Комплексированное приемопередающее устройство информационного обмена с летательными аппаратами Российский патент 2023 года по МПК G08G5/04 G01S19/01 G01S13/933 B64D45/04 

Область техники

Изобретение относится к системам обмена данными и может быть использовано для реализации информационного обмена между источниками (получателями) информации, расположенными на летательных аппаратах (ЛА), преимущественно беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), самолетах малой авиации, и источниками информации, расположенными на земле, например, пультом оператора БПЛА (внешнего пилота).

Изобретение относится к области приема и обработки сигналов, излученных передатчиками сигналов на частотах АЗН-В (автоматическое зависимое наблюдение в режиме радиовещания) стандарта 1090ES (Extended Squitter, что означает – расширенный сквиттер), на частотах АЗН-В стандарта VDL-4 (Very High Frequency Data Link Mode 4, что означает – ОВЧ режим передачи данных) и на частотах стандарта LTE (Long-Term Evolution, что означает – долговременное развитие).

Изобретение может найти применение в области обмена информацией между БПЛА и другими участникам воздушного движения, которыми могут быть как пилотируемые ЛА, так и другие БПЛА, а также для обмена информацией между БПЛА, наземными станциями и внешними пилотами.

Технология АЗН-В позволяет участникам воздушного движения периодически передавать информацию о своем состоянии без предварительного запроса от других участников воздушного движения или радиолокационной станции (РЛС). Это позволяет пилотам в кабине самолета, диспетчерам на наземном пункте управления воздушным движением, операторам БПЛА, внешним пилотам и системам управления полётом БПЛА (автопилоту), «видеть» движение воздушных судов на экране компьютера (пульта управления) без необходимости привлечения дополнительных средств, таких как первичная радиолокация. Слово «автоматическое» означает, что технология АЗН-В передает данные без дополнительных действий от оператора. Слово «зависимое» означает, что информацию о состоянии ЛА технология АЗН-В берет из внешних систем, в качестве которых могут выступать спутниковые навигационные системы (СНС), инерциальные системы, барометрические высотомеры и т.д. [1] 2 .

Технология АЗН-В реализуется несколькими стандартами ICAO (International Civil Aviation Organization, что означает – международная организация гражданской авиации). Основными из используемых стандартов являются:

1090ES [2];

UAT (Universal Access Transceiver, что означает – приемопередатчик универсального доступа) [3];

VDL-4 [4].

Среди упомянутых стандартов наиболее распространен 1090ES. Стандарт UAT получил широкое распространение только на территории Соединенных Штатов. Стандарт VDL-4 распространен меньше, чем 1090ES. Практически, для новых ЛА, которым необходимо обладать системой АЗН-В, стандарт 1090ES является основным. Далее по тексту под названием АЗН-В будет подразумеваться стандарт 1090ES.

Технология АЗН-В работает на частоте 1090 МГц. Она основана на сообщениях формата DF17, DF18 и DF19 режима S вторичного обзорного локатора [2].

Технология VDL-4 работает в частотном диапазоне 108 – 136.975 МГц. Отличительной особенностью является возможность приемопередатчика VDL-4, с использованием различных алгоритмов, самостоятельно выбрать временной слот, в котором вести передачу с наименьшей вероятностью коллизии. Механизмом организации данного доступа является метод STDMA (Self-organizing Time Division Multiple Access – самоорганизующегося многостанционного доступа с временным разделением канала). Технология VDL-4 имеет более низкую, по сравнению с АЗН-В, скорость передачи [4].

В предлагаемом устройстве предусмотрено использование технологии LTE, работающей в различных частотных диапазонах. Наиболее распространенными среди них являются 800 МГц, 1800 МГц и 2600 МГц. Связь по технологии LTE осуществляется через базовые станции операторов сотовых сетей. Преимуществом технологии LTE является высокая скорость передачи и широкая зона покрытия, определяемая базовыми станциями, возможность организации связи в условиях плотной городской застройки. К недостаткам системы LTE относится необходимость нахождения оператора и БПЛА в зоне действия базовой станции для организации связи, ограниченность зоны обслуживания по высоте, вследствие того, что диаграммы антенн базовых станций сотовой связи ориентированы относительно земли под малыми углами места [5]. 3.

