Мобильная система оповещения повышенной дальности с высокой помехоустойчивостью

Полезная модель относится к области техники радио- и электросвязи и может быть использована для оповещения личного состава частей и подразделений в полевых условиях и сложной радиопомеховой обстановки, на местности с перепадами высот до 500 метров на дальности до 50 км.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение гарантированной передачи служебных сообщений между малогабаритными подвижными станциями абонентов и базовой станцией в полевых условиях с перепадами высот до 500 метров на дальности до 50 км.

Мобильная система оповещения повышенной дальности с высокой помехоустойчивостью содержит индивидуальную подвижную станцию абонента 1, передвижную базовую станцию 2, центр коммутации подвижной связи 3 и сеть общего пользования 4.

Мобильная система оповещения повышенной дальности с высокой помехоустойчивостью обеспечивает передачу служебных сообщений на дальность до 50 км в полевых условиях с перепадами высот до 500 метров в сложной радиопомеховой обстановке с использованием малогабаритных индивидуальных подвижных станций абонентов.

Полезная модель относится к области техники радио- и электросвязи и может быть использована для оповещения личного состава частей и подразделений в полевых условиях и в условиях сложной радиопомеховой обстановки, на местности со средними перепадами высот до 500 метров на дальности до 50 км.

Для уменьшения времени, затрачиваемого на доведение служебной информации до подчиненного личного состава, используют автоматизированные системы передачи информации. При расположении личного состава в черте городской застройки, в здании или в группе корпусов, автоматизированная передача информации может быть реализована с рабочих мест, оборудованных с использованием ПЭВМ, объединенных в локальные или региональные сети, либо с использованием телефонной сеть общего пользования (ТФОП). Задача оповещения личного состава, выполняющего задачи за пределами зданий, значительно усложняется [1].

Для организации оповещения личного состава вне стационарных рабочих мест автоматизированную систему передачи информации реализуют с использованием радиосвязи, передачи информации но пейджинговым средствам, сети сотовой связи либо через спутниковый канал связи.

Для обеспечения максимальной мобильности, помехоустойчивости и дальности системы оповещения личного состава при выполнении поставленных задач необходимо обеспечить минимальные массогабаритные характеристики подвижных абонентских станций пользователей, обосновать выбор структуры сигнала, скорости передачи информации и частотного диапазона.

Таким образом, недостатками автоматизированных систем передачи ин4юрмации реализованных с помощью существующих средств радиосвязи, являются большие массогабаритные размеры и недостаточная дальность передачи сигналов оповещения в условиях помех. Спутниковый канал связи является ограниченным по количеству обслуживаемым абонентов, дорогостоящим и ограниченным к применению в условиях ведения боевых действий.

Наиболее близким к предлагаемому решению система мобильной связи для осуществления связи с мобильными телефонами, включающая неподвижные порты радиосвязи, подключенные к телефонной сети, содержащая интерфейс радиосвязи для передачи сигналов к мобильным телефонам и получения сигналов радиосвязи от мобильных телефонов, подвижную базовую станцию, размещенную с возможностью перемещения независимо от мобильных телефонов в ограниченной зоне относительно неподвижного порта радиосвязи, при этом подвижная базовая станция содержит первый интерфейс радиосвязи, принимающий сигналы радиосвязи, передаваемые мобильными телефонами, и передающий сигналы радиосвязи на неподвижный порт радиосвязи, и второй интерфейс радиосвязи, принимающий сигналы радиосвязи, передаваемые неподвижным портом радиосвязи, и передающий сигналы радиосвязи к мобильным телефонам |2|.

Недостаткам и системы прототипа являются:

- используемый частотный диапазон ограничивает возможность применения на больших расстояниях (до 50 км) в условиях пересеченной (горной) местности с перепадами частот до 500 м, для мобильных телефонов радиус доступа к базовой станции не превышает 8 км на открытой местности и 2 км в условиях города;

- используемый частотный диапазон подвержен значительным влияниям от погодных условий и от условий использования в конкретной местности (дождь, туман, мокрый лес, высокие заросли камыша, контактная сеть железных дорог, металлоконструкции промышленных объектов, плотная городская застройка, подвальные помещения, лифты и др.);

- низкая помехоустойчивость ввиду использования широкой полосы спектра телефонного сигнала значительно уменьшает соотношение сигнал/шум, что увеличивает вероятность поражения сосредоточенной в полосе помехой;

- низкая помехоустойчивость и отсутствие скрытности ввиду отсутствия в стандартах мобильной телефонной связи мощного помехоустойчивого кодирования сообщения, алгоритмов криптозащиты и псевдослучайной перестройки рабочей частоты;

- отсутствие центра коммутации подвижной связи, что ограничивает возможности удаленного подключения к телефонной сети общего пользования.

Предлагаемая цифровая система высоконадежной передачи данных имеет особенности построения, отличающие ее от прототипа:

- по назначению и уровню решаем ых задач систем радиосвязи и систем радиоуправления;

- по принципам доведения сигналов радиосвязи и радиоуправления до абонента или объекта управления (используемые сигнально-кодовые конструкции; способы кодирования/декодирования; параметры надежности доставки, имитостой кости и имитозащищенности, трансформации команд управления; алгоритмы работы радиолинии и др.);

- по аппаратно-программной реализации и параметров технических средств систем радиосвязи и систем радиоуправления;

- по организации систем радиосвязи и систем радиоуправления. Задача полезной модели - обеспечение гарантированной передачи служебных сообщений (с вероятностью доведения информации не менее 0,95) между малогабаритными подвижными станциями абонентов и базовой станцией в полевых условиях с перепадами высот до 500 метров на дальности до 50 км.

Поставленная задача достигается тем, что в мобильной системе оповещения повышенной дальности с высокой помехоустойчивостью, содержащей передвижную базовую станцию и индивидуальную подвижную станцию абонента, которые выполнены с возможностью обмена служебными сообщениями в виде двоичных кодовых комбинаций длительностью не более 2 минут, передаваемых в коротковолновом диапазоне частот, дополнительно введены центр коммутации подвижной связи, сеть общего пользования, причем выход индивидуальной подвижной станции абонента соединен с первым входом передвижной базовой станции, первый выход которой соединен с первым входом центра коммутации подвижной связи, первый выход которого соединен с входом сети общего пользования, выход которой соединен со вторым входом центра коммутации подвижной связи, второй выход которого соединен со вторым входом передвижной базовой станции, выход которой соединен с входом индивидуальной подвижной станции абонента.

Полученный технический результат предлагаемого технического

решения, обеспечивающий высокую надежность и скрытность доведения приказов и сигналов в любых условиях в пределах оперативной дальности 50 км достигается:

1) использованием частотного диапазона коротких волн с известной способностью огибания препятствий, проникновением в грунт, слабой зависимостью от погодных условий;

2) использованием узкополосных сигналов со специальными видами модуляции с псевдослучайной перестройкой радиочастот;

3) использованием мощных помехоустойчивых кодов с большой исправляющей способностью, введением алгоритмов криптозащиты информации с дли иным ключом;

4) использованием при обмене информацией формализованных зашифрованных сообщений с разграничением прав доступа;

5) наличием в составе мобильной системы центра коммутации подвижной связи диапазона коротких волн с аппаратурой дальней адаптивной автоматизированной радиосвязи.

Нa фиг.1 показана мобильная система оповещения повышенной дальности с высокой помехоустойчивостью, содержащая индивидуальную подвижную станцию абонента 1, передвижную базовую станцию 2, центр коммутации подвижной связи 3 и сеть общего пользования 4.

В качестве центра коммутации подвижной связи 3 и сети общего пользования 4 используются существующие прототипы.

Передвижная базовая станция 2 представляет собой автомобиль с повышенной проходимостью, где в кузове автомобиля расположена приемно-передающая аппаратура, обслуживающая до 300 индивидуальных подвижных станций абонентов.

Индивидуальная подвижная станция абонента 1 представляет собой переносной малогабаритный приемо-передатчик размерами 65×65×30 мм и массой не более 400 гр., с возможностью приема, отображения и передачи введенных служебных сообщений.

Работа мобильной системы оповещения повышенной дальности с высокой помехоустойчивостью в режиме передачи служебных сообщений выглядит- следующим образом. Передвижная базовая станция 2 разворачивается в центре района выполнения задач, радиус зоны которой составляет до 50 км. Для организации обмена информации между передвижной базовой станцией 2 и индивидуальной подвижной станцией абонента 1 используются сигналы оповещения в виде двоичных кодовых комбинаций длительностью не более 2 мин, передаваемые в коротковолновом диапазоне частот. За счет выбора низкой скорости передачи информации 48 Вод и большой длительности сигнала оповещения обеспечивается высокая помехоустойчивость радиоприемной аппаратуры индивидуальной подвижной станции абонента 1 и передвижной базовой станции 2. Помехозащищенность системы оповещения также осуществляется выбором псевдослучайных рабочих частот, работой в узкой полосе частот и применением специальных видов модуляции сигналов, методов кодирования информации. При передаче сигналов оповещения используется передатчик индивидуальной подвижной станции абонента 1 мощностью 3 Вт.

Организация связи между передвижными базовыми станциями 2 и центрами коммутации подвижной связи 3 осуществляется при помощи существующей приемно-передающей аппаратуры мощностью не более 1 кВт. Центры коммутации подвижной связи 3 подключаются напрямую к сети общего пользования 4 и могут принимать и передавать информацию нескольким базовым станциям одновременно.

Таким образом, мобильная система оповещения повышенной дальности с высокой помехоустойчивостью обеспечивает передачу служебных сообщений на дальность до 50 км в полевых условиях с перепадами высот до 500 метров в сложной радиопомеховой обстановке с использованием малогабаритных индивидуальных подвижных станций абонентов 1.

Источники информации

1. Локальные сети. Модернизация и поиск неисправностей. - 2-е изд., переработанное и дополненное / Поляк-Брагинский А.В. - СПб.: БХВ-Петербург, 2009. - 832 с.

2. Патент 2141726, Н04В 7/26

Мобильная система оповещения повышенной дальности с высокой помехоустойчивостью, содержащая передвижную базовую станцию и индивидуальную подвижную станцию абонента, которые выполнены с возможностью обмена служебными сообщениями в виде двоичных кодовых комбинаций длительностью не более 2 мин, передаваемых в коротковолновом диапазоне частот, отличающаяся тем, что дополнительно введены центр коммутации подвижной связи, сеть общего пользования, причем выход индивидуальной подвижной станции абонента соединен с первым входом передвижной базовой станции, первый выход которой соединен с первым входом центра коммутации подвижной связи, первый выход которого соединен с входом сети общего пользования, выход которой соединен со вторым входом центра коммутации подвижной связи, второй выход которого соединен со вторым входом передвижной базовой станции, выход которой соединен с входом индивидуальной подвижной станции абонента.