АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО Российский патент 2023 года по МПК H04B7/185 

Изобретение относится к автоматизированным рабочим местам (АРМ) мониторинга и отображения воздушной обстановки с одновременным управлением воздушными судами (ВС) с помощью средств радиосвязи.

Известно автоматизированное рабочее место в защищенном исполнении [1], которое содержит системный блок для автоматизированного рабочего места в защищенном исполнении с источником бесперебойного питания, источник бесперебойного питания с двойным преобразованием электроэнергии и развязкой по цепям электропитания, устройство защиты информации с генератором шумовых сигналов (ГШС), установленное в системный блок, излучающую антенну низкочастотного диапазона, излучающую антенну высокочастотного диапазона. Системный блок для АРМ в защищенном исполнении работает с расширенным спектром выходного шумового сигнала в область низких и высоких частот от 0,01 до 2000 МГц, обеспечивая пространственное излучение шумовых сигналов в широком диапазоне частот от 0,01 до 2000 МГц, тем самым обеспечивая защиту информации по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) с регулированием спектральной плотности мощности шумового сигнала от 10 до 78 дБ. Системный блок для АРМ в защищенном исполнении с источником бесперебойного питания дополнительно может содержать устройство мобил рек (Mobile Rack) для возможности снятия и отдельного хранения жесткого диска.

Однако это АРМ предназначено для работы в специальных системах и не обеспечивает выполнения процедур, осуществляемых оператором управления воздушными судами.

Известно автоматизированное рабочее место оператора управления воздушным движением [2], состоящее из специализированной электронной вычислительной машины. Электронная вычислительная машина (ЭВМ), совместимая с IBM PC, содержит системный блок с набором стандартных модулей, монитор, клавиатуру, шаровой манипулятор, а также дополнительные модуль математического акселератора (МА), модуль адаптера локальной вычислительной сети (ЛВС), модуль сопряжения с танковой навигационной аппаратурой (ТНА) и каналом связи автоматизированной системы передачи данных (АСПД-У). Первые входы/выходы этих модулей соединены с шиной ISA системного блока ЭВМ. Вторые входы модуля адаптера локальной вычислительной сети соединены с первыми входами/выходами устройства, Второй вход и третий входы-выходы модуля сопряжения с ТНА и АСПД-У соединены соответственно с первым входом, вторым и третьим входами/выходами устройства многоканальной аппаратуры передачи данных (МАПД). Первый вход/выход МАПД соединен с входом/выходом интерфейса RS-232С системного блока ЭВМ, а вторые входы/выходы - с четвертыми входами/выходами устройства. Модуль адаптера телеграфного канала, первый вход/выход которого соединен с входом/выходом интерфейса RS-232C системного блока ЭВМ, а второй вход/выход - с четвертыми входами/выходами устройства. Первый и второй выносные блоки сопряжения с радиолокационной станцией (РЛС) и передвижным радиовысотомером (ПРВ), входы которых соединены соответственно с пятым и шестым входами устройства. Первый вход/выход модуля сопряжения с выносными блоками соединен с вторым входом/выходом модуля математического акселератора, а его второй и третий вход/выход - с входами/выходами соответственно первого и второго выносных блоков сопряжения с радиолокационной станцией.

Однако АРМ рассчитано только на отображение координат воздушных целей, обнаруженных с помощью РЛС, и не предназначено для управления воздушными судами.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является переносное автоматизированное рабочее место, которое и принято за прототип [3]. Оно содержит электронную вычислительную машину, первую и вторую радиостанции с индивидуальными аккумуляторными батареями, первую микрофонно-телефонную гарнитуру (МТГ), приемоизмерительный модуль и аппаратуру передачи данных, блок контроля, станцию электроснабжения (СЭС). Выход СЭС соединен с соответствующими входами по питанию маршрутизатора, ЭВМ, блока контроля, аппаратуры передачи данных (АПД). Выход/вход по управлению АПД подключен к входу/выходу блока контроля. Первый канальный выход/вход АПД подключен к проводной линии связи, а второй канальный выход/вход подключен к входу/выходу маршрутизатора, выходы/входы которого соединены с соответствующими входами/выходами модуля сопряжения и по крайней мере одного модема. Соответствующий выход/вход этого модема подключен к проводной линии связи. Соответствующие выходы/входы пульта управления и индикации соединены с соответствующими входами/выходами первой микрофонно-телефонной гарнитуры и маршрутизатора. Соответствующий выход/вход маршрутизатора подключен к входу-выходу первой радиостанции с индивидуальной аккумуляторной батареей. Специальная аппаратура шифрования речевой информации, соответствующие выходы/входы которой подключены к соответствующим входам/выходам второй микрофонно-телефонной гарнитуры и модуля сопряжения, соответствующий выход/вход которого соединен с входом/выходом второй радиостанции с индивидуальной аккумуляторной батареей. Выходы/входы телефонного аппарата и телефонного аппарата специальной связи подключены к соответствующим проводным линиям связи. Приемоизмерительный модуль выполняет функции приема координат и данных времени. Выход/вход этого модуля подключен по последовательному интерфейсу к соответствующему входу/выходу ЭВМ, соответствующий выход/вход которой соединен с абонентским входом/выходом аппаратуры передачи данных.