БПЛА находят широкое применение для решения задач в области транспортировки, связи, видеосъемки, разведки и др. Растущее число применяемых БПЛА диктует необходимость внедрения эффективной системы связи для регулирования воздушного движения и предотвращения опасного сближения и столкновения участников воздушного движения. Технология АЗН-В получила широкое распространение в качестве инструмента для встраивания новых ЛА в работу служб управления воздушным движением (УВД) и их взаимодействия с другими ЛА.

Характерным недостатком технологии АЗН-В является ее уязвимость к преднамеренным и непреднамеренным помехам. В качестве таких помех могут выступать сигналы, имитирующие корректные сообщения системы АЗН-В, но не несущие в себе информации о реальной цели. В терминологии ICAO такие сообщения принято называть спуфингом. Технология АЗН-В не предоставляет ее пользователям возможности распознать такие сообщения [6].

Другим типом помехи является шумоподобная помеха. Данная помеха повышает уровень шума в частотном диапазоне АЗН-В, что снижает вероятность правильного обнаружения и декодирования сообщений. Ввиду широкой доступности электронно-компонентной базы, необходимой для формирования такого типа помех, и простоты технической реализации помехопостановщика, проблема уязвимости АЗН-В к данному типу помех широко освещена в специализированной литературе [7].

Для беспилотных летательных аппаратов в настоящее время производится ряд малогабаритных транспондеров.

Транспондер АЗН-В ping200X [8] предназначен для эксплуатации БПЛА в контролируемом воздушном пространстве. Транспондер способен работать в любой комбинации режимов A, C, S как ответчик и имеет режим расширенного сквиттера АЗН-В в режиме передачи. Устройство оснащено барометрическим датчиком высоты.

Транспондер ping1090i двухканальный приемопередатчик для АЗН-В со встроенной спутниковой системой дифференциальной коррекции (SBAS – Satellite Based Augmentation System) для повышения точности определения местоположения встроенного датчика системы спутниковой навигации (СНС) и прецизионным барометрическим высотомером [9].

Транспондер Echo ATU-20 [10] передает и принимает сообщения на частоте 978 МГц. Он включает в себя встроенную СНС и барометрический датчик высоты.

Транспондер TR-1F [11] разработан для поддержки гражданских и коммерческих беспилотных авиационных систем, авиации общего назначения и поддерживает две 4

технологии: АЗН-В и FLARM (FLARM – это технология, используемая для выборочного оповещения пилотов о возможных столкновениях самолетов). Устройство работает на частотах 1090 МГц и 868 МГц и позволяет принимать и передавать данные АЗН-В и FLARM с заданной выходной мощностью 0,25, 0,5 или 1 Вт для ADS-B и 0,025 Вт для FLARM. Транспондер оснащен СНС-приемником и барометрическим высотомером.

Транспондер TR-1A [12] относится ко второму поколению приемопередатчиков АЗН-В и был разработан для гражданских и коммерческих беспилотных летательных аппаратов. Устройство работает на частоте 1090 МГц и позволяет принимать и передавать данные АЗН-В с заданной выходной мощностью 0,25, 0,5 или 1 Вт. Трансивер оснащен высококачественным СНС-приемником и барометрическим высотомером.

Уровень техники

Известна приемо-передающая система БПЛА [13], состоящая из приемника системы спутниковой навигации (СНС), соединенного с контроллером, антенны АЗН-В, соединенной с приемопередатчиком АЗН-В, соединенным с контроллером, барометрическим высотомером, соединенным с контроллером, температурным датчиком, соединенным с контроллером и коммуникационным интерфейсом, соединенным с контроллером.

