RU2819000C1 - Корабельный автоматизированный комплекс связи - Google Patents
Корабельный автоматизированный комплекс связи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819000C1 RU2819000C1 RU2023116715A RU2023116715A RU2819000C1 RU 2819000 C1 RU2819000 C1 RU 2819000C1 RU 2023116715 A RU2023116715 A RU 2023116715A RU 2023116715 A RU2023116715 A RU 2023116715A RU 2819000 C1 RU2819000 C1 RU 2819000C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- automated
- communication
- range
- radio
- broadband
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 230000036039 immunity Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 101001044869 Shewanella frigidimarina (strain NCIMB 400) Ice-binding protein 1 Proteins 0.000 description 4
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 108010037248 lantibiotic Pep5 Proteins 0.000 description 2
- SRCAXTIBNLIRHU-JJKPAIEPSA-N lantibiotic pep5 Chemical compound N([C@@H](C)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@H](CS)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N\C(=C/C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N\C(=C/C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N\C(=C(/C)S)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(O)=O)C(=O)[C@@H]1CCCN1C(=O)CNC(=O)[C@H](C)NC(=O)C(=O)CC SRCAXTIBNLIRHU-JJKPAIEPSA-N 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники, а именно техники корабельных автоматизированных комплексов связи, и может быть использовано для организации связи между надводными кораблями. Технический результат заключается в увеличении пропускной способности и помехозащищенности каналов связи корабельного автоматизированного комплекса связи. Указанный результат достигается тем, что в автоматизированный комплекс связи введены шесть широкополосных модулей приемопередачи, телематический модуль, устройство широкополосной связи, блок маршрутизации и управления и дополнительное автоматизированное рабочее место оператора, при этом выходы шести широкополосных модулей приемопередачи соединены посредством кросс-платы интерфейсом Ethernet с входом устройства широкополосной связи, выход которого соединен со входом блока маршрутизации и управления, а выходы блока маршрутизации и управления соединены с входом телематического модуля и с дополнительным коммутатором Ethernet, выходы которого соединены с дополнительным автоматизированным рабочим местом оператора. 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области радиотехники, а именно техники корабельных автоматизированных комплексов связи, и может быть использовано для организации связи на надводных кораблях. Технический результат заключается в существенном увеличении пропускной способности и помехозащищенности каналов связи корабельного автоматизированного комплекса связи (КАКС).
На известные корабельные комплексы связи получены патенты РФ:
1. №117052 от 10.06.2012 г., в котором описано техническое решение по расширению функциональных возможностей корабельного комплекса связи при передаче дискретной информации за счет дополнительно введенного в его пятый модуль терминала дежурного по связи, выполненного на основе ЭВМ типа IBM PC, для обеспечения работы оконечной аппаратуры трактов передачи дискретной информации (буквопечатания и слуховой работы).
2. №2562256 от 10.09.2015 г., в котором описано техническое решение по расширению функциональных возможностей корабельного комплекса связи по увеличению пропускной способности за счет внедрения устройства беспроводного широкополосного доступа в диапазоне 5725-6425 МГц и многофункционального абонентского терминала для предоставления должностным лицам услуг связи в виде IP-телефонии. При воздействии помех на радиоканалы, образованные средствами комплекса связи, значительно снижается пропускная способность.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению прототипом является КАКС (патент РФ №2608562, опубликованный 23.01.2017 г.) Автоматизированный корабельный комплекс связи содержит антенно-фидерную подсистему (АФП), включающую три приемные, три передающие антенны различных диапазонов, а также две антенны УКВ диапазона, два антенных коммутатора, два антенных согласующих устройства, каналообразующие средства, включающие два радиопередающих, четыре радиоприемных устройства KB диапазона, радиоприемное устройство СВ диапазона, три радиостанции УКВ диапазона, аппаратуру управления, оконечную аппаратуру, включающую два автоматизированных рабочих места (АРМ) оператора и два комплекта шифровальной аппаратуры связи, локальную информационно-вычислительную сеть (ЛИВС) Ethernet, комплект из девятнадцати адаптеров, обеспечивающих сопряжение каналообразующих средств, аппаратуры управления и оконечной аппаратуры по информационным стыкам и стыкам управления с ЛИВС Ethernet, дублированную локальную информационно-вычислительную сеть Ethernet, выполняющую функцию коммутатора стыков адаптеров, центр обработки данных, программное обеспечение для автоматизации работы оператора связи, подсистему электропитания, шифровальное устройство, устройство документирования, специальный коммутатор шифровальной аппаратуры связи (ШАС), слуховой телеграфный аппарат ШАС и выносные посты связи, девять распределительных блоков и четыре блока расширения адаптеров.