Переносное АРМ изготовлено в контейнерном исполнении и имеет мобильное исполнение. Приемоизмерительный модуль выполнен с использованием спутниковых навигационных данных и сигналов точного времени. Блок контроля имеет клавиатуру и дисплей.

Недостатками прототипа являются:

- отсутствие возможности отображения на экране монитора ЭВМ воздушной обстановки, в том числе отметок, характеризующих местоположение воздушных судов;

- отсутствует оборудование для автоматического ввода плана связи для передачи данных на ВС по радиоканалу;

- отсутствует счетчик времени на ожидание квитанции (подтверждения) на посланное сообщение - нет обратной связи по достоверности приема информации, что снижает помехоустойчивость радиосвязи;

- не предусмотрена возможность работы от нескольких источников первичного электропитания (разных электроподстанций, ветроагрегатов, дизельагрегатов и других), что также снижает аппаратурную надежность при выходе из строя единственного источника электроснабжения;

- отсутствует возможность для автоматического ввода плана связи по радиоканалам;

- наличие двух различных гарнитур для открытой и закрытой связи усложняет работу оператора;

- привязка к конкретным техническим средствам, например, к конкретному телефонному аппарату системы МБ и интерфейсам значительно сокращают применимость АРМ.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей АРМ, а именно:

- повышение оперативности действий оператора за счет разнесения процедур связи и обработки принятой информации на разные рабочие места;

- повышение помехозащищенности связи с ВС за счет введения радиостанций с новым диапазоном частот;

- работа оператора с одной гарнитурой для открытой и закрытой связи;

- наличие оборудования для автоматического ввода плана связи по радиоканалам;

- наличие счетчика времени на ожидание квитанции (подтверждения) от воздушного судна на посланное сообщение;

- отображение на фоне электронной карты местности изменяющихся в реальном масштабе времени местоположения и параметров движения воздушных, наземных и морских объектов;

- общий и выборочный контроль исправности аппаратуры, контроль функционирования каналов связи;

- возможность работы от нескольких источников первичного электропитания (разных электроподстанций, например, промышленной сети, дизельагрегатов, ветроагрегатов и других) и от встроенных аккумуляторов - источников бесперебойного питания.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматизированное рабочее место, содержащее станцию электроснабжения (СЭС), первую и вторую микрофонно-телефонные гарнитуры (МТГ), аппаратуру передачи данных (АПД), канальный выход/вход которой подключен к проводной линии связи, блок контроля, специальную аппаратуру шифрования речевой информации, соответствующий вход/выход которой подключен к соответствующему входу/выходу блока сопряжения, приемоизмерительный модуль, выполняющий функции приема координат и данных времени, дополнительно введены рабочее место оператора связи (РМ ОС) и рабочее место командно-информационного обмена (РМ КИО), связанные между собой двухсторонними связями через первые входы/выходы и через вторые входы/выходы по локально-вычислительной сети (ЛВС), три блока антенных, первая, вторая и третья группа радиостанций, при этом каждая радиостанция группы подключена к соответствующему блоку антенному и через соответствующий модуль связи подключена к блоку сопряжения, к соответствующим входам/выходам которого подключены специальная аппаратура шифрования дискретной информации, коммутатор и третий вход/выход РМ ОС, станция электроснабжения содержит распределитель первичного напряжения, к двум входам которого подведены две шины от разных источников первичного напряжения, а его выходы через соответствующие источники бесперебойного питания соединены с соответствующими входами питания всех узлов АРМ, при этом блок контроля, блок сопряжения и АПД подключены к ЛВС, а к соответствующим входам/выходам коммутатора подключены специальная аппаратура шифрования речевой информации, первая и вторая микрофонно-телефонные гарнитуры, к третьему входу/выходу РМ КИО подключен счетчик времени на ожидание квитанции-подтверждения, к четвертому входу/выходу РМ ОС подключен приемоизмерительный модуль, а к пятому входу/выходу подключен вход/выход по управлению АПД, блок сопряжения имеет вход/выход для подключения АРМ к радиолокационной станции и вход для ввода плановых радиоданных.

В состав РМ ОС входят: ЭВМ (системный блок), к которой двухсторонними связями подключены консоль оператора (монитор, клавиатура и тачпад - сенсорная панель), источник бесперебойного питания, сетевой фильтр, коммутатор Ethernet с входом/выходом для подключения к ЛВС, при этом ЭВМ РМ ОС имеет четыре входа/выхода для подключения к ЭВМ РМ КИО, АПД, блоку сопряжения и приемоизмерительному модулю.

