RU2767044C1 - On-board repeater of the reconnaissance-striking system radio communication system with unmanned aerial vehicles - Google Patents
On-board repeater of the reconnaissance-striking system radio communication system with unmanned aerial vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767044C1 RU2767044C1 RU2021121498A RU2021121498A RU2767044C1 RU 2767044 C1 RU2767044 C1 RU 2767044C1 RU 2021121498 A RU2021121498 A RU 2021121498A RU 2021121498 A RU2021121498 A RU 2021121498A RU 2767044 C1 RU2767044 C1 RU 2767044C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- repeater
- reconnaissance
- radio communication
- radio
- uav
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000098 azimuthal photoelectron diffraction Methods 0.000 description 6
- BLCYCYHFLMGVPO-UHFFFAOYSA-N 2-(1h-benzimidazole-2-carbonyl)-3h-benzimidazole-5-carboximidamide Chemical compound C1=CC=C2NC(C(=O)C3=NC4=CC=C(C=C4N3)C(=N)N)=NC2=C1 BLCYCYHFLMGVPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KKJYVDXDZURHMA-UHFFFAOYSA-N hemi-babim Chemical compound C1=CC=C2NC(CC=3NC4=CC=C(C=C4N=3)C(=N)N)=NC2=C1 KKJYVDXDZURHMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 101000686551 Homo sapiens Protein reprimo Proteins 0.000 description 2
- 102100024763 Protein reprimo Human genes 0.000 description 2
- 241000566137 Sagittarius Species 0.000 description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- NIOPZPCMRQGZCE-WEVVVXLNSA-N 2,4-dinitro-6-(octan-2-yl)phenyl (E)-but-2-enoate Chemical compound CCCCCCC(C)C1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1OC(=O)\C=C\C NIOPZPCMRQGZCE-WEVVVXLNSA-N 0.000 description 1
- 102100033070 Histone acetyltransferase KAT6B Human genes 0.000 description 1
- 101000944174 Homo sapiens Histone acetyltransferase KAT6B Proteins 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехническим средствам обеспечения радиосвязи дистанционно-управляемых групповых систем воздушно-наземного базирования, предназначенных для разведки и огневого поражения наземных объектов противника.SUBSTANCE: invention relates to radio equipment for ensuring radio communication of remote-controlled air-ground based group systems intended for reconnaissance and fire destruction of enemy ground targets.
Современные принципы ведения боевых действий тактических подразделений сухопутных войск и аналогичных подразделений других силовых структур предусматривают широкое применение разведывательно-ударных систем (комплексов), содержащих оснащенный различными средствами разведки, связи и управления наземный сегмент и воздушный сегмент, строящийся на основе малых беспилотных летательных аппаратов (БЛА) самолетного типа.Modern principles of combat operations of tactical units of the ground forces and similar units of other power structures provide for the widespread use of reconnaissance and strike systems (complexes) containing a ground segment equipped with various means of reconnaissance, communications and control and an air segment built on the basis of small unmanned aerial vehicles (UAVs). ) aircraft type.
Примером служит разведывательно-ударный комплекс [1], решающий задачи разведки, целеуказания, подсвета целей и контроля их огневого поражения. Также возможна функция радиоретрансляции сообщений, передаваемых абонентами (средствами) наземного сегмента. В комплексе применяются малые БЛА семейства «Орлан», а также «Элерон-3», «Форпост». Другим примером является автоматизированная боевая система на базе БЛА [2], где в качестве воздушного носителя средств радиосвязи, разведки и целеуказания используется БЛА «Катран». Существует ряд других отечественных и зарубежных вариантов подобных систем [3, 4].An example is the reconnaissance-strike complex [1], which solves the tasks of reconnaissance, target designation, illumination of targets and control of their fire damage. It is also possible the function of radio relaying messages transmitted by subscribers (facilities) of the terrestrial segment. The complex uses small UAVs of the Orlan family, as well as Eleron-3, Forpost. Another example is an automated combat system based on UAVs [2], where the Katran UAV is used as an air carrier for radio communications, reconnaissance and target designation. There are a number of other domestic and foreign variants of such systems [3, 4].
Анализ существующих и перспективных проектов разведывательно-ударных систем с малыми БЛА самолетного типа безаэродромного базирования показывает, что типовой порядок взаимодействия сил и средств системы предусматривает дистанционное управление группой ударных БЛА (УБЛА), разведывательных БЛА (РБЛА) и БЛА-ретранслятором операторами подразделения управления БЛА с помощью штатных наземных станций по каналу радиоуправления напрямую без задействования (для УБЛА и РБЛА) бортового ретранслятора. Также без ретрансляции действуют канал прямого наведения УБЛА, используемый в экстренных случаях, и канал внутренней радиосвязи, обеспечивающий координацию командирами действий подчиненных подразделений. Указанные каналы выполняют подчиненную функцию и предназначены для исполнения приказов, технологических программ и команд наземного центра управления (ЦУ), доводимых до командиров подразделений и, при необходимости, до отдельных абонентов (операторов и наводчиков БЛА).An analysis of existing and prospective projects of reconnaissance and strike systems with small aircraft-type UAVs without airfields shows that the typical procedure for the interaction of forces and means of the system provides for remote control of a group of attack UAVs (UAVs), reconnaissance UAVs (RBLAs) and a UAV relay by operators of the UAV control unit with using regular ground stations via radio control channel directly without using (for UAVs and RAVs) an onboard repeater. Also, without relaying, there is a UAV direct guidance channel used in emergency cases, and an internal radio communication channel that ensures coordination by commanders of the actions of subordinate units. These channels perform a subordinate function and are intended for the execution of orders, technological programs and commands of the ground control center (CC), brought to the commanders of units and, if necessary, to individual subscribers (UAV operators and gunners).
