Система радиосвязи с подвижными объектами

Система радиосвязи с подвижными объектами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к системам обмена данными и может быть использовано для реализации информационного обмена через наземные комплексы (НК) между источниками (получателями) информации, расположенными на воздушных подвижных объектах (ПО), и получателями (источниками) информации, расположенными на Земле.

В системе радиосвязи с подвижными объектами [1] во время движения подвижные объекты, находящиеся в пределах радиогоризонта, обмениваются данными с наземным комплексом связи с помощью всенаправленного излучения бортовой антенной радиосигналов передатчика. Принимаемые наземным комплексом связи из канала «Воздух-Земля» сообщения через аппаратуру передачи данных (АПД) поступают в вычислитель автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора, где в соответствии с принятым в системе протоколом обмена, производится идентификация принятого в сообщении адреса с адресами подвижных объектов, хранящимися в его памяти. При совпадении адреса подвижного объекта с хранящимся в списке адресом информация о местоположении, параметрах движения ПО и состоянии его датчиков выводится на экран монитора наземного АРМ. В вычислителе АРМ на базе ПЭВМ решается задача обеспечения непрерывной радиосвязи со всеми N ПО. При выходе за пределы радиогоризонта хотя бы одного из ПО или приближении к границе зоны устойчивой радиосвязи определяют программно один из ПО, который назначается ретранслятором сообщений. По результатам анализа местоположения и параметров движения остальных ПО определяют оптимальные пути доставки сообщений к удаленному от НК за радиогоризонт ПО. Сообщение от НК через последовательную цепочку, состоящую из (N-1) ПО, может быть доставлено N-му ПО. Для этого на НК в формирователе типа ретранслируемых сообщений в заранее определенные разряды (заголовок) передаваемой кодограммы закладывают номер ПО, назначенного ретранслятором, и адреса воздушных объектов, обеспечивающих заданный трафик сообщения. Принятые с помощью всенаправленной бортовой антенны на подвижном объекте сообщения анализируют в блоке анализа типа сообщений. После анализа решают вопрос о направлении данных по двунаправленной шине в систему управления подвижного объекта или ретрансляции их на соседний ПО.

В обычном режиме, когда не требуется ретрансляция сигналов с НК, осуществляют адресный опрос ПО путем формирования сообщения для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена. Набираемое оператором (диспетчером) сообщение отображают на мониторе АРМ. На ПО после прохождения через антенну, радиостанцию, аппаратуру передачи данных сигнал подают в бортовой вычислитель, где производят идентификацию принятого в сообщении адреса с собственным адресом подвижного объекта. Далее сообщение передают в блок анализа типа ретранслируемого сообщения, где производят дешифрацию полученного заголовка (служебной части) сообщения и определяют, в каком режиме должна работать аппаратура ПО. Информационную часть сообщения записывают в память бортового вычислителя и при необходимости выводят на экран блока регистрации данных.

Формирователи типа ретранслируемых сообщений позволяют обеспечить обмен цифровыми данными по каналу «оператор-пилот» (CPDLC) взамен существующей речевой информации. Они предназначены для выбора элементов сообщений разрешения/информации/запроса, которые соответствуют принятой речевой фразеологии, и набора произвольного текста. Отображение набираемых и принятых сообщений осуществляют на блоке регистрации данных ПО и мониторе АРМ НК соответственно.

Сообщения с выходов приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS записывают в память наземного и бортового вычислителей с привязкой к глобальному времени и используют для расчета навигационных характеристик и параметров движения каждого ПО. Принятые на НК навигационные сообщения от всех ПО обрабатывают в вычислителе и выводят на экран монитора АРМ.

Однако указанной выше системе присущи недостатки, связанные с круговой формой диаграммы направленности по азимуту бортовой антенны, вследствие чего резко снижается помехозащищенность и уменьшается дальность устойчивой связи.

Кроме того, оборудование системы состоит из аппаратных блоков с низкой аппаратурной надежностью, которое во время полета может выходить из строя и влиять на безопасность полетов.

Известна система радиосвязи с подвижными объектами [2]. Она отличается от упомянутой выше системы тем, что в ней дополнительно введены резервные наземные и бортовые средства связи, в том числе радиостанции ДКМВ дальней связи. Система радиосвязи с подвижными объектами [2] имеет в своем составе N подвижных объектов (ПО), связанных каналами MB радиосвязи «Воздух-Воздух» между собой, связанных каналами MB радиосвязи «Воздух-Земля» и каналами ДКМВ радиосвязи «Воздух-Земля» с М территориально разнесенными наземными комплексами, которые соединены между собой и с соответствующими диспетчерскими пунктами управления воздушным движением и авиалиниями через наземную сеть передачи данных.

