RU2767774C1 - Комплекс бортовых средств цифровой связи - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к бортовым комплексам обмена данными и может быть использовано для информационного обмена, например, между воздушными судами и наземными комплексами в каналах радиосвязи ОВЧ- и ВЧ-диапазонов. Техническим результатом изобретения является повышение помехоустойчивости передачи информации за счет введения процедур: помехоустойчивого кодирования, перемежения символов в сообщении, единой временной синхронизации при обработке сигналов, передачи сообщений по параллельным каналам и снижении величины коэффициента бегущей волны в передающем тракте ВЧ-диапазона. Комплекс бортовых средств цифровой связи подвижного объекта включает перемежители и деперемежители, антенные согласующие устройства, блоки цифровой обработки сигналов, устройства помехоустойчивого кодирования и декодирования, приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем с антенной и шину цифровой обработки сигналов и синхронизации. 2 ил.

Description

Изобретение относится к бортовым комплексам обмена данными и может быть использовано для информационного обмена, например, между воздушными судами (ВС) и наземными комплексами (НК) в каналах радиосвязи ОВЧ- и ВЧ-диапазонов.

В настоящее время широко применяется комплекс бортовых средств цифровой связи (КБСЦС) для обмена сообщениями между бортовым радиоэлектронным оборудованием ВС (самолетов) и наземными службами (ACARS) [1]. В системе обеспечивается вызов на речевую связь и передача данных между ВС и наземными службами. Бортовой блок управления в этой системе представляет собой вычислитель. Каналами обмена текущей информацией являются каналы ОВЧ- и ВЧ-диапазонов. Организацию обмена информацией между наземными службами и бортовыми системами осуществляет наземный комплекс. Он опрашивает ВС, находящиеся в зоне его обслуживания, и собирает с них необходимую информацию. Бортовая система работает в этом случае в режиме адресного опроса. Для того, чтобы бортовая система могла работать в режиме адресного опроса, ей необходимо встать на обслуживание в наземной системе в режиме прямого доступа [2]. В аналоге не предусмотрены процедуры перемежения и кодирования, что приводит к снижению достоверности передачи информации.

Известен КБСЦС системы радиосвязи с подвижными объектами (ПО) [3], в котором для предупреждения столкновений при одновременной передаче сообщений несколькими ВС осуществляется контроль несущей радиосигналов ВС во время воздействия ее на бортовые приемники. Определяется состояние, когда радиоканал свободен. Для разнесения во времени моментов выхода на связь нескольких ВС в КБСЦС введен вычислитель, реализующий функции анализатора несущей частоты и генератора псевдослучайной задержки, которые обеспечивают соответствующую задержку передачи сообщений от ВС. Для принятия оптимального решения наземными службами и на борту информация об относительном местоположении аэропорта и ВС снимается с одного из бортовых и наземных датчиков - приемников сигналов глобальной навигационной спутниковой системы. Информационный обмен НК с ВС осуществляется по каналам «воздух-земля» в ОВЧ-диапазоне. Радиосигналы ОВЧ-диапазона распространяются в пределах прямой видимости. Антенны на ВС и НК всенаправленные - для удобства обеспечения связи при движении ВС. В этой системе во время движения ВС, находящиеся в пределах радиогоризонта, обмениваются данными с наземным комплексом. Принимаемые наземной радиостанцией из канала «воздух - земля» сообщения через аппаратуру передачи данных поступают в вычислитель автоматизированного рабочего места (АРМ) на базе ПЭВМ, где в соответствии с принятым в системе протоколом обмена производится идентификация принятого в сообщении адреса с адресами ВС, хранящимися в памяти их бортовых вычислителей. При совпадении адреса ВС с хранящимся в списке адресом информация о местоположении, параметрах движения ВС и состоянии его датчиков выводится на экран монитора наземного АРМ. В вычислителе АРМ на базе ПЭВМ решается задача обеспечения постоянной радиосвязи со всеми N ВС. При выходе за пределы радиогоризонта хотя бы одного из ВС или приближении к границе зоны устойчивой радиосвязи определяется программно один из ВС, который назначается ретранслятором сообщений. По результатам анализа местоположения и параметров движения остальных ВС определяются оптимальные пути доставки сообщений удаленному от НК за радиогоризонт выбранному ВС. Сообщение от НК через последовательную цепочку, состоящую из (N-1)-го воздушного судна, может быть доставлено N-му ВС. Для этого на НК в формирователе типа ретранслируемых сообщений в заранее определенные разряды (заголовок) передаваемой кодограммы закладываются номер ВС, назначенного ретранслятором, и адреса ВС, обеспечивающих заданный трафик сообщения. Принятые на ВС сообщения в блоке анализа типа сообщений анализируются. После анализа решается вопрос о направлении данных по двунаправленной шине на систему управления ВС или ретрансляции их на соседнее ВС. В обычном режиме, когда не требуется ретрансляция сигналов, с НК осуществляется адресный опрос ВС путем формирования сообщения для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена. Набираемое оператором (диспетчером) сообщение отображается на мониторе АРМ. На ВС, после прохождения через бортовые антенну, радиостанцию, аппаратуру передачи данных, сигнал поступает в бортовой вычислитель, где происходит идентификация принятого в сообщении адреса с собственным адресом ВС. 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 ВС. Информационная часть сообщения записывается в память бортового вычислителя и при необходимости выводится на экран блока регистрации данных. Сообщения с выходов приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем записываются в память наземного и бортового вычислителей с привязкой к глобальному времени и используются для расчета навигационных характеристик и параметров движения каждого ВС. Принятые наземным комплексом навигационные сообщения от всех ВС обрабатываются в вычислителе и выводятся на экран монитора АРМ.

