RU68212U1 - RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS - Google Patents

RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS Download PDF

Info

Publication number
RU68212U1
RU68212U1 RU2007118075/22U RU2007118075U RU68212U1 RU 68212 U1 RU68212 U1 RU 68212U1 RU 2007118075/22 U RU2007118075/22 U RU 2007118075/22U RU 2007118075 U RU2007118075 U RU 2007118075U RU 68212 U1 RU68212 U1 RU 68212U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
software
board
ground
Prior art date
Application number
RU2007118075/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Кейстович
Андрей Александрович Кейстович
Сергей Алексеевич Худяков
Виктор Иванович Вороник
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority to RU2007118075/22U priority Critical patent/RU68212U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU68212U1 publication Critical patent/RU68212U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к радиосистемам обмена данными и может быть использована для информационного обмена между подвижными объектами (ПО) и наземными комплексами (НК). Основной технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей системы за счет автоматического определения государственной принадлежности воздушных судов, в том числе находящимися за пределами прямой видимости, сопровождения их по маршруту следования. Для реализации технической задачи в ПО введен загрузчик данных с входом/выходом для постоянной и плановой информации, а в НК - запоминающее устройство с входом/выходом для оперативной смены массива данных, подключенное к входу/выходу вычислителя АРМ.The utility model relates to radio data exchange systems and can be used for information exchange between mobile objects (PO) and ground-based complexes (NK). The main technical problem to be solved by the claimed utility model is the expansion of the system’s functionality by automatically determining the state ownership of aircraft, including those located outside the line of sight, and escorting them along the route. To implement the technical task, a data loader with input / output for continuous and planned information was introduced into the software, and a memory device with input / output for online data array change, connected to the input / output of the workstation calculator, was added to the NK.

Description

Полезная модель относится к системам обмена данными и может быть использована для реализации информационного обмена между подвижными объектами (ПО) и источниками (получателями) информации системы через наземные комплексы (НК).The utility model relates to data exchange systems and can be used to implement information exchange between moving objects (software) and sources (recipients) of system information through ground-based systems.

Известны системы определения местонахождения и слежения за удаленными подвижными объектами, состоящие из первичных и вторичных радиолокаторов [1], устройств, обеспечивающих обнаружение целей «на просвет». Все эти устройства содержат: передатчик, приемник, одну или несколько антенн, модулятор и демодулятор, устройства обработки передаваемых и принимаемых сигналов, регистрирующее устройство (в большинстве случаев - индикатор воздушной обстановки).Known systems for determining the location and tracking of remote moving objects, consisting of primary and secondary radars [1], devices for detecting targets "in the light". All these devices contain: a transmitter, a receiver, one or more antennas, a modulator and a demodulator, devices for processing transmitted and received signals, a recording device (in most cases, an indicator of the air situation).

Одним из аналогов является система вторичной радиолокации, содержащая, например, бортовые ответчики на воздушных судах и наземный локатор «Корень-АС» с аппаратурой приема и отображения информации «Комета-2М» [2]. Бортовая и наземная аппаратура состоит из одноименных элементов: передатчика и приемника, модулятора и демодулятора, устройств обработки передаваемых и принимаемых сигналов, устройства регистрации. Конструктивно эти элементы различаются между собой из-за особенностей размещения: бортового или наземного. Бортовой комплекс (ответчик) связан с различными датчиками воздушного судна (ВС): навигационной системой, системой самолетовождения. Снимаемые с ВС по каждому запросу с земли цифровые данные на регистрирующем устройстве отображаются в виде 16 формуляров, значении азимута и дальности (при вызове ВС), высоты полета и номера ВС, вектора экстраполяции по времени и дальности, вызываемые по всем ВС, оборудованными ответчиками.One of the analogues is the secondary radar system, containing, for example, airborne transponders on aircraft and the ground radar "Root-AS" with equipment for receiving and displaying information "Comet-2M" [2]. On-board and ground-based equipment consists of elements of the same name: transmitter and receiver, modulator and demodulator, processing devices for transmitted and received signals, and registration devices. Structurally, these elements differ from each other because of the particular placement: airborne or ground. The airborne complex (transponder) is connected to various sensors of the aircraft (aircraft): navigation system, airborne navigation system. Digital data taken from the aircraft for each request from the ground on the recording device is displayed in the form of 16 forms, azimuth and range (when calling the aircraft), flight altitude and aircraft number, extrapolation vector by time and distance, called for all aircraft equipped with transponders.

Однако аналогу присущи следующие недостатки:However, the analogue has the following disadvantages:

- для уменьшения углов закрытия требуются сложные громоздкие сооружения (горки, мачты), на которые устанавливается наземный комплекс;- to reduce the closing angles, complex bulky structures (slides, masts) are required, on which a ground complex is installed;

- определение государственной принадлежности ВС осуществляется только в пределах прямой видимости;- determination of state affiliation of the aircraft is carried out only within the line of sight;

- наземное оборудование, в том числе система вращения антенны, потребляет электроэнергию, мощностью до 10 кВт [2];- ground-based equipment, including the antenna rotation system, consumes electricity up to 10 kW [2];

- большое число элементов, в том числе электромеханических, снижают среднее время наработки на отказ системы;- a large number of elements, including electromechanical, reduce the average time between failures of the system;

- для поддержания работоспособности наземной аппаратуры, работающей непрерывно, требуются значительные эксплуатационные расходы и обслуживающий персонал.- to maintain the operability of ground-based equipment operating continuously, significant operating costs and maintenance personnel are required.

Наиболее близким по назначению и большинству существенных признаков является система радиосвязи с подвижными объектами [3], которая и принята за прототип.The closest in purpose and most of the essential features is a radio communication system with moving objects [3], which is taken as a prototype.

Система радиосвязи с подвижными объектами состоит из М наземных комплексов. Каждый из НК содержит наземную антенну, радиостанцию, подключенную двухсторонними связями через аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места (АРМ). Первый вход вычислителя подключен к приемнику сигналов навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ. Формирователь типа ретранслируемых сообщений соединен с соответствующим входом вычислителя АРМ. В состав каждого из N подвижных объектов входят бортовые датчики, приемник сигналов навигационных спутниковых систем, анализатор типа принимаемых сообщений и бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений. Каждый из них соединен с соответствующими входами бортового вычислителя, вход/выход которого подключен к двунаправленной шине системы управления подвижным объектом. Бортовой вычислитель соединен с входом блока регистрации данных и через последовательно соединенные бортовую аппаратуру передачи данных, бортовую радиостанцию подключен к бортовой антенне. Передача данных с НК обеспечивается по цепочке последовательно соединенных первого ПО, второго ПО и далее до N-го ПО, а передача данных с N-го ПО на НК осуществляется в обратном порядке. Наземная сеть передачи данных с входом/выходом системы для обмена данными со смежными системами подключена двухсторонними связями к каждому из М НК, в том числе к каждому из (М-1)-го разнесенных территориально НК. Наземная сеть передачи данных по информационному взаимодействию объединяет между собой все НК. На каждом ПО установлена бортовая радиостанция ДКМВ диапазона, первый и второй входы/выходы которой подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам бортового вычислителя и бортовой аппаратуры передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к бортовой антенне ДКМВ диапазона. В НК A radio communication system with moving objects consists of M ground-based complexes. Each of the NK contains a ground-based antenna, a radio station connected by two-way communications through data transmission equipment to the first input / output of the computer of the automated workstation (AWP). The first input of the computer is connected to the signal receiver of the navigation satellite systems, the second input is connected to the AWP control panel, and the output is connected to the AWP monitor. Shaper type relayed messages is connected to the corresponding input of the computer workstation. Each of the N moving objects includes airborne sensors, a receiver of signals from navigation satellite systems, an analyzer of the type of received messages, and an airborne former of the type of relayed messages. Each of them is connected to the corresponding inputs of the on-board computer, the input / output of which is connected to the bi-directional bus of the control system of a moving object. The on-board computer is connected to the input of the data recording unit and through the on-board data transmission equipment connected in series, the on-board radio station is connected to the on-board antenna. Data transmission from the ND is provided through a chain of series-connected first software, second software, and then to the N-th software, and data is transmitted from the N-th software to the NK in the reverse order. A ground-based data transmission network with an input / output system for exchanging data with adjacent systems is connected by two-way communications to each of the M NKs, including each of the (M-1) th geographically separated NKs. The ground-based data transmission network for information interaction unites all NKs. On each software, an on-board radio station of the DKMV range is installed, the first and second inputs / outputs of which are connected by two-way communications to the corresponding inputs / outputs of the on-board computer and on-board data transmission equipment, respectively, and the third input / output is connected to the on-board antenna of the DKMV range. In NK

установлена наземная радиостанция ДКМВ диапазона, первый и второй входы/выходы которой подключены двухсторонними связями к соответствующим входам/выходам наземного вычислителя и наземной аппаратуры передачи данных соответственно, а третий вход/выход - к наземной антенне ДКМВ диапазона.A DKMV terrestrial radio station is installed, the first and second inputs / outputs of which are connected by two-way communications to the corresponding inputs / outputs of a ground computer and ground data transmission equipment, respectively, and the third input / output is connected to a DKMV terrestrial antenna.