В состав РМ КИО входят: ЭВМ (системный блок), к которой двухсторонними связями подключены монитор со встроенными громкоговорителями, клавиатура, манипулятор указателя курсора типа «мышь», принтер, источник бесперебойного питания, сетевой фильтр, при этом ЭВМ РМ КИО имеет три входа/выхода для подключения к ЭВМ РМ ОС, ЛВС и счетчику времени.

Основными функциональными элементами предлагаемого автоматизированного рабочего места являются РМ ОС и РМ КИО, на которых выполняются процедуры сетей связи, обработки принятых от ВС информационных сообщений, формирования передаваемых на ВС информационных сообщений.

Изобретение поясняется фигурами, на которых обозначено:

1 - ЭВМ рабочего места оператора связи (РМ ОС);

2 - приемоизмерительный модуль;

3 - станция электроснабжения (СЭС), содержащая аккумуляторные батареи - источники бесперебойного питания;

4 - блок контроля;

5 - аппаратура передачи данных (АПД);

6 - локально-вычислительная сеть (ЛВС);

7 - специальная аппаратура шифрования дискретной информации;

8 - рабочее место командно-информационного обмена (РМ КИО);

9 - рабочее место оператора связи (РМ ОС);

10 и 11 - первая и вторая группы радиостанций;

12 - специальная аппаратура шифрования речевой информации;

13 - первая микрофонно-телефонная гарнитура (МТГ);

14 - вторая микрофонно-телефонная гарнитура;

15 - счетчик времени на ожидание квитанции-подтверждения от воздушного судна на посланное сообщение;

16 - вход АРМ для ввода плановых радиоданных (планов связи);

17 - блок сопряжения;

18 - третья группа радиостанций;

19 - коммутатор;

20, 21 и 22-блок антенный (БА) первой, второй и третьей групп радиостанций соответственно;

23 - вход/выход АРМ для подключения к проводной линии связи;

24 - модуль связи;

25 - выходы СЭС для подключения к входам питания узлов АРМ;

26 - источники бесперебойного питания;

27 - распределитель первичного напряжения;

28 и 29 - входы от источников первичного напряжения;

30 - вход/выход АРМ для подключения к радиолокационной станции (РЛС).

31 - консоль оператора (монитор, клавиатура и тачпад);

32 - источник бесперебойного питания РМ ОС;

33 - сетевой фильтр РМ ОС;

34 - коммутатор Ethernet.

35 - ЭВМ РМ КИО;

36 - монитор с встроенными громкоговорителями;

37 - клавиатура;

38 - манипулятор указателя курсора типа «мышь»;

39 - принтер;

40 - источник бесперебойного питания РМ КИО;

41 - сетевой фильтр РМ КИО.

На фиг. 1 представлена структурная схема АРМ, структурная схема РМ ОС 9 представлена на фиг. 2, структурная схема РМ КИО 8 на фиг. 3.

Системные блоки ЭВМ 1 РМ ОС 9 и ЭВМ 35 РМ КИО 8, соединенные для повышения аппаратной надежности параллельными двухсторонними связями и ЛВС 6, являются основным функциональным вычислительным звеном в составе АРМ и имеют каждый свое назначение. Например, выполняемые функции РМ ОС 9 могут быть следующие:

- ввод через блок 17 сопряжения и вход 16 плановых радиоданных (планов связи), предназначенных для хранения и использования при организации связи;

- общий, выборочный и текущий контроль аппаратуры совместно с блоком 4 контроля, функциональный контроль каналов обмена данными, организация режима «Шлейф» для проверки передающих и приемных трактов радиостанций;

- управление режимами работы аппаратуры АРМ;

- организация радиосетей обмена данными с ВС и приема от них аварийных донесений;

- формирование и передача, прием и обработка сообщений воздушной связи, обмен с РМ КИО 8 и блоком 17 сопряжения информацией, принятой/переданной воздушными судами;

- отображение на экране монитора консоли 31 текущего состояния аппаратуры и каналов проводной и связи;

- регистрация на жестком диске принятых и переданных сообщений, результатов общего, выборочного, текущего и функционального контроля;

- ведение журнала переданных и принятых сообщений, результатов контроля и других данных, просмотр на экране зарегистрированной информации;

- прием, обработка сигналов с приемоизмерительного модуля 2, организация единой временной синхронизации в узлах АРМ, определение его местоположения в случае мобильного исполнения

и другие функции.