К недостаткам как аналогов, так и прототипа может быть отнесен тот факт, что при воздействии как преднамеренных, так и непреднамеренных помех на радиоканалы, образованные этими средствами связи, значительно снижается пропускная способность КАКС, ввиду чего передача информации становится невозможной. Устранить вышеперечисленные недостатки КАКС позволит применение устройства широкополосной связи (УШС) предназначенного для радиообмена потоками информации с максимально высокой пропускной способностью при воздействии помех.
Преимущества устройства широкополосной связи перед радиостанциями, используемыми в КАКС заключаются в том, что оно обеспечивает:
- работу в более широком диапазоне частот (800-11000 МГц) по сравнению с действующей (1500-2464 МГц);
- более высокую скорость передачи данных (100 Мбит/с) по сравнению с действующей (до 2,4 Мбит/с);
- связь при воздействии как преднамеренных, так и непреднамеренных помех, в отличие от действующей;
- возможность одновременного доступа всех абонентов сети к частотно-временной среде при использовании пакетной передачи данных;
- применение протокола динамической маршрутизации OSPF. Целью изобретения является увеличение пропускной способности и
обеспечение помехозащищенности каналов корабельного автоматизированного комплекса связи.
Поставленная цель достигается за счет того, что в корабельный автоматизированный комплекс связи, содержащий в своем составе антенно-фидерную подсистему, включающую три приемные антенны СВ-КВ диапазонов, три передающие антенны КВ диапазона, три антенны УКВ диапазона, два антенных коммутатора, два антенных согласующих устройства, каналообразующую подсистему, включающую два радиопередающих, четыре радиоприемных устройства КВ диапазона, радиоприемное устройство СВ диапазона, три радиостанции УКВ диапазона, автоматизированную интеллектуально-управляющую подсистему (АИУП), оконечную аппаратуру, включающую автоматизированное рабочее место оператора и два комплекта телефонной (ТЛФ) шифровальной аппаратуры связи (ШАС), коммутатор Ethernet, комплект из девятнадцати адаптеров, обеспечивающих сопряжение каналообразующей подсистемы, АИУП и оконечной аппаратуры по информационным стыкам и стыкам управления с коммутатором Ethernet, дублированный коммутатор Ethernet для коммутации стыков адаптеров, центр обработки данных, программное обеспечение для автоматизации работы оператора связи, подсистему электропитания, телеграфную (ТЛГ) ШАС, устройство документирования, коммутатор ШАС, слуховой телеграфный аппарат ШАС и выносные пульты связи, девять распределительных блоков и четыре блока расширения адаптера, отличающийся тем, что в автоматизированный комплекс связи введены шесть широкополосных модулей приемопередачи, телематический модуль, устройство широкополосной связи, блок маршрутизации и управления и дополнительное автоматизированное рабочее место оператора, при этом выходы шести широкополосных модулей приемопередачи соединены посредством кросс-платы интерфейсом Ethernet со входом устройства широкополосной связи, выход которого соединен со входом блока маршрутизации и управления, а выходы блока маршрутизации и управления соединены со входом телематического модуля и с дополнительным коммутатором Ethernet, выходы которого соединены с дополнительным автоматизированным рабочим местом оператора.