Ведущую роль в комплексе радиосвязи системы играют каналы радиосвязи через ретранслятор. С помощью этих каналов решают основные задачи приема автоматизированными рабочими местами (АРМ) ЦУ служебной и разведывательной информации от станций радиоуправления РБЛА и командиров подразделений разведки, передачи АРМ управляющей информации станциям радиоуправления УБЛА и командирам и наводчикам БЛА указанных подразделений, информационного обмена между операторами УБЛА и РБЛА, а также между операторами УБЛА, командирами и наводчиками БЛА подразделений разведки. Также через ретранслятор по выделенному каналу осуществляется прямая оперативная радиосвязь ЦУ с командиром подразделения управления БЛА и оператором БЛА-ретранслятора.The leading role in the radio communication complex of the system is played by radio communication channels through the repeater. With the help of these channels, the main tasks of receiving automated workstations (AWS) of the control center of service and intelligence information from RBLA radio control stations and commanders of reconnaissance units, transferring AWS control information to UBLA radio control stations and commanders and gunners of UAVs of these units, information exchange between UAV and RBLA operators , as well as between UAV operators, UAV commanders and gunners of reconnaissance units. Also, through the repeater on a dedicated channel, direct operational radio communication of the control center with the commander of the UAV control unit and the operator of the UAV repeater is carried out.
Из сказанного следует, что бортовой ретранслятор, установленный на БЛА, является ключевым элементом, от состава и принципа действия которого в значительной степени зависят показатели качества комплекса обеспечения радиосвязи и рассматриваемой разведывательно-ударной системы в целом.From the foregoing, it follows that the onboard repeater installed on the UAV is a key element, the composition and principle of operation of which largely determine the quality indicators of the radio communications complex and the considered reconnaissance-strike system as a whole.
Известен многоканальный ретранслятор, устанавливаемый на дистанционно-управляемую роботизированную базовую станцию в наземном робототехническом комплексе огневой поддержки [5]. Ретранслятор обеспечивает приемо-передачу информации по радио и волоконно-оптическому каналам связи с приемо-передающими системами группы боевых роботизированных платформ. Строится ретранслятор на основе комплектующих стандарта 802.11/b/g/n СВЧ-диапазона и оптических кабельных сетей, широко используемых при проектировании систем связи.Known multi-channel repeater installed on a remote-controlled robotic base station in a ground-based robotic fire support complex [5]. The repeater ensures the transmission and reception of information via radio and fiber-optic communication channels with the receiving and transmitting systems of a group of combat robotic platforms. The repeater is being built on the basis of components of the 802.11 / b / g / n standard of the microwave range and optical cable networks, which are widely used in the design of communication systems.
Недостатком ретранслятора является низкая дальность связи. Поскольку ретранслятор предназначен для работы на борту наземной мобильной базовой станции, по массогабаритным характеристиками энергопотреблению он мало пригоден для установки на борт БЛА. Также очевидной является невозможность использования в системе с БЛА волоконно-оптического канала.The disadvantage of the repeater is the low communication range. Since the repeater is designed to operate on board a ground mobile base station, in terms of weight and size characteristics of power consumption, it is hardly suitable for installation on board a UAV. Also obvious is the impossibility of using a fiber-optic channel in a system with a UAV.
Известна схема организации линии радиосвязи в разведывательно-ударных контурах [6], реализующая многозвенный принцип последовательного подключения ретрансляторов группы БЛА. Достоинствами схемы являются значительная дальность радиосвязи, высокие помехозащищенность и живучесть, гибкость развертывания и боевого применения.A well-known scheme for organizing a radio link in reconnaissance-strike circuits [6], which implements the multi-link principle of serial connection of repeaters of a UAV group. The advantages of the scheme are a significant range of radio communication, high noise immunity and survivability, flexibility of deployment and combat use.
Недостаток состоит в отсутствии конкретных технических решений по облику, составу и принципу действия бортовых ретрансляторов.The disadvantage is the lack of specific technical solutions for the appearance, composition and principle of operation of the onboard repeaters.
Известен бортовой терминал радиосвязи беспилотного летательного аппарата [7], предназначенный для информационного обмена между БЛА и пунктом управления (ПУ). Терминал содержит два канала: прямой канал для радиосвязи с ПУ на дальностях прямой видимости (в пределах радиогоризонта) и спутниковый канал - на больших дальностях. Общим для обоих каналов являются модем, радиочастотный блок, содержащий повышающий и понижающий конверторы и двухканальный синтезатор частоты, и антенный переключатель. Каждый канал имеет свою антенну с усилителем мощности: прямой канал слабонаправленную антенну в нижней полусфере, спутниковый канал антенну с управляемой в верхней полусфере диаграммой направленности.Known airborne radio terminal unmanned aerial vehicle [7], designed for information exchange between the UAV and the control center (CP). The terminal contains two channels: a direct channel for radio communication with the launcher at line-of-sight ranges (within the radio horizon) and a satellite channel - at long ranges. Common to both channels are a modem, a radio frequency unit containing up and down converters and a two-channel frequency synthesizer, and an antenna switch. Each channel has its own antenna with a power amplifier: a direct channel is a weakly directional antenna in the lower hemisphere, a satellite channel is an antenna with a radiation pattern controlled in the upper hemisphere.