В состав наземного комплекса связи входят наземные антенны MB и ДКМВ диапазонов, связанные соответственно с радиостанциями MB и ДКМВ диапазонов, подключенными двухсторонними связями через аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места, второй вход/выход которого подключен в управляющему входу радиостанции ДКМВ, третий вход/выход подключен к входу/выходу наземной системы связи, первый вход подключен к приемнику сигналов навигационных спутниковых систем (ГЛОНАСС/GPS), второй вход подключен к пульту управления АРМ, третий вход - к формирователю типа ретранслируемых сообщений, а выход - к монитору АРМ.

Подвижный объект оснащен бортовым комплексом связи, в состав которого входят всенаправленные бортовые антенны MB и ДКМВ диапазонов, подключенные к радиостанциям MB и ДКМВ диапазонов, соответственно, которые соединены двухсторонними связями через бортовую аппаратуру передачи данных с первым входом/выходом бортового вычислителя, второй вход/выход которого подключен к двунаправленной шине системы управления подвижным объектом, третий вход/выход - к анализатору типа принимаемых сообщений, четвертый вход/выход - к управляющему входу/выходу радиостанции ДКМВ диапазона, входы - к бортовым датчикам, формирователю типа ретранслируемых сообщений, приемнику сигналов навигационных спутниковых систем, выход - к блоку регистрации данных.

Недостатки аналога также связаны с круговой формой диаграммы направленности по азимуту бортовых антенн, вследствие чего резко снижается помехозащищенность и уменьшается дальность устойчивой связи.

Кроме того, малый жизненный цикл бортовых радиостанций в условиях непрерывного повышения требований со стороны ИКАО к наращиванию функциональных возможностей систем связи, включенных в интегрированную систему связи, навигации, наблюдения для организации воздушного движения (CNS/ATM), обусловлен аппаратурным исполнением основных функций, включая частоты настройки радиосредств, полосы, спектральные маски фильтрации сигналов, физические уровни режимов передачи данных. Всякое новое требование к изменению функций или незначительная коррекция параметров вызывают необходимость аппаратурной и конструктивной переработки радиостанции, что дорого обходится как для разработчиков авионики, так и для ее эксплуатантов.

Наиболее близкой по назначению и большинству существенных признаков является система радиосвязи с подвижными объектами [3], которая принята за прототип. В системе радиосвязи с подвижными объектами, имеющей в своем составе М территориально разнесенных наземных комплексов и N подвижных объектов, связанных между собой каналами связи «Воздух-Воздух» MB диапазона, а с помощью каналов радиосвязи «Воздух-Земля» MB и ДКМВ диапазонов - с М наземными комплексами, НК связаны между собой через наземную сеть передачи данных, через которую обеспечивается непрерывный обмен данными. Каждый подвижный объект содержит бортовой вычислитель, первый вход/выход которого подключен к двунаправленной шине системы управления подвижным объектом. В наземном комплексе содержатся наземные антенны MB и ДКМВ диапазонов, связанные соответственно с наземными радиостанциями MB и ДКМВ диапазонов, которые подключены двухсторонними связями через наземную аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места. Второй вход/выход АРМ подключен к входу/выходу НК для наземной сети передачи данных, третий вход/выход - к формирователю типа ретранслируемых сообщений, первый вход подключен к приемнику сигналов навигационных спутниковых систем (ГЛОНАСС/GPS), второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ. На каждом подвижном объекте имеются b пар соединенных между собой бортовых всенаправленных широкодиапазонных антенно-фидерных устройств и широкодиапазонных радиочастотных модулей, входы/выходы которых в соответствии с эталонной моделью взаимодействия открытых систем двусторонними связями подключены к модулю физического уровня (МФУ). Входы/выходы МФУ подключены к вычислительному модулю связи, состоящему из последовательно соединенных двунаправленными связями модуля канального уровня, модуля маршрутизатора (ММ) и модуля интерфейса (МИ). Входы МИ подключены к бортовым датчикам, приемнику навигационной спутниковой системы, выход - к блоку регистрации данных, а первый вход/выход - к бортовому анализатору типа принимаемых сообщений, второй вход/выход - к бортовому формирователю типа ретранслируемых сообщений, третий вход/выход - к бортовому вычислителю. Кроме того, в каждом наземном комплексе четвертый вход/выход вычислителя автоматизированного рабочего места подключен к первому управляющему входу наземной радиостанции ДКМВ диапазона, а пятый вход/выход вычислителя автоматизированного рабочего места подключен к первому управляющему входу наземной радиостанции MB диапазона, где b - необходимое для получения заданных показателей надежности число пар соединенных между собой бортовых всенаправленных широкодиапазонных антенно-фидерных устройств и широкодиапазонных радиочастотных модулей.