Недостатком аналога является низкая помехоустойчивость, так как не предусмотрены процедуры перемежения и кодирования.

Известен КБСЦС [4, рис. 5.10, с. 175], который работает следующим образом. Во время движения воздушные суда, находящиеся в пределах радиогоризонта, обмениваются данными о местоположении, параметрах движения ВС и состоянии его датчиков с наземным комплексом в ОВЧ-диапазоне, а за его пределами - в ВЧ-диапазоне. В блоке управления решаются задачи: приема-передачи и обработки сигналов с наземного комплекса. Каждый из ВС выходит на связь на нескольких рабочих частотах ВЧ- и ОВЧ-диапазонов, известных всем участникам движения. В этом случае в блоке управления осуществляются операции оценки достоверности данных, принимаемых на ВС по ВЧ- и ОВЧ-каналам. Управление приемопередатчиками ОВЧ-диапазона осуществляется с блока управления, а приемопередатчиками ВЧ-диапазона - с панели дистанционного управления.

Распределение сигналов между приемопередатчиками, работающими в режимах «Речь», «Данные», осуществляется в блоке переключения интерфейсов с помощью сигналов, передаваемых с блока управления по шине управления.

Блок управления аналога обеспечивает управление коммутацией сигналов через блок переключения интерфейсов и установкой рабочих режимов приемопередатчиков ОВЧ-диапазона и обмен по каналу «борт-земля-борт» пилотажно-навигационной, эксплуатационно-технической, метео- и коммерческой информацией. Через блок управления осуществляется переключение режимов работы «Речь-Данные» и «Прием-Передача» соответствующего приемопередатчика ОВЧ-диапазона. В ответ на достоверно принятое сообщение в блоке управления формируется соответствующий символ в позиции технического подтверждения/неподтверждения приема сообщения. В блоке управления для режима ACARS осуществляются операции: модуляции и демодуляции, кодирования и декодирования дискретных сообщений и другие.

В обычном режиме с беспомеховой обстановкой с НК осуществляется адресный опрос ВС путем формирования сообщения для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена. На ВС радиосигналы через антенны, приемопередатчики, блок переключения интерфейсов поступают в блок управления, где происходит идентификация принятого в сообщении адреса с собственным адресом ВС. Далее служебная часть сообщения дешифрируется для определения режима работы аппаратуры комплекса. Информационная часть сообщения после проверки ее достоверности используется в вычислительной системе самолетовождения.

В зависимости от числа воздушных судов и числа переспросов сообщений в канале радиосвязи в комплексе используются динамические алгоритмы обмена сообщениями. Для того, чтобы избежать столкновений в радиоканале связи при одновременной передаче несколькими ВС, в блоке управления осуществляется контроль несущей при воздействии на приемопередатчики преамбулы или заголовка (служебной части сообщений). Подготовленное сообщение с ВС передается только в том случае, когда радиоканал свободен. Для того чтобы разнести во времени моменты выхода на связь воздушных судов в то время, когда они обнаружили, что радиоканал занят, в блоке управления формируется псевдослучайная задержка передачи сообщений от воздушных судов - для каждого ВС своя.

