СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УСТАНОВЛЕНИЯ РАДИОСВЯЗИ ДЛЯ СРЕДСТВ И КОМПЛЕКСОВ ШЕСТОГО ПОКОЛЕНИЯ Российский патент 2025 года по МПК H04B1/713 

Настоящее изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при организации радиосвязи в УКВ диапазоне с применением радиоэлектронных средств 6-го поколения. Основная цель предлагаемого способа - повышение помехоустойчивости радиосети в условиях сложной электромагнитной обстановки.

Известно устройство автоматического выбора рабочих частот на пунктах ионосферно-волновой и частотно-диспетчерской службы радиоцентров (патент РФ №2295761) [2]. Данное устройство предназначено для работы в условиях изменчивости помеховой обстановки и ограниченности частотного ресурса благодаря совокупности признаков за счет применения блоков памяти вероятности допустимой ошибки, прогнозируемого значения мощности сигнала, определения текущей вероятности ошибочного приема, усреднения и сравнения коэффициента взаимного различия при различных видах работы, быстрого преобразования Фурье, определения условных коэффициентов взаимного различия, запоминания коэффициента Фурье эталонных сигналов, определения пригодности частот, запоминания непригодных частот, отбраковки частот с учетом коэффициента различия, блока выбора оптимальной частоты и режима работы, с помощью которых учитываются частотно-временные характеристики сигнала и помехи.

Рассмотренное устройство предназначено для автоматического выбора рабочих частот с учетом энергетической составляющей помехи, ее статистических характеристик, а также частотно-временных различий сигнала и помехи для одного из приемопередающих устройств радионаправления или радиосети и, таким образом, выбранный частотный номинал не будет удовлетворять заданным требованиям для остальных радиосредств, функционирующих в других радиосетях и направлениях. Кроме того, способ автоматического выбора рабочих частот, реализованный в устройстве, предназначен для радионаправлений или радиосетей, функционирующих в KB диапазоне (от 3 до 30 МГц) на фиксированных номиналах частот, и учитывает специфику распространения радиоволн данного диапазона, без возможности подбора частотных планов для работы в режиме ППРЧ.

Наиболее близким по своей сути техническим решением к предлагаемому изобретению является способ формирования радиоданных, реализованный в программно-аппаратном комплексе (ПАК) формирования ключевой информации и радиоданных для радиостанции (патент РФ №2636092) [3]. ПАК обеспечивает формирование, хранение, загрузку сформированных данных в радиостанцию, уничтожение ключевой информации и радиоданных, хранение и уничтожение данных конфигураций, данных исходной последовательности и данных ключей целостности программного обеспечения радиостанции, уничтожение ключевой информации и криптографически опасной информации при аварийных ситуациях, несанкционированном доступе, а также при команде оператора. Представленное устройство рассматривается с точки зрения реализованного в нем способа формирования радиоданных, в состав которых входит частотное обеспечение радиосетей.

Недостатком способа, реализованного в ПАК, являются:

- отсутствие возможности учета помеховой обстановки в зоне применения радиосредств;

- дробление рабочего частотного диапазона радиосредства с целью назначения радиосетям, функционирующим в режиме ППРЧ частотных планов, не перекрывающих друг на друга, при этом, игнорируя возможность использования разных логических каналов, тем самым снижая эффективность одного из основных преимуществ данного режима - работу в максимально широкой полосе, используя весь частотный диапазон радиостанций, на базе которых строится радиосеть (частотные планы в диапазоне от 30 до 520 МГц).

Техническим результатом, достигаемым при применении заявленного изобретения, является:

1) повышение помехоустойчивости сети радиосвязи, достигаемого за счет учета реальной помеховой обстановки в зоне работы каждого радиосредства. Представленный способ позволяет исключить использование частот, подверженных сильным помехам, что значительно повышает помехоустойчивость радиосети в целом;

2) эффективное использование всего доступного диапазона частот (30-520 МГц) позволяет эффективно распределять частотный ресурс между абонентами сети;

3) автоматизация процесса выбора частот за счет минимизации ручных операций при настройке радиосредств снижает вероятность ошибок оператора и ускоряет процесс развертывания радиосети.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе автоматизированного установления радиосвязи для средств и комплексов шестого поколения используется алгоритм, учитывающий реальную электромагнитную обстановку в зоне функционирования каждого радиосредства. Это позволяет формировать адаптивный частотный план, исключающий использование частот, подверженных влиянию помех.

