Результат интеллектуальной деятельности: АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОРАБЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС СВЯЗИ

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к технике автоматизированных корабельных комплексов связи, и может быть использовано для организации связи на надводных кораблях. Технический результат состоит в существенном увеличении помехозащищенности каналов связи автоматизированного корабельного комплекса связи (АКС).

Из предшествующего уровня техники известны корабельные комплексы связи.

1. Патент РФ №117052 от 10.06.2012.

2. Патент РФ №2562256 от 10.09.2015.

3. Патент РФ №2608562 от 21.01.2015.

Наиболее близким по техническому уровню является АКС Патент РФ №2608562 опубл. 23.01.2017 г. Автоматизированный корабельный комплекс связи содержит антенно-фидерную подсистему (АФП), включающую первую, вторую и третью приемные, первую, вторую и третью передающие антенны различных диапазонов, а также первую и вторую антенну УКВ диапазона, первый и второй антенные коммутаторы, первое и второе антенные согласующие устройства, каналообразующие средства, включающие первое и второе радиопередающие, первое, второе, третье и четвертое радиоприемные устройства КВ - диапазона, радиоприемное устройство СВ диапазона, первую, вторую и третью радиостанцию УКВ диапазона, аппаратуру управления, оконечную аппаратуру, включающую первое и второе автоматизированные рабочие места (АРМ) оператора, и первую и вторую шифровальную аппаратуру связи (ШАС), локальную информационно вычислительную сеть (ЛИВС) Ethernet, комплект из девятнадцати адаптеров, обеспечивающих сопряжение каналообразующих средств, аппаратуры управления и оконечной аппаратуры по информационным стыкам и стыкам управления с ЛИВС Ethernet, дублированная локальная информационно-вычислительная сеть Ethernet, выполняющая функцию коммутатора стыков адаптеров, центр обработки данных, программное обеспечение, обеспечивающее автоматизацию работы оператора связи, подсистема электропитания, шифровальное устройство, устройство документирования, специальный коммутатор шифровальной аппаратуры связи, слуховой телеграфный аппарат ШАС и N выносных постов связи, девять распределительных блоков и четыре блока расширения адаптера.

К недостаткам, как аналогов, так и прототипа может быть отнесено то, что при нахождении корабля, в арктической зоне все каналы радиосвязи КВ и УКВ диапазонов, использующие ионосферные отражения, подвергаются помехам, обусловленным наличием ионосферных возмущений, вызываемых полярными сияниями. Кроме того, не может быть исключено и воздействие преднамеренных помех на эти радиолинии. В то время как метеорная радиосвязь, использующая отражения от ионизированных метеорных следов, свободна от этих недостатков [«Определение численных оценок положения и размеров "горячих областей" метеорных радиолиний по результатам программного моделирования» [https://www.radiouniverse.ru/book/rasprostranenie-korotkih-i-ultrakorotkih-radiovoln/otrazhenie-ot-sledov-meteorov].

Преимущества метеорных систем связи перед ионосферными системами заключаются в следующем:

- дальнюю телефонно-телеграфную связь протяженностью 1000-1500 км можно вести при помощи передатчиков с мощность излучения от 500 до 2000 Вт. Для ионосферных радиолиний такой протяженности требуются передатчики мощностью до 20-30 кВт;

- в метеорных системах связи при небольших мощностях передатчиков можно использовать полосу частот 15-20 кГц. При мощностях 20-30 кВт ширина полосы частот может быть доведена до 100-200 кГц. В ионосферных системах связи ширина полосы частот составляет 10 кГц;

- благодаря применению маломощных передатчиков и направленной передаче метеорные радиолинии создают значительно меньше помех работе других станций по сравнению с ионосферными радиолиниями;

- в метеорных системах связи средняя пропускная способность канала значительно выше, чем в системах ионосферных радиолиний;

- в метеорных системах радиосвязи применяются простые легкие пяти или трехэлементные антенны типа «волновой канал»;

- благодаря большей направленности излучений по сравнению с системами ионосферных радиолиний повышается относительная скрытность передачи, что затрудняет пеленгацию метеорных станций обычными средствами и постановку преднамеренной помехи.

Целью изобретения является расширение технических возможностей автоматизированного корабельного комплекса связи в части повышения помехозащищенности радиолиний как от помех естественного происхождения, связанных с ионосферными возмущениями, так и от преднамеренных помех за счет узконаправленных диаграмм используемых антенн.

Выполнение поставленной задачи существенного снижения указанных выше недостатков функционирования существующих средств связи АКС аналогов и прототипа, использующих ионосферные радиолинии, достигается тем, что в автоматизированном корабельном комплексе связи, содержащем в своем составе антенно-фидерную подсистему (АФП), включающую первую, вторую и третью приемные, первую, вторую и третью передающие антенны СВ/КВ диапазонов, а также первую и вторую антенну УКВ диапазона, первый и второй антенные коммутаторы, первое и второе антенные согласующие устройства, каналообразующую подсистему, включающую первое и второе радиопередающие, первое, второе, третье и четвертое радиоприемные устройства КВ диапазона, радиоприемное устройство СВ диапазона, первую и вторую радиостанции УКВ диапазона, автоматизированную интеллектуально-управляющую подсистему, включающую блок автоматизированных рабочих мест дежурного по связи (АРМ ДС), коммутатор Ethernet, комплект из девятнадцати блоков адаптеров, обеспечивающих сопряжение каналообразующих средств, аппаратуры управления и оконечной аппаратуры по информационным стыкам и стыкам управления Ethernet, дублированный коммутатор Ethernet для коммутации стыков адаптеров, девять распределительных блоков и четыре блока расширения, центр обработки данных, программное обеспечение, обеспечивающее автоматизацию работы оператора связи, коммутатор шифровальной аппаратуры связи, подсистему обработки, распределения и защиты информации, включающую два комплекта шифровальной аппаратуры ТЛФ ШАС, один комплект шифровального устройства ТЛГ ШАС, слуховой телеграфный аппарат ШАС, устройство документирования и четыре комплекта выносных пультов связи, подсистему электропитания, включающую три распределительных коробки электропитания и два источника бесперебойного питания отличающийся тем, что в автоматизированный комплекс связи дополнительно введены антенна метеорной радиостанции и метеорная радиостанция, один дополнительный распределительный блок, один дополнительный блок расширения адаптера, один дополнительный блок адаптера, а также дополнительный блок АРМ ДС, при этом вход антенны метеорной станции соединен с выходом метеорной станции, вход-выход метеорной станции соединен с первым входом-выходом дополнительного распределительного блока, а второй вход-выход дополнительного распределительного блока соединен с первым входом-выходом дополнительного блока расширения адаптера, второй вход-выход дополнительного блока расширения соединен с первым входом-выходом дополнительного блока адаптера, второй вход-выход которого соединен с одним коммутатором Ethernet, соединенным с дополнительным блоком АРМ ДС, а третий вход-выход дополнительного блока адаптера соединен с другим дублированным коммутатором Ethernet.

Достигаемым техническим результатом использования метеорных радиостанций на кораблях является расширение технических возможностей средств связи автоматизированного корабельного комплекса связи (АКС) в части повышения помехозащищенности радиолиний как от помех, связанных с ионосферными возмущениями, так и с преднамеренными помехами.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого корабельного комплекса связи, содержащая следующие основные элементы:

- антенно-фидерная подсистема - 1;

- каналообразующая подсистема (КОП) - 2;

- автоматизированная интеллектуально-управляющая подсистема (АИУП) - 3;

- подсистема обработки, распределения и защиты информации (ПОРЗИ) - 4;

- подсистема электропитания (ПЭП) - 5.

АФП состоит из следующих основных элементов:

- приемо-передающих антенн УКВ диапазона К-698-1 - 30;

- приемо-передающей антенны метеорной радиостанции - 38;

- приемных антенн СВ/КВ диапазона К-660 - 22;

- передающих антенн КВ диапазона К-667-001 - 10;

- передающих антенн КВ диапазона К-662 - 17;

- широкополосных согласующих устройств (ШСУ) - 11;

- коммутатора приемных антенн КПАШ 6×6 - 18;

- коммутатора передающих антенн КПА 4×4 - 12.

КОП состоит из следующих каналообразующих средств:

- радиопередающие устройства (РПДУ) КВ диапазона Р-646 - 13;

- радиоприемные устройства (РПУ) КВ диапазона Р-680-1 - 19;

- радиоприемные устройства Р-774 К1-ИА КВ диапазона - 25;

- радиоприемные устройства Р-682-1 СВ диапазона - 28;

- радиостанция Р-620 УКВ диапазона - 31;

- радиостанция Р-625 УКВ диапазона - 32;

- метеорная радиостанция - 39.

АИУП состоит из следующих основных элементов:

- автоматизированных рабочих мест дежурного по связи (АРМ ДС) - 34;

- автоматизированное рабочее место оператора (АРМ О) - 29;

- центр обработки данных (ЦОД) - 35;

- блок расширения - 7;

- блок адаптера - 8;

- распределительный блок Б12-174 - 6;

- распределительный блок Б12-175 - 16;

- распределительный блок Б12-176 - 23;

- распределительный блок Б12-171 - 26;

- распределительный блок Б12-173 - 33;

- коммутатор Ethernet - 9;

- коммутатор шифровальной аппаратуры связи - 20.

ПОРЗИ состоит из следующих элементов:

- шифровальная аппаратура ТЛФ ШАС - 24;

- шифровальное устройство ТЛГ ШАС - 14;

- слуховой телеграфный аппарат ШАС - 27;

- устройство документирования УД-М421 - 15;

- выносной пульт связи ВПС-М - 21.

ПЭП состоит из следующих элементов:

- распределительных коробок электропитания 220 В - 36;

- источников бесперебойного питания (ИБЭП КЕДР 22Щ-00) - 37.

Приемо-передающие антенны 30 предназначены для приема и передачи электромагнитного излучения УКВ диапазона.

Приемные антенны предназначены для электромагнитного излучения в диапазонах волн КВ, СВ.

Передающие антенны 10, 17 предназначены для электромагнитного излучения КВ диапазона.

ШСУ 11 предназначено для согласования передающей антенны с РПДУ.

Коммутатор приемных антенн 18 осуществляет коммутацию РПУ на приемную антенну.

Коммутатор приемных антенн 12 осуществляет коммутацию РПДУ на передающую антенну.

РПДУ 13 осуществляют радиопередачу в КВ диапазоне.

РПУ 19 и 25 осуществляют прием в КВ диапазоне.

РПУ 28 осуществляют прием в СВ диапазоне.

Радиостанции УКВ диапазона 31 и 32 обеспечивают обмен ТЛФ информацией по каналам ближней ультракоротковолновой связи.

Радиостанция метеорной связи 39 обеспечивает обмен ТЛГ информацией по каналам связи на рабочих частотах станции.

АРМ ДС 34 обеспечивает автоматизированную коммутацию оконечной аппаратуры (выносных пультов связи ВПС-М, аппаратуры ШАС), находящейся в различных помещениях корабля, на каналообразующую аппаратуру, в соответствие с поставленной задачей:

- формирование и управление трактами связи;

- управление и контроль технического состояния аппаратуры связи и коммутации;

- ввод, хранение и использование справочной информации по организации и состоянию связи;

- слуховой контроль трактов связи.

АРМ ДС 34 имеет два уровня доступа к информации, хранящейся в базе данных:

- нижний - «Доступ дежурного по связи»;

- верхний - «Доступ командира боевой части».

Верхний уровень доступа, в отличии от нижнего, позволяет создавать новые тракты и корректировать информацию о радиосетях.

АРМ 29 предназначен для обмена телеграфной (ТЛГ) информацией в открытом сегменте. Сообщения вводятся с клавиатуры АРМ О.

Блок адаптера 8 необходим для подключения аппаратуры старого парка и обеспечивает преобразование аналоговых сигналов в цифровые.

Блок расширения 7 подключается к блоку адаптера 8 для увеличения количества обрабатываемых провод команд.

Распределительные блоки 6, 16, 23, 26, 33 предназначены для обеспечения коммутации блоков адаптеров 8 с аппаратурой старого парка.

Коммутатор ШАС 20 предназначен для обеспечения коммутации выносных пультов связи ВПС-М на каналообразующую аппаратуру.

Шифровальное устройство ТЛФ ШАС 24 предназначено для кодирования и декодирования ТЛФ переговоров при встречной работе с такой же аппаратурой.

Шифровальное устройство ТЛГ ШАС 14 и слуховой телеграфный аппарат ШАС 27 предназначены для кодирования и декодирования ТЛГ информации при встречной работе с такой же аппаратурой.

Устройство документирования 15 предназначено для документирования принимаемой и передаваемой информации, обработанной шифровальным устройством ТЛГ ШАС 14.

ВПС-М 21 предназначен для обеспечения ТЛФ радиопереговоров должностных лиц корабля. ВПС-М работает в симплексном режиме связи.

Формирование метеорного тракта связи осуществляется следующим образом:

- дежурный по связи на АРМ ДС 34 определяет для связи метеорный тракт;

- вводит необходимые параметры связи (частота, род работы, и т.п.);

- АРМ ДС 34 передает адаптеру 8, подключенной к метеорной станции пакет команд, содержащих информацию о параметрах настройки метеорной станции и коммутации ее в требуемом тракте корабельного комплекса связи;

- по завершению процесса настройки и коммутации тракта метеорной станции на АРМ ДС34 выводится световая индикация, сообщающая о формировании тракта и возможности начала работы в этом сформированном тракте.

Таким образом, при реализации предложенного технического решения, предусматривающего использование метеорных радиостанций в корабельных АКС, существенно повышается помехозащищенность каналов связи при нахождении кораблей в арктических регионах.