Если воздушные суда сформировали для передачи сообщения и обнаружили, что радиоканал свободен, то они информируют остальные ВС в ОВЧ-диапазоне о начале цикла передачи данных и случайным образом распределяют передаваемые сообщения. В каждом блоке управления оценивают уровень принимаемого сигнала несущей частоты в радиоканале. Затем воздушное судно начинает передачу собственного пакета данных. В зависимости от выбранного интервала времени выдачи на НК сообщений о местоположении ВС в блоке управления в заданное время формируется соответствующее сообщение с привязкой к глобальному времени проведения измерения координат ВС.

Известен КБСЦС [5], который состоит из блока переключения интерфейсов, подключенного двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам блока управления, первого и второго приемопередатчиков ОВЧ-диапазона, первого и второго приемопередатчиков ВЧ-диапазона. Шина управления блока управления подключена к входу блока переключения интерфейсов. Модулятор-демодулятор (модем), соединен двухсторонними связями с соответствующими входами/выходами блока управления и блока переключения интерфейсов. Частотно-разделительное устройство ВЧ-диапазона, подключено двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам первого и второго приемопередатчиков ВЧ-диапазона и антенне ВЧ-диапазона. Частотно-разделительное устройство ОВЧ-диапазона, подключено двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам первого и второго приемопередатчиков ОВЧ-диапазона и антенне ОВЧ-диапазона. Первый выход управления блока переключения интерфейсов соединен с модемом. Второй выход управления блока переключения соединен с входом первого приемопередатчика ОВЧ-диапазона, третий выход управления блока переключения - с входом частотно-разделительного устройства ОВЧ-диапазона, четвертый выход управления блока переключения интерфейсов - с входом второго приемопередатчика ОВЧ-диапазона, пятый выход управления блока переключения интерфейсов - с входом первого приемопередатчика ВЧ-диапазона, шестой выход управления блока переключения интерфейсов - с входом частотно-разделительного устройства ВЧ-диапазона, седьмой выход управления блока переключения - с входом второго приемопередатчика ВЧ-диапазона. Вход/выход пульта управления и индикации связан с соответствующим входом/выходом блока управления. Низкочастотный вход/выход блока управления является первым входом/выходом комплекса. Низкочастотный вход/выход блока переключения интерфейсов является вторым входом/выходом комплекса.

Недостатками аналогов являются отсутствие защиты от замираний и помех, низкая помехоустойчивость, так как не предусмотрены процедуры перемежения и кодирования, что приводит к снижению достоверности передачи информации.

Наиболее близким по назначению и большинству существенных признаков является комплекс бортовых средств цифровой связи по патенту РФ №2635388 [6], который принят за прототип. Комплекс бортовых средств цифровой связи содержит блок переключения интерфейсов, подключенный двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам блока управления, первый и второй приемопередатчики ВЧ-диапазона, шину управления блока управления, подключенную к входу блока переключения интерфейсов, модулятор-демодулятор (модем), соединенный двухсторонними связями блока переключения интерфейсов, первую и вторую антенны ВЧ-диапазона, первый выход управления блока переключения интерфейсов соединен с модемом, второй выход управления блока переключения интерфейсов - с входом первого приемопередатчика ВЧ-диапазона, третий выход управления блока переключения интерфейсов - с входом второго приемопередатчика ВЧ-диапазона, вход/выход пульта управления и индикации связан с соответствующим входом/выходом блока управления, низкочастотный вход/выход блока управления является первым входом/выходом комплекса, низкочастотный вход/выход блока переключения интерфейсов является вторым входом/выходом комплекса, первая и вторая антенны ВЧ-диапазона подключены к соответствующим высокочастотным входам/выходам первого и второго приемопередатчиков ВЧ-диапазона соответственно. Вычислительное устройство ВЧ-диапазона подключено двухсторонними связями к соответствующему входу/выходу блока переключения интерфейсов, а вычислительное устройство ОВЧ-диапазона - к соответствующему входу/выходу блока переключения интерфейсов. При этом первая и вторая антенны ВЧ-диапазона подключены к соответствующим высокочастотным входам/выходам первого и второго приемопередатчиков ВЧ-диапазона соответственно, а первая и вторая антенны ОВЧ-диапазона - к соответствующим высокочастотным входам/выходам первого и второго приемопередатчиков ОВЧ-диапазона соответственно.