Кроме того, способ предусматривает использование всего доступного диапазона частот (от 30 до 520 МГц) без ограничений, что обеспечивает максимально эффективное распределение частотного ресурса между абонентами сети. Автоматизация процесса настройки радиосредств минимизирует вероятность ошибок оператора и ускоряет развертывание радиосети, что особенно важно в условиях быстро меняющейся обстановки.

Технические преимущества предлагаемого способа:

1. Широкий диапазон применения.

Одним из ключевых преимуществ предлагаемого способа является возможность применения частотного плана (или нескольких планов) без ограничений во всем частотном диапазоне радиосредств (от 30 до 520 МГц). Это позволяет максимально эффективно использовать доступный частотный ресурс и адаптироваться к различным условиям работы.

2. Учет помеховой обстановки.

Важнейшей особенностью предлагаемого способа является учет реальной помеховой обстановки в зоне функционирования радиосредства. Это достигается за счет сканирования радиочастотного спектра непосредственно в месте работы радиосредства. После сканирования происходит обмен полученными частотными планами между абонентами сети, что позволяет выделить общие диапазоны, пригодные для работы всех участников радиосети.

3. Оптимизация распределения частотного ресурса.

Процесс распределения частотного ресурса оптимизируется уже на этапе планирования. Это становится возможным благодаря использованию предложенного режима работы, основанного на учете радиочастотной обстановки в зоне функционирования радиосредств каждого из абонентов сети. Такой подход позволяет избежать использования частот, подверженных сильным помехам, и сосредоточиться на наиболее «чистых» участках спектра [4].

Из уровня техники не выявлено решений, касающихся способов автоматизированного установления радиосвязи для радиоэлектронных средств, работающих в режиме ППРЧ [5] с учетом электромагнитной обстановки непосредственно в районе нахождения каждого из абонентов, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию патентоспособности - «новизна».

Предлагаемый способ заключается в создании адаптивного режима работы радиосредств ТЗУ 6-го поколения с ППРЧ (далее - «А-ППРЧ»), основанного на алгоритме автоматизированного формирования частотного плана, учитывающего особенности электромагнитной обстановки в зоне размещения РЭС, с использованием всей частотной области от 30 до 520 МГц.

Заявленные технические решения поясняются чертежами (фиг. 1, 2, 3), на которых показаны блок-схема автоматизированного установления радиосвязи в режиме ППРЧ с учетом электромагнитной обстановки в зоне размещения средств и комплексов радиосвязи 6-го поколения, а также процессы формирования общего частотного плана для всех абонентов радиосети.

Реализация заявленного способа поясняется последовательностью действий (см. фиг. 1), которые могут быть объединены в следующие этапы:

1. Подготовительный этап. На данном этапе задаются исходные данные:

- индивидуальные номера абонентов радиосети;

- исходные частотные номиналы или частотные планы (необходимые для начального информационного обмена);

- номер логического канала;

- набор ключей;

- требуемый уровень RSSI (Received Signal Strength Indicator).

2. Развертывание радиосредств.

Абоненты сети выдвигаются в зону предполагаемого функционирования радиосредств. На экране каждой радиостанции отображается список индивидуальных номеров абонентов радиосети. Этот список формируется по мере установления радиосвязи между абонентами.

3. Инициация процесса формирования адаптивного частотного плана.

По прибытии в область непосредственного применения радиосредств, абоненты по предварительному согласованию инициируют начало процесса формирования адаптивного частотного плана. Абоненты, подтвердившие переход, помечаются специальным маркером на экранах остальных пользователей.

4. Сканирование радиочастотного спектра.

После подтверждения перехода всеми абонентами производится сканирование радиочастотного спектра. На основе результатов сканирования формируется адаптированный индивидуальный частотный план для каждого абонента радиосети. При этом учитывается требуемый уровень принимаемого сигнала (RSSI), заданный на этапе настройки.

5. Обмен индивидуальными частотными планами.

На данном этапе происходит обмен индивидуальными адаптированными частотными планами между абонентами.

6. Формирование общего частотного плана.

На основе полученных индивидуальных планов формируется общий частотный план, который затем назначается всем радиостанциям радиосети.

