RU2786187C1 - Information exchange radio network for the northern sea route - Google Patents

Information exchange radio network for the northern sea route Download PDF

Info

Publication number
RU2786187C1
RU2786187C1 RU2022114339A RU2022114339A RU2786187C1 RU 2786187 C1 RU2786187 C1 RU 2786187C1 RU 2022114339 A RU2022114339 A RU 2022114339A RU 2022114339 A RU2022114339 A RU 2022114339A RU 2786187 C1 RU2786187 C1 RU 2786187C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
meteor
coastal
radio
communication
information
Prior art date
Application number
RU2022114339A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Григорьевна Архипова
Сергей Валентинович Волвенко
Юрий Семенович Емельянов
Сергей Борисович Макаров
Владимир Николаевич Полиенко
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор"
Application granted granted Critical
Publication of RU2786187C1 publication Critical patent/RU2786187C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering, namely to integrated data exchange networks between ships, between ships and shore, and between coast stations. The effect is achieved by: differentiating the nature of the transmitted information into operational, requiring real time, and non-operational, allowing a delay in transmission to ships located outside the communication zone in the MW range and available for information transmission through the use of meteor communications; integration into a single all-wave network of the backbone network of coast stations that provide backbone exchange of non-operational information via meteor communication channels with relaying along the NSR and radio networks for the operational exchange of information of ships following along the NSR between themselves and with the nearest coast stations of the backbone network via MW-HF-VHF channels ranges.
EFFECT: ensuring the exchange of data between ships and with coastal radio communication nodes throughout the Northern Sea Route (NSR).
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно, к интегрированным сетям обмена данными между судами, между судами и берегом и между береговыми станциями. The invention relates to radio engineering, namely, to integrated data exchange networks between ships, between ships and shore, and between coast stations.

Одной из приоритетных задач, решаемых в рамках развития РФ, является освоение северных морских территорий страны. Поэтому разработка систем устойчивой связи и управления судами, находящимися в северных морях, представляется важным и актуальным направлением. One of the priority tasks to be solved within the framework of the development of the Russian Federation is the development of the northern sea territories of the country. Therefore, the development of stable communication and control systems for ships in the northern seas seems to be an important and relevant area.

Дальняя связь в КВ диапазоне, которая традиционно используется для связи с морскими объектами на больших расстояниях и обеспечивается за счет ионосферного распространения радиоволн, в Арктических районах Северного морского пути (далее - СМП) практически невозможна из-за резких изменений электронной концентрации ионизированного слоя атмосферы. Дальность связи поверхностной волной СВ диапазона, не зависящая от состояния ионосферы, не превышает 1000 км, а в УКВ диапазоне ограничена расстоянием прямой видимости. Возможность связи через геостационарные спутники в Арктике исключена из-за низких углов места. А высокая стоимость и низкая помехозащищенность (из-за возможных преднамеренных спуфинга или джемминга, ведущих к потере контроля за движением судна и аварии) доступных в северных районах спутниковых систем (Iridium, Гонец) являются серьезным препятствием к их использованию. Long-range communication in the HF range, which is traditionally used to communicate with marine objects at long distances and is provided by ionospheric propagation of radio waves, is practically impossible in the Arctic regions of the Northern Sea Route (hereinafter referred to as the NSR) due to sharp changes in the electron density of the ionized layer of the atmosphere. The range of communication by a surface wave in the MW range, which does not depend on the state of the ionosphere, does not exceed 1000 km, and in the VHF range it is limited by the line-of-sight distance. The possibility of communication via geostationary satellites in the Arctic is excluded due to low elevation angles. And the high cost and low noise immunity (due to possible deliberate spoofing or jamming, leading to loss of control over the movement of the vessel and an accident) of satellite systems available in the northern regions (Iridium, Gonets) are a serious obstacle to their use.