Недостатками терминала являются избыточный (для условий и задач боевых действий тактических подразделений) состав бортовых средств, а именно спутниковый канал с громоздкой управляемой антенной, а также необходимость доработки для реализации функции ретрансляции и снижения массогабаритных характеристик, допускающих установку на малые БЛА.The disadvantages of the terminal are the redundant (for the conditions and tasks of combat operations of tactical units) composition of on-board facilities, namely a satellite channel with a bulky controllable antenna, as well as the need for refinement to implement the relay function and reduce weight and size characteristics that allow installation on small UAVs.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ретранслятор [8], входящий в состав бортовых систем БЛА комплекса обеспечения радиосвязи с использованием беспилотного летательного аппарата на территории с разрушенной инфраструктурой связи в зонах стихийного бедствия и чрезвычайных ситуаций. Эта близость обусловлена, прежде всего, близостью условий применения данного ретранслятора и заявляемого изобретения, предназначенного для обеспечения радиосвязи на тактическом театре военных действий с отсутствующей или разрушенной инфраструктурой.Closest to the claimed invention in terms of technical essence and the achieved result is a repeater [8], which is part of the on-board UAV systems of the radio communication complex using an unmanned aerial vehicle in a territory with a destroyed communication infrastructure in areas of natural disasters and emergencies. This proximity is primarily due to the proximity of the conditions for the use of this repeater and the claimed invention, designed to provide radio communications in a tactical theater of operations with missing or destroyed infrastructure.
Ретранслятор-прототип состоит из последовательно соединенных приемной антенны, приемника, демультиплексора, устройства обработки информации, конвертора, мультиплексора, передатчика и передающей антенны, при этом информационные сигналы по выделенному каналу связи после демодулирования и декодирования в конверторе поступают на коммутирующий маршрутизатор БЛА, в котором под каждый вид связи выделен свой отдельный канал, при этом, если внешний интерфейс передачи данных связующих абонентов совпадает, то информация передается абоненту, находящемуся в сети с данным видом связи, в случае, когда абонент не отвечает на запросы, маршрутизатор передает информацию, полученную от абонента в другой канал связи, определяемый центром управления БЛА.The prototype repeater consists of serially connected receiving antenna, receiver, demultiplexer, information processing device, converter, multiplexer, transmitter and transmitting antenna, while information signals via a dedicated communication channel after demodulation and decoding in the converter are fed to the UAV switching router, in which under each type of communication has its own separate channel, and if the external data transmission interface of the connecting subscribers is the same, then the information is transmitted to the subscriber located in the network with this type of communication, in the case when the subscriber does not respond to requests, the router transmits information received from the subscriber to another communication channel determined by the UAV control center.
Рассматриваемый бортовой ретранслятор предназначен для обеспечения ближней связи между абонентами, находящимися вне зоны прямой радиовидимости и использующими различные виды связи: транкинговую, радиорелейную, беспроводной широкополосный радиодоступ (в том числе Wi-Fi), УКВ-диапазона. Этим обусловлено наличие в составе ретранслятора конвертора (преобразователя) частотных диапазонов, мультиплексора, демультиплексора и вычислительного устройства (устройства обработки информации по терминологии [8]), взаимодействующего с коммутирующим маршрутизатором, также входящим в состав бортовых систем БЛА.The airborne repeater under consideration is designed to provide short-range communication between subscribers who are outside the direct radio visibility zone and use various types of communication: trunking, radio relay, wireless broadband radio access (including Wi-Fi), VHF band. This is due to the presence in the repeater of a converter (converter) of frequency bands, a multiplexer, a demultiplexer, and a computing device (information processing device according to the terminology [8]) that interacts with a switching router, which is also part of the onboard UAV systems.
Заметим, что дальняя связь между абонентами обеспечивается бортовыми средствами системы спутниковой связи, не задействующей ретранслятор и не рассматриваемой далее.Note that long-distance communication between subscribers is provided by on-board means of a satellite communication system that does not involve a repeater and is not considered further.
Недостатки ретранслятора-прототипа рассмотрим применительно к комплексу радиосвязи разведывательно-ударной системы с малыми БЛА самолетного типа, обеспечивающему радиосвязь одного общего вида для однотипных абонентов наземного и воздушного сегментов на тактическом театре военных действий. Такими недостатками являются:We will consider the disadvantages of the prototype repeater in relation to the radio communication complex of the reconnaissance-strike system with small aircraft-type UAVs, which provides radio communications of one general type for the same type of ground and air subscribers in the tactical theater of operations. These disadvantages are:
1. Избыточный состав компонентов, а именно, наличие мультиплексора, конвертора и демультикомплексора, используемых при обработке сигналов различного вида. Это приводит к усложнению, удорожанию и ухудшению массогабаритных характеристик ретранслятора.1. Excessive composition of components, namely, the presence of a multiplexer, converter and demultiplexer used in the processing of signals of various types. This leads to complication, increase in cost and deterioration in the weight and size characteristics of the repeater.
2. Раздельное исполнение приемника, передатчика, приемной и передающей антенн. В современных локальных сетях связи, к коим относится комплекс обеспечения радиосвязи, включающий ретранслятор-прототип, эти компоненты имеют компактное совмещенное исполнение: приемопередающая антенна, приемо-передатчик (радиомодем). В дальнейшем полагаем, что именно так в прототипе выполнены указанные компоненты.2. Separate version of the receiver, transmitter, receiving and transmitting antennas. In modern local communication networks, which include a radio communication complex, including a prototype repeater, these components have a compact combined design: a transceiver antenna, a transceiver (radio modem). In the future, we believe that this is how the specified components are made in the prototype.