На фиг.1. представлена схема предлагаемого корабельного автоматизированного комплекса связи. В его состав входят следующие основные элементы:
- антенно-фидерная подсистема (АФП) 1;
- каналообразующая подсистема (КОП) 2;
- автоматизированная интеллектуально-управляющая подсистема (АИУП)3;
- подсистема обработки, распределения и защиты информации (ПОРЗИ) 4;
- подсистема электропитания (ПЭП) 5. АФП в свой состав включает:
- три приемопередающие антенны УКВ диапазона К-674-11Б 30;
- три приемные антенны СВ-КВ диапазона Акация-КВ 22;
- две передающие антенны KB диапазона К-676-2АШ 10;
- передающую антенну KB диапазона К-676-2 17;
- два широкополосных согласующих устройства (ШСУ) 11;
- коммутатор приемных антенн Ю-628 6×6 18;
- коммутатор передающих антенн Ю-627 6×4 12;
- телематический модуль 40;
- шесть широкополосных модулей приемопередачи (ШМПП) 41. КОП в свой состав включает:
- два радиопередающих устройства (РПДУ) KB диапазона РПДУ-1000 13;
- два радиоприемных устройства (РПУ) KB диапазона Р-673 19;
- два радиоприемных устройства Р-774 К1-ИА KB диапазона 25;
- радиоприемное устройство Р-682-1 СВ диапазона 28;
- радиостанция Р-620 УКВ диапазона 31;
- две радиостанции Р-620 с блоком широкополосной связи УКВ диапазона 32;
- устройство широкополосной связи 38. АИУП в свой состав включает:
- два автоматизированных рабочих места дежурного по связи (АРМ-ДС) 34;
- два автоматизированных рабочих места операторов (АРМ-О) 29;
- центр обработки данных (ЦОД) 35;
- четыре блока расширения 7;
- 19 блоков адаптеров телефонной сети (ТС) 8;
- два распределительных блока Б12-174 6;
- распределительный блок Б12-175 16;
- два распределительных блока Б12-176 23;
- два распределительных блока Б12-171 26;
- два распределительных блока Б12-173 33;
- два коммутатора Ethernet 9;
- блок маршрутизации и управления 39. ПОРЗИ в свой состав включает:
- коммутатор шифровальной аппаратуры связи 20;
- два изделия шифровальной аппаратуры телефонной связи (ТЛФ ШАС) 24;
- изделие шифровальной аппаратуры телеграфной связи (ТЛГ ШАС) 14;
- слуховой телеграфный аппарат шифровальной аппаратуры связи (ШАС) 27;
- устройство документирования УДМ-421 75;
- четыре выносных пульта связи (ВПС) ВПС-М 21. ПЭП в свой состав включает:
- три распределительные коробки электропитания напряжением 220 В 36;
- два источника бесперебойного питания 37.
Назначение основных элементов КАКС.
АФП 1 обеспечивает приемопередачу всех видов сигналов каналообразующей подсистемы КАКС, а также сигналов радионавигации, системы единого времени, ГЛОНАСС/GPS с учетом выполнения требований по электромагнитной совместимости. АФП состоит из отдельных антенн, каждая из которых работает в своем диапазоне.
Приемопередающие антенны 30 предназначены для приема и передачи электромагнитных волн в УКВ диапазоне.
Приемные антенны 22 предназначены для приема электромагнитных волн в KB и СВ диапазонах. Коммутатор приемных антенн 18 осуществляет коммутацию РПУ на приемную антенну.
Передающие антенны 10, 17 предназначены для электромагнитного излучения KB диапазона. ШСУ 11 служит для согласования передающей антенны с РПДУ. Коммутатор передающих антенн 12 осуществляет коммутацию РПДУ на передающую антенну.
Телематический модуль 40 состоит из модулей ГЛОНАСС/GPS, акселерометра, обеспечивающих определение координат, времени, курса и угла отклонения от вертикали, а также выдачу данных позиционирования.