Метеорная связь свободна от всех этих недостатков. Прежде всего, метеорная связь не подвержена влиянию ионосферных возмущений. Радиус действия метеорной связи достигает 2000 км, и перекрытие всего СМП возможно при использовании 7 - 8 станций, что значительно дешевле спутниковой связи. А строгая направленность метеорной связи обеспечивает ее высокую помехозащищенность, так как источники преднамеренных помех не могут быть размещены непосредственно в местах расположения станций метеорной связи. Однако метеорная связь не может быть использована в качестве оперативной, для обмена информацией в реальном масштабе времени, так как отличается прерывистостью и случайным характером времени ожидания метеорного следа с длительностью, достаточной для передачи сообщения. Кроме того, использование этого вида связи на судах, находящихся в постоянном движении и условиях качки, не представляется возможным из-за направленности, требующей постоянной адаптации взаимной ориентации приемных и передающих антенн судов и береговых станций. Зато радиосвязь в УКВ диапазоне и поверхностной волной в СВ диапазоне, отвечающая требованиям всенаправленности и реального масштаба времени, свободна от этих недостатков метеорной связи. Meteor communication is free from all these shortcomings. First of all, meteor communications are not affected by ionospheric disturbances. The range of meteor communication reaches 2000 km, and the coverage of the entire NSR is possible using 7 - 8 stations, which is much cheaper than satellite communications. And the strict directivity of meteor communication ensures its high noise immunity, since sources of deliberate interference cannot be placed directly at the locations of meteor communication stations. However, meteor communication cannot be used as an operational, for the exchange of information in real time, as it is characterized by discontinuity and random nature of the meteor trail waiting time with a duration sufficient to transmit a message. In addition, the use of this type of communication on ships in constant motion and rolling conditions is not possible due to the directivity, which requires constant adaptation of the relative orientation of the receiving and transmitting antennas of ships and coast stations. On the other hand, radio communication in the VHF range and surface wave in the MW range, which meets the requirements of omnidirectionality and real time, is free from these shortcomings of meteor communication.

Поэтому объединение ближней оперативной радиосвязи в СВ-УКВ диапазонах и магистральной метеорной связи позволит достичь синергетического эффекта от использования обоих видов связи: реализовать преимущества каждого вида связи при одновременном устранении их недостатков. А использование технологии SDR (software-defined radio) [file:///E:/SDR/О%20SDR/Технология%20SDR.htm.] при создании интегрированной сети позволит решить задачи:Therefore, the combination of short-range operational radio communication in the MW-VHF bands and the main meteor communication will achieve a synergistic effect from the use of both types of communication: to realize the advantages of each type of communication while eliminating their shortcomings. And the use of SDR technology (software-defined radio) [file:///E:/SDR/О%20SDR/Technology%20SDR.htm.] when creating an integrated network will solve the following problems:

- бесшовного перехода («Handover») судов между станциями сети метеорной связи;- seamless transition (“Handover”) of ships between stations of the meteor communication network;

- резервирования маршрутов передачи данных с обеспечением ретрансляции, автоматического переключения на резервный путь и приоритетами использования альтернативных путей;- redundancy of data transmission routes with provision of retransmission, automatic switching to a backup path and priorities for the use of alternative paths;

- предотвращения коллизий в радиосети с проверкой и подтверждением каждого пакета;- prevention of collisions in the radio network with verification and confirmation of each packet;

- квитирования приёма пакетов, и, при необходимости, неоднократной их передачи для гарантированной доставки и обеспечения целостности данных даже в условиях значительных помех в радиоканале;- acknowledging the reception of packets, and, if necessary, their repeated transmission for guaranteed delivery and ensuring data integrity even in conditions of significant interference in the radio channel;

- шифрования передаваемых данных в соответствии со стандартом безопасности передачи данных в публичных сетях;- encryption of transmitted data in accordance with the data transmission security standard in public networks;

- масштабирования и возможности модернизации сети без замены аппаратной части.- scaling and the possibility of upgrading the network without replacing the hardware.

В настоящее время известны:Currently known:

- Сеть метеорных станций [P. Bartholomé, I. Vogt «COMET - A New Meteor-Burst System Incorporating ARQ and Diversity Reception», IEEE Transactions on Communication Technology, April 1968], расположенных на расстояниях до 2000 км друг от друга и предназначенных для передачи данных от станции к станции вдоль сети в любом направлении в моменты установления условий распространения радиосигнала между ними в результате отражения от метеорного следа.- Network of meteor stations [P. Bartholomé, I. Vogt "COMET - A New Meteor-Burst System Incorporating ARQ and Diversity Reception", IEEE Transactions on Communication Technology, April 1968], located at distances up to 2000 km from each other and designed to transmit data from station to station along networks in any direction at the moment when the conditions for the propagation of a radio signal between them are established as a result of reflection from a meteor trail.

- Способ метеорной радиосвязи и система для его осуществления [патент ЕАПВ №002406], направленные на снижение непроизводительных затрат энергии за счет использования антенн с круговой или эллиптической поляризацией.- The method of meteor radio communication and the system for its implementation [EAPO patent No. 002406], aimed at reducing unproductive energy costs through the use of antennas with circular or elliptical polarization.

- Способ передачи данных в пакетной сети метеорной связи [патент РФ №2211533], направленный на повышение помехоустойчивости связи без снижения пропускной способности сети;- A method of data transmission in a packet meteor communication network [RF patent No. 2211533], aimed at improving the noise immunity of communication without reducing the network bandwidth;

- Способ увеличения скорости передачи данных в пакетной сети метеорной связи [патент РФ №2461125], направленный на повышение пропускной способности сети за счет уменьшения влияния неравномерности насыщения метеорного следа.- A method for increasing the data transfer rate in a packet meteor communication network [RF patent No. 2461125], aimed at increasing the network throughput by reducing the effect of uneven saturation of the meteor trail.

