Бортовой комплекс системы связи
Полезная модель относится к воздушным системам связи и может быть использована для организации связи между наземными пунктами и самолетами. Бортовой комплекс системы связи, содержащий передающие антенны 100...400 МГц, антенну коротковолнового диапазона, приемопередатчик коротковолнового диапазона, выход которого соединен с входом антенны коротковолнового диапазона, антенную решетку, радиолинию системы передачи данных, первый выход которой соединен с входом антенной решетки, приемные антенны 20...18000 МГц, радиотехнический комплекс, рабочее место оператора связи, рабочее место операторов радиотехнического комплекса, отличающийся тем, что в него дополнительно введены передающий пул, выход которого соединен с входом передающих антенн 100...400 МГц, малошумящий усилитель, вход которого соединен с выходом приемных антенн 20...18000 МГц, а первый выход - с первым входом радиолинии системы передачи данных, приемный пул, вход которого соединен со вторым выходом малошумящего усилителя, пассивный радар, вход которого соединен с третьим выходом малошумящего усилителя, а выход/вход - с первым входом/выходом радиотехнического комплекса, первый контроллер, первый выход которого соединен со вторым входом радиолинии системы передачи данных, второй выход - с вторым входом приемного пула, третий выход - с третьим входом радиолинии системы передачи данных, четвертый выход - со вторым входом передающего пула, а вход - с первым выходом радиотехнического комплекса, цифровой коммутатор, первый выход которого соединен с первым входом передающего пула, второй выход - с входом приемопередатчика коротковолнового диапазона, третий выход - с четвертым входом радиолинии системы передачи данных, первые К входов - с соответствующими выходами приемного пула, третий вход/выход - с вторым входом/выходом рабочего места оператора связи, четвертый вход/выход - с вторым входом/выходом рабочего места операторов радиотехнического комплекса, пятый вход - с вторым выходом радиолинии системы передачи данных, шестой вход - с вторым выходом приемопередатчика коротковолнового диапазона; второй контроллер, первый вход/выход которого соединен с вторым входом/выходом радиотехнического комплекса, второй вход/выход - с вторым входом/выходом цифрового коммутатора, а третий вход/выход - с первыми входами/выходами рабочего
места оператора связи и рабочего места операторов радиотехнического комплекса.
Полезная модель относится к воздушным системам связи и может быть использована для организации связи между наземными пунктами и самолетами.
Известны воздушные системы связи, установленные на борту самолетов, в частности, Ил-76МД /1/.
Прототип системы передачи радиосигналов на борту самолета Ил-76МД построен методом объединения нескольких симплексных радиостанций типа Р-862 в подмножество передатчиков, работающих через частотно-развязывающее устройство (ЧРУ) на одну антенну.
Каждая радиостанция переводится оператором в режим «передача» нажатием тангенты, а приемная часть радиостанции используется только для системы встроенного контроля.
В прототипах такие радиостанции работают на всенаправленные антенны (360° по азимуту, и 0°-40°...80° по углу места). На борту летательного аппарата диаграмма направленности сильно изрезана и существуют мертвые зоны излучения.
В прототипе система связи асинхронная, аналогового типа. Возникают сложные технические проблемы при сопряжении их в многоканальные системы, при которых порождается множество взаимных помех и подавленных каналов связи и т.д.
Для одновременной работы нескольких передатчиков радиостанций на одну или несколько антенн используется сложное ЧРУ. Взаимные помехи накладывают существенные ограничения на количество разрешенных частот связи и главное - вес ЧРУ чрезвычайно большой, соизмерим или превышает вес всех радиостанций в такой системе. Особенно это проявляется при высоком уровне мощности передатчиков, а система ЧРУ одна для канала приема и канала передачи радиостанции.
Наиболее близкой к описываемой системе является воздушная система связи, установленная на борту Ил-76МД (прототип), содержащая передающие антенны 100...400 МГц, антенну коротковолнового диапазона, приемопередатчик коротковолнового диапазона, выход которого соединен с входом антенны коротковолнового диапазона, антенную решетку, радиолинию системы передачи данных, выход которой соединен с входом антенной решетки, приемные антенны 20...18000 МГц, радиотехнический комплекс, рабочее место оператора связи, рабочее место операторов радиотехнического комплекса.
Цель полезной модели - создание многоканальной синхронной системы связи.