3. Бесприоритетное предоставление радиосвязи всем абонентам, рассматриваемым как равноправные узлы сети. Это приводит к задержкам и ухудшению качества связи для наиболее важных и ответственных абонентов, требующих максимально оперативного и надежного обслуживания.3. Non-priority provision of radio communications to all subscribers, considered as equal network nodes. This leads to delays and degradation of communication quality for the most important and responsible subscribers, who require the most efficient and reliable service.
Кроме того, к недостаткам следует отнести неоднозначное определение состава ретранслятора: в п. 2 формулы изобретения [8] конвертор отнесен к составу ретранслятора, в то время как в п. 1 этой формулы ретранслятор и конвертор фигурируют как самостоятельные компоненты. Также не понятно назначение устройства обработки информации и пункта управления, упоминаемого в описании наравне с центром управления ЦУ.In addition, the disadvantages include the ambiguous definition of the composition of the repeater: in paragraph 2 of the claims [8] the converter is referred to the composition of the repeater, while in paragraph 1 of this formula, the repeater and the converter appear as independent components. Also, the purpose of the information processing device and the control point, mentioned in the description along with the control center of the control center, is not clear.
Цель заявляемого изобретения состоит в создании рационального по составу бортового ретранслятора, обеспечивающего надежный и оперативный доступ к радиосвязи абонентам с различными приоритетами в разведывательно-ударной системе с БЛА.The purpose of the claimed invention is to create an airborne repeater that is rational in composition and provides reliable and prompt access to radio communications for subscribers with different priorities in the reconnaissance-strike system with UAVs.
Для достижения указанной цели в бортовом ретрансляторе комплекса обеспечения радиосвязи разведывательно-ударной системы с БЛА, состоящем из установленных на БЛА-ретрансляторе последовательно соединенных приемо-передающей антенны (ППА), приемо-передающего радиомодема (ППРМ), вычислительного устройства (ВУ), между ППРМ и ВУ включают аппаратуру передачи данных (АПД), к ВУ дополнительно подключают второе аналогичное последовательное соединение ППА, ППРМ и АПД, при этом первые ППА, ППРМ и АПД совместно с ВУ выполняют с возможностью обеспечения свободного прямого доступа к радиосвязи с ретранслятором абонентов наземного центра управления, вторые ППА, ППРМ и АПД совместно с ВУ выполняют с возможностью обеспечения ограниченного множественного доступа к радиосвязи с ретранслятором по формируемому ВУ последовательному запросу ретранслятора абонентов подразделений разведки и управления БЛА наземного сегмента системы.To achieve this goal, in the onboard repeater of the radio communication complex of the reconnaissance-strike system with the UAV, consisting of a series-connected receiving-transmitting antenna (RTA), a receiving-transmitting radio modem (RTR), a computing device (VU) installed on the UAV-relay, between the RTRM and VU include data transmission equipment (ADD), a second similar serial connection of the PPA, PPRM and ATM is additionally connected to the VU, while the first PPA, PPRM and ATM together with the VU perform with the ability to provide free direct access to radio communication with the repeater of subscribers of the ground control center , the second PPA, RPRM and APD, together with the WU, perform with the ability to provide limited multiple access to radio communication with the repeater at the sequential request of the repeater generated by the repeater of the subscribers of the reconnaissance and control units of the UAV of the ground segment of the system.
Существенными отличительными признаками заявляемого изобретения по сравнению с прототипом являются:The essential distinguishing features of the claimed invention in comparison with the prototype are:
1. Включение между приемо-передающим радиомодемом ППРМ и вычислительным устройством ВУ аппаратуры передачи данных АПД, функциями которой являются согласование интерфейсов ППРМ и ВУ, помехоустойчивое, имито- и криптостойкое кодирование передаваемой информации и сигналов, обеспечивает высокую помехозащищенность каналов радиосвязи абонентов разведывательно-ударной системы.1. The inclusion between the receiving and transmitting radio modem of the PPRM and the computing device of the VU of the data transmission equipment of the APD, the functions of which are the coordination of the interfaces of the PPRM and the VU, noise-resistant, imitating and crypto-resistant coding of the transmitted information and signals, ensures high noise immunity of the radio communication channels of subscribers of the reconnaissance-strike system.
В прототипе такая аппаратура отсутствует.The prototype does not have such equipment.
2. Подключение к ВУ второго последовательного соединения ППА, ППРМ и АПД, дополнительного к аналогичному первому соединению, обеспечивает одновременные независимые приемо-передачу и кодирование-декодирование сигналов двух групп радиоканалов, различающихся приоритетами абонентов и правилами доступа к ретранслятору.2. Connecting to the VU the second serial connection of the PPA, PPRM and APD, additional to the similar first connection, provides simultaneous independent reception-transmission and encoding-decoding of signals from two groups of radio channels that differ in subscriber priorities and access rules to the repeater.
В прототипе подключение к ВУ второго подобного последовательного соединения не предусмотрено.In the prototype connection to the WU second such serial connection is not provided.