Однако системе присущи следующие недостатки:However, the system has the following disadvantages:

- отсутствует возможность определения государственной принадлежности и идентификации воздушных судов;- there is no possibility of determining nationality and identification of aircraft;

- информация о государственной принадлежности воздушных судов не выводится на экран монитора АРМ системы, что затрудняет действия оператора;- information on the state of ownership of aircraft is not displayed on the monitor screen of the AWP system, which complicates the actions of the operator;

- информация о государственной принадлежности воздушных судов не передается на соседние НК, что усложняет процедуру слежения за движением иностранных ВС.- Information on the state of ownership of aircraft is not transmitted to neighboring NKs, which complicates the procedure for tracking the movement of foreign aircraft.

Таким образом, основной технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей системы за счет автоматического определения государственной принадлежности и идентификации воздушных судов, в том числе находящимися за пределами прямой видимости, сопровождения их по маршруту следования.Thus, the main technical task to which the claimed utility model is directed is to expand the system’s functionality by automatically determining the state’s affiliation and identification of aircraft, including those located outside the line of sight, and escorting them along the route.

Указанный технический результат достигается тем, что в систему радиосвязи с подвижными объектами, состоящую из М наземных комплексов, каждый из которых содержит наземные антенны MB и ДКМВ диапазонов, связанные соответственно с радиостанциями MB и ДКМВ диапазонов, которые подключены двухсторонними связями через наземную аппаратуру передачи данных (АПД) к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места, первый вход которого подключен к приемнику сигналов навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ, формирователь типа ретранслируемых сообщений, соединенный двухсторонними связями со вторым входом/выходом вычислителя АРМ, третий вход/выход вычислителя АРМ соединен с соответствующим входом/выходом наземной сети передачи данных, N подвижных объектов, в состав каждого из которых входят бортовые антенны MB и ДКМВ диапазонов, связанные соответственно с бортовыми радиостанциями MB и ДКМВ диапазонов, которые подключены двухсторонними связями через бортовую аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу бортового вычислителя, бортовой анализатор типа принимаемых сообщений и бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений подключены к второму и третьему входам/выходам The indicated technical result is achieved by the fact that in a radio communication system with moving objects, consisting of M ground-based complexes, each of which contains terrestrial antennas MB and DKMV bands, respectively associated with radio stations MB and DKMV bands, which are connected by two-way communications via ground-based data transmission equipment ( ADF) to the first input / output of the computer of the automated workstation, the first input of which is connected to the receiver of signals of navigation satellite systems, the second input to the control panel AWP, and the output is to the AWP monitor, a relay type shaper connected by two-way connections to the second input / output of the AWP computer, the third input / output of the AWP computer is connected to the corresponding input / output of the ground data network, N mobile objects, each of which the onboard antennas of the MB and DKMV ranges are included, respectively associated with the onboard radio stations of the MB and DKMV ranges, which are connected by two-way communications via the on-board data transmission equipment to the first input / output b the on-board computer, the on-board analyzer of the type of received messages and the on-board driver of the type of relayed messages are connected to the second and third inputs / outputs

бортового вычислителя соответственно, бортовые датчики и приемник сигналов навигационных спутниковых систем подключены к первому и второму входам бортового вычислителя соответственно, выход бортового вычислителя подключен к входу монитора, четвертый вход/выход бортового вычислителя подключен к двунаправленной шине системы управления подвижным объектом, причем передача данных с НК обеспечивается по цепочке последовательно соединенных первого ПО, второго ПО и далее до N-го ПО, а передача данных с N-го ПО на НК осуществляется в обратном порядке, наземная сеть передачи данных с входом/выходом системы подключена двухсторонними связями к каждому из М НК, на каждом наземном комплексе введено дополнительно запоминающее устройство с входом/выходом для оперативной смены массива данных, подключенное к четвертому входу/выходу вычислителя АРМ, пятый вход/выход которого подключен к управляющему входу/выходу наземной радиостанции ДКМВ диапазона, а на каждом подвижном объекте введен дополнительно загрузчик данных с входом/выходом для ввода данных, соединенный двухсторонними связями с пятым входом/выходом бортового вычислителя, шестой вход/выход которого подключен к управляющему входу/выходу бортовой радиостанции ДКМВ диапазона.the on-board computer, respectively, the on-board sensors and the signal receiver of the navigation satellite systems are connected to the first and second inputs of the on-board computer, respectively, the output of the on-board computer is connected to the monitor input, the fourth input / output of the on-board computer is connected to the bidirectional bus of the moving object control system, and data transmission from the NK is provided through a chain of series-connected first software, second software, and then to the N-th software, and data is transferred from the N-th software to the NK in the opposite order, the ground data network with the system input / output is connected by two-way connections to each of the M NK, an additional storage device with input / output for operational data array change is connected to each fourth complex, connected to the fourth input / output of the workstation calculator, fifth input / the output of which is connected to the control input / output of the DKMV range ground-based radio station, and on each moving object an additional data loader with input / output for data input, connected by two-way communication with the fifth input / output of the on-board computer, the sixth input / output of which is connected to the control input / output of the on-board radio station DKMV range.

На фиг.1 представлена структурная схема системы радиосвязи с подвижными объектами, где обозначено: 1 - наземный комплекс; 2 - подвижный объект; 3 - вход/выход наземного комплекса 1 для наземной сети передачи данных; 4 - вход/выход наземной сети передачи данных, которая условно показана на фиг.1 в виде линии.Figure 1 presents the structural diagram of a radio communication system with moving objects, where indicated: 1 - ground-based complex; 2 - moving object; 3 - input / output of the ground complex 1 for the ground data network; 4 - input / output terrestrial data network, which is conventionally shown in figure 1 in the form of a line.

Система радиосвязи с ПО содержит М территориально разнесенных наземных комплексов связи 1, структурная схема которых приведена на фиг.3, и N подвижных объектов 2, структурная схема которых представлена на фиг.2, связанных между собой каналами 31 связи «Воздух-Воздух» MB диапазона, а с помощью каналов 32 радиосвязи «Воздух-Земля» MB и 33 ДКМВ диапазонов с М наземными комплексами 1, которые объединены между собой и с наземными пользователями, которые не указаны на фиг.1, с помощью своих входов/выходов 3 и входа/выхода 4 наземной сети передачи данных.The radio communication system with software contains M geographically dispersed ground communication complexes 1, the block diagram of which is shown in FIG. 3, and N movable objects 2, the block diagram of which is shown in FIG. 2, interconnected by air-to-air communication channels 31 of the MB range and using channels 32 of the Air-to-Earth radio communication MB and 33 DKMV bands with M ground-based complexes 1, which are combined with each other and with ground-based users, which are not indicated in FIG. 1, using their inputs / outputs 3 and input / output 4 of the terrestrial data network.

Структурная схема подвижного объекта 2 представлена на фиг.2, где обозначено:The structural diagram of the movable object 2 is presented in figure 2, where it is indicated:

5 - бортовой вычислитель;5 - on-board computer;

6 - бортовые датчики;6 - airborne sensors;

7 - бортовой приемник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС/GPS с антенной;7 - an on-board receiver of signals of a global navigation satellite system GLONASS / GPS with an antenna;

8 - блок регистрации данных;8 - data recording unit;

9 - бортовой анализатор типа принимаемых сообщений;9 - on-board analyzer of the type of received messages;

10 - бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений;10 - airborne type relay relay messages;

11 - бортовая аппаратура передачи данных;11 - on-board data transmission equipment;

12 - радиостанция ДКМВ диапазона;12 - radio station DKMV range;

13 - радиостанция MB диапазона;13 - MB radio station;

14 - антенна ДКМВ диапазона;14 - antenna DKMV range;

15 - антенна MB диапазона;15 - antenna MB range;

16 - загрузчик данных с входом/выходом 17 для ввода данных;16 - data loader with input / output 17 for data input;

18 - двунаправленный бортовой интерфейс с системой управления ПО.18 - bidirectional on-board interface with software control system.

Структурная схема наземного комплекса 1 связи представлена на фиг.3, где обозначено:The structural diagram of the ground communication complex 1 is presented in figure 3, where it is indicated:

3 - вход/выход наземного комплекса 1 для наземной сети передачи данных;3 - input / output of the ground complex 1 for the ground data network;

19 - наземная антенна MB диапазона;;19 - ground antenna MB range ;;

20 - наземная радиостанция MB диапазона;20 - MB terrestrial radio station;

21 - наземная антенна ДКМВ диапазона;21 - ground antenna DKMV range;

22 - наземная радиостанция ДКМВ диапазона;22 - ground radio station DKMV range;

23 - наземная аппаратура передачи данных;23 - ground-based data transmission equipment;

24 - вычислитель автоматизированного рабочего места (на базе ПЭВМ);24 - computer workstation (based on PC);

25 - наземный приемник сигналов навигационных спутниковых систем с антенной;25 - ground-based receiver of signals of navigation satellite systems with an antenna;

26 - формирователь типа ретранслируемых сообщений;26 - shaper type relayed messages;

27 - монитор АРМ;27 - monitor workstation;

28 - пульт управления АРМ,28 - control panel AWP,

29 - запоминающее устройство с входом/выходом 30 для оперативной смены массива данных.29 - a storage device with input / output 30 for the rapid change of the data array.