Недостатки прототипа также связаны с круговой формой диаграммы направленности по азимуту бортовых широкодиапазонных антенно-фидерных устройств, вследствие чего резко снижается помехозащищенность и уменьшается дальность устойчивой связи по сравнению с прямой (оптической) видимостью.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение помехозащищенности системы и увеличение дальности устойчивой связи, а именно создание бортовой радиотехнической системы, определяющей направление на источник помех и корректирующей в соответствии с этим форму диаграммы приемной антенны в направлениях на помехоноситель и вызываемого абонента.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной системе радиосвязи с подвижными объектами, состоящей из М территориально разнесенных наземных комплексов связи и N подвижных объектов, связанных между собой каналами связи «Воздух-Воздух» MB диапазона, а каналами радиосвязи «Воздух-Земля» MB и ДКМВ диапазонов - с М наземными комплексами, которые соединены между собой и с внешними абонентами через наземную сеть передачи данных, каждый подвижный объект содержит n бортовых широкодиапазонных антенн, соединенных непосредственно с n бортовыми широкодиапазонными радиочастотными приемо-передающими модулями, модуль физического уровня подключен двухсторонними связями через последовательно соединенные модуль канального уровня, модуль маршрутизатора и модуль интерфейсов к бортовому вычислителю, имеющему двунаправленный интерфейс бортовой системы управления подвижным объектом, входы модуля интерфейсов подключены к бортовым датчикам, приемнику сигналов навигационной спутниковой системы, выход модуля интерфейсов подключен к блоку регистрации данных, второй вход/выход модуля интерфейсов подключен к бортовому анализатору типа принимаемых сообщений, третий вход/выход - к бортовому формирователю типа ретранслируемых сообщений, а каждый наземный комплекс содержит наземные антенны MB и ДКМВ диапазонов, связанные соответственно с наземными радиостанциями MB и ДКМВ диапазонов, подключенными двухсторонними связями через наземную аппаратуру передачи данных к первому входу/выходу вычислителя автоматизированного рабочего места (АРМ), второй вход/выход которого подключен к входу/выходу НК для наземной сети передачи данных, третий вход/выход - к формирователю типа ретранслируемых сообщений, четвертый и пятый входы/выходы - к вторым входам/выходам наземных радиостанций MB и ДКМВ диапазонов соответственно, первый вход вычислителя АРМ подключен к наземному приемнику сигналов навигационных спутниковых систем, второй вход - к пульту управления АРМ, а выход - к монитору АРМ, на каждом ПО введены n фазовращателей, подключенных двухсторонними связями как к соответствующим входам/выходам n бортовых широкодиапазонных радиочастотных приемо-передающих модулей, так и к n входам/выходам модуля физического уровня, управляющие входы/выходы n фазовращателей подключены двухсторонними связями к соответствующим n входам/выходам бортового вычислителя.

Структурная схема заявляемой системы радиосвязи с подвижными объектами представлена на фиг.1, где введены обозначения:

1 - наземный комплекс связи (НК);

2 - вход/выход НК 1 для наземной сети передачи данных;

3 - подвижный объект (ПО), оснащенный новым бортовым комплексом связи, структурная схема которого приведена на фиг.2;

4 - вход/выход наземной сети передачи данных, которая условно показана на фиг.1 в виде линии.

Система радиосвязи с ПО содержит М территориально разнесенных наземных комплексов 1, структурная схема которых приведена на фиг.3, и N подвижных (воздушных) объектов 3, оснащенных бортовыми комплексами связи, структурная схема которых представлена на фиг.2, связанных между собой каналами 32 связи «Воздух-Воздух» MB диапазона, а с помощью каналов 30 радиосвязи «Воздух-Земля» MB диапазона и каналов 31 ДКМВ диапазона - с М наземными комплексами 1, которые объединены между собой и наземными пользователями, не указанными на фиг.1, с помощью своих входов/выходов 2 НК и входов/выходов 4 наземной сети передачи данных.

Структурная схема бортового оборудования подвижного объекта 3 заявляемой системы радиосвязи с подвижными объектами, приведена на фиг.2, где введены обозначения:

5 - бортовой вычислитель;

6 - бортовые датчики;

7 - бортовой приемник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС/GPS с антенной;

8 - блок регистрации данных;

9 - бортовой анализатор типа принимаемых сообщений;

10 - бортовой формирователь типа ретранслируемых сообщений;

11 - вычислительный модуль связи (ВМС);

12 - модуль интерфейсов с бортовым оборудованием (МИ);

13 - модуль маршрутизации (MM);

14 - модуль канального уровня (МКУ);

15 - модуль физического уровня (МФУ) (цифровой обработки сигналов);

16 - n бортовых широкодиапазонных радиочастотных приемопередающих модулей (ШД РППМ);

17 - n бортовых широкодиапазонных антенн (ШД А);

18 - двунаправленная шина системы управления подвижным объектом;

19 - n фазовращателей.

На фиг.2 приведены для примера 3 из n связанных между собой узлов 16, 17 и 19.

Причем, n ШДА 17 подключены непосредственно (без антенно-фидерного тракта) к n ШД РППМ 16, которые через n фазовращателей связаны с соответствующими входами/выходами модуля 15 физического уровня. МФУ 15 имеет двухсторонний цифровой интерфейс с модулем 14 канального уровня, связанным двухсторонним цифровым интерфейсом с модулем 13 маршрутизации, подключенным двухсторонним цифровым интерфейсом к модулю 12 интерфейсов, входы которого подключены к бортовым датчикам 6, приемнику 7 сигналов навигационной спутниковой системы. Выход МИ 12 подключен к блоку 8 регистрации данных, второй вход/выход его подключен к бортовому анализатору 9 типа принимаемых сообщений, третий вход/выход к бортовому формирователю 10 типа ретранслируемых сообщений, четвертый вход/выход к бортовому вычислителю 5, связанному с помощью двунаправленного интерфейса 18 с бортовой системой управления ПО 3, не показанной на фиг.2.

Структурная схема наземного комплекса 1 заявляемой системы радиосвязи с подвижными объектами представлена на фиг.3, где обозначено:

20 - наземная радиостанция MB диапазона;

21 - наземная антенна ДКМВ диапазона;

22 - наземная радиостанция ДКМВ диапазона;

23 - наземная аппаратура передачи данных (АПД);

24 - вычислитель автоматизированного рабочего места (АРМ);

25 - наземный приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем с антенной;

26 - формирователь типа ретранслируемых сообщений;

27 - монитор АРМ;

28 - пульт управления АРМ;

29 - наземная антенна MB диапазона;

2 - вход/выход НК 1 для наземной сети передачи данных.

В НК 1 наземные антенны 29 MB и 21 ДКМВ диапазонов связаны соответственно с радиостанциями 20 MB и 22 ДКМВ диапазонов, подключенными двухсторонними связями через аппаратуру передачи данных 23 к первому входу/выходу вычислителя 24 автоматизированного рабочего места, второй вход/выход которого подключен к входу/выходу 2 НК 1 для наземной сети передачи данных, третий вход/выход - к формирователю 26 типа ретранслируемых сообщений, четвертый вход/выход - к радиостанции 22 ДКМВ диапазона, пятый вход/выход - к радиостанции 20 MB диапазона, первый вход вычислителя АРМ подключен к приемнику 25 сигналов навигационных спутниковых систем, например ГЛОНАСС/GPS, второй вход - к пульту 28 управления АРМ, а выход - к монитору 27 АРМ.

Система радиосвязи с подвижными объектами работает следующим образом. Передачу данных в MB диапазоне с НК 1 осуществляют по цепочке последовательно соединенных первого ПО 3, второго ПО 3 и далее до N-го ПО 3, а передачу данных с N-го ПО 3 на НК 1 осуществляют в обратном порядке. Передачу данных в ДКМВ диапазоне с ПО 3 осуществляют на тот наземный комплекс 1, качество приема маркера которого является наилучшим или приемлемым для данного подвижного объекта 3. Наземную сеть передачи данных подключают двухсторонними интерфейсами 2 к каждому из М разнесенных территориально НК 1. Таким образом, наземной сетью передачи данных по информационному взаимодействию объединяют между собой все НК 1 и обеспечивают соединение каждого НК 1 с наземными пользователями системы радиосвязи.

При отсутствии помех алгоритм обмена данными в заявляемой системе радиосвязи с ПО заключается в том, что в ней проводят следующие операции:

- назначают каждому НК 1 на временной интервал длительностью 1-2 часа активную ДКМВ частоту из набора разрешенных частот ДКМВ связи из общего списка частот, оптимальную по условиям распространения радиоволн и электромагнитной совместимости для данного временного интервала, отличающуюся от активных частот всех других НК 1 системы связи. Доводят номер активной частоты вместе с интервалом времени ее активизации до каждого НК 1 через наземную сеть передачи данных, реализуя, таким образом, протокол множественного доступа с частотным разделением (FDMA);

- определяют каждой разрешенной ДКМВ частоте свой временной сдвиг первого кадра протокола множественного доступа к каналу с временным разделением (TDMA) относительно ведущего кадра, привязанного, например, к 00 час: 00 мин: 00 сек универсального координированного времени UTC для того, чтобы сигналы маркеров на разных частотах излучались НК 1 в разнесенных временных слотах для уменьшения времени анализа качества маркеров, проводимого каждым подвижным объектом 3;

- разрабатывают системную таблицу ДКМВ связи, в которой указывают список М наземных комплексов связи 1 с их адресами, координатами, поддерживаемыми ими режимами работы и набором разрешенных частот с указанными сдвигами первого кадра каждой частоты;

- доводят системную таблицу ДКМВ связи до всех НК 1 и всех ПО 3 по наземной сети передачи данных и радиоканалам связи;

- разрабатывают для обеспечения передачи данных по MB каналу список частотной поддержки MB связи, в котором указывают список М наземных комплексов связи 1 с их адресами, координатами, поддерживаемыми ими режимами работы в MB канале связи, наборами разрешенных для каждого НК 1 частот MB связи, доводят список частотной поддержки до каждого ПО 3 через систему наземной связи и радиоканалам связи;

- осуществляют на каждом НК 1 обмен пакетными данными через наземную сеть передачи данных с пользователями системы, а также с другими (М-1) НК1;

- реализуют в наземной аппаратуре передачи данных 23 протоколы обмена данными в ДКМВ и MB каналах физического уровня (модемов-кодеков), канального и сетевого уровня, например, в соответствии с ARINC 618, 631, 635, 750, DO-224, ED-108 в режимах HFDL, VDL-1 (ACARS), VDL-2, VDL-4;

- разбивают для обеспечения ДКМВ связи время использования каждого ДКМВ частотного канала на временные кадры для реализации протокола множественного доступа к каналу с временным разделением (TDMA). В первом слоте каждого кадра излучают сигнал маркера, содержащий, например, квитанции на все сообщения, принятые НК 1 от разных ПО 3 в предыдущих двух кадрах, активные частоты двух соседних НК 1, версию базы данных (системной таблицы), назначения использования слотов с 4-го по 13-тый текущего кадра и слотов 2-го и 3-го следующего кадра, а также флаг занятости канала. В конце каждого кадра для каждого слота следующего кадра производят, например, назначение его использования для передачи с НК 1 или для передачи с конкретного борта (ПО 3) по его предварительному запросу слота доступа, или для передачи с любого борта ПО 3 в режиме случайного доступа;

- осуществляют обмен пакетными данными «Воздух-Земля» на каждом активном ДКМВ канале с множественным доступом подвижных объектов 3 при заданной интенсивности потока сообщений;

- производят излучение сигналов маркеров с заданным периодом для обеспечения MB связи на каждом НК 1 на каждой разрешенной MB частоте. Сигналы маркеров разносят во времени, чтобы на ПО 3 можно было раздельно оценить качество сигналов разных НК 1 и выбрать НК 1 для связи;

- выбирают лучшую частоту связи и регистрируют ПО 3 на выбранных частотах MB и ДКМВ каналов на каждом ПО 3 по результатам оценки качества принятых сигналов маркеров разных НК 1 для каждого диапазона волн;

- осуществляют в MB диапазоне обмен пакетными данными «Воздух-Земля» на активном MB канале, например, в режиме множественного доступа к каналу с прослушиванием несущей (CSMA) или на активном канале «Воздух-Воздух» и «Воздух-Земля» в режиме множественного доступа к каналу с временным разделением и с самоорганизацией (STDMA);

- инициируют в ДКМВ диапазоне на каждом подвижном объекте процедуру поиска частоты при включении оборудования или после разъединения линии, если ПО 3 не может больше обнаружить маркеры от наземного комплекса 1 на текущей частоте. После автовыбора частоты и регистрации на новом канале производят обмен пакетными данными в режиме TDMA с НК 1, на котором ПО 3 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, независимо от местоположения НК 1 и регистрируют ПО 3 на новом ДКМВ радиоканале;

- инициируют в MB диапазоне на каждом подвижном объекте процедуру поиска частоты при включении оборудования или после разъединения линии, если ПО 3 не может больше обнаружить пакеты сообщений от наземного комплекса 1 на текущей частоте или если подуровень управления протоколом доступа к каналу (MAC) индицирует, что текущая частота перегружена. При этом настраивают ШД РППМ на альтернативную (резервную) частоту, используя данные из списка частотной поддержки, и если качество сигналов маркеров на новой частоте удовлетворительно, регистрируют ПО 3 на новой частоте;

- реализуют в ПО 3 и НК 1 следующие процедуры управления связностью линии передачи данных MB диапазона:

- идентификацию НК 1;

- начальную установку линии;

- модификацию параметров линии;

- «хэндофф», инициируемый ПО 3;

- «хэндофф», инициируемый НК 1 по запросу ПО 3;

- «хэндофф», инициируемый НК 1;

- «хэндофф», инициируемый ПО 3 по запросу НК 1;

- широковещательный «хэндофф» по запросу НК 1;

- автонастройку;

- формируют в бортовых конечных системах ПО 3 (5, 18) пакетное сообщение, содержащее адрес получателя и адрес отправителя (адрес ПО 3), и передают через модуль 12 интерфейса в бортовой модуль 13 маршрутизатора, где его упаковывают в виде пакета ISO 8208 и затем передают в модуль 14 канального уровня, где его преобразуют в пакет канального уровня сети передачи данных, содержащий проверочные последовательности, вычисленные с помощью избыточного циклического кода (CRC). Полученные сообщения передаются в модуль 15 физического уровня, где осуществляют, например, операции:

- сверточное кодирование данных для прямой коррекции ошибок;

- перемежение данных для борьбы с пакетированием ошибок из-за замираний;

- преобразование последовательности из трех или двух или одного бита (в зависимости от скорости передачи данных и вида модуляции, например 2-ФМн, 4-ФМн или 8-ФМн, соответственно) в значения фазы сигнала поднесущей выбранной частоты;

- скремблирование данных для выравнивания спектра передаваемого сигнала;

- формирование ключевой синхронизирующей последовательности и преамбулы, содержащей известную последовательность для обучения адаптивного демодулятора, и информацию о скорости передачи данных и глубине перемежения;

- формирование коротких обучающих последовательностей, которые вставляют в поток передаваемых данных пользователя, для реализации адаптивных методов приема сообщения;

- формирование заданной формы огибающей каждого символа для обеспечения заданной спектральной маски излучаемого сигнала;

- формирование ДКМВ сигнала, например, с верхней боковой полосой с подавленной несущей с классом излучения 2K80J2DEN.

Сформированный для передачи ДКМВ сигнал, например, многопозиционной фазовой манипуляции (M-PSK, М=2, 4 или 8) с выхода модуля 15 физического уровня с требуемой фазой, заданной соответствующим узлом 19, подают на входы n ШД РППМ 16, где его усиливают до требуемого уровня мощности, затем на n широкодиапазонных антенн 17 и по ДКМВ радиоканалу 31 передают на наземный комплекс 1, на котором зарегистрирован ПО 3. При наличии помехи проводятся следующие процедуры:

- определяется направление на источник помех путем сканирования пространства с помощью управляющих сигналов бортового вычислителя, узлов 19, 16 и 17 в интервалах времени, когда отсутствует обмен данными;

- определяются координаты и параметры движения источника помех с помощью известных в радиолокации методов [4] и передаются соответствующие сообщения на НК (через него и наземную сеть передачи данных на другие НК и подвижные объекты);

- если позволяет ситуация, то осуществляется перевод узлов 15 на другую резервную рабочую частоту или включается режим формирования псевдослучайной рабочей частоты;

- одновременно с помощью управляющих сигналов бортового вычислителя 5 корректируется форма диаграммы направленности антенной решетки с обеспечением минимального усиления в направлении на источник помех;

- для повышения достоверности передачи данных с помощью узлов 5, 11, 16, 17 и 19 формируется луч узконаправленной (игольчатой) формы в направлении абонента, с которым проводится или предстоит провести сеанс связи.

На НК 1 ДКМВ сигнал от ДКМВ антенны 21 подают на наземную радиостанцию 22 ДКМВ диапазона, работающую, например, в симплексном режиме в соответствии с указанным протоколом TDMA. С выхода радиостанции 22 сообщение подают на вход аппаратуры 23 передачи данных, где его демодулируют, дескремблируют, деперемежают, декодируют с прямой коррекцией ошибок, проверяют на наличие не исправленных декодером ошибок. В случае отсутствия ошибок сообщение упаковывают в пакет, например, в соответствии с ISO 8208 и выдают на вход вычислителя АРМ 24, где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи, например, по протоколу Х.25 по наземной сети передачи данных потребителям информации.

При передаче пакета по протоколу Х.25 по наземной сети передачи данных в обратном направлении (от потребителя информации) через НК 1 к ПО 3 вначале его обрабатывают в вычислителе АРМ 24 наземного комплекса 1, где из него формируют пакет, например, по ISO 8208, необходимый для передачи в линии передачи данных «Воздух-Земля». С выхода вычислителя АРМ 24 сообщение передают в аппаратуру передачи данных 23, где его упаковывают в пакет канального уровня, содержащий проверочные последовательности, вычисленные с помощью избыточного циклического кода (CRC), и осуществляют кодирование, перемежение данных, модуляцию, скремблирование данных, формирование ключевой синхронизирующей последовательности и преамбулы, содержащей известную последовательность для обучения адаптивного демодулятора, и информацию о скорости передачи данных и глубине перемежения, а также формирование коротких обучающих последовательностей, которые вставляют в поток передаваемых данных пользователя для реализации адаптивных методов приема сообщения, формирование заданной формы огибающей каждого символа типа приподнятого косинуса для обеспечения заданной спектральной маски излучаемого сигнала.

Сформированный в АПД 23 сигнал подают на вход ДКМВ радиостанции 22, где его используют для формирования ДКМВ радиосигнала, усиливают до требуемого уровня мощности, затем через ДКМВ антенну 21 передают по ДКМВ радиоканалу 31 на ПО 3.

На ПО 3 ДКМВ радиосигнал через ШД А 17 поступает на ШД РППМ 16. Затем через фазовращатель 19 сообщение подают на соответствующий вход МФУ 15, где его демодулируют, дескремблируют, деперемежают, декодируют с прямой коррекцией ошибок и выдают в МКУ 14, где его проверяют на наличие не исправленных декодером ошибок и в случае отсутствия ошибок упаковывают, например, в пакет ISO 8208 и выдают на вход ММ 13 для преобразования в пакет, предназначенный для передачи через МИ 12 к бортовым пользователям (блокам 5, 8, 9 или на шину 18).

В процессе обмена пакетными данными в MB диапазоне с наземными пользователями на каждом ПО 3 пакетное сообщение формируют в бортовой конечной системе (18, 5). Сообщение, содержащее адрес получателя и адрес отправителя (адрес ПО 3), передают от бортового вычислителя 5 через модуль 12 интерфейса в модуль 13 маршрутизатора, где его упаковывают, например, в пакет ISO 8208 сетевого (пакетного) уровня. Затем сообщение передают в модуль 14 канального уровня, где его упаковывают в пакет канального уровня, содержащий проверочные последовательности, вычисленные с помощью избыточного циклического кода (CRC), и передают в модуль 15 физического уровня, где осуществляют известные операции:

- кодирование данных, например кодом Рида-Соломона для прямой коррекции ошибок;

- перемежение данных для борьбы с пакетированием ошибок из-за замираний и импульсных помех;

- преобразование последовательности, например, трех бит данных в значение фазы символа сигнала, относительное кодирование фазы соседних символов для реализации относительной 8-ми позиционной фазовой манипуляции (D8PSK);

- скремблирование данных для выравнивания спектра передаваемого сигнала;

- формирование ключевой синхронизирующей последовательности и преамбулы, содержащей известную последовательность для обучения адаптивного демодулятора;

- формирование заданной формы огибающей каждого символа, например, типа приподнятого косинуса с α=0,6 для обеспечения заданной спектральной маски излучаемого сигнала;

- формирование MB сигнала, наример, с классом излучения 14KOG1DE - с полосой, занимаемой сигналом 14 кГц, фазовой модуляцией (G) несущей одного цифрового канала без поднесущей, передачей данных (D) и многоусловным кодированием (Е).

Сформированный для передачи радиосигнал, например, 8-ми позиционной относительной фазовой манипуляции (D8PSK) с выхода модуля 15 через n фазовращателей 19 подают на входы n широкодиапазонных радиочастотных приемо-передающих модулей 16, где его усиливают до требуемого уровня мощности и через n широкодиапазонных антенн 17 и MB радиоканал 30 передают на наземный комплекс 1, на котором зарегистрирован ПОЗ.

На каждом НК 1 MB радиосигнал от MB антенны 29 подают на наземную радиостанцию 20 MB диапазона, затем сообщение подают на вход аппаратуры 23 передачи данных, где демодулируют, дескремблируют, деперемежают, декодируют с прямой коррекцией ошибок, проверяют на наличие не исправленных декодером ошибок. В случае отсутствия ошибок из него формируют, например, пакет ISO 8208 и выдают на вход вычислителя 24 АРМ, где его упаковывают в пакет, предназначенный для передачи по наземной сети передачи данных потребителям, например по протоколу Х.25.

При передаче пакета в обратном направлении (от потребителей к ПО 3) сообщение по входу/выходу 2 НК 1 передают в вычислитель 24 АРМ НК 1, где формируют пакет, например, в соответствии с ISO 8208, который передают в аппаратуру передачи данных 23, где его упаковывают в пакет канального уровня, содержащий проверочные последовательности, вычисленные с помощью избыточного циклического кода (CRC), и осуществляют стандартные рассмотренные в МФУ 15 процедуры.

Сформированный для передачи, например, сигнал 8-ми позиционной относительной фазовой манипуляции (D8PSK) с выхода АПД 23 подают на вход радиостанции 20, где его усиливают до требуемого уровня мощности и через антенну 29 передают по радиоканалу в направлении на выбранного абонента с помощью сформированной узлами 5, 11, 16, 17 и 19 диаграммы направленности.

На ПО 3 MB сигнал от ШД А 17 поступает на ШД РППМ 16, с выхода которого сообщение через фазовращатель 19 подают на вход МФУ 15, где его демодулируют, дескремблируют, деперемежают, декодируют с прямой коррекцией ошибок, и затем выдают в МКУ 14, где его проверяют на наличие не исправленных декодером ошибок. В случае отсутствия ошибок сообщение упаковывают в пакет, например, в соответствии с ISO 8208 и выдают на вход ММ 13, где его формируют для передачи через МИ 12 бортовым пользователям (блокам 5, 8, 9 или на шину 18).

В системе разрабатывают системную таблицу связи, содержащую координаты НК 1, их адреса, режимы передачи данных, которые они поддерживают в MB и ДКМВ диапазонах, разрешенные частоты связи для разных режимов обмена данными MB и ДКМВ диапазонов, временное расписание излучения сигналов маркеров на каждой частоте и доводят до каждого НК 1 и ПО 3 (во время предполетной подготовки) по наземной сети передачи данных.

Частоты связи MB диапазона, заданные в списке частотной поддержки, являются активными. На каждом НК 1 на активной частоте связи излучают сигналы маркеров в с заданным интервалом, согласно протоколу работы линии передачи данных. В сигналы маркеров ДКМВ вводят информацию о версии системной таблицы (версии базы данных), об активных частотах двух соседних НК 1, назначения слотов для нового кадра, квитанции на все сообщения от ПО 3, принятые в предыдущем кадре, флаг занятости канала. Первый слот отводят под излучение маркера с НК 1.

На ПО 3 начинают 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 3 постоянно поддерживает канал связи ДКМВ диапазона с тем НК 1, качество канала с которым является наилучшим или приемлемым.

Во время полета на каждом ПО 3 обеспечивают автоматический выбор рабочей частоты из списка разрешенных частот, регистрацию на НК 1 на выбранном канале, случайный и резервированный доступ к каналу связи в режиме множественного доступа с временным разделением, обмен данными с территориально разнесенными наземными комплексами 1, объединенными с помощью наземной сети передачи данных в единую систему.

В системе радиосвязи ведут обмен навигационными и другими данными по радиолинии связи MB диапазона между наземным комплексом 1 и подвижными объектами 3, находящимися в пределах радиогоризонта НК 1. Принимаемые наземной радиостанцией 22 из кана