КОП 2 предназначена для построения системы радиоканалов, обеспечивающей на основе динамического распределения диапазонов рабочих частот, адаптацию к изменяющейся электромагнитной обстановке и организацию рационального использования ресурса пропускной способности радиосредств корабельного автоматизированного комплекса связи для обслуживания всех видов передаваемой и принимаемой информации (телефония, данные, видео, графика т.д.). Каналообразующая подсистема 2 включает в себя радиоприемные и радиопередающие устройства, радиостанции, а также устройство широкополосной связи, позволяющее формировать высокоскоростные многоканальные системы предоставления телекоммуникационных услуг и каналов связи.
РПДУ 13 работает в KB диапазоне. РПУ осуществляют прием в KB (19 и 25) и в СВ (28) диапазонах. Радиостанции УКВ диапазона 31 и 32 обеспечивают обмен ТЛФ информацией и передачу данных по каналам ближней ультракоротковолновой связи.
Устройство широкополосной связи 38, производит обмен данными между подвижными объектами в оптимальном диапазоне рабочих частот на требуемой скорости для предоставления услуг связи должностным лицам и автоматизированным комплексам корабля.
Широкополосный модуль приемопередачи 41 служит для выбора оптимального частотного диапазона для обеспечения взаимодействия с различными объектами связи и формирования радиосетей.
Блок маршрутизации и управления (БМУ) 39 осуществляет коммутацию и управление ШМПП 41 в варианте исполнения модуля, включающего до шести блоков.
АИУП 3 предназначена для формирования структуры сообщения в различных радиолиниях, выбора алгоритмов работы передачи данных и шифрования сетей радиосвязи в зависимости от предоставляемой услуги абонентским устройствам и автоматизированным комплексам корабля.
АРМ-ДС 34 обеспечивает автоматизированную коммутацию оконечной аппаратуры (выносных пультов связи, аппаратуры ШАС), находящейся в различных помещениях корабля, на каналообразующую аппаратуру. АРМ-ДС выполняет следующий функции:
- формирование трактов связи и управления ими;
- управление и контроль технического состояния аппаратуры связи и коммутации;
- ввод, хранение и использование справочной информации по организации и состоянию связи;
- слуховой контроль трактов связи.
АРМ-ДС 34 имеет два уровня доступа к информации, хранящейся в базе данных:
- нижний - «доступ дежурного по связи»;
- верхний - «доступ командира боевой части».
Верхний уровень доступа, в отличие от нижнего, позволяет создавать новые тракты и корректировать информацию о радиосетях.
АРМ-О 29 предназначено для обмена телеграфной (ТЛГ) информацией в открытом сегменте. Сообщения вводятся с клавиатуры АРМ-О.
Блоки адаптеров ТС 8 необходимы для подключения аппаратуры старого парка и обеспечивают преобразование аналоговых сигналов в цифровые.
Блоки расширения 7 подключаются к блокам адаптеров ТС 8 для увеличения количества обрабатываемых провод-команд.
Распределительные блоки 6, 16, 23, 26, 33 предназначены для обеспечения коммутации адаптеров ТС 8 с аппаратурой старого парка.
ПОРЗИ 4 формирует независимые «подсети», обеспечивающие взаимодействие подключенных к ним комплектов оборудования и предоставление защищенных, служебных или открытых услуг.
Коммутатор ШАС 20 предназначен для обеспечения коммутации выносных пультов связи ВПС-М на каналообразующую аппаратуру.
Изделия шифровальной аппаратуры телефонной связи (ТЛФ ШАС) 24 предназначены для кодирования и декодирования ТЛФ переговоров при встречной работе с аналогичной аппаратурой.
Шифровальная аппаратура телеграфной связи (ТЛГ ШАС) 14 и слуховой телеграфный аппарат ШАС 27 служат для кодирования и декодирования ТЛГ информации при встречной работе с аналогичной аппаратурой.
Устройство документирования 15 предназначено для документирования принимаемой и передаваемой информации, обработанной шифровальной аппаратурой телеграфной связи 14.
Выносной пульт связи ВПС-М 21 обеспечивает ТЛФ радиопереговоры должностных лиц корабля и работает в симплексном режиме связи.