Существенным недостатком прототипа является отсутствие защиты от замираний и импульсных помех и, как следствие, низкая помехоустойчивость передачи информации.

Основной технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение помехоустойчивости передачи информации за счет введения процедур: помехоустойчивого кодирования, перемежения символов в сообщении, единой временной синхронизации при обработке сигналов, передачи сообщений по параллельным каналам, снижения величины коэффициента бегущей волны в передающем тракте ВЧ-диапазона.

Указанный технический результат достигается тем, что комплекс бортовых средств цифровой связи содержит шину управления и контроля, соединенную двухсторонними связями с соответствующими входами/выходами блока управления, вычислителя, модемов ОВЧ- и ВЧ-диапазонов, первого и второго приемопередатчиков ОВЧ-диапазона, первого и второго приемопередатчиков ВЧ-диапазона, первого и второго блоков цифровой обработки сигналов, первого и второго антенного согласующего устройства, шину цифровой обработки сигналов и синхронизации, соединенную двухсторонними связями с соответствующими входами/выходами вычислителя, блока управления, приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем с антенной, первого и второго приемопередатчиков ОВЧ-диапазона, первого и второго приемопередатчиков ВЧ-диапазона, модемов ОВЧ- и ВЧ-диапазонов, первого и второго блоков цифровой обработки сигналов, первого и второго антенного согласующего устройства, модем ОВЧ-диапазона через первый приемопередатчик ОВЧ-диапазона подключен к первой антенне ОВЧ-диапазона, а через второй приемопередатчик ОВЧ-диапазона подключен к второй антенне ОВЧ-диапазона, модем ВЧ-диапазона через первый приемопередатчик ВЧ-диапазона и первое антенное согласующее устройство подключен к первой антенне ВЧ-диапазона, а через второй приемопередатчик ВЧ-диапазона и второе антенное согласующее устройство подключен к второй антенне ВЧ-диапазона, при этом вычислитель соединен двухсторонними связями с пультом управления и индикации, низкочастотный вход/выход блока управления является первым входом/выходом комплекса, низкочастотный вход/выход вычислителя является вторым входом/выходом комплекса.

Каждый блок цифровой обработки сигналов содержит устройство помехоустойчивого кодирования, перемежитель, устройство помехоустойчивого декодирования, деперемежитель, каждое из которых подключено соответствующими двухсторонними связями к шине цифровой обработки сигналов и синхронизации и к шине управления и контроля.

Изобретение поясняется фиг. 1 и фиг. 2, где обозначено:

1 - блок управления;

2 - приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем с антенной;

3 и 4 - первый и второй приемопередатчики ОВЧ-диапазона;

5 и 6 - первый и второй приемопередатчики ВЧ-диапазона;

7 - шина управления и контроля блока 1 управления;

8 и 9 - первая и вторая антенны ОВЧ-диапазона;

10 и 11 - первая и вторая антенны ВЧ-диапазона;

12 - модем (модулятор-демодулятор) ОВЧ-диапазона;

13 - низкочастотный вход/выход блока управления;

14 - низкочастотный вход/выход вычислителя 16;

15 - пульт управления и индикации (ПУИ);

17 и 18 - первый и второй блоки цифровой обработки сигналов;

19 - модем (модулятор-демодулятор) ВЧ-диапазона;

20 и 21 - первое и второе антенные согласующие устройства;

22 - шина цифровой обработки сигналов и синхронизации.

23 - устройство помехоустойчивого декодирования;

24 - деперемежитель;

25 - устройство помехоустойчивого кодирования;

26 - перемежитель.

На фиг. 1 не показаны вспомогательные элементы электропитания, записи и хранения информации и другие блоки КБСЦС, не влияющие на достижение технического результата.

На фиг. 2 представлены связи блоков 12, 19 и устройств 23, 24, 25, 26 входящих в состав блоков 17 и 18, с шинами 7 и 22. Шина 7 задает режимы работы и пошагового контроля устройств 23, 24, 25, 26 в блоках цифровой обработки сигналов 17 и 18 в режиме «Шлейф» при проверке передающих и приемных трактов КБСЦС, а шина 22 - определяет последовательность выполнения операций в указанных устройствах.

