018-03-21 2018-03-21 Important information safe exchange device by the communication channel by the railway transport locomotive and stationary safety devices

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683704C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722773C1 (en) * 2019-12-18 2020-06-03 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" Decentralized system for transmitting critical information over secure radio communication channels

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060135127A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-22 Nokia Corporation System, and associated terminal, method and computer program product for forwarding content and providing digital rights management of the same
RU2321954C2 (en) * 2002-05-15 2008-04-10 Дженерал Электрик Компани Intelligent communications, management and control system for ground-based vehicles
WO2015197286A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 Siemens Aktiengesellschaft Checking the authenticity of a balise
RU2572284C1 (en) * 2014-11-21 2016-01-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Data communication system for locomotive systems with critical information server using electronic signature
RU2577936C1 (en) * 2014-11-21 2016-03-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Integrated device for safe data exchange and control of locomotive and stationary safety devices on railway transport
RU2578643C1 (en) * 2015-01-30 2016-03-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" System for real-time transmission of warning and electronic maps to high-speed train
WO2018046217A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Method for transmitting information from a roadway-side device to a vehicle, and devices for carrying out such a method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2321954C2 (en) * 2002-05-15 2008-04-10 Дженерал Электрик Компани Intelligent communications, management and control system for ground-based vehicles
US20060135127A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-22 Nokia Corporation System, and associated terminal, method and computer program product for forwarding content and providing digital rights management of the same
WO2015197286A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 Siemens Aktiengesellschaft Checking the authenticity of a balise
RU2572284C1 (en) * 2014-11-21 2016-01-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Data communication system for locomotive systems with critical information server using electronic signature
RU2577936C1 (en) * 2014-11-21 2016-03-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Integrated device for safe data exchange and control of locomotive and stationary safety devices on railway transport
RU2578643C1 (en) * 2015-01-30 2016-03-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" System for real-time transmission of warning and electronic maps to high-speed train
WO2018046217A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Method for transmitting information from a roadway-side device to a vehicle, and devices for carrying out such a method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722773C1 (en) * 2019-12-18 2020-06-03 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" Decentralized system for transmitting critical information over secure radio communication channels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2577936C1 (en) Integrated device for safe data exchange and control of locomotive and stationary safety devices on railway transport
RU2572284C1 (en) Data communication system for locomotive systems with critical information server using electronic signature
DE102008018001A1 (en) Method and device for transmitting messages in real time
RU2410264C2 (en) Method and system for wireless remote control of locomotive using implicit consecutive indexing of messages
CN102971196A (en) Control network for a rail vehicle
CN109889484A (en) The Information Security method and device of rail transportation vehicle-mounted whistle control system
JP6092548B2 (en) Radio system and train control system
Eskilsson et al. Demonstrating ADS-B AND CPDLC attacks with software-defined radio
CN111669407A (en) Method for realizing point-to-point secure communication of Internet of things based on cloud security authentication
CN104902469A (en) Secure communication method facing wireless communication network of power transmission lines
RU2683704C1 (en) Important information safe exchange device by the communication channel by the railway transport locomotive and stationary safety devices
CN111137329A (en) Train control data transmission method and system based on unidirectional broadcast
CN110290519A (en) The data transmission method of power distribution network PMU
CN109774738B (en) Virtual-real combined safe train line module and electric coupler
RU2695971C1 (en) System for transmitting critical information over secure radio communication channels
RU2722773C1 (en) Decentralized system for transmitting critical information over secure radio communication channels
CN103986736B (en) Communication interface and communication means for network security
CN101478428B (en) Software and hardware cooperative Ethernet failure security communication system and data transmission method
ES2292865T3 (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR THE SUPERVISION OF A SECURE TRANSMISSION OF DATA PACKAGES.
RU2692362C1 (en) Device for data exchange over radio communication channels
CN110048838B (en) Power line carrier system
US6574466B2 (en) Method of securing transmission of information utilizing time variant techniques with error detecting code
CN103226864B (en) Divide group's election system and vote information disposal route thereof
US8671312B2 (en) Secure checking of the exclusivity of an active/passive state of processing units
CN113411179B (en) Safety communication method based on industrial data bus