Формирование широкополосной радиосети передачи данных осуществляется следующим образом:
- дежурный по связи на АРМ-ДС 34 включает УШС и контролирует формирование и функционирование радиосети;
- АРМ-ДС 34 формирует тракты предоставления услуг связи должностным лицам посредством Ethernet соединения УШС с коммутатором;
- по завершении процесса настройки и коммутации трактов на АРМ-ДС 34 выводится световая индикация, сообщающая о сформировании радиосети и получении возможности начать работу.
ПЭП 5 предназначена для электропитания КАКС от корабельных линий напряжением 220 В и частотой сети 50 Гц с параметрами согласно ГОСТ В2339-78. При длительном или кратковременном отключении (переключении) источников корабельного электропитания обеспечивается функционирование ранее сформированных каналов (трактов) связи в КАКС после восстановления электропитания.
Работа корабельного автоматизированного комплекса связи.
Прием сообщений по радиолиниям осуществляется в АФП 1, где электромагнитные волны принимаются на приемные антенны СВ - KB диапазона 22 и преобразуется в электрический сигнал с последующей коммутацией на коммутатор приемных антенн Ю-628 6×6 18. Далее сигнал поступает в КОП 2 на радиоприемное устройство, с которого преобразованный в определенный вид сигнал передается на коммутатор Ethernet 9 с помощью блока адаптера телефонной сети 8. Через распределительные блоки 16, 23 сигнал поступает в ПОРЗИ 4 на коммутатор ШАС 20 и пройдя через изделие ТЛФ ШАС 24 с дальнейшим предоставлением телефонной закрытой услуги связи должностным лицам на ВПС-М 21 или через изделие ТЛГ ШАС 14, документируется на устройстве документации УДМ-421 15. В ПОРЗИ 4 аналогично происходит обмен закрытой информацией при использовании слухового телеграфного аппарата ШАС 27. В АИУП 3 располагаются АРМ-ДС 34, на котором производится коммутация, формирование трактов связи в КАКС и АРМ-О 29 на котором осуществляется обмен телеграфной информацией.
В ПЭП 5 с помощью распределительных коробок электропитания 36, подключенных через источник бесперебойного питания 37, КАКС обеспечивается электропитанием от корабельных линий напряжением 220 В и частотой сети 50 Гц.
Для передачи информации с надводного корабля задействуется передающий тракт, состоящий из блоков адаптеров телефонной сети 8, блоков расширения 7, распределительных блоков 6 и непосредственно самих РПДУ Р-646 13, в которых генерируется радиосигнал для передачи его в эфир с помощью антенн 10, 17, в которых радиосигнал преобразовывается в электромагнитную волну. Коммутация осуществляется в АФП 1 при использовании коммутатора антенн КПА 4×4 12 либо ШСУ 11.
Для обмена информацией в УКВ диапазоне используются радиостанции 31, 32 располагающиеся в КОП 2 и подключенные к УКВ антеннам 30, находящиеся в АФП 1 и через распределительные блоки 33, 7, блоки адаптеров телефонной сети 8 соединены с коммутатором Ethernet 9, где с помощью АРМ-ДС 34 коммутируются на ВПС-М 21. При включении устройства широкополосной связи 38 в блоке ШМПП 41 производится сканирование частот всех диапазонов для получения информации о помеховой обстановке в радиоэфире, чтобы определить оптимальный канал для передачи данных. Во избежание взаимного влияния излучателей и появления дифракционных максимумов при сканировании необходимо выдержать межэлементное расстояние, как правило, от 0,5λ, до 0,7λ. Формирование апертуры происходит в нескольких диапазонах на одном антенном полотне фазированных антенных решеток ШМПП 41, и выбор частоты должен производиться таким образом, чтобы сетки расположения излучателей каждого диапазона не пересекались. Ввиду сложности обеспечения электромагнитной совместимости адаптивной фазированной антенной решетки запрещается использовать одновременно несколько диапазонов в пределах одного блока ШМПП 41. Сигнал с платы сопряжения ШМПП 41 через кросс-плату поступает в модуль трансиверов, в котором происходят обработка аналоговой части сигнала, выделение полезного высокочастотного сигнала и передача его в модуль цифровой обработки сигналов, который обрабатывает отчеты с модуля трансиверов. Далее через блок коммутации и опорного генератора сигнал по кабелю Ethernet поступает на высокопроизводительный с низким электропотреблением одноплатный компьютер блока маршрутизации и управления 39, который осуществляет сопряжение с коммутатором Ethernet 9 для обеспечения межмашинного обмена сигналами всех автоматизированных систем управления корабля по протоколам информационно-логического сопряжения и предоставления мультимедийных услуг связи должностным лицам корабля. По завершении передачи данных УШС 38 возвращается на служебный канал.Телематический модуль 40 выдает данные позиционирования и определяет координаты с помощью модулей ГЛОНАСС/GPS, а также обеспечивает определение времени, курса, отклонения от вертикали/горизонтали с помощью акселерометра.