7. Настройка режима работы с ППРЧ.

Происходит автоматическая настройка режима работы с ППРЧ на основе сформированного общего частотного плана, а также номера логического канала и набора ключей из исходных данных.

Особенности применения

Предложенный способ особенно эффективен для радионаправлений или радиосетей с небольшим количеством абонентов. Это связано с тем, что увеличение количества станций приводит к сужению доступных частотных диапазонов, пригодных для общего использования.

Для определения оптимального количества абонентов в сети, использующей данный способ, необходимо проведение дополнительных испытаний и исследований. Эти испытания должны учитывать различные факторы, такие как:

- плотность помех в различных участках используемого диапазона частот;

- требования к скорости передачи данных;

- необходимая дальность связи;

- особенности рельефа местности в зоне применения радиосредств.

Таким образом, предложенный способ автоматизированного установления радиосвязи для средств и комплексов шестого поколения представляет собой решение, позволяющее значительно повысить эффективность и надежность радиосвязи в условиях сложной электромагнитной обстановки.

Основанный на принципах адаптивности за счет учета реальной помеховой ситуации, данный способ открывает новые возможности для развития систем связи различного назначения. Его внедрение может существенно повысить эффективность работы как специальных, так и гражданских радиосетей.

Дальнейшие исследования и практические испытания позволят определить оптимальные параметры применения данного способа в различных условиях и для различных конфигураций радиосетей.

Источники информации

1. Макаренко С.И., Иванов М.С., Попов С.А. Помехозащищенность систем связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Монография. - СПб.: Свое издательство, 2013. - 166 с.: ил.

2. RU №2295761 С1 от 13.07.2005 МПК G06F 17/00 (2006.01), Н04В 7/00 (2006.01) опубл. 20.03.2007 Бюл. №8.

3. RU №2636092 С1 от 27.12.2016 МПК G06F 21/55 (2013.01) опубл. 20.11.2017 Бюл. №32.

4. Шанин A.M. Методика управления ресурсами радиолинии, образованной от передающего радиоцентра. Вопросы оборонной техники. Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. 2023. №11-12 (185-186), С. 46-53.

5. Комплекс «Азарт»: [Электронный ресурс] //ООО «Безопасность бизнеса». URL: https://yaaspirant.ru/spisok-literatury/kak-v-spiske-literatury-oformlyat-intemet-istochniki.

Изобретение относится к области радиосвязи, работающей в диапазоне ультракоротких волн. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости мобильных абонентов радиосети, функционирующих в условиях сложной электромагнитной обстановки. В способе задают индивидуальные номера абонентов радиосети, исходные частотные номиналы или частотные планы, номер логического канала, набор ключей, требуемый уровень RSSI, при развертывании радиосредств формируют список индивидуальных номеров абонентов радиосети и инициируют адаптивный частотный план, производят сканирование радиочастотного спектра, по результатам которого для каждого абонента радиосети формируют индивидуальный частотный план, на основе которых разрабатывается общий частотный план радиосети, который назначают всем радиостанциям и выполняют автоматическую настройку режима работы с ППРЧ на основе сформированного общего частотного плана, номера логического канала и набора ключей из исходных данных. 3 ил.

Способ автоматизированного установления радиосвязи для средств и комплексов шестого поколения, заключающийся в том, что при организации сеансов связи применяют частотные планы в составе радиосетей и направлений без ограничений во всем частотном диапазоне радиосредств от 30 до 520 МГц, учитывающие реальную помеховую обстановку в зонах размещения и функционирования радиосредств, отличающийся тем, что на подготовительном к установлению сеансов радиосвязи этапе задают индивидуальные номера абонентов радиосети, исходные частотные номиналы или частотные планы, номер логического канала, набор ключей, требуемый уровень RSSI, при развертывании радиосредств формируют список индивидуальных номеров абонентов радиосети и инициируют адаптивный частотный план, производят сканирование радиочастотного спектра, по результатам которого для каждого абонента радиосети формируют индивидуальный частотный план, на основе которых разрабатывают общий частотный план радиосети, который назначают всем радиостанциям, и выполняют автоматическую настройку режима работы с ППРЧ на основе сформированного общего частотного плана, номера логического канала и набора ключей из исходных данных.