- Система метеорной радиосвязи [патент РФ №94027300], направленная на повышение реальной пропускной способности систем метеорной связи за счет использования антенных систем с управляемой диаграммой направленности.- Meteor radio communication system [RF patent No. 94027300], aimed at increasing the real throughput of meteor communication systems through the use of antenna systems with a controlled radiation pattern.

- Способ передачи данных в пакетной сети метеорной связи [патент РФ №2185707], направленный на повышение пропускной способности сети метеорной связи за счет подсчета количества принятых за предварительно заданный интервал времени сигналов запроса и, при превышении подсчитанного количества сигналов запроса заранее заданного допустимого их числа, свидетельствующего о непрерывном распространении радиосигналов, введения на следующем предварительно заданном интервале времени интервалов задержки случайной длительности на формирование и передачу пакета данных.- A method for transmitting data in a packet meteor communication network [RF patent No. 2185707], aimed at increasing the throughput of the meteor communication network by counting the number of request signals received over a predetermined time interval and, if the counted number of request signals exceeds a predetermined allowable number, indicating the continuous propagation of radio signals, the introduction at the next predetermined time interval of delay intervals of random duration for the formation and transmission of a data packet.

Общими недостатками перечисленных способов, систем и сетей передачи информации является прерывистость и случайный характер времени ожидания метеорного следа с длительностью, достаточной для передачи сообщения, не отвечающие требованиям обеспечения передачи оперативной информации в реальном масштабе времени.The common shortcomings of the listed methods, systems and networks of information transmission are the discontinuity and random nature of the meteor trail waiting time with a duration sufficient to transmit a message that does not meet the requirements for ensuring the transmission of operational information in real time.

Наиболее близким аналогом заявляемой сети (прототипом) по своей технической сущности является «Комплексная система информационного обеспечения безопасности судоходства Северного морского пути с использованием каналов метеорной связи» [патент РФ №2612592], которая характеризуется наличием комплексной станции, содержащей:The closest analogue of the claimed network (prototype) in its technical essence is the "Integrated information system for the safety of navigation of the Northern Sea Route using meteor communication channels" [RF patent No. 2612592], which is characterized by the presence of an integrated station containing:

- штатную КВ радиостанцию с комплектом антенно-фидерных устройств, снабженную ионозондом и объединенную с СВ радиостанцией с оборудованием для обмена данными по СВ каналам, с комплектом антенно-фидерных устройств;- standard HF radio station with a set of antenna-feeder devices, equipped with an ionosonde and combined with a MW radio station with equipment for data exchange via MW channels, with a set of antenna-feeder devices;

- базовую станцию метеорной связи с комплектом антенно-фидерных устройств;- base station of meteor communication with a set of antenna-feeder devices;

- УКВ радиостанцию с оборудованием для обмена данными по УКВ каналам и комплектом антенно-фидерных устройств;- VHF radio station with equipment for data exchange via VHF channels and a set of antenna-feeder devices;

- не менее двух носимых станций метеорной связи, связанных по каналам метеорной связи с базовой станцией метеорной связи комплексной станции;- at least two portable meteor communication stations connected via meteor communication channels with the meteor communication base station of the complex station;

- не менее двух носимых УКВ станций, связанных по УКВ каналу с УКВ радиостанцией комплексной станции.- at least two portable VHF stations connected via a VHF channel with a VHF radio station of an integrated station.

При этом комплексная станция связана с автоматизированным рабочим местом, включающим средства отображения информации и сервер документирования для регистрации поступившей и переданной информации. At the same time, the integrated station is connected to an automated workstation, which includes means for displaying information and a documentation server for registering incoming and transmitted information.

К недостаткам прототипа относится отсутствие возможности передачи данных от судов на большие расстояния из-за:The disadvantages of the prototype include the inability to transmit data from ships over long distances due to:

- нестабильности ионосферы на Северном морском пути и невозможности использования ионосферного распространения радиоволн КВ диапазона;- instability of the ionosphere on the Northern Sea Route and the impossibility of using the ionospheric propagation of HF radio waves;

- строгой направленности метеорной связи и невозможности использования её на судах, являющихся подвижными объектами.- the strict orientation of meteor communications and the impossibility of using it on ships that are moving objects.

Решаемая техническая проблема – обеспечение обмена данными между судами на больших расстояниях на Северном морском пути. The technical problem being solved is to ensure the exchange of data between ships over long distances along the Northern Sea Route.

Достигаемый технический результат - обеспечение обмена данными судов между собой и с береговыми узлами радиосвязи на всем протяжении Северного морского пути. Achievable technical result - ensuring the exchange of data between ships and with coastal radio communication nodes throughout the Northern Sea Route.

Сущность предлагаемого изобретения - радиосети информационного обмена (далее - радиосеть):The essence of the invention is the information exchange radio network (hereinafter referred to as the radio network):

- Дифференцирование характера передаваемой информации на оперативную, требующую реального масштаба времени, и неоперативную, допускающую задержку в передаче на суда, находящиеся за пределами зоны связи в СВ диапазоне и тем не менее доступные для передачи/получения информации, благодаря использованию метеорной связи, что обеспечивается за счет введения в состав каждого приемопередающего тракта судового узла радиосвязи, построенного по технологии SDR, устройства цифровой обработки и формирования сигналов радиосвязи, включенного между входами/выходами аналоговых частей приемопередающих трактов СВ и УКВ диапазонов и автоматизированным рабочим местом оператора; автоматизированное рабочее место обеспечивает информационное сопряжение приемопередающих трактов СВ, УКВ диапазонов с системой обработки данных судна и формирование признака оперативности передаваемой информации. При этом сеть судовых узлов радиосвязи осуществляет оперативный обмен информацией с судами и с берегом по каналам СВ и УКВ связи.- Differentiation of the nature of the transmitted information into operational, requiring real time, and non-operational, allowing a delay in transmission to ships located outside the communication zone in the MW range and nevertheless available for transmitting / receiving information, thanks to the use of meteor communications, which is provided for the account of introducing into each transceiver path of the ship's radio communication node built using SDR technology, a device for digital processing and generation of radio signals connected between the inputs / outputs of the analog parts of the transceiver paths of the MW and VHF bands and the operator's automated workplace; the automated workstation provides informational interfacing of the transceiver paths of the MW, VHF bands with the ship's data processing system and the formation of a sign of the efficiency of the transmitted information. At the same time, the network of ship radio communication nodes carries out an operational exchange of information with ships and with the shore via MW and VHF communication channels.

- Интегрирование в единую сеть опорной сети береговых узлов радио- и метеорной связи, обеспечивающих магистральный обмен неоперативной информацией по каналам метеорной связи с ретрансляцией вдоль СМП, и радиосетей оперативного обмена информацией судов, следующих по СМП, между собой и с ближайшими береговыми узлами опорной сети по каналам СВ-УКВ диапазонов, что обеспечивается за счет введения в состав каждого объединенного берегового узла радио- и метеорной связи (далее - объединенный береговой узел), построенного по технологии SDR, устройства цифровой обработки и формирования сигналов радио- и метеорной связи, включенного между входами/выходами аналоговых частей приемопередающих трактов СВ, УКВ диапазонов и метеорной связи и автоматизированным рабочим местом оператора, которое обеспечивает информационное сопряжение приемопередающих трактов СВ, УКВ диапазонов и метеорной связи с береговой системой обработки данных, не входящей в состав объединенного берегового узла, и формирование признака оперативности передаваемой информации.- Integration into a single network of the backbone network of coastal radio and meteor communication nodes that provide backbone exchange of non-operational information via meteor communication channels with relaying along the NSR, and radio networks for the operational exchange of information of ships following the NSR between themselves and with the nearest coastal nodes of the backbone network along channels of the MW-VHF bands, which is ensured by introducing into each integrated coastal node of radio and meteor communications (hereinafter - the joint coastal node), built using SDR technology, a device for digital processing and generating radio and meteor communications signals, connected between the inputs / outputs of the analog parts of the transceiver paths of the MW, VHF bands and meteor communications and the operator's automated workstation, which provides information interface of the transceiver paths of the MW, VHF bands and meteor communications with the coastal data processing system that is not part of the integrated coastal node, and the formation of a prize on the efficiency of the transmitted information.

Состав и работа заявляемой радиосети поясняются рисунками, представленными на фигурах 1, 2 и 3.The composition and operation of the claimed radio network are illustrated by the figures presented in figures 1, 2 and 3.

На фиг. 1 показана структурная схема оборудования судового узла радиосвязи, предназначенного для оперативного (в реальном масштабе времени) обмена данными судов между собой и с берегом по каналам СВ-УКВ связи. В состав оборудования судового узла радиосвязи входят:In FIG. 1 shows a block diagram of the ship's radio communication node equipment designed for operational (real-time) exchange of ship data between themselves and with the shore via MW-VHF communication channels. The equipment of the ship's radio communication center includes:

1 - автоматизированное рабочее место оператора (АРМ-О), обеспечивающее информационное сопряжение оборудования с системой обработки данных судна и автоматическое управление работой оборудования судового узла радиосвязи;1 - automated workstation of the operator (AWP-O), providing informational interface of the equipment with the ship's data processing system and automatic control of the operation of the equipment of the ship's radio communication center;

2 - устройство цифровой обработки и формирования сигналов радиосвязи;2 - device for digital processing and generation of radio signals;

3 - аналоговая часть приемопередающего тракта УКВ диапазона;3 - analog part of the VHF transceiver path;

4 - аналоговая часть приемопередающего тракта СВ диапазона;4 - analog part of the transceiver path of the MW range;

5 - приемопередающая антенна УКВ диапазона;5 - VHF transceiver antenna;

6 - приемопередающая антенна СВ диапазонов.6 - transceiver antenna MW bands.