Для определения оптимальной целевой функции зависимости пропускной способности и помехозащищенности УШС производим расчет чувствительности приемного тракта, для чего используем формулу (1):
где k - это постоянная Больцмана, равная 1.38⋅10-23 Дж/К, Т - абсолютная температура приемника УШС (в Кельвинах), ΔF - полоса пропускания приемника УШС (в герцах), K-ш - коэффициент шума приемника УШС (в разах), SNR - отношение сигнал-шум (ОСШ) на выходе линейного тракта приемника УШС (в разах). В отличии от сигнальных конструкций с классическими гладкими видами модуляций (AM, ЧМ, ФМ), модуляции для передачи цифровых сообщений, в случае двоичной фазовой манипуляции (BPSK), квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), квадратурной амплитудной модуляции 16-QAM или 64-QAM, характеризируются параметром энергии бита к плотности мощности шума Е-b/N-0, поэтому для расчета по формуле (1) производим пересчет Eb/N0 в SNR.
где Eb - энергия передачи бита информации; N0 - спектральная плотность мощности шума; m - коэффициент маппинга (число бит на символ информации), ν - скорость кода Ккор - корректирующий коэффициент, учитывающий энергетические затраты при использовании кода с малой плотностью проверок на четность (LDPC) (0,44).
Из формулы (2) получаем отношение сигнал шум (SNR) на выходе приемного тракта приемного устройства УШС, которое необходимо для обеспечения коэффициента битовой ошибки BER=10-3: BPSK - 5,1 дБ; QPSK - 8,1 дБ; 16-QAM - 13,1 дБ; 64-QAM - 14,8 дБ.
В отличие от отношений Eb/N0, которые для BPSK и QPSK одинаковые, а разница между значениями для 16-QAM и 64-QAM составляет 0,5 дБ, ситуация с SNR отличается более серьезно и основной вклад в эту разницу вносит размер алфавита модуляции, разница между 16-QAM и 64-QAM составляет 1,7 дБ, т.е. модуляция 16-QAM более помехоустойчивая при ведении радиосвязи, чем 64-QAM, a BPSK и QPSK чем 16-QAM. Подставляем полученные величины SNR в формулу (1), получаем следующие значения чувствительности приемного тракта УШС:
Применение квадратурной амплитудной модуляции 16/64-QAM в сравнении с фазовыми модуляциями BPSK, QPSK накладывает определенные ограничения на линейность передающего и приемного трактов, а также на величину выходной излучаемой мощности УШС. Это связано в первую очередь с особенностями сигнального созвездия 16/64-QAM. В отличие от фазовых модуляций BPSK, QPSK, оно состоит из символов с разной энергией (амплитудой). При прохождении через оконечный усилитель, работающий в нелинейном режиме для обеспечения больших значений выходной мощности, символы с разной энергией искажается с разной степенью (фиг. 2), что ведет к серьезному искажению и увеличению количества битовых ошибок. В случае BPSK, QPSK созвездие состоит из символов с одинаковой энергией, что позволяет сохранить вид созвездия, и прохождение сигнала через мощный оконечный усилитель не приведет к увеличению битовой ошибки.