Поставленная цель достигается тем, что в бортовой комплекс системы связи, содержащий передающие антенны 100...400 МГц, антенну коротковолнового диапазона, приемопередатчик коротковолнового диапазона, выход которого соединен с входом антенны коротковолнового диапазона, антенную решетку, радиолинию системы передачи данных, первый выход которой соединен с входом антенной решетки, приемные антенны 20...18000 МГц, радиотехнический комплекс, рабочее место оператора связи, рабочее место операторов радиотехнического комплекса дополнительно введены передающий пул, выход которого соединен с входом передающих антенн 100...400 МГц, малошумящий усилитель, вход которого соединен с выходом приемных антенн 20...18000 МГц, а первый выход - с первым входом радиолинии системы передачи данных, приемный пул, вход которого соединен со вторым выходом малошумящего усилителя, пассивный радар, вход которого соединен с третьим выходом малошумящего усилителя, а выход/вход - с первым входом/выходом радиотехнического комплекса, первый контроллер, первый выход которого соединен со вторым входом радиолинии системы передачи данных, второй выход - с вторым входом приемного пула, третий выход - с третьим входом радиолинии системы передачи данных, четвертый выход - со вторым входом передающего пула, а вход - с первым выходом радиотехнического комплекса, цифровой коммутатор, первый выход которого соединен с первым входом передающего пула, второй выход - с входом приемопередатчика коротковолнового диапазона, третий выход - с четвертым входом радиолинии системы передачи данных, первые К входов - с соответствующими выходами приемного пула, третий вход/выход - с вторым входом/выходом рабочего места оператора связи, четвертый вход/выход - с вторым входом/выходом рабочего места операторов радиотехнического комплекса, пятый вход - с вторым выходом радиолинии системы передачи данных, шестой вход - с вторым выходом приемопередатчика коротковолнового диапазона; второй контроллер, первый вход/выход которого соединен с вторым входом/выходом радиотехнического комплекса, второй вход/выход - с вторым входом/выходом цифрового коммутатора, а третий вход/выход - с первыми входами/выходами рабочего
места оператора связи и рабочего места операторов радиотехнического комплекса.
Сравнение с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков и их связями между ними. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что перечисленные элементы, используемые в блоках, являются известными, однако их введение в указанной связи с остальными элементами приводит к расширению функциональных возможностей системы.
Это подтверждает соответствие технического решения критерию «существенные отличия».
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого комплекса, на фиг.2-5 - раскрыты схемы соответственно передающего пула, приемопередатчика коротковолнового диапазона, радиолинии СПД и приемного пула.
Комплекс включает: приемные антенны 20...18000 МГц 1, передающие антенны 100...400 Гц 2, антенну коротковолнового диапазона 3, антенную решетку 4, передающий пул 5, приемопередатчик коротковолнового диапазона 6, радиолинию системы передачи данных (СПД) 7, малошумящий усилитель (МШУ) 8, первый контроллер 9, цифровой коммутатор (ЦК) 10, приемный пул 11, пассивный радар 12, радиотехнический комплекс (РТК) 13, второй контроллер 14, рабочее место оператора связи 15, рабочее место операторов РТК 16.
Комплекс работает следующим образом.
Бортовой комплекс программно-технических средств (БК ПТС) позволяет обеспечить следующие основные цели функционирования:
- обеспечить бортовой радиотехнический комплекс (РТК) 13 техническими возможностями получения пространственных и временных координат источников радиоизлучения (ИРИ или целей) воздушного, наземного и надводного размещения, их классификацию по разведываемым признакам в пассивном режиме;
- предоставить расчету 15 РТК возможность автоматизированного двухстороннего обмена информацией с объектами управления и взаимодействия (самолетами и вертолетами различного класса) при выполнении задач по назначению;
- обеспечить автоматический обмен информацией между воздушным и наземным командными пунктами и комплексное решение расчетных задач при выполнении возлагаемых на них мероприятий.
Угловые координаты целей по азимуту и углу места относительно точки центра масс самолета Ил-76МД определяются фазоразностным пеленгатором - пассивным радаром 12.
Дальность до цели определяется вычислительными методами по известным пеленгам и закону перемещения центра масс в относительной системе координат.
Организация каналов связи и радионаправлений передачи данных в диапазоне 100...400 МГц обеспечивается раздельными многоканальными
системами приема 11 и передачи 5 радиосигналов с применением методов приема и синтеза сигналов адаптивной фазированной решеткой (ФАР). ФАР для передачи 2 - индивидуальная, решает задачу одновременной передачи сигналов по нескольким частотным каналам с применением технологии программно-определяемое радио, при которой информационный сигнал речевого сообщения и данных обрабатывается в программном виде и формируется техническими средствами. ФАР на прием 1 формируется по технологии цифровой антенной решетки с аналоговыми элементами образования адаптивной диаграммы направленности.