Техническая задача решается за счет введения процедур: помехоустойчивого кодирования, позволяющего увеличить отношение сигнал/шум в канале и тем самым снизить влияние помех, перемежения символов в сообщении на интервал времени, больший времени замираний радиоволн в канале, введения единой временной синхронизации при обработке сигналов, передачи сообщений по параллельным каналам с разными рабочими частотами, что позволяет реализовать преимущества разнесенного приема по частоте [7], снижения величины коэффициента бегущей волны в передающем тракте.

Повышение помехоустойчивости КБСЦС в ВЧ-диапазоне обеспечивается за счет выбора соответствующего радиосигнала с наибольшим отношением сигнал/шум от любого передающего абонента системы, находящегося в зоне устойчивой связи, например, односкачковой трассы ВЧ-диапазона, перемежения символов в сообщении, которое обеспечивает преобразование групповых ошибок в одиночные, а затем их обнаружение и исправление с использованием процедур помехоустойчивого кодирования. При не достоверном приеме сообщения вычислитель 16 формирует данные о неправильном пакете и посылает его абоненту - источнику сообщений по каналам обратного направления передачи, что позволяет получить дополнительные преимущества системы передачи данных с информационной обратной связью. При неполучении требуемого сообщения в заданное время в вычислителе 16 формируется повторный запрос с помощью рассмотренных выше процедур.

КБСЦС работает следующим образом. В начале работы по входу/выходу 13 через блок 1 или с ПУИ 15 через вычислитель 16 по шине 7 поступают команды, устанавливающие все узлы комплекса в тестовый режим, при котором в каждом из ОВЧ- и ВЧ-трактов устанавливаются по две рабочие частоты, формируются тестовые сообщения, преобразуются в радиосигналы, излучаются с одной антенны на другую того же диапазона (режим проверки «Шлейф») и, пройдя приемный тракт, оцениваются в вычислителе 16. При достоверном приеме тестового сообщения начинается обмен данными.

В вычислителе 16 сообщение, поступившее по входу/выходу 14, преобразуется в последовательность дискретных сигналов, которые через шину 7 подаются на вход устройств 25 помехоустойчивого, где в сообщение вводятся избыточные символы в соответствии с правилами помехоустойчивого кодирования, например, кода Рида-Соломона. Далее в устройствах 26 осуществляется операция перемежения (символы в сообщении меняются местами по известному закону, например, задерживаются на время, большее времени замирания радиоволн). Затем дискретные сигналы подаются на вход первого или второго модема 12 или 19 соответственно, модулируются по закону, заданному блоком 1 по шине 7 управления, формируется спектр передаваемого радиосигнала. Функции устройств 25, 26, 12 и 19 могут быть выполнены программно, например, с помощью вычислителя 16 и команд с блока 1 управления [7]. Затем радиосигналы ОВЧ-диапазона усиливаются в приемопередатчиках 3 и 4 и через соответствующие антенны 8 и 9 излучаются в пространство. Для повышения помехоустойчивости эти радиосигналы излучаются на разных частотах выделенного диапазона. Радиосигналы ВЧ-диапазона усиливаются в приемопередатчиках 5 и 6, проходят с наименьшим коэффициентом бегущей волны через устройства 20 и 21 и через соответствующие антенны 10 и 11 излучаются в пространство. Для повышения помехоустойчивости радиосигналы ВЧ-диапазона излучаются на разных частотах выделенного диапазона.

Принимаемые радиосигналы ОВЧ-диапазона проходят через соответствующие антенны 8 и 9, усиливаются в приемопередатчиках 3 и 4 и подаются на входы модема 12.

Принимаемые радиосигналы ВЧ-диапазона проходят через соответствующие антенны 10 и 11, устройства 20 и 21, усиливаются в приемопередатчиках 5 и 6 и подаются на входы модема 19.

С выхода первого или второго модема 12 или 19 соответственно дискретные сигналы через шину 22 поступают на вход деперемежителя 24, где осуществляется операция преобразования групповых ошибок в одиночные за счет установки по известному закону символов в сообщении на свои места. С выхода деперемежителя 24 дискретные сигналы поступают на вход устройства 23 помехоустойчивого декодирования, где в соответствии с правилами помехоустойчивого кодирования, например, кода Рида-Соломона, осуществляется обнаружение и исправление одиночных ошибок. Затем сообщение по шине 22 подается на вход вычислителя 16, в котором дискретные сигналы сообщения преобразуются к виду, удобному для получателя информации и подаются на вход/выход 14.