На фиг. 2 показана структурная схема оборудования объединенного берегового узла радио- и метеорной связи, предназначенного для оперативного (в реальном масштабе времени) обмена данными с судами по каналам СВ-УКВ связи, а также для обмена данными, не требующего реального масштаба времени, с соседними береговыми узлами опорной сети с возможностью ретрансляции вдоль всего Северного морского пути по каналам метеорной связи. In FIG. 2 shows a block diagram of the equipment of the integrated coastal radio and meteor communication node, designed for operational (real-time) data exchange with ships via MW-VHF communication channels, as well as for non-real-time data exchange with neighboring coastal nodes backbone network with the possibility of relaying along the entire Northern Sea Route via meteor communication channels.

В состав оборудования объединенного берегового узла входят: The equipment of the integrated onshore hub includes:

7 - автоматизированное рабочее место оператора (АРМ-О), определяющее характер передаваемой информации (оперативная/неоперативная), обеспечивающее информационное сопряжение оборудования берегового узла радио- и метеорной связи с береговой системой обработки данных, не входящей в состав объединенного берегового узла, и автоматическое управление работой оборудования объединенного берегового узла;7 - automated workstation of the operator (AWP-O), which determines the nature of the transmitted information (operational / non-operational), provides informational interface of the equipment of the coastal radio and meteor communication node with the coastal data processing system, which is not part of the integrated coastal node, and automatic control operation of the equipment of the joint onshore hub;

8 - устройство цифровой обработки и формирования сигналов радио- и метеорной связи;8 - device for digital processing and generation of radio and meteor communications signals;

9 - аналоговая часть приемопередающего тракта УКВ диапазона;9 - analog part of the VHF transceiver path;

10 - аналоговая часть приемопередающего тракта СВ диапазона;10 - analog part of the transceiver path of the MW range;

11 - аналоговая часть приемопередающего тракта метеорной связи;11 - analog part of the transceiver path of meteor communication;

12 - приемопередающая антенна УКВ диапазона;12 - VHF transceiver antenna;

13 - приемопередающая антенна СВ диапазона;13 - transceiver antenna MW range;

14 - передающая антенна метеорной связи;14 - transmitting antenna for meteor communication;

15 - приемная антенна метеорной связи.15 - meteor communication receiving antenna.

На фиг. 3 проиллюстрирована схема обмена информацией вдоль Северного морского пути при использовании заявляемой радиосети, на которой красной линией показан Северный морской путь, окружностями – зоны распространения поверхностной волны СВ диапазона вокруг объединенных береговых узлов радио- и метеорной связи опорной сети, черной ломаной линией – линии метеорной связи между узлами опорной сети, а желтыми линиями – метеорные следы. Красными флажками отмечены посты погранслужбы.In FIG. 3 illustrates the scheme of information exchange along the Northern Sea Route using the proposed radio network, on which the red line shows the Northern Sea Route, the circles show the propagation zones of the surface wave of the MW range around the combined coastal radio and meteor communication nodes of the backbone network, the black broken line shows meteor communication lines between the nodes of the reference network, and the yellow lines are meteor trails. Border service posts are marked with red flags.

Функционирование радиосети осуществляется следующим образом.The operation of the radio network is as follows.

Информация, подлежащая передаче между судами, следующими Северным морским путем и находящимися в зоне распространения радиоволны УКВ (поверхностной волны СВ) диапазона, поступает от системы обработки данных судна-отправителя на АРМ-О 1, затем на устройство цифровой обработки и формирования сигналов радиосвязи 2 и, после формирования сигнала, содержащего информацию и адрес абонента с признаком оперативности, на аналоговую часть приемопередающего тракта УКВ (СВ) диапазона 3 (4), с выхода которой - на приемопередающую антенну УКВ (СВ) диапазона 5 (6). Излученный сигнал принимается приемопередающей антенной УКВ (СВ) диапазона 5 (6) судна-абонента и, через аналоговую часть приемопередающего тракта УКВ (СВ) диапазона 3 (4), поступает на устройство цифровой обработки и формирования сигналов радиосвязи 2, с выхода которого принятые данные через АРМ-О 1 передаются в систему обработки данных судна-абонента.The information to be transmitted between ships following the Northern Sea Route and located in the propagation zone of the VHF (surface wave MW) range comes from the data processing system of the sending ship to AWP-O 1, then to the digital processing and generation of radio signals 2 and , after the formation of a signal containing information and the address of the subscriber with a sign of promptness, to the analog part of the transceiver path of the VHF (SV) range 3 (4), from the output of which - to the VHF (SV) transceiver antenna of the range 5 (6). The emitted signal is received by the transceiver antenna of the VHF (MW) range 5 (6) of the subscriber ship and, through the analog part of the transceiver path of the VHF (MW) range 3 (4), enters the device for digital processing and generation of radio signals 2, from the output of which the received data through AWP-O 1 are transmitted to the data processing system of the subscriber ship.

Передача информации с судна на ближайший объединенный береговой узел опорной сети, расположенный в зоне распространения радиоволны УКВ (поверхностной волны СВ) диапазона, осуществляется так же, как передача информации с одного судна на другое, расположенное в тех же пределах досягаемости. Излученный сигнал принимается приемопередающей антенной УКВ (СВ) диапазона 12 (13) берегового узла и, через аналоговую часть приемопередающего тракта УКВ (СВ) диапазона 9 (10), поступает на устройство цифровой обработки и формирования сигналов радио- и метеорной связи 8, с выхода которого принятые данные через АРМ-О 7, присваивающего принятой информации признак «оперативная», передаются в береговую систему обработки данных. Передача информации с объединенного берегового узла опорной сети на судно, находящееся в зоне распространения радиоволны УКВ (поверхностной волны СВ) диапазона, осуществляется в обратном порядке.The transmission of information from a ship to the nearest integrated coastal node of the backbone network, located in the propagation zone of the VHF (surface wave) range, is carried out in the same way as the transmission of information from one ship to another located within the same reach. The emitted signal is received by the transceiver antenna of the VHF (SV) range 12 (13) of the coastal node and, through the analog part of the transceiver path of the VHF (SV) range 9 (10), enters the device for digital processing and signal generation of radio and meteor communication 8, from the output which the received data through AWP-O 7, which assigns the received information the sign "operational", are transmitted to the coastal data processing system. The transmission of information from the integrated coastal node of the backbone network to a ship located in the propagation zone of the VHF (surface wave) range is carried out in the reverse order.

Передача информации с судна или от береговой системы обработки данных, не входящей в состав объединенного берегового узла опорной сети, на удаленный (не ближайший) объединенный береговой узел опорной сети осуществляется через ближайший объединенный береговой узел опорной сети, АРМ-О 7 которого присваивает этой информации признак «неоперативная» и направляет ее на устройство цифровой обработки и формирования сигналов радио- и метеорной связи 8, которое формирует сигнал метеорной связи, содержащий информацию и адрес абонента, и передает его на аналоговую часть приемопередающего тракта метеорной связи 11 и затем на передающую антенну метеорной связи 14. Излученный сигнал принимается приемной антенной метеорной связи 14 соседнего объединенного берегового узла, поступает на аналоговую часть приемопередающего тракта метеорной связи 11, затем на устройство цифровой обработки и формирования сигналов радио- и метеорной связи 8. Устройство 8 выполняет обработку сигнала, если он адресован объединенному береговому узлу, принявшему сигнал, и направляет данные, полученные в результате обработки сигнала, на АРМ-О 7, который передает их в береговую систему обработки данных, не входящую в состав объединенного берегового узла, или снова направляет его через аналоговую часть приемопередающего тракта метеорной связи 11, на передающую антенну метеорной связи 14 для ретрансляции, если он адресован другому объединенному береговому узлу опорной сети. The transfer of information from the ship or from the coastal data processing system, which is not part of the integrated coastal node of the core network, to a remote (not the nearest) integrated coastal node of the core network is carried out through the nearest integrated coastal node of the core network, whose workstation-O 7 assigns this information the attribute "non-operational" and sends it to the device for digital processing and generation of radio and meteor communication signals 8, which generates a meteor communication signal containing information and the address of the subscriber, and transmits it to the analog part of the meteor communication transceiver path 11 and then to the meteor communication transmitting antenna 14. The emitted signal is received by the receiving antenna of meteor communication 14 of the neighboring joint coastal node, enters the analog part of the transceiver path of meteor communication 11, then to the device for digital processing and signal generation of radio and meteor communication 8. The device 8 performs signal processing if it is addressed to the combined to the integrated coastal node that received the signal and sends the data obtained as a result of signal processing to AWP-O 7, which transmits them to the coastal data processing system that is not part of the integrated coastal node, or again sends it through the analog part of the transceiver path of the meteor communication 11, to the transmitting antenna meteor communication 14 for retransmission, if it is addressed to another joint coastal node of the core network.

Передача информации с судна или от системы обработки данных берегового узла на судно, находящееся за пределами зоны распространения радиоволны УКВ (поверхностной волны СВ) диапазона, осуществляется через удаленный объединенный береговой узел опорной сети, в зоне распространения радиоволны УКВ (поверхностной волны СВ) диапазона которого находится судно-адресат и оборудование УКВ (СВ) радиосвязи этого узла.The transmission of information from a vessel or from a data processing system of a coastal node to a vessel located outside the propagation zone of the VHF (SW surface wave) range is carried out through a remote integrated coastal node of the backbone network, in the propagation zone of the VHF (SW surface wave) range of the radio wave the destination vessel and VHF (MW) radio communication equipment of this node.

Возможность практической реализации предлагаемого изобретения и работоспособность радиосети подтверждаются результатами экспериментальных испытаний оборудования радиосвязи СВ - УКВ диапазонов и оборудования метеорной связи, построенных с применением технологии SDR. The possibility of practical implementation of the proposed invention and the operability of the radio network are confirmed by the results of experimental tests of radio communication equipment for MW - VHF bands and meteor communication equipment built using SDR technology.

Claims (1)

Радиосеть информационного обмена для Северного морского пути, состоящая из сети судовых и береговых узлов радиосвязи, каждый из которых содержит приемопередающие антенные устройства с аналоговыми частями приемопередающих трактов СВ и УКВ диапазонов и автоматизированное рабочее место оператора, и опорной сети береговых узлов метеорной связи, каждый из которых объединен с береговым узлом радиосвязи и содержит приемную и передающую антенны метеорной связи с аналоговой частью приемопередающего тракта, отличающаяся тем, что приемопередающие тракты судовых узлов радиосвязи и объединенных береговых узлов радиосвязи и метеорной связи построены по технологии SDR, в состав каждого приемопередающего тракта судового узла радиосвязи введено устройство цифровой обработки и формирования сигналов радиосвязи, включенное между входами/выходами аналоговых частей приемопередающих трактов СВ и УКВ диапазонов и автоматизированным рабочим местом оператора судового узла радиосвязи, обеспечивающим информационное сопряжение приемопередающих трактов СВ и УКВ диапазонов с системой обработки данных судна и формирование признака оперативности передаваемой информации, в состав каждого объединенного берегового узла радиосвязи и метеорной связи введено устройство цифровой обработки и формирования сигналов радиосвязи и метеорной связи, включенное между входами/выходами аналоговых частей приемопередающих трактов СВ, УКВ диапазонов и метеорной связи и автоматизированным рабочим местом оператора объединенного берегового узла, обеспечивающим информационное сопряжение приемопередающих трактов СВ, УКВ диапазонов и метеорной связи с береговой системой обработки данных, не входящей в состав объединенного берегового узла, и формирование признака оперативности передаваемой информации, сеть судовых узлов радиосвязи и объединенных береговых узлов радиосвязи и метеорной связи осуществляет оперативный обмен информацией судов между собой и с берегом по каналам СВ, УКВ диапазонов, а опорная сеть объединенных береговых узлов радиосвязи и метеорной связи осуществляет обмен информацией, не требующей реального масштаба времени, между соседними объединенными береговыми узлами с возможностью ретрансляции вдоль всего Северного морского пути по каналам метеорной связи.Information exchange radio network for the Northern Sea Route, consisting of a network of ship and coastal radio communication nodes, each of which contains transceiver antenna devices with analog parts of the transceiver paths of the MW and VHF bands and an operator's workstation, and a backbone network of coastal meteor communication nodes, each of which integrated with the coastal radio communication node and contains the receiving and transmitting meteor communication antennas with the analog part of the transceiver path, characterized in that the transceiver paths of the ship radio communication nodes and the combined coastal radio communication nodes and meteor communication are built using SDR technology, each transceiver path of the ship radio communication node is a device for digital processing and generation of radio communications signals, connected between the inputs / outputs of the analog parts of the transceiver paths of the MW and VHF bands and the automated workplace of the operator of the ship's radio communication center, providing information th interfacing of the transceiver paths of the MW and VHF bands with the ship's data processing system and the formation of a sign of the efficiency of the transmitted information, each integrated coastal radio and meteor communication node includes a device for digital processing and generation of radio and meteor communication signals, included between the inputs / outputs of the analog parts of the transceivers paths of MW, VHF bands and meteor communications and an automated workstation of the operator of the joint coastal node, providing informational interface of transceiver paths of MW, VHF bands and meteor communications with the coastal data processing system that is not part of the joint coastal node, and the formation of a sign of the efficiency of the transmitted information, the network of ship radio communication nodes and the joint coastal radio communication and meteor communication nodes carries out the operational exchange of information between ships and with the shore via MW, VHF bands, and the backbone network of the combined shore New radio communication and meteor communication nodes exchange information that does not require real time between neighboring integrated coastal nodes with the possibility of relaying along the entire Northern Sea Route via meteor communication channels.
RU2022114339A 2022-05-27 Information exchange radio network for the northern sea route RU2786187C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2786187C1 true RU2786187C1 (en) 2022-12-19

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101714902B (en) * 2009-11-20 2013-04-03 西安电子科技大学 Construction method of meteor trail communication channel
CN103997392A (en) * 2014-05-20 2014-08-20 中国科学院国家授时中心 Meteor trail communication system self-adaptation encoding method based on TPC-RS
RU2612592C1 (en) * 2016-03-15 2017-03-09 Акционерное общество Научно-производственное предприятие "Авиационная и Морская Электроника" Integrated system for providing information security of northern sea route shipping by using meteor communication channels
RU2760981C1 (en) * 2021-03-09 2021-12-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Полярный геофизический институт" Method for adaptive radio communication of increased reliability with remote moving objects of the nsr

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101714902B (en) * 2009-11-20 2013-04-03 西安电子科技大学 Construction method of meteor trail communication channel
CN103997392A (en) * 2014-05-20 2014-08-20 中国科学院国家授时中心 Meteor trail communication system self-adaptation encoding method based on TPC-RS
RU2612592C1 (en) * 2016-03-15 2017-03-09 Акционерное общество Научно-производственное предприятие "Авиационная и Морская Электроника" Integrated system for providing information security of northern sea route shipping by using meteor communication channels
RU2760981C1 (en) * 2021-03-09 2021-12-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Полярный геофизический институт" Method for adaptive radio communication of increased reliability with remote moving objects of the nsr

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
0/MIT.2020.48.2.008. - EDN HNSRIC. *
X-2019-5-3-13-18. - EDN HIVCVM. Мартынов, В. Л. и др.: "Сеть метеорной связи в системе обеспечения мониторинга технических средств безопасности мореплавания Северного морского пути" / Морские интеллектуальные технологии. - 2020. - N 2-1(48). - С. 118-124. - *
Дулькейт И.В.: "Игорь Дулькейт: Морская связь как составляющая суверенитета России в области судостроения" / журнал Connect, дата размещения в Интернет 14.04.2021 https://web.archive.org/web/20210414074310/https://www.connect-wit.ru/igor-dulkejt-morskaya-svyaz-kak-sostavlyayushhaya-suvereniteta-rossii-v-oblasti-sudostroeniya.html. Воронин, С. В. и др.: "Радиолинии метеорной связи в телекоммуникационной сети Северного морского пути" / Труды учебных заведений связи. - 2019. - Т. 5. - N 3. - С. 13-18. - *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Maslin HF communications: a systems approach
JPH06273507A (en) Bidirectional radio communication method and equipment thereof between fixed base terminal and movable terminal using planetary scattering signal for upper communication from movable terminal through loran communication signal, which is combined with loran navigation transmission, and lower communication from base terminal
AU2012275498B2 (en) Spectrum Sharing between an aircraft-based Air-To-Ground communication system and existing Geostationary Satellite Services
RU2309543C2 (en) System for radio communication with moving objects
US6778809B2 (en) Mobile network for remote service areas using mobile stations
Steele Towards a high-capacity digital cellular mobile radio system
US9461733B2 (en) Device and method for optimizing the ground coverage of a hybrid space system
Binder et al. Crosslink architectures for a multiple satellite system
CN109121085A (en) The bank base network system of ocean internet and its method communicated with ship foundation
CN112152695A (en) Low-orbit satellite constellation measuring, operation and control system and method thereof
RU77738U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
KR20030036848A (en) Low-height, low-cost, high-gain antenna and system for mobile platforms
JPH06503458A (en) Low orbit satellite communication system for terminals
RU2544007C2 (en) System for radio communication with mobile objects
RU2786187C1 (en) Information exchange radio network for the northern sea route
RU2434332C1 (en) Method of transmitting information in low-orbit satellite communication network with high-latitude orbits and several orbital planes
RU2535922C1 (en) System for radio communication with mobile objects
RU2427078C1 (en) System for radio communication with mobile objects
CN113489530B (en) Method for synchronously switching feeder links in low-earth-orbit constellation satellite communication system
RU2486675C1 (en) System for radio communication with aerial objects
Skvarnik et al. Wireless broadband access technology for building of communication and data transfer networks of vessel traffic management system
RU2518054C1 (en) System for radio communication with mobile objects
RU2633911C2 (en) Digital complex of satellite communication system
RU2760981C1 (en) Method for adaptive radio communication of increased reliability with remote moving objects of the nsr
RU2774409C1 (en) Method for increasing the noise immunity of data transmission over a short-wave radio channel in a departmental communication system