При конструировании решетки использовалась технология совмещения нескольких приемных систем на общем поле антенных элементов.
Для организации построения единого информационного поля активного и пассивного радаров РТК 13 с наземным пассивным радаром метрового диапазона 1...30 МГц и вторичной информацией наземных систем АСУ определения координат и их сетевого обмена, а также ведения специального обмена информацией между бортом Ил-76МД и наземным КП служит канал передачи данных в виде приемной и передающей радиолинии СПД (система передачи данных) 7. Приемная часть радиолинии построена также по технологии пространственной временной обработки информации с применением диаграммо-образующего устройства (ДОУ) и управляющего контроллера 9, который формирует закон управления максимумом диаграммы направленности в направлении на взаимодействующий КП воздушного или наземного базирования.
Передающая часть радиолинии СПД 7 имеет фиксированный набор антенных элементов 4 и коммутатор передатчика, который управляется от контроллера направлений 9 и подключает соответствующую антенну в направлении КП.
Для обеспечения работы летного экипажа самолета в режиме связи через коротковолновый канал 2-30 МГц используются штатные бортовые радиосредства 3, 6.
Динамика работы.
От РТК 13 в первый контроллер 9 направлений ДОУ поступает задание по выработке коэффициентов управления диаграммами направленности подчиненных систем.
От второго контроллера управления связью 14 поступает управляющая информация для приемных каналов приемного 11 и передающего 5 пулов, цифрового коммутатора направлений связи 10, а также для радиолинии СПД 7. Радиотехническое оборудование и рабочие места операторов 16 подготавливаются и настраиваются на соответствующие режимы работы и виды сигналов взаимодействия в соответствии с полетным заданием Ил-76МД.
При включении в режим функционирования пассивный радар 12 выдает в РТК 13 обработанную информацию в автоматическом режиме по установленному алгоритму и правилам.
При наличии технической возможности (включено оборудование на КП, прямая видимость между самолетом и КП, достаточная дальность связи) устанавливается канал взаимодействия по радиолинии СПД между РТК 13 и наземным КП. В РТК 13 автоматически организуется обмен данными и в этом случае в бортовой информационный контур подключается наземный пассивный радар 12 и сеть передачи данных АСУ.
Динамическое перемещение Ил-76МД приводит к постоянному формированию реальных координат объекта для вычислительной среды РТК 13 и выдается информация о координатной поддержке в соответствующие подсистемы.
Все системы работают по установленным правилам и по соответствующим алгоритмам. По каналам связи и взаимодействия циркулирует информация.
Бортовой комплекс системы связи, содержащий передающие антенны 100...400 МГц, антенну коротковолнового диапазона, приемопередатчик коротковолнового диапазона, выход которого соединен с входом антенны коротковолнового диапазона, антенную решетку, радиолинию системы передачи данных, первый выход которой соединен с входом антенной решетки, приемные антенны 20...18000 МГц, радиотехнический комплекс, рабочее место оператора связи, рабочее место операторов радиотехнического комплекса, отличающийся тем, что в него дополнительно введены передающий пул, выход которого соединен с входом передающих антенн 100...400 МГц, малошумящий усилитель, вход которого соединен с выходом приемных антенн 20...18000 МГц, а первый выход - с первым входом радиолинии системы передачи данных, приемный пул, вход которого соединен со вторым выходом малошумящего усилителя, пассивный радар, вход которого соединен с третьим выходом малошумящего усилителя, а выход/вход - с первым входом/выходом радиотехнического комплекса, первый контроллер, первый выход которого соединен со вторым входом радиолинии системы передачи данных, второй выход - с вторым входом приемного пула, третий выход - с третьим входом радиолинии системы передачи данных, четвертый выход - со вторым входом передающего пула, а вход - с первым выходом радиотехнического комплекса, цифровой коммутатор, первый выход которого соединен с первым входом передающего пула, второй выход - с входом приемопередатчика коротковолнового диапазона, третий выход - с четвертым входом радиолинии системы передачи данных, первые К входов - с соответствующими выходами приемного пула, третий вход/выход - с вторым входом/выходом рабочего места оператора связи, четвертый вход/выход - с вторым входом/выходом рабочего места операторов радиотехнического комплекса, пятый вход - с вторым выходом радиолинии системы передачи данных, шестой вход - с вторым выходом приемопередатчика коротковолнового диапазона; второй контроллер, первый вход/выход которого соединен с вторым входом/выходом радиотехнического комплекса, второй вход/выход - с вторым входом/выходом цифрового коммутатора, а третий вход/выход - с первыми входами/выходами рабочего места оператора связи и рабочего места операторов радиотехнического комплекса.