В КБСЦС для взаимной временной синхронизации его узлов выход приемника 2 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем [8] соединен по шине 22 с вычислителем 16, который в свою очередь связан по шине 22 с входами синхронизации устройств: помехоустойчивого кодирования 25, перемежителей 26, модемов 12 и 19, приемопередатчиков 3 и 4 ОВЧ-диапазона, 5 и 6 - ВЧ-диапазона, антенных согласующих 20 и 21 ВЧ-диапазона, деперемежителей 24, декодирования 23, блока 1 управления.

Предложенное техническое решение может быть реализовано на элементах программно-аппаратной платформы SDR [7], серийной связной аппаратуре и вычислительной технике.

Антенные согласующие устройства 20 и 21 могут быть реализованы, например, на блоке, обеспечивающем согласование передающего антенно-фидерного тракта с антенной ВЧ-диапазона [9], выполненного на основе двух узкополосных и двух широкополосных согласующих контуров, переключаемых попарно по заданному алгоритму с помощью устройства и шин управления, высокочастотных коммутационных узлов, блока записи программ с внешним входом, который можно подключить, например, через шину 22 к вычислителю 16 и через него и шину 7 к блоку 1 управления. В то время как одна группа контуров настроена на текущую частоту, вторая группа настраивается на следующую рабочую частоту с помощью встроенного генератора рабочей частоты. Такая структура антенного согласующего устройства ВЧ-диапазона позволяет работать в широком диапазоне частот и с антеннами различных типов, как наземных, так и самолетных, например, щелевых, вибраторных и других в различных режимах, в том числе с псевдослучайной перестройкой частоты для борьбы с замираниями в радиоканале связи [10].

Выполняемые функции вычислителем 16 и ПУИ 15 могут быть следующие:

- получение через вход/выход 14 плановых данных (планов связи), предназначенных для хранения и использования при организации связи;

- общий, выборочный и текущий контроль аппаратуры по шинам 7 и 22, функциональный контроль каналов обмена данными, организация режима «Шлейф» для проверки передающих и приемных трактов КБСЦС;

- управление режимами работы аппаратуры;

- формирование и передача, прием и обработка сообщений;

- отображение на экране ПУИ 15 текущего состояния аппаратуры и каналов проводной и связи;

- регистрация на жестком диске принятых и переданных сообщений, результатов общего, выборочного, текущего и функционального контроля;

- ведение журнала переданных и принятых сообщений, результатов контроля и других данных, просмотр их;

- организация единой временной синхронизации узлов КБСЦС, определение его местоположения в случае мобильного исполнения;

- отображение на экране ПУИ 15 информации о готовности технических средств, задействованных для организации каналов обмена данными;

- подготовка и передача информации, предназначенной для формирования сообщений, передаваемых на воздушные суда;

и другие функции.

Функционирование вычислителя 16 и ПУИ 15 обеспечивается, например, с помощью следующих программных модулей:

- модуль кодирования и декодирования;

- модуль перемежения и деперемежения;

- модуль модуляции и демодуляции;

- модуль управления работой антенного согласующего устройства;

- модуль главного окна;

- модуль обмена данными с блоком 1 управления и с другими узлами по шине 22 выполненной, например, по протоколу Ethernet [11, 12];

- модуль подготовки плановых данных по связи;

- модули управления аппаратурой связи;

- модуль индикации состояния аппаратуры связи, сетей обмена данными;

- модуль межзадачного взаимодействия;

- модуль функционального контроля каналов обмена данными;

- модуль регистрации и просмотра файлов регистрации;

- модули интерфейса оператора и другие модули.