Для повышения помехоустойчивости предлагается использовать модуляцию BPSK/QPSK, которая помимо меньшей восприимчивости к искажениям усилителем мощности, также является более помехоустойчивой сигнально-кодовой конструкцией (в SNR на 2 дБ относительно 16-QAM), что обеспечит выигрыш при ведении радиосвязи в увеличении предельной дальности связи и улучшения качества приема. Для обеспечения высоких скоростей передачи данных (100 Мбит/с), предлагается использовать модуляцию 16/64-QAM.
В сетях с коммутацией пакетов функционируют маршрутизаторы, которые отвечают за доставку пакетов с информацией по существующему пути. Процесс прокладывания пути производится либо вручную администратором (статическая маршрутизация), либо автоматически маршрутизирующим протоколом (динамическая маршрутизация). Для организации динамической маршрутизации в УШС используется протокол OSPF. Для этого в УШС назначаются IP-адреса всем автоматизированным системам корабля и коммутируются через Ethernet коммутатор КАКС к УШС. OSPF (англ. Open Shortest Path First) - протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала и использующий для нахождения кратчайшего пути алгоритм Дейкстры. Протокол OSPF распространяет информацию о доступных маршрутах между маршрутизаторами одной автономной системы. Достоинствами данного протокола являются:
высокая скорость сходимости по сравнению с дистанционно-векторными протоколами маршрутизации;
поддержка сетевых масок переменной длины;
оптимальное использование пропускной способности с построением дерева кратчайших путей.
Достигаемым техническим результатом при использовании УШС на кораблях, является расширение технических возможностей средств связи корабельного автоматизированного комплекса связи в части повышения пропускной способности и защищенности радиолиний от помех, связанных как с ионосферными возмущениями, так и с преднамеренными помехами.
Таким образом, при реализации предложенного технического решения, предусматривающего использование устройства широкополосной связи, построенного на базе фазированных антенных решеток с узконаправленными диаграммами, для организации радиосетей передачи данных в корабельных АКС, существенно повышаются пропускная способность и защищенность каналов связи при воздействии помех.
Claims (1)
- Корабельный автоматизированный комплекс связи, содержащий в своем составе антенно-фидерную подсистему, включающую три приемные антенны СВ-КВ диапазонов, три передающие антенны KB диапазона, три антенны УКВ диапазона, два антенных коммутатора, два антенных согласующих устройства, каналообразующую подсистему, включающую два радиопередающих, четыре радиоприемных устройства KB диапазона, радиоприемное устройство СВ диапазона, три радиостанции УКВ диапазона, автоматизированную интеллектуально-управляющую подсистему (АИУП), оконечную аппаратуру, включающую автоматизированное рабочее место оператора и два комплекта телефонной (ТЛФ) шифровальной аппаратуры связи (ШАС), коммутатор Ethernet, комплект из девятнадцати адаптеров, обеспечивающих сопряжение каналообразующей подсистемы, АИУП и оконечной аппаратуры по информационным стыкам и стыкам управления с коммутатором Ethernet, дублированный коммутатор Ethernet для коммутации стыков адаптеров, центр обработки данных, программное обеспечение для автоматизации работы оператора связи, подсистему электропитания, телеграфную (ТЛГ) ШАС, устройство документирования, коммутатор ШАС, слуховой телеграфный аппарат ШАС и выносные пульты связи, девять распределительных блоков и четыре блока расширения адаптера, отличающийся тем, что в автоматизированный комплекс связи введены шесть широкополосных модулей приемопередачи, телематический модуль, устройство широкополосной связи, блок маршрутизации и управления и дополнительное автоматизированное рабочее место оператора, при этом выходы шести широкополосных модулей приемопередачи соединены посредством кросс-платы интерфейсом Ethernet с входом устройства широкополосной связи, выход которого соединен с входом блока маршрутизации и управления, а выходы блока маршрутизации и управления соединены с входом телематического модуля и с дополнительным коммутатором Ethernet, выходы которого соединены с дополнительным автоматизированным рабочим местом оператора.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819000C1 true RU2819000C1 (ru) | 2024-05-08 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU118141U1 (ru) * | 2012-01-23 | 2012-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг РФ) | Автоматизированный комплекс связи |
| RU2608562C2 (ru) * | 2015-01-21 | 2017-01-23 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Автоматизированный корабельный комплекс связи |
| RU2685546C1 (ru) * | 2017-11-01 | 2019-04-22 | Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") | Корабельный комплекс связи для кораблей 3-го и 4-го рангов и судов обеспечения |
| RU2709791C2 (ru) * | 2018-06-15 | 2019-12-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Автоматизированный корабельный комплекс связи |
| KR20200014173A (ko) * | 2018-12-07 | 2020-02-10 | 주식회사 제이디 엔지니어링 | 선박 항해 운영 방법 및 선박 항해 운영 시스템 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU118141U1 (ru) * | 2012-01-23 | 2012-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг РФ) | Автоматизированный комплекс связи |
| RU2608562C2 (ru) * | 2015-01-21 | 2017-01-23 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Автоматизированный корабельный комплекс связи |
| RU2685546C1 (ru) * | 2017-11-01 | 2019-04-22 | Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") | Корабельный комплекс связи для кораблей 3-го и 4-го рангов и судов обеспечения |
| RU2709791C2 (ru) * | 2018-06-15 | 2019-12-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Автоматизированный корабельный комплекс связи |
| KR20200014173A (ko) * | 2018-12-07 | 2020-02-10 | 주식회사 제이디 엔지니어링 | 선박 항해 운영 방법 및 선박 항해 운영 시스템 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| _2022_9-10_3. - EDN HIFTZM. * |
| Катанович А. А. Принципы построения системы корабельной широкополосной связи / Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. - 2022. -N 9-10(171-172). - С. 3-12. - * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4323311B2 (ja) | 自由空間ミリ波中継線によるセルラー電話システム | |
| US9948361B2 (en) | Micro-route selection beam forming | |
| US9231672B2 (en) | Multiple-input multiple-output (MIMO) communication system | |
| US9654241B2 (en) | Systems and methods for signal frequency division in wireless communication systems | |
| RU2455769C1 (ru) | Станция спутниковой связи контейнерного исполнения | |
| RU2556878C1 (ru) | Подвижная аппаратная кв-укв радиосвязи | |
| KR19990083303A (ko) | 무선통신시스템 | |
| RU2604817C1 (ru) | Автоматизированный радиопередающий узел | |
| RU2582993C1 (ru) | Мобильная многоканальная радиоприемная аппаратная | |
| US6763221B2 (en) | Network management system access to radio frequency outdoor units in a point-to-multipoint wireless network | |
| RU94101U1 (ru) | Радиостанция с фазированной антенной решеткой | |
| RU2577525C1 (ru) | Мобильная аппаратная сотовой связи | |
| RU2578805C1 (ru) | Подвижная аппаратная управления и связи | |
| RU2819000C1 (ru) | Корабельный автоматизированный комплекс связи | |
| RU2715554C1 (ru) | Перевозимая тропосферная станция | |
| RU2428792C1 (ru) | Автоматизированный радиоузел коротковолновой связи | |
| US20020164958A1 (en) | Millimeter wave and copper pair communication link | |
| RU2684568C1 (ru) | Малогабаритная необслуживаемая аппаратура передачи данных | |
| RU2807320C1 (ru) | Комплексная аппаратная связи и радиодоступа | |
| RU2808202C1 (ru) | Ретранслятор | |
| RU2711025C1 (ru) | Подвижная аппаратная кв-укв радиосвязи | |
| RU2808786C1 (ru) | Мобильная аппаратная многоканальной связи | |
| RU201892U1 (ru) | Радиочастотный модуль для радиорелейной линии связи | |
| RU2709791C2 (ru) | Автоматизированный корабельный комплекс связи | |
| US20240072847A1 (en) | Distributed antenna system, wireless communication method, and centralized station |