3. Выполнение первых и вторых ППА, ППРМ и АПД с возможностью совместного с ВУ обеспечения соответственно свободного прямого доступа к ретранслятору абонентов наземного ЦУ и ограниченного множественного доступа к ретранслятору по формируемому ВУ последовательному запросу ретранслятора абонентов подразделений разведки и управления БЛА обеспечивает гибкое и рациональное использование ресурса комплекса радиосвязи системы, оперативное и надежное управление ее элементами. При этом управление одновременной работой обеих АПД осуществляет вычислительное устройство ВУ ретранслятора.3. The implementation of the first and second PPA, RPRM and APD with the possibility of jointly with the CA providing, respectively, free direct access to the repeater of subscribers of the ground control center and limited multiple access to the repeater at the sequential request of the repeater of the subscribers of the reconnaissance and control units of the UAV generated by the CA provides flexible and rational use of the resource radio communication complex of the system, operational and reliable control of its elements. In this case, the control of the simultaneous operation of both APDs is carried out by the computing device VU of the repeater.
В прототипе такие меры отсутствуют. Доступ к ретранслятору реализуется громоздким способом с помощью внешнего по отношению к нему коммутирующего маршрутизатора через ВУ (устройство обработки информации) и конвертор.In the prototype, there are no such measures. Access to the repeater is implemented in a cumbersome way with the help of a switching router external to it through the WU (information processing device) and a converter.
Приведенные отличительные признаки позволяют получить технический результат, заключающийся в обеспечении надежной и оперативной радиосвязи через бортовой ретранслятор различных абонентов разведывательно-ударной системы с БЛА.The given distinguishing features make it possible to obtain a technical result, which consists in providing reliable and operational radio communication through the onboard repeater of various subscribers of the reconnaissance-strike system with UAVs.
Заявляемый бортовой ретранслятор иллюстрирует схема, на которой приняты обозначения:The inventive airborne repeater illustrates the scheme on which the designations are accepted:
1.1, 1.2 - первая ППА-1 и вторая ППА-2 приемо-передающие антенны;1.1, 1.2 - the first PPA-1 and the second PPA-2 transmit-receive antennas;
2.1, 2.2 - первый ППРМ-1 и второй ППРМ-2 приемо-передающие радиомодемы;2.1, 2.2 - the first PPRM-1 and the second PPRM-2 receiving-transmitting radio modems;
3.1, 3.2 - первая АПД-1 и вторая АПД-2 аппаратура передачи данных;3.1, 3.2 - the first APD-1 and the second APD-2 data transmission equipment;
4 - вычислительное устройство ВУ.4 - computing device WU.
Отдельные аспекты работы заявляемого бортового ретранслятора кратко рассмотрены при изложении отличительных признаков. В дополнение к сказанному проанализируем более подробно принципы его работы и возможность практического осуществления.Certain aspects of the operation of the proposed on-board repeater are briefly considered in the presentation of the distinctive features. In addition to the above, we will analyze in more detail the principles of its operation and the possibility of practical implementation.
Особенностью комплекса обеспечения радиосвязи рассматриваемой разведывательно-ударной системы является преимущественное использование средств УКВ-диапазона. Связано это как со сложившимися традициями в данной области прикладной радиотехники, так и с требованием максимальной преемственности, унификации и задействования имеющегося задела аппаратно-программных средств. Следствием является невысокая пропускная способность доступных каналов радиосвязи.A feature of the complex for providing radio communications of the reconnaissance-strike system under consideration is the predominant use of VHF band facilities. This is due both to the established traditions in this field of applied radio engineering, and to the requirement of maximum continuity, unification and use of the existing backlog of hardware and software. The consequence is the low bandwidth of the available radio channels.
Это обстоятельство накладывает ограничения на организацию работы бортового ретранслятора и требует различных правил обслуживания (доступа к ретранслятору) абонентов с различной нагрузкой (различным трафиком) используемых каналов.This circumstance imposes restrictions on the organization of the work of the onboard repeater and requires different rules for servicing (access to the repeater) subscribers with different loads (different traffic) of the channels used.
В рассматриваемой системе к каналам с невысокой нагрузкой относятся каналы прямой радиосвязи АРМ немногочисленной группы специалистов и командиров (абонентов) наземного центра управления ЦУ с командиром подразделения управления БЛА, оператором БЛА-ретранслятора и, в отдельных (экстренных) случаях, командиром и наводчиком БЛА выделенного подразделения разведки. Указанные каналы наиболее ответственные и требуют максимальной надежности и оперативности обмена данными. Для работы с ними ретранслятор содержит последовательное соединение ППА-1, ППРМ-1, АПД-1, функционирующее под управлением ВУ (см. схему). При этом в АПД-1 возможна реализация стандартного протокола управления доступом к среде передачи (в данном случае к ретранслятору) Ethernet с контролем несущей и обнаружением конфликтов, адаптированного к особенностям аппаратно-программного исполнения бортового радиоретранслятора.In the system under consideration, channels with a low load include direct radio communication channels of the automated workplace of a small group of specialists and commanders (subscribers) of the ground control center of the control center with the commander of the UAV control unit, the operator of the UAV repeater and, in some (emergency) cases, the commander and gunner of the UAV of a dedicated unit intelligence. These channels are the most responsible and require maximum reliability and efficiency of data exchange. To work with them, the repeater contains a serial connection PPA-1, PPRM-1, APD-1, operating under the control of the VU (see diagram). At the same time, the APD-1 can implement a standard protocol for access control to the transmission medium (in this case, to the repeater) Ethernet with carrier sense and conflict detection, adapted to the features of the hardware and software design of the onboard radio repeater.