Предложенное техническое решение позволяет повысить помехоустойчивость за счет:

- введения процедур частотного разделения каналов за счет использования одновременно двух каналов в каждом из двух диапазонов, работающих на разных рабочих частотах;

- дублирования вышедших из строя узлов одного из каналов КБСЦС другим с помощью программных процедур в вычислителе 16, первом и втором блоках 17 и 18 цифровой обработки сигналов;

- введения процедур помехоустойчивого кодирования и перемежения, осуществляемых в устройствах 24-26;

- использования узлов обратного канала для реализации системы передачи данных с информационной обратной связью;

- обеспечения взаимной синхронизации средств обработки сигналов при передаче и приеме сигналов с помощью меток точного (всемирного) времени с выхода приемника 2 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем с антенной;

- введения защиты от группирования ошибок, появляющихся в канале связи из-за замираний радиосигнала и снижения коэффициента бегущей волны при согласовании выходного сопротивления передатчиков приемопередатчиков 5 и 6 антеннами 10 ОВЧ- и 11 ВЧ-диапазона за счет введения первого и второго антенных согласующих устройств 20, 21 и процедуры перемежения символов в сообщении.

Литература

1. В.В. Бочкарев, Г.А. Крыжановский, Н.Н. Сухих. Автоматизированное управление движением авиационного транспорта. М.: Транспорт, 1999. 319 с.

2. Патент на АС №1401626, дата публикации 07.06.1988.

3. Патент на полезную модель РФ №44907, дата публикации 27.03.2005 Бюл. №9.

4. Б.И. Кузьмин Сети и системы цифровой электросвязи, часть 2. Международная авиационная телекоммуникационная сеть ATN. Москва Санкт-Петербург: ОАО «НИИЭР», 2000, 286 с.

5. Патент на изобретение РФ №2319304, дата публикации 10.03.2008. Бюл. №7.

6. Патент на изобретение РФ №2635388, дата публикации 13.11.2017 Бюл №32 (прототип).

7. А.В. Кейстович, А.В. Комяков. Системы и техника радиосвязи в авиации: учеб. пособие /- Нижний Новгород: НГТУ, 2012. - 236 с.

8. GPS - глобальная система позиционирования. - М.: ПРИН, 1994, 76 с.

9. Патент на изобретение РФ №2698507, дата публикации 28.08.2019. Бюл. №25.

10. Радиосистемы передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов / И.М. Тепляков и др. Под ред. И.М. Теплякова. - М.: Радио и связь, 1982.

11. К.Э. Эрглис. Интерфейсы открытых систем. - М.: Горячая линия-Телеком, 2000. - 256 с.

12. А.А. Мячев. Интерфейсы средств вычислительной техники. Энциклопедический справочник. - М.: Радио и связь, 1993. – 350.

Claims (1)

1. Комплекс бортовых средств цифровой связи подвижного объекта, включающий шину управления и контроля, соединенную двухсторонними связями с соответствующими входами/выходами блока управления, вычислителя, модемов ОВЧ- и ВЧ-диапазонов, первого и второго приемопередатчиков ОВЧ-диапазона, первого и второго приемопередатчиков ВЧ-диапазона, первого и второго блоков цифровой обработки сигналов, первого и второго антенного согласующего устройства, шину цифровой обработки сигналов и синхронизации, соединенную двухсторонними связями с соответствующими входами/выходами вычислителя, блока управления, приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем с антенной, первого и второго приемопередатчиков ОВЧ-диапазона, первого и второго приемопередатчиков ВЧ-диапазона, модемов ОВЧ- и ВЧ-диапазонов, первого и второго блоков цифровой обработки сигналов, первого и второго антенного согласующего устройства, модем ОВЧ-диапазона через первый приемопередатчик ОВЧ-диапазона подключен к первой антенне ОВЧ-диапазона, а через второй приемопередатчик ОВЧ-диапазона подключен к второй антенне ОВЧ-диапазона, модем ВЧ-диапазона через первый приемопередатчик ВЧ-диапазона и первое антенное согласующее устройство подключен к первой антенне ВЧ-диапазона, а через второй приемопередатчик ВЧ-диапазона и второе антенное согласующее устройство подключен к второй антенне ВЧ-диапазона, при этом вычислитель соединен двухсторонними связями с пультом управления и индикации, низкочастотный вход/выход блока управления является первым входом/выходом комплекса, низкочастотный вход/выход вычислителя является вторым входом/выходом комплекса, причем каждый блок цифровой обработки сигналов содержит устройство помехоустойчивого кодирования, перемежитель, устройство помехоустойчивого декодирования, деперемежитель, каждое из которых подключено соответствующими двухсторонними связями к шине цифровой обработки сигналов и синхронизации и к шине управления и контроля.

Images