Принцип работы указанной приемо-передающей системы основан на получении координат БПЛА по СНС, получении высоты БПЛА от барометрического высотомера, формировании сообщения АЗН-В в контроллере и передаче его по интерфейсу АЗН-В, получении сообщений АЗН-В, их обработке в контроллере и определения положения передающего ЛА.

Характерным недостатком описанной системы является уязвимость к преднамеренным и непреднамеренным помехам в частотном диапазоне АЗН-В. Таковыми помехами, согласно [6] и [7], могут являться шумоподобные помехи и помехи типа спуфинг.

Известна автоматизированная система контроля полета для БПЛА [14], состоящая, в одной из своих реализаций, из бортового компьютера, соединенного с системой предупреждения столкновений, спутниковой навигационной системой, системой ориентации и определения курса, регистратором полетных данных, модулем связи с ближними БПЛА, приемопередатчиком АЗН-В, модулем сотовой системы связи, модулем спутниковой системы связи, модулем управления приводами, системой связи Wi-Fi и прикладным процессором, прикладной процессор соединен с видеорегистратором, и другими сенсорами 5.

Принцип работы указанной системы контроля полета основан на получении координат БПЛА от СНС, периодической передаче их по АЗН-В, приему координат других участников воздушного движения по интерфейсу АЗН-В, использовании информации, полученной от системы предупреждения столкновений, приемопередатчика АЗН-В и модуля связи с ближними БПЛА для организации безопасного полета, использования сотовой связи, спутниковой связи и связи по Wi-Fi для обмена информацией с базовыми станциями, в качестве такой информации может выступать история полета БПЛА, хранящаяся в регистраторе полетных данных, использования модуля управления приводами для управления полетом, прикладной процессор и другие сенсоры могут являться опциональными модулями и устанавливаются в зависимости от задачи, которую должен выполнять БПЛА.

Как следует из анализа рассматриваемого технического решения в явном виде, оно не предполагает защиту от организованных помех.

Наиболее близким аналогом является [15. Патент US 7969346 B2 МПК G08G 5/04, G01S 13/00, G01S 13/74. опубл. 2011], передающая система БПЛА на основе транспондера, содержащая интерфейс спутниковой навигационной системы 8, один выход которой соединен с формирователем сообщений АЗН-В 7, вход которого соединен с памятью 6, выход формирователя сообщений 7 соединен со входом фазово-импульсного (ФИ) модулятора 9, другой вход ФИ модулятора соединен с выходом таймера со случайной задержкой 12, один вход которого соединен со вторым выходом интерфейса СНС 8, второй вход таймера 12 соединен с одним выходом гетеродина 13, выход ФИ модулятора 9 соединен с одним из входов схемы с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ) 10, второй вход схемы ФАПЧ 10 соединен с вторым выходом гетеродина 13, выход схемы ФАПЧ 10 соединен с входом усилителя 11, выход которого соединен со входом антенны 2, микропроцессор 5, вход которого соединен с памятью процессора 3, содержащей в себе исполняемую программу 4.

Данное устройство, как наиболее близкое к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков, выбрано в качестве прототипа.

Принцип работы прототипа заключается в получении БПЛА координат от СНС, инициализации БПЛА для работы в гражданском, военном или смешанном режимах работы, кодировании координат БПЛА в сообщении АЗН-В и регулярной их передаче для систем, способных принимать сообщения АЗН-В, которыми могут являться наземные станции, другие БПЛА и пилотируемые летательные аппараты. В гражданском режиме используются сообщения DF18 АЗН-В, в военном DF19 АЗН-В, и в смешанном 6

используются оба типа сообщения. Согласно принципу работы аналога, часть вычислительных операций, необходимых для формирования сообщения АЗН-В, может выполняться на микропроцессоре.

Недостатком прототипа-аналога является слабая защищенность от преднамеренных и непреднамеренных помех типа спуфинг в канале АЗН-В.