С помощью РМ ОС 9 в различных вариантах исполнения АРМ обеспечивается организация:

- до четырех каналов радиосвязи с ВС в МВ2-ДМВ1 диапазоне с помощью первой группы радиостанций 10 и БА 20;

- один или два (в зависимости от варианта исполнения АРМ) канала радиосвязи с ВС в ДМВ2 диапазоне с помощью второй группы радиостанций 11 и БА 21;

- до двух каналов радиосвязи с ВС в ДКМВ диапазоне с помощью третьей группы радиостанций 18 и БА 22.

Функционирование РМ ОС 9 обеспечивается, например, с помощью следующих программных модулей:

- модуль главного окна;

- модуль обмена данными с РМ КИО 8, узлами 4, 5, 17, например, по сети через коммутатор 34 Ethernet;

- модуль взаимодействия с РМ КИО 8, например, по магистральному каналу информационного обмена (МКИО);

- модуль подготовки плановых данных по связи;

- модули управления аппаратурой связи;

- модуль индикации состояния аппаратуры связи, сетей обмена данными и речевой связи;

- модуль межзадачного взаимодействия;

- модуль функционального контроля каналов обмена данными;

- модуль обмена данными с ВС;

- модуль регистрации и просмотра файлов регистрации;

- модули интерфейса оператора и другие модули.

Выполняемые функции РМ КИО 8 могут быть, например, следующие:

- ввод и редактирование статической оперативно-тактической обстановки в зоне обслуживания АРМ;

- передача на РМ ОС 9 заявок на организацию радиосвязи с воздушными судами;

- отображение на экране монитора 39 информации о готовности технических средств АРМ, задействованных для организации каналов речевой связи и обмена данными, к ведению связи;

- подготовка и передача на РМ ОС 9 информации, предназначенной для формирования сообщений, передаваемых на самолеты с помощью радиостанций 10, 11, 18 и соответствующих им блоков 20, 21, 22 антенных;

- расшифровка и отображение на экране монитора 36 информации, получаемой от ВС;

- отображение на экране монитора 36 полетных данных и радиолокационной информации с устройства вторичной обработки РЛС, принятых по входу/выходу 30, на фоне электронной карты местности в реальном масштабе времени, формирование трассовых отметок, характеризующих траекторию движения ВС;

- регистрация на жестком диске системного блока ЭВМ 35 переданной и принятой информации;

- просмотр на экране монитора 36 и печать на принтере 39 зарегистрированной информации;

- "воспроизведение" на экране монитора 36 полетных данных и радиолокационной информации по файлам регистрации;

- реализация при использовании узлов 14, 12, 19, 17, 6 функции абонентского устройства речевой связи для ведения переговоров с экипажами взаимодействующих ВС с использованием, например, технологии IP-телефонии;

- регистрация на жестком диске системного блока ЭВМ 35 переговоров с экипажами ВС с последующим воспроизведением.

Обмен данными по радиолиниям «борт-земля» обеспечивает решение следующих основных задач:

- прием на АРМ информации о местоположении и параметрах движения ВС, остатке топлива, аварийных донесений и других сообщений;

- прием на АРМ информации по воздушным, наземным и морским объектам;

- вывод одиночных самолетов (групп) в район назначения;

- доведение от АРМ до воздушного судна указаний и другие функции.

Число РМ КИО 8 может варьироваться в зависимости от назначения и варианта исполнения АРМ.

Функционирование РМ КИО 8 обеспечивается, например, с помощью следующих программных модулей:

- модуль главного окна;

- модуль работы с электронной картой;

- модуль обмена данными с РМ ОС 9, например, по сети Ethernet;

- модуль компьютерной телефонии (абонентское устройство речевой связи);

- модуль межзадачного взаимодействия;

- модуль обмена данными с радиоэлектронным оборудованием ВС;

- модуль обработки трассовой и полетной информации ВС;

- модуль экстраполяции перемещения ВС;

- модуль редактора статической навигационной и оперативно-тактической информации;

- модуль регистрации и просмотра зарегистрированной информации;

- модуль воспроизведения зарегистрированной информации;

- модули интерфейса оператора и другие модули.

Для повышения аппаратной надежности узлы 8, 9, 17 связаны не только через ЛВС 6, но и с помощью двухсторонних связей.

В состав блоков 20, 21, 22 антенных входят: антенны, сопрягаемые с соответствующими радиостанциями с помощью антенно-фидерных трактов, антенно-мачтовые устройства. В состав блока 22 антенного дополнительно входят устройства автоматического согласования параметров радиостанций и антенн на всех рабочих частотах ДКМВ диапазона.

Модули 24 связи используются для удаления приемо-передающих средств от операторов РМ ОС 9 и РМ КИО 8 с целью биологической защиты. Они состоят из двух модемов, сопрягаемых по стандартным интерфейсам с блоком 17 сопряжения на одной стороне и с соответствующими радиостанциями - с другой стороны. В качестве линии связи в зависимости от варианта исполнения АРМ могут быть использованы волоконно-оптическая или проводная линия связи. В некоторых вариантах исполнения при удаленном размещении РМ КИО 8 модули связи 24 могут отсутствовать.

Для ввода точного времени (синхронизации всех узлов АРМ во времени) и навигационных данных в приемоизмерительном модуле 2 АРМ применяется, например, приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем [4]. Ввод точного времени осуществляется с помощью меток UTC. Навигационные данные от приемоизмерительного модуля 2 используются для определения текущих координат для АРМ, используемых в мобильном объекте, и автоматической привязки к электронной карте местности.

Блок 17 сопряжения может быть выполнен программно или по аналогии с блоками устройства, описанного в [5], которое применяется в комбинированной радиостанции типа Р-142 [6].

Модуль 24 связи может быть выполнен по технологии DSL для организации дуплексной передачи информации со скоростью до 160 кбит/с, например, при дальности связи до 7,5 км на одной медной паре при диаметре жилы кабеля 0,5 мм [7]. Новые протоколы данной технологии обеспечивают и более высокие скорости, например, при использовании волоконно-оптических линий связи [8].

Специальная аппаратура 12, 7 шифрования речевой и дискретной информации аналогичны по структуре представленным в [9]. Они могут быть выполнены, например, на изделиях Е47А и Е46 соответственно.

В качестве аппаратуры передачи данных 5 может применяться, например, АПД Т-236 В, одна из ее модификаций которой используется в [10].

Блок 4 контроля реализуется программно и обеспечивает сбор и оценку сигналов контроля со всех радиоэлектронных узлов АРМ, принимаемых через блок 17 сопряжения и ЛВС 6. Результаты контроля отображаются в окне на экране монитора консоли 31 оператора РМ ОС 9.

Рабочие места 8 и 9 могут иметь, например, клавиатуру, тачпад или шаровой манипулятор для выбора режимов работы АРМ, переключения работы узлов 7, 12, 19, ввода команд управления и данных для ВС и РЛС оператором.

Монитор 36 РМ КИО 8 необходим для отображения формируемых команд управления и ответных донесений с ВС, сигналов с блока контроля, электронной карты местности, маркера, меню, отметок от ВС, полученных с устройства вторичной обработки информации сопрягаемой с АРМ радиолокационной станции по входу/выходу 30. В качестве такого блока может использоваться любой серийный монитор с диагональю не менее 24''.

Главное меню на экране монитора из состава консоли 31 РМ ОС 9, например, отображает: состояние сетей обмена данными и речевой информации, а также состояние средств связи и справочную информацию по средствам связи, сетям речевой связи и обмена данными.

Главное меню на экране монитора 36 РМ КИО 8, например, отображает: индикатор тактической обстановки с фрагментом электронной карты зоны обслуживания АРМ, а также панели управления связью, информационными окнами и значки управления параметрами индикатора. Трассовая информация, местоположение и параметры движения каждого воздушного, наземного и морского объекта отображаются на фоне электронной карты в реальном масштабе времени.

На РМ ОС 9 и РМ КИО 8 обеспечивается цветовая индикация состояния аппаратуры и каналов связи.

На РМ КИО 8 обеспечивается визуальная индикация и озвучивание оператору аварийных донесений от ВС с помощью громкоговорителей на мониторе 36.

Блок контроля 4 совместно с рабочими местами 8 и 9 работает в следующих режимах:

- общий и выборочный автоматизированный контроль исправности аппаратуры, входящей в состав АРМ;

- контроль работоспособности аппаратуры в режиме реального времени (текущий контроль);

- контроль функционирования каналов связи.

Автоматизированное рабочее место функционирует следующим образом. Сообщение, поступающее по линии связи на вход/выход 23 АРМ через АПД 5 или подготовленное оператором РМ КИО 8 с помощью одной из прикладных программ ЭВМ 1, имеет адрес отправителя и адрес получателя информации, например, номер воздушного судна. АПД 5 с помощью встроенного устройства защиты от ошибок обеспечивает помехоустойчивый прием/передачу данных по каналу связи, в котором могут быть использованы, например, проводные или волоконно-оптические линии связи в зависимости от варианта исполнения АРМ. Управление режимами работы АПД 5 осуществляется через управляющий вход/выход от РМ ОС 9 или через ЛВС 6. Сообщение в зависимости от адреса получателя проходит по одной из трех цепей:

1) с первого канального выхода 23 АПД 5 в проводную или волоконно-оптическую линию связи;

2) со второго канального выхода АПД 5 через ЛВС 6, блок 17 сопряжения и по крайней мере один модуль 24 связи, определяемый введенным по входу 16 планом связи, в соответствующую радиостанцию из групп 10, 11, 18 и подключенный к ней блок 20 или 21 или 22 антенный в форме радиосигнала излучаются в эфир;

3) со второго канального выхода АПД 5 через ЛВС 6, системный блок 35 на монитор 36 РМ КИО 8 для отображения на экране.

Для речевого обмена с взаимодействующими воздушными судами и должностными лицами может использоваться либо первая МТГ 13, либо вторая МТГ 14. Их подключение осуществляется с помощью коммутатора 19 путем проведения соответствующих операций на РМ КИО 8 или консоли 31 РМ ОС 9. Технические решения и технические возможности по коммутатору приведены в работе [7].

Открытый канал может включать одну из двух цепей прохождения сообщения:

- первая или вторая МТГ 13 или 14, коммутатор 19, блок 17 сопряжения, один из модулей 24 связи, соответствующая радиостанция одной из трех групп 10, 11, 18, подключенный к ней блок 20 или 21, или 22 антенный, радиоэфир;

- первая или вторая МТГ 13 или 14, коммутатор 19, блок 17 сопряжения (после преобразования в цифру), ЛВС 6, АПД 5, вход/выход 23 и далее линия связи, не показанная на фиг. 1.

Защищенный канал может включать одну из двух цепей прохождения сообщения:

- первая или вторая МТГ 13 или 14, коммутатор 19, подключенный двухсторонними связями к специальной аппаратуре 12 шифрования речевой информации, блок 17 сопряжения, один из модулей 24 связи, соответствующая радиостанция одной из трех групп 10, 11, 18, подключенный к ней блок 20, или 21, или 22 антенный, радиоэфир;

- первая или вторая МТГ 13 или 14, коммутатор 19, подключенный двухсторонними связями к специальной аппаратуре 12 шифрования речевой информации, блок 17 сопряжения (после преобразования в цифру), ЛВС 6, АПД 5, вход/выход 23 и далее линия связи, не показанная на фиг. 1.

Гарнитур 13 и 14 в зависимости от варианта комплектации АРМ может быть несколько.

Открытые данные с входа/выхода 23 АРМ или введенные операторами на РМ КИО 8 или РМ ОС 9 записываются в электронный журнал, фиксируются на принтере 39, через ЛВС 6, блок 17 сопряжения, один из модулей 24 связи, соответствующую радиостанцию одной из трех групп 10, 11, 18, подключенную к блоку 20, или 21, или 22 антенному в форме радиосигнала излучаются в эфир.

Закрытые данные с входа/выхода 23 АРМ или набираемые операторами на клавиатуре 37 РМ КИО 8 или клавиатуре (тачпаде) консоли 31 оператора РМ ОС 9 через ЛВС 6, блок 17 сопряжения, специальную аппаратуру 7 шифрования дискретной информации (данных), один из модулей 24 связи, соответствующую радиостанцию одной из трех групп 10, 11, 18, подключенный к ней блок 20 или 21, или 22 антенный в форме радиосигнала излучаются в эфир.

Принимаемая информация от ВС и внешних источников сообщений по входу/выходу 23 проходит по тем же узлам указанных цепей только в обратном порядке.

Все радиоканалы АРМ равнодоступны как для ведения речевой радиосвязи с экипажами ВС, так и для автоматического обмена данными с подсистемами бортового радиоэлектронного оборудования.

При этом в блоке 17 сопряжения выполняются необходимые цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобразования сигналов, коммутация и маршрутизация сообщений в зависимости от плана связи, адреса взаимодействующего лица и адреса получателя информации.

Для улучшения эксплуатационных и массогабаритных характеристик АРМ его составные части могут быть размещены, например, в компактных упаковках, контейнерах и выполнены в мобильном исполнении, с антивибрационными элементами крепежа с возможностью размещения на средстве передвижения, в качестве которого может быть использован, например, автомобиль.

Предлагаемое техническое решение реализуется с помощью широко известных и доступных серийных изделий.

Всплывающие окна на экране монитора консоли 31 РМ ОС 9 и монитора 36 РМ КИО 8 характеризуют свершение соответствующего события, например, получение донесения о достоверной передаче на ВС команды управления, отказа одного из узлов, получение запроса данных от ВС, появившегося в зоне управления, и других.

Блок 17 сопряжения выполняет функции преобразователя входных и выходных сообщений, их маршрутизацию, управление узлами 7 и 12, съем и передачу через ЛВС 6 данных контроля на блок 4 контроля, прием/передачу данных с узлов 7 и 18, преобразование их и передачу/прием на модули 24 связи, прием данных через вход/выход 30 с устройства вторичной обработки РЛС и выдачу на нее координат района, где воздушная обстановка для оператора в вероятностном смысле наиболее интересна, прием плановых данных, доведение их до РМ ОС 9 и РМ КИО 8 и затем после обработки на рабочих местах распределение их по соответствующим радиостанциям групп 10, 11, 18 через модули 24 связи. В случае преобразования всей информации в цифровую форму блок 17 сопряжения может быть выполнен с помощью программных модулей, которые могут быть, например, распределены по вычислительным средствам 1 и 35 рабочих мест 8 и 9, а гарнитуры 13 и 14 будут входить в состав соответствующих рабочих мест.