В состав НК 1 входят наземные антенны 19 MB и 21 ДКМВ диапазонов, связанные соответственно с радиостанциями 20 MB и 22 ДКМВ диапазонов, подключенные двухсторонними связями через аппаратуру передачи данных 23 к первому входу/выходу вычислителя 24 автоматизированного рабочего места. Второй вход/выход вычислителя 24 подключен к управляющему входу радиостанции 22 The composition of NK 1 includes terrestrial antennas of 19 MB and 21 DKMV bands, respectively associated with radio stations of 20 MB and 22 DKMV bands, connected by two-way communications via data transmission equipment 23 to the first input / output of the computer 24 of the automated workstation. The second input / output of the calculator 24 is connected to the control input of the radio station 22

ДКМВ, третий вход/выход - к входу/выходу 4 наземной сети передачи данных. К четвертому входу/выходу вычислителя 24 подключено запоминающее устройство 29. Первый вход вычислителя 24 подключен к выходу приемника 25 сигналов навигационных спутниковых систем (например, ГЛОНАСС/GPS), второй вход - к пульту управления 28 АРМ, третий вход - к формирователю 26 типа ретранслируемых сообщений, а выход - к монитору 27 АРМ. В запоминающее устройство 29 через вход/выход 30 вводятся, например, со стандартного диска типа CD-RW, данные классификатора IСАО о авиакомпаниях мира и бортовых номерах принадлежащих им ВС, прогнозные и текущие планы полетов, другая необходимая информация. Кроме того, в запоминающее устройство 29 через вход/выход 3 наземной сети передачи данных и вычислитель 24 могут быть введены дополнительные данные. При модернизации НК 1 через вход/выход 30 может быть осуществлена оперативная смена массива данных.DKMV, the third input / output - to the input / output 4 of the terrestrial data network. A storage device 29 is connected to the fourth input / output of the calculator 24. The first input of the calculator 24 is connected to the output of the receiver 25 of the signals of navigation satellite systems (for example, GLONASS / GPS), the second input is to the AWP control panel 28, the third input is to the relay type 26 messages, and the output is to the monitor 27 AWP. In the storage device 29 through the input / output 30 are entered, for example, from a standard disk of the CD-RW type, data of the ICAO classifier about the airlines of the world and the flight numbers of their aircraft, forecast and current flight plans, and other necessary information. In addition, additional data can be entered into the storage device 29 through the input / output 3 of the terrestrial data network and the calculator 24. When upgrading NK 1 through the input / output 30 can be carried out operational change of the data array.

Система радиосвязи с подвижными объектами работает следующим образом. Воздушное пространство разбивают на информационные районы полета (ИРП) размером 1000-1200 км. В каждом ИРП располагают, хотя бы один НК, ответственный за информационное обеспечение полетом. Осуществляют связь каждого ПО 2 с НК 1, находящегося в зоне ответственности данного НК 1, или в MB диапазоне или в ДКМВ диапазоне в зависимости от удаления от НК 1. В зоне прямой радиовидимости (до 200-300 км) обеспечивают связь в MB диапазоне, за пределами прямой видимости, если не удается увеличить радиус зоны управления до 1000-1200 км с помощью ретрансляции по каналам «Воздух-Воздух» MB диапазона, связь организуют в ДКМВ диапазоне.A radio communication system with moving objects operates as follows. Airspace is divided into flight information areas (RPIs) of 1000-1200 km in size. Each IRP has at least one NK responsible for flight information support. Communicate each PO 2 with NK 1, located in the zone of responsibility of this NK 1, or in the MB range or in the DKMV range depending on the distance from NK 1. In the direct radio visibility zone (up to 200-300 km), they provide communication in the MB range, Outside of line of sight, if it is not possible to increase the radius of the control zone to 1000-1200 km using relaying on the MB Air channel “Air-Air” channels, the communication will be organized in the DKMV band.

Обмен данными по каналу «Воздух-Земля» в MB диапазоне между ПО 2 и НК 1 осуществляют на рабочей частоте, назначаемой для каждого НК 1. Список частотной поддержки MB связи, содержащий список М наземных комплексов НК 1 с их адресами, координатами, назначенными им частотами, а также частотой связи «Воздух-Воздух», доводят по наземной сети передачи данных до каждого НК 1 оперативно через вход/выход 30 и запоминающее устройство 29, а также во время предполетной подготовки до каждого ПО 2 через вход/выход 17 и загрузчик 16 данных. В каждом сообщении с ПО 2 независимо от его назначения и режима работы линии передачи данных: ACARS, VDL-2, VDL-3, VDL-4 присутствуют сведения об авиакомпании, выполняемом рейсе и бортовых номерах принадлежащих ей воздушных судов. Принятое через узлы 19, 20, 23 на НК 1 сообщение анализируется Data exchange on the Air-Earth channel in the MB range between PO 2 and NK 1 is carried out at the operating frequency assigned for each NK 1. The list of frequency support for MB communications, containing a list of M ground complexes NK 1 with their addresses, coordinates assigned to them frequencies, as well as the frequency of the air-to-air communication, are brought over the ground data network to each NK 1 promptly through input / output 30 and storage device 29, as well as during preflight preparation to each software 2 through input / output 17 and the bootloader 16 data. In each message with software 2, regardless of its purpose and mode of operation of the data line: ACARS, VDL-2, VDL-3, VDL-4, there is information about the airline, the flight being operated, and the flight numbers of its aircraft. Received through nodes 19, 20, 23 on NK 1 message is analyzed

в наземном вычислителе 24. По классификатору IСАО, заложенному в запоминающем устройстве 29, определяется страна, к которой принадлежит ПО 2, его тип и маршрут полета. По условному обозначению авиакомпании, например, LH - Lufthansa, определяют государственную принадлежность ПО 2 - Германия. При определении государственной принадлежности, отклонении ПО 2 от маршрута, аварии на борту, нападении на экипаж и других чрезвычайных ситуациях вблизи точки на экране монитора 27 АРМ, характеризующей текущее местоположение ПО 2, с помощью наземного вычислителя 24 формируется символ или другая отметка, которая должна привлечь внимание оператора (диспетчера), например, визуально мерцанием или цветом. Через вход/выход 3 наземного вычислителя 24 эта информация передается соответствующим пользователям: соседние НК 1 и другие объекты, которые обеспечивают сопровождение этого ПО 2. При необходимости пользователей на подвижный объект 2 могут быть переданы команды, позволяющие уменьшить риск в текущей ситуации.in the ground computer 24. According to the ICAO classifier embedded in the storage device 29, the country to which PO 2 belongs, its type and flight route is determined. According to the designation of the airline, for example, LH - Lufthansa, determine the nationality of PO 2 - Germany. When determining nationality, deviation of PO 2 from the route, an accident on board, an attack on a crew and other emergencies near a point on the monitor screen 27 of the AWP characterizing the current location of PO 2, using a ground computer 24, a symbol or other mark is formed that should attract attention of the operator (dispatcher), for example, visually by flicker or color. Through the input / output 3 of the ground computer 24, this information is transmitted to the appropriate users: neighboring NK 1 and other objects that provide support for this software 2. If necessary, commands can be transmitted to the mobile object 2 to reduce the risk in the current situation.

Передачу данных в ДКМВ диапазоне между ПО 2 и НК 1 осуществляют на рабочей частоте, назначаемой для каждого НК 1 по результатам долгосрочного прогноза. По долгосрочному прогнозу разрабатывают таблицу частотно-временного расписания ДКМВ связи для каждого НК 1 на сутки и доводят до НК 1 по наземной сети передачи данных. Системную таблицу ДКМВ связи, содержащую список М наземных комплексов НК 1 с их координатами, адресами и таблицами их частотно-временного расписания, доводят до каждого ПО 2 во время предполетной подготовки через загрузчик 16 данных с входом/выходом 17. В каждом сообщении в ДКМВ диапазоне с ПО 2, например, в режиме работы адаптивной линии передачи данных HFDL, всегда присутствуют сведения об авиакомпании и бортовом номере, принадлежащего ей воздушного судна. Поэтому принятое в ДКМВ диапазоне сообщение проходит все стадии обработки, характерные для MB диапазона. Особенностью этого режима является то, что определение государственной принадлежности осуществляется за пределами прямой видимости ПО 2 на расстояниях 600-5000 км.Data transmission in the DKMV range between PO 2 and NK 1 is carried out at the operating frequency assigned for each NK 1 according to the results of a long-term forecast. According to a long-term forecast, a table of the time-frequency schedule of the DKMV connection for each NK 1 for a day is developed and brought to NK 1 via a land data network. The DKMV communication system table containing the list of M ground-based complexes of NK 1 with their coordinates, addresses, and tables of their time-frequency schedule, is brought to each PO 2 during preflight preparation through data loader 16 with input / output 17. In each message in the DKMV range with software 2, for example, in the operating mode of the adaptive HFDL data line, there is always information about the airline and the flight number of its aircraft. Therefore, the message received in the DKMV band goes through all the processing stages characteristic of the MB band. A feature of this mode is that the determination of state affiliation is carried out beyond the line of sight of PO 2 at distances of 600-5000 km.