Каналами с высокой нагрузкой (интенсивным трафиком) являются каналы радиосвязи большого числа абонентов подразделений разведки и управления БЛА с абонентами наземного ЦУ и между собой. С помощью этих каналов ведется приемо-передача служебной, разведывательной и управляющей информации между станциями радиоуправления разведывательными РБЛА и ударными УБЛА, командирами и наводчиками БЛА подразделений разведки и АРМ наземного ЦУ, а также информационный обмен между операторами РБЛА и УБЛА. Работу этих каналов обеспечивает в ретрансляторе последовательное соединение ППА-2, ППРМ-2, АПД-2, также функционирующее под управлением ВУ (см. схему).Channels with a high load (heavy traffic) are radio communication channels of a large number of subscribers of intelligence and control units of UAVs with subscribers of the ground control center and with each other. With the help of these channels, service, reconnaissance and control information is transmitted and received between the radio control stations of reconnaissance RBLA and strike UAV, commanders and gunners of UAVs of reconnaissance units and AWS of the ground control center, as well as information exchange between RBLA and UAV operators. The operation of these channels is ensured in the repeater by a serial connection PPA-2, PPRM-2, APD-2, which also operates under the control of the VU (see diagram).
Интенсивный трафик указанных каналов, работающих в УКВ-диапазоне, не позволяет в силу их невысокой пропускной способности использовать в АПД-2 протокол доступа к радиосвязи с ретранслятором, ранее реализованный в АПД-1. В этих условиях в АПД-2 целесообразна реализация модифицированного варианта протокола множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР). Модификация протокола состоит в следующем.The intensive traffic of these channels operating in the VHF band does not allow, due to their low bandwidth, to use in APD-2 the protocol for accessing radio communications with a repeater, previously implemented in APD-1. Under these conditions, it is expedient to implement a modified version of the time division multiple access protocol (TDMA) in APD-2. The protocol modification is as follows.
В отличие от стандартного протокола МДВР, где временные интервалы приемо-передачи данных выделяются абонентам путем самостоятельной синхронизации в единой шкале времени с использованием защитных временных интервалов и, в ряде случаев, синхронизирующих символов, в модифицированном варианте применяется принудительная синхронизация путем циклического опроса абонентов формируемыми ВУ и последовательно излучаемыми ретранслятором сигналами запроса, разрешающими очередному абоненту передачу подготовленных данных выбранному адресату или прием адресованной ему информации заданного объема. Необходимая коммутационно-маршрутная таблица, определяющая список и очередность опроса абонентов, закладывается в ВУ ретранслятора и периодически обновляется наземным ЦУ с помощью станции радиоуправления БЛА-ретранслятором. Этим обусловлен высокий приоритет соответствующего оператора подразделения управления БЛА. Таким образом, обеспечивается бесконфликтное рациональное использование ограниченного ресурса пропускной способности ретранслятора и каналов радиосвязи. Возникающие при этом кратковременные задержки и интервалы ожидания не препятствуют достижению высокой надежности и приемлемой оперативности радиосвязи абонентов.In contrast to the standard TDVR protocol, where time intervals for receiving and transmitting data are allocated to subscribers by self-synchronization in a single time scale using guard time intervals and, in some cases, synchronizing symbols, in a modified version, forced synchronization is used by cyclically polling subscribers by the generated VU and request signals sequentially emitted by the repeater, allowing the next subscriber to transfer prepared data to the selected addressee or receive information of a given volume addressed to him. The necessary switching-routing table, which determines the list and order of polling subscribers, is stored in the repeater's VU and is periodically updated by the ground control center using the radio control station of the UAV repeater. This is due to the high priority of the corresponding operator of the UAV control unit. Thus, conflict-free rational use of the limited bandwidth resource of the repeater and radio communication channels is ensured. The short-term delays and waiting intervals that arise in this case do not prevent the achievement of high reliability and acceptable efficiency of subscriber radio communication.
Практическая реализация заявляемого бортового ретранслятора не вызывает сложности. Так, в качестве приемо-передающего радиомодема ППРМ с приемо-передающей антенной ППА может использоваться авиационная радиостанция Р-853 В2М, предназначенная для радиотелефонной связи и обмена данными с летательными аппаратами [9]. Другим примером реализации ППРМ с ППА является бортовая радиостанция «Якут-К-ДКМВ», назначением которой является двухсторонняя симплексная телефонная связь и обмен данными по линии «борт-земля-борт» и между экипажами самолетов [10]. Функции вычислительного устройства ВУ может обеспечить центральное вычислительное устройство ЦВУ, входящее в состав комплекса разведки, управления и связи «Стрелец» [11]. В качестве аппаратуры передачи данных АПД целесообразно использовать изделие «Заря-М», предназначенное для криптографической защиты информации и помехоустойчивой передачи данных по каналам, образованным радиостанциями нижнего тактического звена управления [12]. По своим техническим и массогабаритным характеристикам указанные устройства пригодны для установки на БЛА-ретранслятор, например, типа «Орлан». Необходимое специальное программное обеспечение в виде отдельных программных модулей встраивается в общее программное обеспечение ЦВУ.The practical implementation of the proposed on-board repeater is not difficult. So, as a transceiver radio modem PPRM with a transceiver antenna R-853 V2M can be used for radiotelephone communication and data exchange with aircraft [9]. Another example of the implementation of PPRM with PPA is the onboard radio station "Yakut-K-DKMV", the purpose of which is two-way simplex telephone communication and data exchange over the "board-to-ground-to-board" line and between aircraft crews [10]. The functions of the computing device of the VU can be provided by the central computing device of the TsVU, which is part of the intelligence, control and communication complex "Sagittarius" [11]. It is expedient to use the Zarya-M product as the APD data transmission equipment, designed for cryptographic protection of information and noise-resistant data transmission over channels formed by radio stations of the lower tactical control level [12]. According to their technical and weight and size characteristics, these devices are suitable for installation on a UAV repeater, for example, of the Orlan type. The necessary special software in the form of separate software modules is built into the general software of the DVR.