Задача, на решение которой направлено создание предлагаемого изобретения, состоит в создании устройства связи ЛА с повышенной устойчивостью информационного обмена к преднамеренным и непреднамеренным помехам.

Технический результат – повышение помехозащищенности каналов информационного обмена.

Раскрытие изобретения

Сущность изобретение поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 – структурная схема предлагаемого устройства, на которой показаны:

1 – спутниковая навигационная система (СНС);

2 – антенна АЗН-В;

3 – память программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС);

4 – исполняемая программа ПЛИС;

5 – ПЛИС;

6 – блок памяти;

7 – формирователь сообщений АЗН-В;

8 – блок интерфейса СНС;

9 – фазоимпульсный (ФИ) модулятор;

10 – система ФАПЧ;

11 – усилитель;

12 – таймер со случайной задержкой;

13 – гетеродин;

14 – передатчик АЗН-В;

15 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП) приемника АЗН-В;

16 – схемы с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ) приемника АЗН-В;

17 – аттенюатор приемника АЗН-В;

18 – приемник АЗН-В;

19 – антенна VDL-4;

20 – цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) передатчика VDL-4; 7

21 – смеситель приемопередатчика VDL-4;

22 – усилитель приемопередатчика VDL-4;

23 – синтезатор частот приемопередатчика VDL-4;

24 – опорный генератор приемопередатчика VDL-4;

25 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП) приемопередатчика VDL-4;

26 – смеситель приемопередатчика VDL-4;

27 – аттенюатор приемопередатчика VDL-4;

28 – приемопередатчик VDL-4;

29 – антенна LTE;

30 – приемопередатчик LTE.

фиг. 2 – вариант организации информационного обмена;

фиг. 3 – алгоритм защиты от спуфинга;

фиг. 4 – схема цифрового фазового детектора (ЦФД), где:

31 - АЦП

32 – схема прямого цифрового синтеза

33-34 – умножители

35-36 – CIC фильтры

37-38 – компенсирующие фильтры

39-40 - дополнительные низкочастотные фильтры.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что в устройство связи летательного аппарата, включающее блок 8 интерфейса спутниковой навигационной системы (СНС), на вход которой подается сигнал со спутниковой навигационной системы 1, связанные с ним формирователь 7 сообщений АЗН-В, блок 8 памяти, таймер 12 со случайной задержкой и передатчик 14 АЗН-В, включающий фазово-импульсный (ФИ) модулятор 9, схему 10 с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ), гетеродин 13 и усилитель 11, выход которого соединен с антенной 2 АЗН-В, введены программируемая интегральная схема 5 (ПЛИС) с блоком 5 памяти ПЛИС и программным обеспечением 4 ПЛИС, приемник 18 АЗН-В, включающий аналого-цифровой преобразователь 15 (АЦП), ФАПЧ 16 и аттенюатор 17, вход которого связан с антенной 2 АЗН-В, приемопередатчик 28 VDL-4, включающий цифро-аналоговый преобразователь 20 (ЦАП), смеситель 21, усилитель, 22, синтезатор частоты 23, опорный генератор 24, АЦП 25, смеситель 26 и аттенюатор 27, связанный с антенной 19 VDL-4, и приемопередатчик 30 LTE с антенной 29 LTE, с соответствующими связями. 8

Замена микропроцессора на модуль ПЛИС 5 обоснована добавлением трех новых каналов приема и двух новых каналов передачи. Обработка потоков информационного обмена одновременно по трем каналам делает целесообразным применение устройств, в рамках которых имеется возможность организовать несколько параллельных вычислительных потоков. Наиболее доступным устройством, удовлетворяющим описанным требованиям, является ПЛИС.

Вариант организации работы предлагаемого устройства (фиг. 3) заключается в:

- получении координат БПЛА по интерфейсу СНС;

- периодической передаче координат по интерфейсу АЗН-В;

- периодической передаче координат по интерфейсу VDL-4, при наличии абонентов, способных получать сигналы VDL-4;

- периодической передаче координат по интерфейсу LTE, при наличии базовых станций и абонентов, способных получать сообщения LTE;

- приеме сообщений по интерфейсам АЗН-В, VDL-4 и LTE;

- отслеживании координат участников воздушного движения, находящихся поблизости от принимающего сообщения БПЛА;

- передаче информации о находящихся поблизости ЛА оператору БПЛА;

- осуществлении необходимых действий по предотвращению столкновений.

Задача повышения устойчивости информационного обмена к помехам типа спуфинг решается применением алгоритма подтверждения сообщений (фиг. 4) в модуле ПЛИС 5. Получатель информации принимает сообщение с координатами источника информации по интерфейсу АЗН-В. В модуле ПЛИС 5 анализируется, достоверны ли координаты источника в полученном сообщении. Проверку достоверности координат можно осуществить, реализовав алгоритмы «завязки» и анализа траекторий и алгоритмы подтверждения завязанной траектории на ПЛИС 5 [16], или иные алгоритмы траекторной обработки, позволяющие проверить достоверность принятых координат. В случае, если имеются сомнения в достоверности координат источника и устройство источника информации оснащено системой связи, описанной в настоящей модели, получатель запрашивает подтверждение координат источника по интерфейсу VDL-4, и, при наличии базовых станций, по интерфейсу LTE. В случае подтверждения координат по интерфейсу VDL-4 и/или LTE сообщение считается достоверным, в противном случае сообщение с координатами отбрасывается как ложное.

Задача повышения устойчивости к шумоподобным помехам решается путем комплексирования приемопередающих каналов, а именно 1090ES, VDL-4 и LTE. 9

В ПЛИС реализуется непрерывный анализ состояния информационных каналов АЗН-В, VDL-4 и LTE на предмет наличия шумоподобной помехи. Для фиксирования наличия помехи в канале связи на ПЛИС может быть реализован алгоритм на основе статистического анализа переданных и принятых информационных пакетов [17], алгоритм на основе измерения мощности сигнала, принятого по каналу связи [18], или иной алгоритм, реализуемый с помощью цифровой обработки принятых сигналов. При обнаружении шумоподобной помехи в используемом канале связи, устройство переключается на работу на один из других каналов, в котором отсутствует шумоподобная помеха.

Для повышения эффективности обмена информацией по интерфейсу VDL-4 на ПЛИС 5 могут быть реализованы алгоритмы цифровой обработки сигналов (ЦОС). Информационный обмен в стандарте VDL-4 производится в полосе 108 – 136.975 МГц, в одном из выделенных каналов шириной 25 кГц. Предлагается оцифровывать весь используемый частотный диапазон 108 – 136.975 МГц, и выделять необходимую рабочую полосу частот уже в результате цифровой обработки на ПЛИС 5. Для этого на ПЛИС 5 реализуется схема цифрового фазового детектора (фиг. 4), в рамках данной схемы оцифрованный сигнал с помощью метода прямого цифрового синтеза переносится на частоту канала, на котором в данный момент идет обмен. Для того чтобы минимизировать влияние соседних информационных каналов на канал, на котором в текущий момент идет обмен, осуществляется фильтрация сигнала с помощью трех последовательных фильтров. CIC-фильтр (cascaded integrator-comp) осуществляет децимацию оцифрованного сигнала. Применение CIC-фильтра в схеме цифрового фазового детектора позволяет уменьшить объем вычислительных затрат. Существенным недостатком CIC-фильтра является неравномерность его АЧХ в пределах полосы пропускания. Для компенсации неравномерности АЧХ в полосе пропускания после CIC-фильтра применяется компенсирующий фильтр. Вслед за компенсирующим фильтром, для достижения необходимой крутизны спада АЧХ, используется дополнительный низкочастотный фильтр. Использование трех последовательных фильтров позволяет понизить влияние соседних информационных каналов на используемый канал, а также без перестройки приемного тракта работать с любым из информационных каналов VDL-4.