В качестве ЭВМ 1 и 35 может быть использован любой серийный компьютер, с подключенными дисплеем и стандартной клавиатурой в том числе и портативный компьютер.

В качестве радиостанции 10 может быть использована УКВ радиостанция из комплекса технических средств подвижной радиосвязи Р-169 типа Р-169 ВМ [2], в качестве радиостанции 11 - терминал ОСНОД, радиостанции 18 - изделия ряда «Бозон».

С помощью счетчика 15 времени и РМ КИО 8 оценивается время ожидания квитанции (подтверждения) от воздушного судна на посланное сообщение известному абоненту. При получении ответного сообщения ранее или позднее заданного интервала времени с помощью программного обеспечения ЭВМ 1 будет зафиксирован несанкционированный доступ к соответствующей сети радиосвязи. Такая информационная обратная связь также повышает достоверность передачи информации [8].

Для обеспечения электромагнитной совместимости в АРМ предусмотрен ручной (по входу 16, например, с флеш-памяти) и автоматический ввод (от получателя информации через АПД 5) плана связи. При ручном режиме план связи вводится, например, с помощью флеш-памяти через USB-разъем. В автоматическом режиме план связи вводится через АПД 5, например, по проводным линиям связи (вход/выход 23) или по радиоканалу через БА 20 или 21, соответствующую радиостанцию из первой или второй групп 10 или 11 (при наличии прямой видимости) и далее через соответствующую цепочку узлов: 24, 17, 6 до РМ ОС 9. Команды управления на переключение рабочих частот, видов модуляции и других параметров узлов 10, 11, 18 с ЭВМ 1 через ЛВС 6, блок 17 сопряжения, модули 24 связи в соответствии с планом связи поступают на соответствующие входы управления указанных узлов. Квитанции, подтверждающие выполнение поступивших команд, через блок 17 сопряжения, ЛВС 6 поступают на ЭВМ 35 РМ ОС 9, где после обработки отображаются, например, в одном из окон на экране монитора 36 в виде, удобном для оператора. Аварийные сигналы с ВС сопровождаются речевыми сообщениями от встроенных громкоговорителей монитора 36. При необходимости на них может быть выведена речевая информация от ВС.

С помощью распределителя 27 первичного питания СЭС 3 предусматривается возможность работы от двух источников первичного электропитания (входы 28 и 29), например, (разных электроподстанций (промышленной сети), ветроагрегатов, дизельагрегатов и других), что позволяет при потере подводимого напряжения практически мгновенно переключиться на другой, работающий источник. Непрерывность подачи питания во время переключения поддерживается с помощью аккумуляторов, работающих в составе источников бесперебойного питания 26 (выходы 25). Рассмотренные выше процедуры также повышают аппаратурную надежность АРМ. Параметры аккумулятора в СЭС 3 рассчитываются таким образом, чтобы он при отключении первичного питания поддерживал работу технических средств АРМ в течение заданного времени. Для упрощения конструкции отдельные источники бесперебойного питания, например, 32 и 40 могут быть приближены к питаемой аппаратуре. Сетевые фильтры 33 и 41 обеспечивают защиту от помех по первичному питанию и защиту передаваемой информации.

Преимущества АРМ:

- повышение оперативности действий операторов за счет разнесения процедур связи и обработки принятой информации на разные рабочие места и распределения этих функций между разными операторами;

- повышение помехозащищенности связи с ВС за счет введения радиостанций третьей группы с новым диапазоном частот (ДМВ2);

- работа каждого оператора только с одной гарнитурой для открытой и закрытой связи;

- наличие оборудования для автоматического ввода плана связи по радиоканалам;

- наличие счетчика времени на ожидание квитанции (подтверждения) от воздушного судна на посланное сообщение повышает помехозащищенность АРМ;

- введение мониторов ЭВМ, на экранах которых будет отображаться воздушная обстановка, состояние средств связи, повышает осведомленность операторов;

- возможность работы от нескольких источников первичного электропитания (разных электроподстанций, например, промышленной сети, дизельагрегатов, ветроагрегатов и других) и от встроенных аккумуляторов -источников бесперебойного питания повышает надежность АРМ;

- наличие автоматического ввода координат ВС от РЛС через блок 17 сопряжения, ЛВС 6, ЭВМ 1 РМ ОС 9 на экран монитора 36 с помощью манипулятора 38 указателя курсора и предыдущих отметок траекторий движения ВС в количестве от единиц до сотен позволяет оператору проследить траекторию движения и маневры ВС относительно электронной карты местности, что облегчает действия оператора по управлению воздушными судами;

- увеличение числа каналов обмена информацией позволяет увеличить количество управляемых оператором ВС;

- возможность предварительной подготовки данных для планирования радиосвязи;

- обеспечение после ввода данных радиосвязи автоматического режима обмена данными и организации речевой связи за счет полнодоступности средств радиосвязи.

Литература:

1. Патент РФ на полезную модель №147375.

2. Патент РФ на изобретение №2219586.

3. Патент РФ на полезную модель №111322 (прототип).

4. Куприянов А.О. Глобальные навигационные спутниковые системы: Учебное пособие. - М.: МИИГАиК, 2017. - 76 с.

5. Патент РФ на полезную модель №58834.

6. https://military.trcvr.ru/2015/12/12/radiostancija-r-142/

7. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, 2-е изд. / Пер. с англ. - М.: Изд.дом «Вильямс», 2003. - 1104 с.

8. Барсков А.Г. Skype, Triple Play и футбол. - Сети и системы связи, 2006 г., № 6.

9. Патент РФ на полезную модель №90234.

10. Патент РФ на полезную модель №92215.

Изобретение относится к автоматизированным рабочим местам мониторинга и отображения воздушной, наземной и надводной обстановки с одновременным управлением воздушными судами (ВС) с помощью средств радиосвязи. Технический результат изобретения состоит в повышении помехозащищенности связи с ВС. Для этого, в частности, введены группы радиостанций с новым диапазоном частот и соответствующие блоки антенные. Так же введены рабочее место оператора связи (РМ ОС) и рабочее место командно-информационного обмена (РМ КИО), связанные между собой двухсторонними связями через первые входы/выходы и через вторые входы/выходы по локально-вычислительной сети (ЛВС). 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Автоматизированное рабочее место (АРМ), содержащее станцию электроснабжения (СЭС), первую и вторую микрофонно-телефонные гарнитуры (МТГ), аппаратуру передачи данных (АПД), канальный выход/вход которой подключен к проводной линии связи, блок контроля, аппаратуру шифрования речевой информации, соответствующий вход/выход которой подключен к соответствующему входу/выходу блока сопряжения, приемоизмерительный модуль, выполняющий функции приема координат и данных времени, отличающееся тем, что в его состав дополнительно введены

рабочее место оператора связи (РМ ОС) и рабочее место командно-информационного обмена (РМ КИО), связанные между собой двухсторонними связями через первые входы/выходы и через вторые входы/выходы по локально-вычислительной сети (ЛВС),

три блока антенных, первая, вторая и третья группа радиостанций, при этом каждая радиостанция группы подключена к соответствующему блоку антенному и через соответствующий модуль связи подключена к блоку сопряжения, к соответствующим входам/выходам которого подключены аппаратура шифрования дискретной информации, коммутатор и третий вход/выход РМ ОС,

станция электроснабжения содержит распределитель первичного напряжения, к двум входам которого подведены две шины от разных источников первичного напряжения, а его выходы через соответствующие источники бесперебойного питания соединены с соответствующими входами питания всех узлов АРМ,

при этом блок контроля, блок сопряжения и АПД подключены к ЛВС, а к соответствующим входам/выходам коммутатора подключены аппаратура шифрования речевой информации, первая и вторая микрофонно-телефонные гарнитуры,

к третьему входу/выходу РМ КИО подключен счетчик времени на ожидание квитанции-подтверждения, к четвертому входу/выходу РМ ОС подключен приемоизмерительный модуль, а к пятому входу/выходу подключен вход/выход по управлению АПД, блок сопряжения имеет вход/выход для подключения АРМ к радиолокационной станции и вход для ввода плановых радиоданных.

2. Автоматизированное рабочее место по п. 1, отличающееся тем, что в состав РМ ОС входят: электронно-вычислительная машина (ЭВМ), к которой двухсторонними связями подключены консоль оператора, источник бесперебойного питания, сетевой фильтр, коммутатор Ethernet с входом/выходом для подключения к ЛВС, при этом ЭВМ РМ ОС имеет четыре входа/выхода для подключения к ЭВМ РМ КИО, АПД, блоку сопряжения и приемоизмерительному модулю.

3. Автоматизированное рабочее место по п. 1, отличающееся тем, что в состав РМ КИО входят: ЭВМ, к которой двухсторонними связями подключены монитор со встроенными громкоговорителями, клавиатура, манипулятор указателя курсора, принтер, источник бесперебойного питания, сетевой фильтр, при этом ЭВМ РМ КИО имеет три входа/выхода для подключения к ЭВМ РМ ОС, ЛВС и счетчику времени на ожидание квитанции-подтверждения.