Таким образом, заявляемый бортовой ретранслятор может быть осуществлен и обеспечивает надежную и оперативную радиосвязь абонентов разведывательно-ударной системы с БЛА.Thus, the inventive airborne repeater can be implemented and provides reliable and efficient radio communication of subscribers of the reconnaissance-strike system with UAVs.
Источники информации:Sources of information:
1. Орлан-30 - лучший друг артиллерии. - Режим доступа: https://zvezdaweekly.ru/news/20206251815-uqqk7.html.1. Orlan-30 is the best friend of artillery. - Access mode: https://zvezdaweekly.ru/news/20206251815-uqqk7.html.
2. Автоматизированная боевая система на базе беспилотного летательного аппарата. 12 января 2018. - Режим доступа: https://zen.yandex.ru/media/btvt/avtomatizirovannaia-ognevaia-sistema-na-baze-bespilotnogo-letatelnogo-apparata-5a5918c18139baa70ab67cac.2. Automated combat system based on an unmanned aerial vehicle. January 12, 2018. - Access mode: https://zen.yandex.ru/media/btvt/avtomatizirovannaia-ognevaia-sistema-na-baze-bespilotnogo-letatelnogo-apparata-5a5918c18139baa70ab67cac.
3. Перспективы развития и применения комплексов с беспилотными летательными аппаратами. Сборник докладов и статей II Научно-практической конференции/Министерство обороны РФ, 924 Государственный центр беспилотной авиации. - Коломна, 2017. - Режим доступа: https://stat.mil.ru/files/morf/Sbornik-konferencii-2017.pdf.3. Prospects for the development and use of complexes with unmanned aerial vehicles. Collection of reports and articles of the II Scientific and Practical Conference / Ministry of Defense of the Russian Federation, 924 State Center for Unmanned Aviation. - Kolomna, 2017. - Access mode: https://stat.mil.ru/files/morf/Sbornik-konferencii-2017.pdf.
4. Российские проекты разведывательно-ударных БЛА и их успехи. 4 марта 2021. - Режим доступа: https://topwar.ru/180528-rossijskie-proekty-razvedyvatelno-udarnyh-bpla-i-ih-uspehi.html.4. Russian projects of reconnaissance and strike UAVs and their successes. March 4, 2021. - Access mode: https://topwar.ru/180528-rossijskie-proekty-razvedyvatelno-udarnyh-bpla-i-ih-uspehi.html.
5. Патентна изобретение RU2737684C1.5. Patent invention RU2737684C1.
6. Разработка способа организации связи с использованием беспилотных летательных аппаратов малой дальности. Ананьев А.В., Стафеев М.А., Макеев Е.В. Труды МАИ. Выпуск №105. - Режим доступа: http://trudymai.ru/upload/iblock/2fc/Ananev-Stafeev-Makeev-_rus.pdf?lang=en&issue=105.6. Development of a method for organizing communication using short-range unmanned aerial vehicles. Ananiev A.V., Stafeev M.A., Makeev E.V. Proceedings of MAI. Issue #105. - Access mode: http://trudymai.ru/upload/iblock/2fc/Ananev-Stafeev-Makeev-_rus.pdf?lang=en&issue=105.
7. Патент на полезную модель RU 191165 U1.7. Utility model patent RU 191165 U1.
8. Патент на изобретение RU 2554517 С2.8. Patent for invention RU 2554517 C2.
9. ОАО «Владимирский завод «Электроприбор»/Каталог/Продукция для Министерства обороны РФ/ Радиостанция Р-853-В2М. - Режим доступа: http://electropribor.ru/catalog/Produktsiya_dlya_Ministerstva_oboroni_RF/Radiost antsii_R_853_V2M/.9. JSC "Vladimir plant "Elektropribor" / Catalog / Products for the Ministry of Defense of the Russian Federation / Radio station R-853-V2M. - Access mode: http://electropribor.ru/catalog/Produktsiya_dlya_Ministerstva_oboroni_RF/Radiost antsii_R_853_V2M/.
10. НПП «Полет». Нижний Новгород. Якут-К-ДКМВ. Бортовая радиостанция ДКМВ диапазона. - Режим доступа: http://npp-polyot.ru/prod/prod_02_06.phtml.10. NPP "Flight". Nizhny Novgorod. Yakut-K-DKMV. Onboard radio station of the DKMV range. - Access mode: http://npp-polyot.ru/prod/prod_02_06.phtml.
11. Комплекс КРУС «Стрелец» для боевой экипировки «Ратник»/ Радиосвязь в ВС.- Режим доступа: https://military.tcvr.ru/2015/12/19/kompleks - krus - strelec - dlja - boevoj -jeki/.11. Complex KRUS "Sagittarius" for combat equipment "Warrior" / Radio communication in the Armed Forces. - Access mode: https://military.tcvr.ru/2015/12/19/kompleks - krus - strelec - dlja - boevoj -jeki/ .