Для увеличения жизненного цикла бортового оборудования ПО в условиях непрерывного наращивания функциональных требований со стороны ICAO к многорежимной работе каналов передачи данных, сокращения затрат на модернизацию бортового комплекса 1 реализуются, например, принципы «радио, задаваемого программой» (Software Definition Radio (SDR)), т.е. принципы программного To increase the life cycle of software on-board equipment in the context of a continuous increase in the functional requirements on the part of ICAO for multi-mode operation of data transmission channels, to reduce the cost of upgrading the airborne complex 1, for example, the principles of “software-defined radio” (Software Definition Radio (SDR)) are implemented, those. software principles

исполнения основных функций связной авионики, включая частоты настройки радиосредств, полосы, спектральные маски фильтрации сигналов, физические, канальные и сетевые уровни всех режимов передачи данных в ДКМВ и MB диапазонах.performance of the main functions of connected avionics, including radio tuning frequencies, bands, spectral signal filtering masks, physical, channel and network levels of all data transmission modes in DKMV and MB bands.

В наземной аппаратуре 23 передачи данных реализуют протоколы обмена данными в ДКМВ и MB каналах физического уровня (модемов-кодеков) с помощью цифровой обработки сигналов.In the ground equipment 23 data transmission protocols are implemented for the exchange of data in DKMV and MB channels of the physical layer (modems codecs) using digital signal processing.

Для обеспечения ДКМВ связи разбивают время использования каждого ДКМВ частотного канала на временные кадры длительностью 32 с, а каждый кадр разбивают на 13 временных слотов длительностью 2,46 с для реализации протокола множественного доступа к каналу с временным разделением (TDMA). В первом слоте каждого кадра излучают сигнал маркера, содержащий квитанции на все сообщения, принятые НК 1 от разных ПО 2 в предыдущих двух кадрах, номиналы активных частот двух соседних НК 1, версию базы данных (системной таблицы), а также назначения использования слотов с 4-го по 13-ый текущего кадра и слотов 2-го и 3-го следующего кадра. В конце каждого кадра для каждого слота следующего кадра производят назначение использования этого слота для передачи с земли (НК 1) или для передачи с конкретного борта (ПО 2) по его предварительному запросу слота доступа, или для передачи с любого борта ПО 2 в режиме случайного доступа. Это назначение передается в маркере (сквиттере). Затем производят обмен пакетными данными «Воздух-Земля» на каждом активном ДКМВ канале в режиме HFDL с множественным доступом, например, L (до 26) подвижным объектам (при интенсивности потока 11 сообщений с борта и 6 сообщений с земли в час). При меньшей интенсивности потока сообщений возможно обслуживание большего количества ПО 2 на одном частотном канале HFDL. В ДКМВ диапазоне инициируют регистрацию на выбранной частоте связи (на соответствующем НК 1), осуществляют обмен пакетными данными в режиме TDMA HFDL через ДКМВ радиоканал «Воздух-Земля» с НК 1, на котором ПО 2 зарегистрирован, до тех пор, пока качество ДКМВ радиоканала «Воздух-Земля» превышает допустимый уровень. При ухудшении качества ДКМВ радиоканала ниже допустимого уровня выбирают новый ДКМВ радиоканал и соответствующий ему НК 1 и затем ПО 2 регистрируются на новом ДКМВ радиоканале и новом НК 1.To ensure DKMV communications, the usage time of each DKMV frequency channel is divided into time frames of 32 s duration, and each frame is divided into 13 time slots of 2.46 s duration to implement the time division multiple access channel (TDMA) protocol. In the first slot of each frame, a marker signal is emitted, containing receipts for all messages received by SC 1 from different software 2 in the previous two frames, the nominal frequencies of two neighboring SC 1, the database version (system table), and the purpose of using slots with 4 on the 13th of the current frame and slots of the 2nd and 3rd of the next frame. At the end of each frame, for each slot of the next frame, it is assigned to use this slot for transmission from the ground (NK 1) or for transmission from a specific board (PO 2) upon its preliminary request for an access slot, or for transmission from any board PO 2 in random mode access. This assignment is transmitted in the marker (squitter). Then, air-to-Earth packet data is exchanged on each active DKMV channel in HFDL mode with multiple access, for example, to L (up to 26) mobile objects (at a flow rate of 11 messages from the board and 6 messages from the ground per hour). With a lower message flow rate, more software 2 can be serviced on the same HFDL frequency channel. In the DKMV band, registration is initiated at the selected communication frequency (on the corresponding NK 1), packet data is exchanged in TDMA HFDL mode through the DKMV Air-to-Earth channel with the NK 1 on which PO 2 is registered, until the quality of the DKMV radio channel "Air-to-Earth" exceeds the permissible level. If the quality of the DKMV radio channel is below the acceptable level, the new DKMV radio channel and the corresponding NK 1 and then PO 2 are registered on the new DKMV radio channel and the new NK 1.

Для обеспечения MB связи на каждом НК 1 на каждой разрешенной MB частоте производят излучение сигналов маркеров (сквиттеров), которые являются To ensure MB communication at each NK 1, at each authorized MB frequency, the emission of marker signals (squitters), which are

сигналами связи/управления/синхронизации, с периодом 2 минуты. Сигналы маркеров разнесены во времени, чтобы ПО 2 могли оценить качество сигналов разных НК 1 и выбрать НК 1 для связи. Затем осуществляют обмен пакетными данными «Воздух-Земля» на активном MB канале для режима VDL-2 в режиме множественного доступа к каналу с прослушиванием несущей (CSMA) или на активном канале для VDL-4 в режиме множественного доступа к каналу с временным разделением и с самоорганизацией (STDMA). Активная частота MB связи и режим (например, VDL-2 или VDL-4) задаются вычислителем 24. На каждом ПО 2 по результатам оценки качества принятых сигналов маркеров разных НК 1 для каждого диапазона волн (ДКМВ и MB) выбирают лучшую частоту связи.communication / control / synchronization signals, with a period of 2 minutes. The signals of the markers are spaced in time, so that software 2 can evaluate the quality of the signals of different NK 1 and select NK 1 for communication. Then, the air-to-Earth packet data is exchanged on the active MB channel for VDL-2 mode in the mode of multiple access to the channel with listening to the carrier (CSMA) or on the active channel for VDL-4 in the mode of multiple access to the channel with time division and self-organization (STDMA). The active communication frequency MB and the mode (for example, VDL-2 or VDL-4) are set by the calculator 24. For each software 2, the best communication frequency is selected according to the quality of the received signals of the markers of different NK 1 for each wave band (DKMV and MB).

В MB диапазоне на каждом подвижном объекте 2 инициируют процедуру поиска частоты при включении оборудования или после разъединения линии, если ПО 2 не может больше обнаружить VDL пакеты от наземного комплекса 1 связи на текущей частоте. На ПО 2 пытаются идентифицировать частоту, на которой доступны услуги VDL, например, с помощью настройки радиостанции на общий канал сигнализации (CSC) и на другие частоты, на которых доступны услуги VDL. На ПО 2 сканируют частоту до тех пор, пока не обнаружат правильный пакет VDL с приемлемым адресом источника, или пока не истечет время таймера сканирования. В таком случае на ПО 2 настраивают радиостанцию на другую частоту и продолжают сканирование. На ПО 2 инициируют процедуру восстановления частоты, если он не может установить линию на текущей частоте или, если подуровень управления протоколом доступа к каналу (MAC) индицирует, что текущая частота перегружена. При этом настраивают радиостанцию на альтернативную частоту, используя данные из списка частотной поддержки, предварительно принятого по текущей линии связи. ПО 2 и НК 1 реализуют, например, следующие процедуры для организации радиоканала связи MB диапазона, например, в соответствии с DO-224A [9]:In the MB range on each moving object 2, a frequency search procedure is initiated when the equipment is turned on or after disconnecting the line if PO 2 can no longer detect VDL packets from the ground communication complex 1 at the current frequency. Software 2 attempts to identify the frequency at which VDL services are available, for example, by tuning the radio to a common signaling channel (CSC) and to other frequencies at which VDL services are available. Software 2 scans the frequency until it finds the correct VDL packet with an acceptable source address, or until the scan timer expires. In this case, on software 2, tune the radio station to a different frequency and continue scanning. On software 2, a frequency recovery procedure is initiated if it cannot establish a line at the current frequency or if the sub-layer of the Channel Access Protocol (MAC) control indicates that the current frequency is overloaded. At the same time, the radio station is tuned to an alternative frequency using data from the frequency support list previously received on the current communication line. PO 2 and NK 1 implement, for example, the following procedures for organizing an MB radio channel, for example, in accordance with DO-224A [9]:

- идентификацию наземной станции;- identification of the ground station;

- начальную установку линии;- initial installation of the line;

- модификацию параметров линии;- modification of the line parameters;

- «хэндофф», инициируемый ПО 2;- "handoff" initiated by software 2;

- «хэндофф», инициируемый НК 1 по запросу ПО 2;- “handoff” initiated by NK 1 at the request of PO 2;

- «хэндофф», инициируемый НК 1;- “handoff” initiated by NK 1;

- «хэндофф», инициируемый ПО 2 по запросу НК 1;- “handoff” initiated by software 2 at the request of NK 1;

- широковещательный «хэндофф» по запросу НК 1;- broadcast "handoff" at the request of NK 1;

- автонастройку.- auto-tuning.

Оборудование ПО 2 начинает анализировать сигналы маркеров MB и ДКМВ диапазонов, находясь на стоянке в зоне аэропорта после включения питания и проведения автоматического встроенного контроля технической исправности. Независимо от функционирования канала связи MB диапазона ПО 2 постоянно поддерживает канал связи ДКМВ диапазона в режиме HFDL с тем НК 1, качество радиоканала с которым является наилучшим или приемлемым. Во время полета каждым ПО 2 обеспечиваются автоматический выбор рабочей частоты из списка разрешенных частот, случайный и резервированный доступ к каналу связи с режиме множественного доступа с временным разделением, обмен данными с территориально разнесенными наземными комплексами 1, объединенными с помощью наземной сети передачи данных в единую систему.The software 2 starts to analyze the signals of the MB and DKMV range markers, being parked in the airport zone after turning on the power and conducting automatic built-in control of technical serviceability. Regardless of the functioning of the communication channel of the MB band, the software 2 constantly supports the communication channel of the DKMV band in the HFDL mode with that NK 1, the quality of the radio channel with which is the best or acceptable. During the flight, each SOFTWARE 2 provides automatic selection of the operating frequency from the list of allowed frequencies, random and redundant access to the communication channel with time division multiple access mode, data exchange with geographically spaced ground-based complexes 1, combined using a ground-based data transmission network into a single system .

Во время движения подвижные объекты 2, находящиеся в пределах радиогоризонта НК 1, обмениваются навигационными и другими данными, в том числе содержащими сведения о принадлежности к авиакомпании и номере рейса, по радиолинии связи MB диапазона с наземным комплексом 1. Принимаемые наземной радиостанцией 20 из канала «Воздух-Земля» сообщения через аппаратуру 23 передачи данных поступают в наземный вычислитель 24 АРМ, который может быть выполнен на базе серийной ПЭВМ. В нем в соответствии с принятым в системе протоколом обмена проводится идентификация принятого в сообщении адреса ПО 2 с адресами подвижных объектов, хранящимися в памяти вычислителя 24 АРМ и запоминающего устройства 29. При совпадении адреса подвижного объекта 2 с хранящимся в списке адресом информация о местоположении, параметрах движения ПО 2, бортовом номере, принадлежности к авиакомпании, номере рейса и состоянии его датчиков запоминается в вычислителе 24 АРМ. В наземном вычислителе 24 АРМ решаются задачи обеспечения постоянной устойчивой радиосвязи со всеми N ПО 2, определения государственной принадлежности по индексу, например, авиакомпании или судоходной компании, и идентификации типа воздушного судна (или морского судна) по известному классификатору Международной организации гражданской авиации (ICAO) (или Международной морской организации) (IMO). Информация об указанных индексах и типах ПО хранится в запоминающем устройстве 29 с входом/выходом 30 для оперативной смены массива данных наземного комплекса 1. При необходимости коррекции массива During movement, movable objects 2 located within the radio horizon of NK 1 exchange navigation and other data, including information on airline membership and flight number, via the MB band radio link with ground complex 1. Received by terrestrial radio station 20 from channel “ Air-to-Earth ”messages through the equipment 23 for data transmission enter the ground computer 24 AWP, which can be performed on the basis of a serial PC. In accordance with the exchange protocol adopted in the system, it identifies the received address of software 2 with the addresses of the moving objects stored in the memory of the computer 24 of the workstation and the storage device 29. If the address of the moving object 2 matches the address stored in the list, location information, parameters movement 2, flight number, airline affiliation, flight number and the state of its sensors is stored in the computer 24 AWP. The ground-based computer 24 AWP solves the problem of ensuring constant stable radio communication with all N PO 2s, determining state affiliation by index, for example, an airline or a shipping company, and identifying the type of aircraft (or ship) using the well-known classifier of the International Civil Aviation Organization (ICAO) (or International Maritime Organization) (IMO). Information about the indicated indices and types of software is stored in a storage device 29 with input / output 30 for quickly changing the data array of the ground complex 1. If necessary, correct the array

данных или ввода дополнительных данных используется вход/выход 3 наземного комплекса 1 для наземной сети передачи данных, подключенный к соответствующему входу/выходу наземного вычислителя 24 АРМ. На основе информации о государственной принадлежности, типах ПО 2, точном местонахождении всех ПО 2 и параметрах их движения осуществляются операции запоминания этих сообщений в наземном вычислителе 24 АРМ и вывод необходимых данных на экран монитора 27 АРМ ПК 1 в виде, удобном для восприятия оператором (диспетчером), сопровождения ПО 2 соответствующим образом по маршруту.data or input additional data, the input / output 3 of the ground complex 1 is used for the ground data network connected to the corresponding input / output of the ground computer 24 AWP. Based on information about the nationality, types of software 2, the exact location of all software 2 and the parameters of their movement, operations are performed to store these messages in the ground computer 24 AWP and output the necessary data to the monitor screen 27 AWP PC 1 in a form convenient for the operator (dispatcher) ), tracking software 2 accordingly along the route.

При выходе за пределы радиогоризонта НК 1 хотя бы одного из ПО 2 или приближении к границе зоны устойчивой радиосвязи, наземным комплексом 1 определяется программно один из ПО 2, который назначается первым ретранслятором сообщений. При постоянном изменении дальности между ПО 2 и НК 1 в качестве ретранслятора в течение определенного времени может быть назначен любой из N ПО 2, местоположение которого известно и оптимально по отношению к НК 1 и всем остальным ПО 2. По анализу местоположения и параметров движения остальных ПО 2 определяются оптимальные пути доставки сообщений к удаленному от НК 1 за радиогоризонт подвижному объекту 2 - получателю сообщения. Сообщение от НК 1 через последовательную цепочку, состоящую при необходимости из нескольких (от 1 до (N-1)) ПО 2, может быть доставлено к требуемому ПО 2 - получателю. Для этого на НК 1 в формирователе 26 типа ретранслируемых сообщений в заранее определенные разряды передаваемой кодограммы закладываются адрес ПО 2, назначенного первым ретранслятором, при необходимости адреса других подвижных объектов 2 - ретрансляторов, и адрес ПО 2 - получателя, обеспечивающих заданный трафик сообщения. Принятые и обработанные на ПО 2 устройствами 15, 14, 13, 12, 11 и 5 сообщения поступают в блок 9 анализа типа сообщений. Если сообщение предназначено для данного ПО 2, то после анализа решается вопрос о направлении данных по двунаправленной шине 18 на систему управления ПО 2, или о передаче сообщения в режиме ретрансляции к соседнему ПО 2. Для исключения коллизий минимизируется число разрядов в передаваемом сообщении и осуществляется ретрансляция данных последовательно во времени. При обмене данными по линии связи «оператор-пилот» (CPDLC), особенно при наличии потенциально конфликтной ситуации, экипаж должен полностью выполнять команды оператора НК 1, имеющего больший объем информации о ситуации воздушного движения в своей зоне ответственности. When leaving at least one of PO 2 beyond the radio horizon NK 1 or approaching the boundary of a stable radio communication zone, ground complex 1 determines software one of PO 2, which is assigned as the first relay of messages. With a constant range change between PO 2 and NK 1, for a certain time any of N N 2 can be assigned as a repeater, the location of which is known and optimal with respect to NK 1 and all other software 2. By analyzing the location and motion parameters of the remaining software 2, the optimal paths for message delivery to the mobile unit 2, which is remote from the NK 1 for the radio horizon, are determined — the message recipient. A message from NK 1 through a sequential chain, which if necessary consists of several (from 1 to (N-1)) software 2, can be delivered to the desired software 2 - the recipient. To do this, on NK 1 in the shaper 26 of the type of relayed messages, the address of the software 2 assigned by the first relay, if necessary the addresses of other mobile objects 2 - relays, and the address of software 2 - the receiver, providing the specified message traffic, are laid down in predefined bits of the transmitted codegram. Messages received and processed on software 2 by devices 15, 14, 13, 12, 11, and 5 are received in message type analysis unit 9. If the message is intended for this software 2, then after analysis the question of sending data via a bi-directional bus 18 to the control system of software 2, or of transmitting a message in relay mode to neighboring software 2, is solved. To avoid collisions, the number of bits in the transmitted message is minimized and relay is performed data sequentially in time. When exchanging data via the operator-pilot communication line (CPDLC), especially in the presence of a potentially conflict situation, the crew must fully comply with the commands of the NK 1 operator, who has more information about the air traffic situation in his area of responsibility.

Для этого с НК 1 оператором посылается на ПО 2 соответствующее сообщение, которое отображается на экране бортового блока 8 регистрации данных в виде согласованной отметки и формуляров, в которых могут быть отображены, например, требования о необходимости выполнения экипажем определенных действий. На основании принятых с НК 1 данных в бортовом вычислителе 5 ПО 2 совместно с наземным вычислителем 24 решается задача наличия опасных сближений с соседними ПО 2 с учетом их прогнозируемых положений и возможных маневров, определяется время следующих сеансов связи с получателями информации, подключенных к входу/выходу 4 наземной сети передачи данных. По информации, отображаемой на экране бортового блока 8 регистрации данных, экипажем ПО 2 по согласованию с оператором НК 1 при необходимости определяется направление дальнейшего движения и выполняемые маневры.For this purpose, with the NK 1, the operator sends a corresponding message to the software 2, which is displayed on the screen of the airborne data recording unit 8 in the form of an agreed mark and forms in which, for example, requirements are required for the crew to perform certain actions. Based on the data received from NC 1 in the on-board computer 5 software 2, together with the ground computer 24, the problem of the presence of dangerous proximity with neighboring software 2 is solved taking into account their predicted positions and possible maneuvers, the time of the next communication sessions with information receivers connected to the input / output is determined 4 terrestrial data networks. According to the information displayed on the screen of the airborne data recording unit 8, the crew of the software 2, in agreement with the operator of the NK 1, if necessary, determine the direction of further movement and the maneuvers performed.

Для каждого ПО 2 тенденции движения соседних ПО 2 и их государственная принадлежность при необходимости могут быть отображены на экране собственного бортового блока 8 регистрации данных, а на экране монитора 27 АРМ - всех ПО 2 в районе действия НК 1 с помощью характеризующих предыдущее местоположение ПО 2 отметок, формируемых вычислителями 5 и 24. По мере движения ПО 2 устаревшие отметки стираются. С загрузчика 16 данных через вход/выход 17 вводятся данные, например, с стандартной дискеты, о авиакомпании, которой принадлежит ВС, его бортовом номере, плане полета и другая необходимая информация. Загрузка в память бортового вычислителя 5 необходимых данных в виде системной таблицы, содержащей списки адресов, координат наземных комплексов и назначенных им частот связи, осуществляется во время предполетной подготовки каждого подвижного объекта 2. Системные таблицы загружаются также с помощью вычислителя 24 через вход/выход 3 наземной сети передачи данных.For each software 2, the trends of neighboring software 2 and their nationality, if necessary, can be displayed on the screen of their own on-board unit 8 for data recording, and on the monitor screen 27 of the AWP, for all software 2 in the area of NK 1 using the marks marking the previous location of software 2 generated by calculators 5 and 24. As software 2 moves, obsolete marks are erased. Data is loaded from the data loader 16 through the input / output 17, for example, from a standard diskette, about the airline that owns the aircraft, its flight number, flight plan, and other necessary information. Downloading to the memory of the on-board computer 5 the necessary data in the form of a system table containing lists of addresses, coordinates of ground complexes and the communication frequencies assigned to it, is carried out during the pre-flight preparation of each moving object 2. The system tables are also loaded using the computer 24 through the ground input / output 3 data network.

НК 1 гарантирует для каждого зарегистрированного на нем ПО 2 требуемые системные характеристики, а именно вероятность своевременной доставки сообщения с информацией о государственной принадлежности, типах и местоположении ПО 2 с заданной достоверностью и интенсивностью потока сообщений. Зная точные количественные зависимости указанных параметров для разных режимов обмена данными, НК 1 прогнозирует системные характеристики в зависимости от количества зарегистрированных на одном частотном канале ПО 2 и прекращает регистрацию новых ПО 2 (выставляет флаг «занятости» канала связи в сквиттеpax), NK 1 guarantees for each registered on it software 2 the required system characteristics, namely the likelihood of timely delivery of a message with information on nationality, types and location of software 2 with a given reliability and intensity of the message flow. Knowing the exact quantitative dependencies of these parameters for different modes of data exchange, NK 1 predicts system characteristics depending on the number of software 2 registered on one frequency channel and stops registering new software 2 (sets the “busy” flag of the communication channel in squitterpax),

если прогнозируемые системные характеристики деградируют ниже заданного уровня, уменьшая тем самым вероятность коллизий случайного доступа и, следовательно, задержку передачи сообщения.if the predicted system characteristics degrade below a predetermined level, thereby reducing the likelihood of random access collisions and, consequently, the delay in transmitting a message.

Сообщения о государственной принадлежности, типе, местоположении ПО 2 и параметрах его движения с привязкой к всемирному времени, получаемому с выходов приемников 7 и 25 сигналов навигационных спутниковых систем, например, ГЛОНАСС/GPS записываются в память вычислителей 5 и 24 [4, 5, 6]. Точная синхронизация слотов, используемых для обмена данными между абонентами системы, и их запланированное использование для передачи известно каждому пользователю по отношению к окружающим пользователям с известными координатами. Распределение слотов по объектам (ПО 2) осуществляется в вычислителях 5 и 24 с использованием координат объектов. Чем дальше находится ПО 2 от аэродрома или от зоны интенсивного движения ПО 2, тем меньше ему отводится слотов для передачи данных. Такая информация позволяет каждому НК 1 организовать высокоэффективное использование канала связи.Messages about state affiliation, type, location of software 2 and its movement parameters with reference to the world time received from the outputs of receivers 7 and 25 of the signals of navigation satellite systems, for example, GLONASS / GPS, are recorded in the memory of computers 5 and 24 [4, 5, 6 ]. The exact synchronization of the slots used for data exchange between subscribers of the system, and their planned use for transmission is known to each user in relation to surrounding users with known coordinates. The distribution of slots by objects (software 2) is carried out in computers 5 and 24 using the coordinates of the objects. The farther PO 2 is from the aerodrome or from the heavy traffic area of PO 2, the less slots for data transmission are allocated to it. Such information allows each NK 1 to organize highly efficient use of the communication channel.

В вычислителях 5 и 24 данные о государственной принадлежности, типе, местоположении ПО 2 используются для расчета навигационных характеристик, построения трасс движения каждого ПО 2, проведения других операций. В зависимости от выбранного интервала времени выдачи на НК 1 сообщений о местоположении ПО 2 в вычислителе 5 в заданное время формируется соответствующее сообщение с привязкой к глобальному времени проведения измерения координат ПО 2. Это время используется в вычислителе 24 НК 1 для известной операции построения экстраполяционных отметок от ПО 2 и определения других характеристик ПО 2 [4, 5]. В аппаратуре передачи данных 23 НК 1 и АПД 11 ПО 2 осуществляются известные операции: модуляции и демодуляции, кодирования и декодирования.In computers 5 and 24, data on state affiliation, type, location of software 2 are used to calculate navigation characteristics, build traffic paths of each software 2, and other operations. Depending on the selected time interval for the issuance of messages on the NK 1 location 2 software in the calculator 5 at a given time, a corresponding message is generated with reference to the global time for measuring coordinates of the software 2. This time is used in the computer 24 NK 1 for the known operation of constructing extrapolation marks ON 2 and definitions of other characteristics of ON 2 [4, 5]. In the data transmission equipment 23 NK 1 and APD 11 software 2, well-known operations are carried out: modulation and demodulation, encoding and decoding.

Благодаря наземной сети передачи данных для каждого ПО 2, оборудованного радиостанцией 14 ДКМВ диапазона, осуществляется передача пакетов данных автоматического зависимого наблюдения и других приложений CNS/ATM одновременно на несколько НК 1 и прием сквиттеров с нескольких НК 1. В этом случае на ПО 2 определяется НК 1, параметры радиосигналов которого принимаются наиболее устойчиво, и через него начинается обмен данными. В бортовом и наземном вычислителях 5 и 24 хранятся предварительно заложенные таблицы со списками наземных комплексов 1 и наборами назначенных им частот. В бортовом вычислителе Thanks to the ground-based data network for each software 2 equipped with a 14 DKMV radio station, data packets of automatic dependent monitoring and other CNS / ATM applications are transmitted simultaneously to several NK 1 and squitters are received from several NK 1. In this case, the NK is determined by software 2 1, the parameters of the radio signals which are received most stably, and through it the exchange of data begins. On-board and ground computers 5 and 24 store pre-laid tables with lists of ground systems 1 and sets of frequencies assigned to them. In the on-board computer

5 заложены также координаты всех НК 1. Каждый НК 1 в ДКМВ диапазоне периодически излучает сигналы маркеров (управления/синхронизации/связи) на всех назначенных ему частотах. Для установления линии связи с НК 1 в бортовой радиостанции 13, бортовой АПД 11 ПО 2 и бортовом вычислителе 5 ПО 2 автоматически анализируются принимаемые сигналы маркеров от всех наземных комплексов 1 на всех частотах и выбираются лучшие частоты (например, по отношению сигнал-помеха или величине мощности принимаемого сигнала) и наземные комплексы 1 за счет реализации известного] принципа адаптации по частоте и пространству [7]. Для повышения достоверности приема информации может быть использован помехоустойчивый код для прямой коррекции ошибок, например, сверточный или Рида-Соломона, и код, обнаруживающий не исправленные в модеме при прямой коррекции ошибки - избыточный циклический CRC [7]. Таким образом, каждый из ПО 2 может выходить на связь на нескольких рабочих частотах, известных всем участникам движения. Списки выделенных частот меняются в зависимости от времени суток и года, с учетом сезонных ионосферных изменений. При движении ПО 2 выходит на связь, выбирая для связи тот НК 1, условия распространения радиоволн для связи с которым в данный момент времени являются оптимальными. При этом совсем не обязательно, чтобы выбранный НК 1 был ближайшим. Составленный таким образом канал связи между ПО 2 и получателем (источником) информации, как правило, будет включать радиолинию ДКМВ диапазона и наземную сеть передачи данных. Этим обеспечивается увеличение дальности определения государственной принадлежности подвижных объектов 2, находящихся на расстояниях от НК 1 от нескольких сотен до 4-6 тысяч километров. Реализация адаптивных методов приема обеспечивает в ДКМВ каналах энергетический выигрыш порядка 9 дБ в сравнении с традиционными модемами с защитным интервалом для борьбы с многолучевостью, что эквивалентно дополнительным 3-4 тысячам км дальности определения государственной принадлежности подвижных объектов 2, при более высокой (в 10-20 раз) скорости передачи данных.5, the coordinates of all NK 1s are also included. Each NK 1 in the DKMV band periodically emits marker signals (control / synchronization / communication) at all frequencies assigned to it. To establish a communication line with NK 1 in the on-board radio station 13, on-board APD 11 software 2 and on-board computer 5 software 2, the received marker signals from all ground systems 1 at all frequencies are automatically analyzed and the best frequencies are selected (for example, signal-to-noise ratio or magnitude power of the received signal) and ground-based complexes 1 due to the implementation of the well-known] adaptation principle in frequency and space [7]. To increase the reliability of information reception, a noise-tolerant code can be used for direct error correction, for example, convolutional or Reed-Solomon, and a code that detects not corrected in the modem with direct error correction is an excessive cyclic CRC [7]. Thus, each of PO 2 can communicate at several operating frequencies, known to all participants in the movement. The lists of allocated frequencies vary with the time of day and year, taking into account seasonal ionospheric changes. When moving, software 2 communicates, choosing the NK 1 for communication, the conditions for the propagation of radio waves for communication with which at a given moment in time are optimal. Moreover, it is not necessary that the selected NK 1 be the closest. The communication channel drawn up in this way between PO 2 and the receiver (source) of information, as a rule, will include a DKMV radio line and a terrestrial data network. This ensures an increase in the range of determining the nationality of movable objects 2, located at distances from NK 1 from several hundred to 4-6 thousand kilometers. The implementation of adaptive reception methods provides in DCMV channels an energy gain of about 9 dB in comparison with traditional modems with a guard interval for combating multipath, which is equivalent to an additional 3-4 thousand km of determining the nationality of mobile objects 2, at a higher (10-20 times) data transfer rates.

Синхронизация работы абонентов наземной сети передачи данных осуществляется на основе использования всеми абонентами участниками движения единого глобального всемирного координированного времени (UTC), получаемого от существующих объектов глобальной навигационной спутниковой системы.The work of subscribers of the terrestrial data network is synchronized on the basis of the use by all subscribers of the participants of the movement of a single global universal coordinated time (UTC) received from existing objects of the global navigation satellite system.

Для взаимодействия наземных комплексов 1, оконечных пользователей и ПО 2 используется наземная сеть передачи данных. Она может быть реализована различными известными способами, например, при межсетевой работе НК 1 через центры коммутации пакетов, например, в соответствии с протоколом Х.25 [8]. Соединения между НК 1 и абонентами наземной сети передачи данных могут обеспечить трансляцию сообщения, адресованного пользователем определенному ПО 2 на тот наземный комплекс 1, на котором данный ПО 2 «зарегистрирован», и где в данный момент времени обеспечиваются оптимальные условия приема. Система радиосвязи с ПО 2 работает в автоматическом режиме без вмешательства оператора на выбранных частотах из списка частот, назначенного при планировании связи. При передаче данных по ДКМВ линии каждый частотный канал используется по протоколу множественного доступа с временным разделением (TDMA).For the interaction of ground-based complexes 1, end users and software 2, a ground-based data network is used. It can be implemented in various known ways, for example, during the interworking of NK 1 through packet switching centers, for example, in accordance with the X.25 protocol [8]. Connections between NK 1 and subscribers of a terrestrial data network can transmit a message addressed by a user to a specific software 2 to the ground complex 1 where this software 2 is “registered” and where optimal reception conditions are provided at a given time. The radio communication system with software 2 operates in automatic mode without operator intervention at the selected frequencies from the list of frequencies assigned during communication planning. When transmitting data over a DCMV line, each frequency channel is used over time division multiple access (TDMA) protocol.

Передача маркера на каждой активной частоте имеет свое смещение относительно начала ведущего кадра, указанное в системной таблице. Ведущий кадр начинается каждый день в Топ=00:00.0 универсального координированного времени (UTC) [6, 12]. Этим обеспечивается предотвращение взаимных помех между передачами от наземных комплексов 1 и от многих ПО 2 в одном и том же слоте. На одном канале обеспечивается обслуживание до 26 ПО 2.The transfer of the marker at each active frequency has its offset relative to the beginning of the leading frame indicated in the system table. The leading frame begins every day at T op = 00: 00.0 universal coordinated time (UTC) [6, 12]. This ensures the prevention of mutual interference between transmissions from ground-based systems 1 and from many software 2 in the same slot. On one channel, up to 26 software 2 services are provided.

На момент подачи заявки разработаны алгоритмы функционирования и соответствующее программное обеспечение заявляемой системы радиосвязи. Узлы 5, 6-15, 19-28 одинаковые с прототипом.At the time of application submission, functioning algorithms and corresponding software of the claimed radio communication system have been developed. Nodes 5, 6-15, 19-28 are the same as the prototype.

Вводимые узлы 16 и 29 могут быть выполнены на серийном загрузчике, используемом в современных воздушных судах и модулях перепрограммируемой флеш-памяти соответственно.Input nodes 16 and 29 can be performed on a serial bootloader used in modern aircraft and flash reprogrammable memory modules, respectively.

Заявляемая модель имеет следующие преимущества:The inventive model has the following advantages:

- обеспечение автоматического определения государственной принадлежности воздушных судов с помощью сигналов линии передачи данных MB диапазона;- ensuring the automatic determination of the nationality of aircraft using the signals of the MB data band;

- определение государственной принадлежности воздушных судов, находящихся за пределами прямой видимости, с помощью сигналов линии передачи данных ДКМВ диапазона;- determination of the nationality of aircraft located outside the line of sight using signals from the DKMV data transmission line;

- сопровождение воздушных судов по маршруту следования, с использованием признака государственной принадлежности в сообщениях, принятых с ПО 2 по линиям передачи данных MB и ДКМВ диапазонов;- escort of aircraft along the route, using the attribute of nationality in messages received from PO 2 on MB and DKMV data lines;

- определение государственной принадлежности воздушных судов в районах, где отсутствуют вторичные обзорные радиолокаторы;- determination of state ownership of aircraft in areas where there are no secondary surveillance radars;

- упрощение процесса определения государственной принадлежности воздушных судов обнаружения за счет постоянного анализа информации с датчиков ПО 2 и формирования на экране монитора АРМ отметки, визуально привлекающей внимание оператора (диспетчера).- simplification of the process of determining the state of detection aircraft due to the continuous analysis of information from sensors 2 and the formation on the monitor screen of the workstation monitor, visually attracting the attention of the operator (dispatcher).

ЛИТЕРАТУРА:LITERATURE:

1. М.Сколник. Введение в технику радиолокационных систем: Пер. с англ. - М.: Мир, 1965. - 747 с.1. M. Skolnik. Introduction to the technique of radar systems: Per. from English - M .: Mir, 1965 .-- 747 p.

2. Технические системы и средства, создаваемые для Единой системы организации воздушного движения России. Каталог. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: ОАО «НИИЭИР», 1998. - 159 с.2. Technical systems and facilities created for the Unified Air Traffic Management System of Russia. Catalog. Ed. 2nd rev. and add. M .: NIIEIR OJSC, 1998. - 159 p.

3. Патент РФ (полезная модель) №52290 U1, М. Кл. Н04В 7/26. (прототип).3. RF patent (utility model) No. 52290 U1, M. Kl. HB04 7/26. (prototype).

4. Д.С.Конторов, Ю.С.Голубев-Новожилов. Введение в радиолокационную системотехнику. - М.; Сов. Радио, 1971, 367 с.4. D.S. Kontorov, Yu.S. Golubev-Novozhilov. Introduction to radar systems engineering. - M .; Owls Radio, 1971, 367 pp.

5. Б.И.Кузьмин «Сети и системы цифровой электросвязи», часть 1 «Концепция» ИКАО CNS/ATM. Москва Санкт-Петербург: ОАО «НИИЭР», 1999, 206 с.5. B.I. Kuzmin “Digital Telecommunication Networks and Systems”, part 1 “Concept” of ICAO CNS / ATM. Moscow St. Petersburg: NIIER OJSC, 1999, 206 p.

6. GPS - глобальная система позиционирования. - М.: ПРИН, 1994, 76 с.6. GPS - a global positioning system. - M .: PRIN, 1994, 76 p.

7. Руководство по ВЧ-линии передачи данных (Doc9741 - AN/962). Издание первое. - ICAO, 2000, 148 с.7. Guidance on the HF data link (Doc9741 - AN / 962). First edition. - ICAO, 2000, 148 p.

8. Автоматизированные системы управления воздушным движением: Новые информационные технологии в авиации: Учеб. Пособие / P.M.Ахмедов, А.А.Бибутов, А.В.Васильев и др.; под ред. С.Г.Пятко и А.И.Красова. - СПб.: Политехника, 2004.8. Automated air traffic control systems: New information technologies in aviation: Textbook. The manual / P.M. Akhmedov, A.A. Bibutov, A.V. Vasiliev and others; under the editorship of S.G. Pyatko and A.I. Krasov. - St. Petersburg: Polytechnic, 2004.

9. RTCA/DO-224A. Стандарты минимальных характеристик структур сигналов в эфире авиационных систем (MASPS) для улучшенной ОВЧ цифровой передачи данных, включая совместимость с технологиями цифровой речи. 2000.9. RTCA / DO-224A. Aeronautical Systems Minimum Signal Structure Standards (MASPS) Standards for Advanced VHF Digital Data Transmission, including Compatibility with Digital Voice Technologies. 2000.

Claims (1)

Система радиосвязи с подвижными объектами (ПО), состоящая из М наземных комплексов (НК), каждый из которых содержит наземные антенны MB и ДКМВ диапазонов, связанные соответственно с радиостанциями MB и ДКМВ диапазонов, которые подключены двухсторонними связями через наземную аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места (АРМ), первый вход которого подключен к приемнику сигналов навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ, формирователь типа ретранслируемых сообщений, соединенный двухсторонними связями со вторым входом/выходом вычислителя АРМ, а третий вход/выход вычислителя АРМ соединен с соответствующим входом/выходом наземной сети передачи данных, N подвижных объектов, в состав каждого из которых входят бортовые антенны MB и ДКМВ диапазонов, связанные соответственно с бортовыми радиостанциями MB и ДКМВ диапазонов, которые подключены двухсторонними связями через бортовую аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу бортового вычислителя, бортовой анализатор типа принимаемых сообщений и бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений подключены к второму и третьему входам/выходам бортового вычислителя соответственно, бортовые датчики и приемник сигналов навигационных спутниковых систем подключены к первому и второму входам бортового вычислителя соответственно, выход бортового вычислителя подключен к входу монитора, четвертый вход/выход бортового вычислителя подключен к двунаправленной шине системы управления подвижным объектом, причем передача данных с НК обеспечивается по цепочке последовательно соединенных первого ПО, второго ПО и далее до N-го ПО, а передача данных с N-го ПО на НК осуществляется в обратном порядке, наземная сеть передачи данных с входом/выходом системы подключена двухсторонними связями к каждому из М НК, отличающаяся тем, что в состав системы на каждом наземном комплексе введено дополнительно запоминающее устройство с входом/выходом для оперативной смены массива данных, подключенное к четвертому входу/выходу вычислителя АРМ, пятый вход/выход которого подключен к управляющему входу/выходу наземной радиостанции ДКМВ диапазона, а на каждом подвижном объекте введен дополнительно загрузчик данных с входом/выходом для ввода данных, соединенный двухсторонними связями с пятым входом/выходом бортового вычислителя, шестой вход/выход которого подключен к управляющему входу/выходу бортовой радиостанции ДКМВ диапазона.
Figure 00000001
A radio communication system with moving objects (PO), consisting of M ground-based complexes (NK), each of which contains terrestrial antennas MB and DKMV bands, respectively associated with radio stations MB and DKMV bands, which are connected by two-way communications through ground-based data transmission equipment to the first input to the output of the computer of the automated workstation (AWS), the first input of which is connected to the receiver of signals of navigation satellite systems, the second input is to the AWP control panel, and the output is to the AWP monitor, shaper type of relay messages, connected by two-way communications with the second input / output of the AWP calculator, and the third input / output of the AWP calculator is connected to the corresponding input / output of the terrestrial data network, N mobile objects, each of which includes on-board antennas of the MB and DKMV ranges, associated respectively with the on-board radio stations MB and DKMV ranges, which are connected by two-way communications via the on-board data transmission equipment to the first input / output of the on-board computer, on-board analyzer type and received messages and an on-board driver of the type of relayed messages are connected to the second and third inputs / outputs of the on-board computer, respectively, on-board sensors and a receiver of signals from navigation satellite systems are connected to the first and second inputs of the on-board computer, respectively, the output of the on-board computer is connected to the monitor input, the fourth input / the output of the on-board computer is connected to the bidirectional bus of the moving object control system, and data transmission from the NK is provided through a chain e connected in series with the first software, the second software and further to the N-th software, and the data are transferred from the N-th software to the NK in the reverse order, the ground data network with the input / output of the system is connected by two-way connections to each of the M NK, different the fact that an additional storage device with input / output for online data array change is connected to the system at each ground complex, connected to the fourth input / output of the workstation computer, the fifth input / output of which is connected to the control input / output of the ground DKMV radio station, and on each mobile object, an additional data loader with input / output for data input is introduced, connected by two-way communications with the fifth input / output of the on-board computer, the sixth input / output of which is connected to the control input / output of the DKMV on-board radio station.
Figure 00000001
RU2007118075/22U 2007-05-14 2007-05-14 RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS RU68212U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007118075/22U RU68212U1 (en) 2007-05-14 2007-05-14 RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007118075/22U RU68212U1 (en) 2007-05-14 2007-05-14 RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU68212U1 true RU68212U1 (en) 2007-11-10

Family

ID=38958807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007118075/22U RU68212U1 (en) 2007-05-14 2007-05-14 RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU68212U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2681692C1 (en) * 2017-10-16 2019-03-12 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" High-frequency data exchange system
CN111107576A (en) * 2018-10-26 2020-05-05 塔塔咨询服务有限公司 Method for detecting active radio frequency wireless communication signals in an area

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2681692C1 (en) * 2017-10-16 2019-03-12 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" High-frequency data exchange system
CN111107576A (en) * 2018-10-26 2020-05-05 塔塔咨询服务有限公司 Method for detecting active radio frequency wireless communication signals in an area
CN111107576B (en) * 2018-10-26 2023-04-14 塔塔咨询服务有限公司 Method for detecting active radio frequency wireless communication signals in an area

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10453347B2 (en) Method and systems for increasing capacity and safety of aeronautical safety-of-life services and data links
US9569971B2 (en) Satellite communication network
RU68211U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
Schafer et al. OpenSky report 2016: Facts and figures on SSR mode S and ADS-B usage
RU2557801C1 (en) System for radio communication with mobile objects
RU2319304C2 (en) Complex of onboard digital communication instruments
RU44907U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
RU2544007C2 (en) System for radio communication with mobile objects
US7551120B1 (en) Method and a system for filtering tracks originating from several sources and intended for several clients to which they are supplied
RU115592U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
RU68212U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
RU2530015C2 (en) System of radio communication with moving objects
RU2535922C1 (en) System for radio communication with mobile objects
EP4307011A1 (en) System for local area detection and alerting of global navigation satellite system (gnss) spoofing
KR20090069412A (en) Cockpit display of traffic information for automatic dependent surveillance - broadcast
RU104802U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
US8692703B1 (en) Mapping, storage, retrieval and display of high energy electromagnetic radiation emitters
RU2516686C2 (en) System for radio communication with mobile objects
RU52289U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
RU2505929C1 (en) System for radio communication with mobile objects
RU2535923C1 (en) System for radio communication with mobile objects
RU111372U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
RU106064U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
RU2516868C1 (en) System for radio communication with mobile objects
RU2290763C1 (en) System for determining position and tracking remote movable objects

Legal Events

Date Code Title Description
PC12 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models

Effective date: 20120702

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130515