Предлагаемое изобретение может быть легко реализовано на основе серийно выпускаемых элементов:

в качестве ПЛИС 5 может быть выбрана ПЛИС Xilinx xc7z020clg400-1 [19];

в качестве интерфейса СНС 8 может быть выбран модуль u-blox 7 GNSS module NEO-7N [20]; 10

в качестве схемы ФАПЧ 10, 16 может быть использован модуль Silicon labs Si4133 [21];

в качестве усилителя 11, 22 можно использовать модуль Analog Devices HMC741ST89E [22];

в качестве гетеродина 13 и опорного генератора 24 может быть использован модуль Skyworks Si570 [23];

в качестве АЦП 15, 25 может быть использован модуль Texas Instruments ADS6443 [24];

в качестве аттенюатора 17, 27 можно использовать модуль Analog Devices HMC8073 [25];

в качестве ЦАП 20 можно использовать модуль Analog Devices AD9780 [26];

в качестве памяти 6 может быть использован модуль Micron MT41K512M16HA-125 [27];

в качестве памяти ПЛИС 3 может быть использован модуль Infineon S25FL256SAGBHV200 [28];

в качестве синтезатора частот 23 может быть использован модуль Analog Devices ADF 4351 [29];

в качестве антенны АЗН-В 2 может быть использована антенна [30];

в качестве антенны VDL-4 19 может быть использована антенна AST-17 D7MM S8 170-870MM [31];

в качестве смесителя 21, 26 может быть использован модуль ADE-25MH+ [32];

в качестве приемопередатчика LTE 30 может быть использован модуль PUSR IOT WH-LTE-7S1-E [33];

в качестве антенны LTE 29 может быть использована антенна Teltonika 3G/4G LTE Antenna 3dBi SMA [34];

таймер со случайной задержкой 12, формирователь сообщений АЗН-В 7 и ФИ модулятор 9 могут быть реализованы на ПЛИС 5.

Список литературы

1. Sun, J. The 1090 Megahertz riddle. A guide to decoding Mode S and ADS-B signals. 2nd ed. – Delft: TU Delft OPEN Publishing, 2021–157 p.

2. Приложение 10 к Конвенции о международной гражданской авиации. Авиационная электросвязь. Том IV Системы наблюдения и предупреждения столкновений. 5-е изд. – ИКАО, 2014–232 с.

3. Руководство по приемопередатчику универсального доступа (UAT) – ИКАО, 2009 – 287 c.

4. Manual on VHF Digital Link (VDL) Mode 4. Doc 9816. AN/448 – ICAO, 2004–396 p. 11.

5. Гельгор А.Л., Попов Е.А. Технология LTE мобильной передачи данных – СПб: Издательство политехнического университета, 2011 – 205 с.

6. Strohmeier M., Lenders L., Martinovic I. On the Security of the Automatic Dependent Surveillance-Broadcast Protocol. IEEE Communication surveys & tutorials, Vol. 17, No. 2, Second Quarter 2015 – IEEE, 2015 – pp. 1066–1087.

7. Leonardi M. On Jamming Attacks in Crowdsourced Air Traffic Surveillance. IEEE A&E Systems Magazine. Vol 36, No. 6, 01 June 2021 – IEEE, 2021 – pp. 44–54.

8. Рекламный проспект фирмы uAvionix. Электронный ресурс https://uavionix.com/downloads/ping200X/ping200X-DataSheet-Rev-D.pdf

9. Рекламный проспект фирмы uAvionix. Электронный ресурс https://uavionix.com/downloads/ping1090/docs/uAvionix-ping1090i-ADS-B-Transceiver-Data-Sheet.pdf

10. Рекламный проспект фирмы uAvionix. Электронный ресурс https://uavionix.com/downloads/echo-uat/echoATU-20X-Data-Sheet.ba1

11. Рекламный проспект фирмы Aerobits. Электронный ресурс https://aerobits.pl/wp-content/uploads/ci_uploads/PP_TR-1F_Datasheet.pdf

12. Рекламный проспект фирмы Aerobits. Электронный ресурс https://aerobits.pl/wp-content/uploads/ci_uploads/PP_TR-1A_Datasheet.pdf

13. Заявка US № 2010/0283661 A1, МПК G01S 13/93US опубл. 2010.

14. Заявка US №2016/0070261 A1 МПК G08G 5/00, G08G 5/04, GOSD L/08 опубл. 2016.

15. Патент US №7969346 B2 МПК G08G 5/04, G01S 13/00, G01S 13/74. опубл. 2011.

16. Кузьмин С.З. Основы цифровой обработки радиолокационной информации – М: Советское Радио, 1974 – 432 с.

17. Marttinen A., Wyglinski A., Jantti R. Statistics-based jamming detection algorithm for jamming attacks against tactical MANETs – 2014 IEEE Military Communications Conference, Baltimore, MD, USA, 2014 – pp. 501–506.

18. Xu W., Trappe W., Zhang Y., Wood T. The feasibility of launching and detecting jamming attacks in wireless networks. – Proceedings of the 6th ACM International Symposium 12.

on Mobile Ad Hoc Networking and Computing, ser. MobiHoc ’05. New York, NY, USA: ACM, 2005 – pp. 46–57.

19. Электронный ресурс

https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/soc/zynq-7000.html];

20. Электронный ресурс https://content.u-blox.com/sites/default/files/products/documents/NEO-7_ProductSummary_%28UBX-13003342%29.pdf

21. Электронный ресурс

https://www.skyworksinc.com/-/media/Skyworks/SL/documents/public/data-sheets/si4133.pdf

22. Электронный ресурс

https://static.chipdip.ru/lib/316/DOC011316080.pdf

23. Электронный ресурс

https://www.skyworksinc.com/-/media/skyworks/sl/documents/public/data-sheets/si570-71.pdf

24. Электронный ресурс

https://www.ti.com/product/ADS6443

25. Электронный ресурс

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/hmc8073.pdf

26. Электронный ресурс

https://www.analog.com/en/products/ad9780.html

27. Электронный ресурс https://www.micron.com/products/dram/ddr3-sdram/part-catalog/mt41k512m16ha-125

28. Электронный ресурс https://eu.mouser.com/ProductDetail/Infineon-Technologies/S25FL256SAGBHV200?qs=oeTp6q%252Bm7GMbk4i7Szh1hQ%3D%3D

29. Электронный ресурс https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/adf4351.pdf

30. Электронный ресурс 13

https://www.energy-m.su/antenny-gsm/antenna-gsm-gsm-800-1800-sma-p-white/

31. Электронный ресурс

https://www.promelec.ru/product/434205/

32. Электронный ресурс

https://eu.mouser.com/datasheet/2/1030/ADE_25MH_2b-1700333.pdf

33. Электронный ресурс https://www.pusr.com/support/downloads/WH-LTE-7S1-E-Datasheet-V1.0.4.html

34. Электронный ресурс https://teltonika-networks.com/cdn/products/2023/01/63d2829f3a41a7-73171198/mobile-sma-antenna-pr1us440.pdf

Изобретение относится к устройствам обмена данными и может применяться для реализации информационного обмена между источниками (получателями) информации, расположенными на летательных аппаратах (ЛА). Сущность предлагаемого решения заключается в том, что в устройство связи ЛА, включающее блок 8 интерфейса спутниковой навигационной системы (СНС), на вход которой подается сигнал со спутниковой навигационной системы 1, связанные с ним формирователь 7 сообщений АЗН-В, блок 6 памяти, таймер 12 со случайной задержкой и передатчик 14 АЗН-В, включающий фазово-импульсный (ФИ) модулятор 9, схему 10 с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ), гетеродин 13 и усилитель 11, выход которого соединен с антенной 2 АЗН-В, введены программируемая интегральная схема 5 (ПЛИС) с блоком 3 памяти ПЛИС и программным обеспечением 4 ПЛИС, приемник 18 АЗН-В, включающий аналого-цифровой преобразователь 15 (АЦП), ФАПЧ 16 и аттенюатор 17, вход которого связан с антенной 2 АЗН-В, приемопередатчик 28 VDL-4, включающий цифро-аналоговый преобразователь 20 (ЦАП), смеситель 21, усилитель, 22, синтезатор частоты 23, опорный генератор 24, АЦП 25, смеситель 26 и аттенюатор 27, связанный с антенной 19 VDL-4, и приемопередатчик 30 LTE с антенной 29 LTE с соответствующими связями. Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является повышение помехозащищенности каналов информационного обмена. 4 ил.

Комплексированное приемопередающее устройство информационного обмена с летательными аппаратами, содержащее блок 8 интерфейса спутниковой навигационной системы (СНС), на вход которой подается сигнал со спутниковой навигационной системы 1, связанные с ним формирователь 7 сообщений АЗН-В, блок 6 памяти, таймер 12 со случайной задержкой и передатчик 14 АЗН-В, включающий фазово-импульсный (ФИ) модулятор 9, схему 10 с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ), гетеродин 13 и усилитель 11, выход которого соединен с антенной 2 АЗН-В, при этом первый выход блока 8 интерфейса спутниковой навигационной системы соединен с первым входом формирователя 7 сообщений АЗН-В, второй вход которого соединен с выходом блока 6 памяти, выход формирователя 7 сообщений АЗН-В соединен с первым входом ФИ модулятора 9, второй вход ФИ модулятора 9 соединен с выходом таймера 12 со случайной задержкой, первый вход которого соединен со вторым выходом блока 8 интерфейса СНС, второй вход таймера 12 соединен с первым выходом гетеродина 13, выход ФИ модулятора 9 соединен с первым входом схемы 10 с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ), второй вход которой соединен с вторым выходом гетеродина 13, выход схемы 10 ФАПЧ соединен с входом усилителя 11, отличающееся тем, что введены программируемая логическая интегральная схема 5 (ПЛИС) с блоком 3 памяти ПЛИС и программным обеспечением 4 ПЛИС, приемник 18 АЗН-В, включающий аналого-цифровой преобразователь 15 (АЦП), ФАПЧ 16 и аттенюатор 17, вход которого связан с антенной 2 АЗН-В, приемопередатчик 28 VDL-4, включающий цифро-аналоговый преобразователь 20 (ЦАП), смеситель 21, усилитель, 22, синтезатор частоты 23, опорный генератор 24, АЦП 25, смеситель 26 и аттенюатор 27, связанный с антенной 19 VDL-4, и приемопередатчик 30 LTE с антенной 29 LTE, при этом выход аттенюатора 17 соединен с первым входом модуля 16 ФАПЧ, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 13, выход модуля ФАПЧ 16 соединен с входом АЦП 15, выход которого соединен с первым входом ПЛИС 5, второй вход ПЛИС 5 соединен с выходом АЦП 25, вход которого соединен с выходом смесителя 26, первый вход которого соединен с выходом синтезатора 23 частот, первый вход которого соединен с выходом опорного генератора 24, второй вход синтезатора частот 23 соединен с выходом ПЛИС 5, второй вход смесителя 26 соединен с выходом аттенюатора 27, вход антенны 19 VDL-4 связан с выходом усилителя 22, вход которого соединен с выходом смесителя 21, один вход которого соединен с выходом синтезатора частот 23, другой вход смесителя 21 соединен с выходом ЦАП 20, вход которого соединен с одним из выходов ПЛИС 5, которая соединена с приемопередатчиком LTE 30 и с антенной LTE 29.