12. Пензенский научно-исследовательский электротехнический институт. Заря - М. - Режим доступа: http://xn-h1 aanh6e.xn-р 1 ai/activity/production/zarya-m.htm.12. Penza Research Electrotechnical Institute. Dawn - M. - Access mode: http://xn-h1 aanh6e.xn-p 1 ai/activity/production/zarya-m.htm.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021121498A RU2767044C1 (en) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | On-board repeater of the reconnaissance-striking system radio communication system with unmanned aerial vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021121498A RU2767044C1 (en) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | On-board repeater of the reconnaissance-striking system radio communication system with unmanned aerial vehicles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2767044C1 true RU2767044C1 (en) | 2022-03-16 |
Family
ID=80736994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021121498A RU2767044C1 (en) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | On-board repeater of the reconnaissance-striking system radio communication system with unmanned aerial vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2767044C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2792024C1 (en) * | 2022-08-12 | 2023-03-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "16 Центральный научно-исследовательский испытательный ордена Красной Звезды институт имени маршала войск связи А.И. Белова" Министерства обороны Российской Федерации | Terrestrial mobile communication repeater |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070032220A1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-02-08 | Kamilo Feher | Emergency location transceivers (ELT) |
| US20090098850A1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Deaton Juan D | Airborne wireless communications systems, airborne communications methods, and communications methods |
| RU2387080C1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | System of video monitoring and communication |
| RU2390353C2 (en) * | 2004-02-12 | 2010-05-27 | Мерк Патент Гмбх | High-concentration liquid anti-egfr antibody compositions |
| US20110009053A1 (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | Anglin Jr Richard L | Tactical radio relay system |
| RU2554517C2 (en) * | 2013-08-02 | 2015-06-27 | Открытое акционерное общество "Московский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиотехнический институт" (ОАО "МНИРТИ") | Complex for provision of radio communication using unpiloted aircraft (ua) |
| RU191165U1 (en) * | 2019-03-21 | 2019-07-26 | Акционерное общество "Кронштадт" | UNMANNED AIRCRAFT RADIO COMMUNICATION TERMINAL |
-
2021
- 2021-07-19 RU RU2021121498A patent/RU2767044C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2390353C2 (en) * | 2004-02-12 | 2010-05-27 | Мерк Патент Гмбх | High-concentration liquid anti-egfr antibody compositions |
| US20070032220A1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-02-08 | Kamilo Feher | Emergency location transceivers (ELT) |
| US20090098850A1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Deaton Juan D | Airborne wireless communications systems, airborne communications methods, and communications methods |
| RU2387080C1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | System of video monitoring and communication |
| US20110009053A1 (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | Anglin Jr Richard L | Tactical radio relay system |
| RU2554517C2 (en) * | 2013-08-02 | 2015-06-27 | Открытое акционерное общество "Московский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиотехнический институт" (ОАО "МНИРТИ") | Complex for provision of radio communication using unpiloted aircraft (ua) |
| RU191165U1 (en) * | 2019-03-21 | 2019-07-26 | Акционерное общество "Кронштадт" | UNMANNED AIRCRAFT RADIO COMMUNICATION TERMINAL |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2792024C1 (en) * | 2022-08-12 | 2023-03-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "16 Центральный научно-исследовательский испытательный ордена Красной Звезды институт имени маршала войск связи А.И. Белова" Министерства обороны Российской Федерации | Terrestrial mobile communication repeater |
| RU2833449C1 (en) * | 2023-12-26 | 2025-01-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук" | Unmanned aerial vehicle of signal relay |
| RU230047U1 (en) * | 2024-06-20 | 2024-11-12 | Акционерное общество "РАДИОАВИОНИКА" | On-board repeater of an aircraft in the radio network of data transmission of the reconnaissance, control and communications complex |
| RU231956U1 (en) * | 2024-12-09 | 2025-02-19 | Акционерное общество "РАДИОАВИОНИКА" | On-board repeater |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2691741C2 (en) | Device and method for air-to-ground communication of aircraft | |
| US10284282B2 (en) | Wireless aircraft network and method for wirelessly connecting aircraft in a network | |
| US20050108374A1 (en) | Airborne radio relay system | |
| CN112866971B (en) | Satellite fusion unmanned aerial vehicle carries on aerial to ground networking system of 4G communication base station | |
| CN103178897A (en) | Optical downlink system | |
| Casey | Free space optical communication in the military environment | |
| JP2003517762A (en) | Systems and methods for interfacing satellite communications with aircraft | |
| RU2767044C1 (en) | On-board repeater of the reconnaissance-striking system radio communication system with unmanned aerial vehicles | |
| RU2554517C2 (en) | Complex for provision of radio communication using unpiloted aircraft (ua) | |
| Almarhabi et al. | Lora and high-altitude platforms: Path loss, link budget and optimum altitude | |
| RU2530015C2 (en) | System of radio communication with moving objects | |
| RU2697389C1 (en) | Combined radar and communication system on radio photon elements | |
| CN108462526A (en) | A kind of laser beam communications satellite | |
| CN107276665A (en) | A kind of communication system and method | |
| RU85056U1 (en) | HELICOPTER CONTROLLED RELAY COMPLEX | |
| RU2627686C1 (en) | Complex of navy means of digital communication | |
| RU104802U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU231956U1 (en) | On-board repeater | |
| RU2612077C1 (en) | Automated system of coastal artillery and missile system combat control | |
| CN108337040A (en) | A kind of earth station's communication system | |
| Rupar et al. | Scenarios for BLOS connectivity | |
| RU118092U1 (en) | SYSTEM OF INFORMATION AND TECHNICAL INTERACTION OF THE CENTER OF MANAGEMENT AND PERIPHERAL MEANS OF MAINTENANCE OF AIR MOTION | |
| RU2011152396A (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH AIR OBJECTS | |
| RU2836773C1 (en) | Drone | |
| RU68212U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |