Комплекс стационарных технических средств автоматизации управления
Техническое решение относится к области информационных и телекоммуникационных технологий и может использоваться для автоматизации деятельности штабов соединений и подразделений силовых структур, в частности в тактическом звене управления.
Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет применения средств радиосвязи и средств временной синхронизации.
Для получения этого результата в предлагаемый комплекс стационарных технических средств автоматизации управления введены по крайней мере одна радиостанция первого типа (2) и/или по крайней мере одна радиостанция второго типа (4), первая антенна для работы в радиосети (3), вторая антенна для работы в радиосети (5), средства обмена данными (7), станция электроснабжения (8), навигационно-временная аппаратура (9), по крайней мере по одному источнику вторичного электропитания (10, 11), пульт управления (12).
Предлагаемое устройство относится к области информационных и телекоммуникационных технологий и может использоваться для автоматизации деятельности штабов соединений и подразделений силовых структур, в частности в тактическом звене управления.
Для обеспечения надежной оперативной связи должностных лиц штабов соединений и подразделений, а также дежурных служб с подчиненными и взаимодействующими подразделениями наряду с проводными средствами для передачи данных и речи используется радиосвязь. Радиосвязь также позволяет быстро развернуть сеть связи при передислокации штабов во время учений или чрезвычайных ситуаций.
В связи с широким распространением сотовой связи важно в условиях повседневной деятельности также обеспечить возможность связи абонентов сотовых сетей и абонентов радиосетей в подразделениях.
Еще одной особенностью функционирования средств автоматизации управления военного назначения является необходимость синхронизации во времени средств вычислительной техники и связи.
Известен комплекс средств автоматизации командного пункта тактического соединения по патенту РФ на ПМ 
41889, G06F 15/16, 2004 г.
Устройство содержит комплекс средств передачи данных для связи с внешними абонентами, с которыми также связан выход речевой телефонной линии комплекса, локальную вычислительную сеть ЭВМ, связывающую между собой ЭВМ автоматизированных рабочих мест и ЭВМ отображения, графопостроитель, проектор (средство отображения коллективного пользования) и средства итогового документирования, позволяет организовать параллельную работу 26 автоматизированных рабочих мест (АРМ) и обмен информацией с 52 абонентами. Данный известный комплекс может быть представлен либо в стационарном, либо в мобильном исполнении.
Недостатком известного комплекса является то, что в нем отсутствуют средства радиосвязи и временной синхронизации.
Известен подвижный комплекс средств автоматизации управления по пат. РФ 2266563, G06F 17/60, 2005 г.
Комплекс предназначен для решения задач тылового и технического обеспечения на семи АРМ, объединенных локальной вычислительной сетью (ЛВС), обработки картографической информации, автоматизированного обмена информацией с вышестоящими и нижестоящими органами тылового (технического) обеспечения, управления нижестоящими органами тылового (технического) обеспечения как в автоматизированном, так и в неавтоматизированном режимах, обеспечения телефонной связи (открытой и закрытой) с вышестоящими и нижестоящими пунктами управления (ПУ), радиосвязи при движении в колонне.
Подвижный комплекс средств автоматизации управления содержит АРМ командира бригады и два рабочих места должностных лиц, размещенных в командирском и оперативном отсеках штабного прицепа, два автоматизированных рабочих места должностных лиц, размещенных в оперативном отсеке штабной машины.
Недостатками устройства являются его громоздкость и избыточность состава аппаратуры, обусловленные его специализацией (решение задач управления органами тылового и технического обеспечения на уровне бригады) и, следовательно, невозможность применения на нижних уровнях тактического звена управления.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является комплекс средств автоматизации управления нижнего звена по пат. РФ 73096, G06F 13/00, 2008 г., принятый за прототип.
Укрупненная блок-схема устройства-прототипа представлена на фиг.1, где обозначено:
11-1m - автоматизированные рабочие места (АРМ);
18 1 - телефонная сеть общего пользования (ТСОП);
182 - выделенные каналы;
19 - выключатель;
20 - линия электропередачи;
21 - автоматизированное рабочее место обмена данными АРМ «Веста-МСВС» абонентский комплект.
Комплекс средств автоматизации управления нижнего звена, содержит автоматизированные рабочие места 1 1-1m, включающие АРМ должностных лиц индивидуального и коллективного пользования, состоящие из рабочей станции (PC) с подключенными к ней принтером и сканером, АРМ начальника, состоящее из переносной электронной машины Notebook, а также сервер базы данных (БД), АРМ администратора по защите информации, АРМ администратора сети, состоящее из рабочей станции с подключенным к ней сканером и принтером, автоматизированное рабочее место обмена данными АРМ «Веста-МСВС» абонентский комплект 21. Все автоматизированные рабочие места, АРМ «Веста-МСВС» 21 объединены локальной вычислительной сетью ЛВС, подключены через автоматический выключатель 19 к линии электропередачи 20 сети 380/220 В по электропитанию. АРМ «Веста-МСВС» 21 соединено также с телефонной сетью общего пользования 181 и выделенными телефонными каналами связи 182.
Устройство-прототип работает в составе комплекса средств автоматизации управления межотраслевой автоматизированной системы военного образования. Комплекс средств автоматизации управления нижнего звена применяется для автоматизации управления военным учебным заведением (см. патент РФ 82891, G06F 13/00, 2008 г.«Комплекс средств автоматизации управления»).
Устройство-прототип работает следующим образом. Должностные лица ВУЗа, имеющие доступ к системе и информации в соответствии с программой разграничения доступа, формируют на рабочих станциях автоматизированных рабочих мест документы, справки, распоряжения и т.д., используемые как в данном органе управления, так и абонентами верхних звеньев управления. При этом должностное лицо может выбирать из базы данных сервера БД необходимую информацию, сканировать и печатать документы. Подготовленный документ для абонента верхнего звена управления через ЛВС отправляется на АРМ «Веста-МСВС» абонентский комплект, который обеспечивает обмен закрытой документальной информацией по открытым общегосударственным телефонным линиям связи - телефонной сети общего пользования (ТСОП) и по выделенными телефонными каналам связи. Через этот же АРМ «Веста-МСВС» и ЛВС на АРМ должностного лица поступают документы в электронном виде от абонентов верхнего или нижнего звена управления. Во время совещаний при необходимости коллективного просмотра видео- и компьютерной информации используется соответствующая система отображения из состава АРМ начальника. Выключателем обеспечивается соединение комплекса по питанию и разрыв соединения с линией электропередачи сети 380/220 В.
Недостатками устройства-прототипа являются ограниченные функциональные возможности, определяемые отсутствием средств радиосвязи и средств временной синхронизации.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей комплекса.
Для решения поставленной задачи в комплекс средств автоматизации управления, содержащий автоматизированные рабочие места (АРМ) должностных лиц, которые объединены локальной вычислительной сетью (ЛВС), согласно полезной модели, введены по крайней мере одна радиостанция первого типа с приемопередатчиком, подключенным к соответствующей антенне для работы в радиосети и/или по крайней мере одна радиостанция второго типа с двумя приемопередатчиками, соединенными межсетевым шлюзом для организации взаимодействия между радиосетью и сотовой сетью, первый приемопередатчик подключен к соответствующей антенне для работы в радиосети, а второй приемопередатчик подключен к соответствующей антенне для работы в сотовой сети, пульт управления, средства обмена данными (СОД), соответствующие выходы-входы которых подключены к соответствующим антеннам и проводным линиям связи, станция электроснабжения, формирующая на своих выходах напряжения необходимых номиналов для питания аппаратуры, выход которой подключен к соответствующим входам СОД и навигационно-временной аппаратуры, выход которой соединен с одним из АРМ по последовательному интерфейсу или по ЛВС, также для питания по крайней мере одной радиостанции первого и/или по крайней мере одной радиостанции второго типа подключены соответствующие источники вторичного электропитания, кроме того, пульт управления и СОД подключены к ЛВС.
Схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где обозначено: 11-1m - автоматизированные рабочие места;
2 - радиостанция первого типа;
3 - первая антенна для работы в радиосети;
4 - радиостанция второго типа;
5 - вторая антенна для работы в радиосети;
6 - антенна для работы в сотовой сети;
7 - средства обмена данными;
8 - станция электроснабжения;
9 - навигационно-временная аппаратура;
10 - источник вторичного электропитания для радиостанции первого типа;
11 - источник вторичного электропитания для радиостанции второго типа;
12 - пульт управления.
Предлагаемое устройство содержит автоматизированные рабочие места (АРМ) должностных лиц 11-1m , по крайней мере одну радиостанцию первого типа 2 с приемопередатчиком, подключенным к соответствующей антенне для работы в радиосети 3 и/или по крайней мере одну радиостанцию второго типа 4 с двумя приемопередатчиками, первый приемопередатчик подключен к соответствующей антенне для работы в радиосети 5, а второй приемопередатчик подключен к соответствующей антенне для работы в сотовой сети 6, также пульт управления 12 и средства обмена данными (СОД) 7, соответствующие выходы-входы которых подключены к соответствующим антеннам и проводным линиям связи. АРМ 11-1m, СОД 7, пульт управления 12 объединены локальной вычислительной сетью. Также устройство содержит станцию электроснабжения (СЭС) 8, формирующую на своих выходах напряжения необходимых номиналов для питания аппаратуры, выход которой подключен к соответствующим входам СОД 7 и навигационно-временной аппаратуры 9, выход которой соединен с одним из АРМ по последовательному интерфейсу или через ЛВС. Для питания радиостанций первого 2 и второго типа 4 подключены соответствующие источники вторичного электропитания 10 и 11.
Каждое автоматизированное рабочее место 11 -1m содержит рабочую станцию (PC), к которой может быть подключено одно или несколько периферийных устройств: принтер или сканер, или плоттер, или электронный экран общего пользования, или проектор с экраном, или многофункциональное периферийное устройство с функциями печати, сканирования, копирования. Периферийные устройства могут подключаться не к PC, а к ЛВС. Эти периферийные устройства могут быть как индивидуальными, так и коллективного использования. В качестве рабочей станции используется электронная вычислительная машина, включающая системный блок и устройства человеко-машинного интерфейса, например, дисплей, клавиатура, мышь, сенсорный экран, тачпад, графический манипулятор и т.п. Это может быть персональная ЭВМ, а также персональный компьютер типа Notebook.
Функциональное применение конкретного АРМ зависит от должностных обязанностей пользователя и применяемого им прикладного программного обеспечения. Любой из АРМ 11 -1m может использоваться, например, как АРМ начальника отдела либо как АРМ администратора сети, либо АРМ администратора по защите информации, либо как АРМ для лица, совмещающего функции администратора сети и администратора по защите информации. Если на рабочую станцию загружено программное обеспечение сервера базы данных, то соответствующий АРМ выполняет функции сервера БД, либо другого сервера, если на PC загружено соответствующее программное обеспечение.
Для организации видеоконференций, а также для обмена видеоизображениями по схеме типа «точка-точка» АРМ 11-1m может содержать видеокамеру, подключенную к PC или встроенную в PC.
Для ввода точного времени в комплексе технических средств применяется навигационно-временная аппаратура 9, которая подключается к PC по последовательному интерфейсу типа RS-232 или RS-422, или USB. Ввод точного времени в комплекс и во взаимодействующие с ним средства автоматизации управления обеспечивает их временную синхронизацию. Навигационно-временная аппаратура 9 использует сигналы системы единого времени, например, от спутниковой навигационной системы. Навигационные данные используются для автоматического ввода текущих координат органа управления при его передислокации или в случае мобильного применения комплекса.
По крайней мере одна радиостанция первого типа 2 работает в радиосети и используется для оперативной речевой связи должностных лиц и дежурных служб с вышестоящими, подчиненными и взаимодействующими подразделениями. По крайней мере одна радиостанция второго типа 4 своим первым приемопередатчиком работает в радиосети и используется для оперативной речевой связи должностных лиц и дежурных служб с вышестоящими, подчиненными и взаимодействующими подразделениями, а своим вторым приемопередатчиком работает в сотовой сети и обеспечивает связь абонентов сотовой сети с указанными лицами и службами. Первый и второй приемопередатчики соединены межсетевым шлюзом для организации связи между радиосетью и сотовой сетью. При соответствующих настройках абоненты сотовой сети могут связываться с абонентами радиосети и наоборот. Принципы построения межсетевых шлюзов известны из литературы, например «Межсетевое взаимодействие» на с.451 в кн. Сетевые операционные системы /В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. СПб.: Питер, 2001.-544 с.: ил.
Пульт управления обеспечивает ручное управление коммутацией источников и потребителей информационных потоков средств обмена данными. В рассматриваемом устройстве может применяться пульт управления, выпускаемый Рязанским радиозаводом под названием «ПУДЛ» ().
Средства обмена данными 7 обеспечивают обмен закрытой информацией по открытым проводным линиям связи и по радио. Один из вариантов реализации средств обмена данными представлен на фиг.3, где обозначено:
13 - блок управления и контроля;
14 - маршрутизатор;
15 - модем;
16 - радиостанция;
17 - аппаратура передачи данных (АПД).
Средства обмена данными 7 содержат аппаратуру передачи данных (АПД) 17, первый канальный выход-вход которой является соответствующим выходом-входом средств обмена данными и подключен к проводной линии связи, абонентский выход-вход является соответствующим выходом-входом средств обмена данными и подключен к локальной вычислительной сети, выход-вход по управлению соединен с входом-выходом блока управления и контроля 13, используемого для ввода настроечных данных в АПД 17 и контроля ее функционирования, а второй канальный выход-вход, реализующий, например, протокол Ethernet, - с первым входом-выходом маршрутизатора 14, второй выход-вход которого подключен к первому входу-выходу по крайней мере одного модема 15, работающего по одному из высокоскоростных протоколов xDSL, второй выход-вход которого является соответствующим выходом-входом средств обмена данными и подключен к проводным линиям связи, также по крайней мере одну радиостанцию 16, первый выход-вход которой соединен с третьим входом-выходом маршрутизатора 14, а второй выход-вход является соответствующим выходом-входом средств обмена данными и подключен к соответствующей антенне. Блоки, входящие в средства обмена данными, питаются от станции электроснабжения 8 (фиг.2).
Рассматриваемый вариант реализации средств обмена данными функционирует следующим образом.
Средство обмена данными обеспечивает связь с получателями/отправителями сообщений по радио, по проводам, подключенным к канальным входам-выходам АПД 17 и по проводам, подключенным к входу-выходу по крайней мере одного модема 15. Сообщение, поступающее в АПД 17 через ЛВС от какого-либо АРМ, имеет адрес отправителя и адрес получателя. АПД 17 обеспечивает прием/передачу данных с засекречиванием и имитозащитой по классу защищенности, соответствующему предъявляемым требованиям для уровня управления, на котором применяется предлагаемое устройство, а также адресу получателя. Сообщение в зависимости от адреса получателя и от коммутации, заданной с пульта управления 7, проходит по одной из трех цепей: 1) с первого канального выхода-входа АПД 17 в проводную линию связи; 2) со второго канального выхода-входа АПД 17 через маршрутизатор 14 и по крайней мере один модем 15, определяемый адресом получателя, в проводную линию связи; 3) со второго канального выхода-входа АПД 17 через маршрутизатор 14 и по крайней мере одну радиостанцию 16, определяемую адресом получателя. Блок управления и контроля 13, подключенный к входу-выходу по управлению АПД 17, например, по интерфейсу RS-232, используется для ввода настроечных данных в АПД 17 и для контроля ее функционирования. Он может иметь клавиатуру для ввода команд и данных, а также дисплей для отображения ответной реакции АПД 17.
Для улучшения эксплуатационных и массогабаритных характеристик комплекса его составные части могут размещаться в компактных упаковках, например, в чемоданах или контейнерах.
Аппаратура предлагаемого комплекса может быть выполнена в мобильном исполнении, с антивибрационными элементами крепежа с возможностью ее размещения на средстве передвижения, в качестве которого может быть использован, например, автомобиль.
Предлагаемое техническое решение реализуется с помощью широко известных и доступных изделий, обладает более широкими функциональными возможностями, лучшими тактико-техническими характеристиками:
- наличие средств для речевого обмена между должностными лицами;
- обеспечение надежной оперативной связи должностных лиц органов управления, а также дежурных служб с подчиненными и взаимодействующими подразделениями: наряду с проводными средствами для передачи данных используется радиосвязь;
- возможность ручного управления коммутацией каналов средств обмена данными;
- возможность связи абонентов сотовых сетей и абонентов радиосетей в подразделениях;
- возможность применения радиостанций для быстрого обеспечения связью органов управления при их передислокации во время учений или чрезвычайных ситуаций;
- автоматическая синхронизация во времени средств вычислительной техники и связи;
- возможность не только оснащения органов управления в пунктах постоянной дислокации, но и применения комплекса в мобильных командных пунктах.
1. Комплекс стационарных технических средств автоматизации управления, содержащий автоматизированные рабочие места (АРМ) должностных лиц, которые объединены локальной вычислительной сетью (ЛВС), отличающийся тем, что введены по крайней мере одна радиостанция первого типа с приемопередатчиком, подключенным к соответствующей антенне для работы в радиосети и/или по крайней мере одна радиостанция второго типа с двумя приемопередатчиками, соединенными межсетевым шлюзом для организации взаимодействия между радиосетью и сотовой сетью, первый приемопередатчик подключен к соответствующей антенне для работы в радиосети, а второй приемопередатчик подключен к соответствующей антенне для работы в сотовой сети, средства обмена данными (СОД), соответствующие выходы-входы которых подключены к соответствующим антеннам и проводным линиям связи, станция электроснабжения, формирующая на своих выходах напряжения необходимых номиналов для питания аппаратуры, выход которой подключен к соответствующим входам СОД и навигационно-временной аппаратуры, выход которой соединен с одним из АРМ по последовательному интерфейсу или через ЛВС, также для питания по крайней мере одной радиостанции первого и/или по крайней мере одной радиостанции второго типа подключены соответствующие источники вторичного электропитания, кроме того, по крайней мере одна радиостанция первого типа и/или по крайней мере одна радиостанция второго типа и СОД подключены к ЛВС.
2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что средства обмена данными содержат аппаратуру передачи данных (АПД), первый канальный выход-вход которой является соответствующим выходом-входом средств обмена данными и подключен к проводной линии связи, абонентский выход-вход является соответствующим выходом-входом средств обмена данными и подключен к локальной вычислительной сети, выход-вход по управлению соединен с входом-выходом блока управления и контроля, используемого для ввода настроечных данных в АПД и контроля ее функционирования а второй канальный выход-вход - с первым входом-выходом маршрутизатора, второй выход-вход которого подключен к первому входу-выходу по крайней мере одного модема, второй выход-вход которого является соответствующим выходом-входом средств обмена данными и подключен к проводной линии связи, по крайней мере одну радиостанцию, первый выход-вход которой соединен с третьим входом-выходом маршрутизатора, а второй выход-вход является соответствующим выходом-входом средств обмена данными и подключен к соответствующей антенне, кроме того, блоки, входящие в средства обмена данными, питаются от станции электроснабжения.
3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что он имеет мобильное исполнение.
4. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что средства обмена данными, радиостанции, станция электроснабжения изготовлены в контейнерном исполнении.
5. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что навигационно-временная аппаратура выполнена с использованием спутниковых навигационных данных и сигналов точного времени.
6. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что последовательным интерфейсом является RS-232, или RS-422, или USB.
7. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что АРМ содержит рабочую станцию (PC).
8. Комплекс по п.7, отличающийся тем, что в качестве PC используют персональные компьютеры.
9. Комплекс по п.8, отличающийся тем, что в качестве PC используют персональные компьютеры типа Notebook.
10. Комплекс по п.7, отличающийся тем, что АРМ содержит видеокамеру, подключенную к PC или встроенную в PC.
11. Комплекс по п.7, отличающийся тем, что АРМ содержит по крайней мере одно из периферийных устройств, подключенных к рабочей станции или к ЛВС.
12. Комплекс по п.11, отличающийся тем, что по крайней мере одним периферийным устройством является принтер, или сканер, или плоттер, или электронный экран общего пользования, или проектор с экраном, или многофункциональное периферийное устройство с функциями печати, сканирования, копирования.
