Концепція побудови та етапи вдосконалення об`єднаної системи розподілу тактичної

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

КОНЦЕПЦІЯ ПОБУДОВИ І ЕТАПИ ВДОСКОНАЛЕННЯ ОБ'ЄДНАНОЇ СИСТЕМИ РОЗПОДІЛУ ЗМАГАЛЬНОЇ ІНФОРМАЦІЇ JTIDS.

(Аналітичний огляд)

УДК 621.396

Зміст:

1. Передумови виникнення концепції мереж тактичної радіозв'язку.

2. Основні етапи вдосконалення системи.

3. Загальні відомості про систему JTIDS, її функціональні можливості.

4. Особливості організації МДВР. Структура сигналів, що використовуються в системі.

5. Типи повідомлень, які циркулюють у системі. Режими надання СВІ.

6. Можливості JTIDS як системи з застосуванням принципів комбінованого розширення спектру системних сигналів.

7. Синхронізація системи.

7.1Временная синхронізація мережі.

7.2Сінхронізація сигналів по затримці (синхронізація, обумовлена ​​застосуванням широкосмугових сигналів і ППРЧ).

8.Навігаціонное забезпечення системи.

9. Організація мереж на базі радіостанцій системи JTIDS і застосування принципів кодового розділення і ППРЧ.

10. Радіостанції JTIDS. Можливості по їх сполученню та інтеграції в інші військові системи розподілу інформації.

11.Перспектіви вдосконалення об'єднаної системи розподілу тактичної інформації JTIDS.

Література.

1. Передумови виникнення концепції мереж тактичної радіозв'язку

Основні концепції будівництва ВС провідних країн, розвитку їх військової науки передбачають в першу чергу забезпечення гарантованого інформаційної переваги над супротивником. У зв'язку з цим війська оснащуються системами автоматизації управління та інформаційними системами, які вимагають постійного зростання пропускної здатності систем зв'язку, а, отже, збільшення швидкості передачі даних радіостанціями. Досить обмежені можливості радіостанцій в режимі передачі даних не відповідають потребам ЗС у ОТЗУ. Однак у даний момент в системах управління сучасних армій важливе місце займають радіомережі, що використовують нові принципи організації зв'язку, основним завданням яких є забезпечення функціонування АСУ військами і зброєю. Це багатофункціональні автоматизовані цифрові системи розподілу даних і прив'язки до місцевості на основі пакетної радіозв'язку. На них покладаються такі завдання: збір, розподіл і передача інформації різного типу по мережі в форматі часу близькому до реального; дистанційне управління тактичними об'єктами, які виконують певні операції; целеказаніе системам СОТ та доведення результатів цілевказівки до командирів усіх рангів; передача формалізованих повідомлень про тактичну обстановку і мовних повідомлень в інтересах усіх видів збройних сил; визначення географічних координат своїх підрозділів і забезпечення цими даними споживачів з можливістю реалізації режимів автоматичного засекречування та ретрансляції даних, включаючи, якщо це необхідно, космічний сегмент, у разі якщо між ними відсутній прямий зв'язок. Додамо, що особливу увагу в сучасних мережах радіозв'язку приділяється підвищенню захищеності від організованих навмисних перешкод; скритності передачі будь-яких видів інформації, її засекречування; гнучкого доступу абонентів різних пріоритетів до необхідним і доступним тільки для даної категорії користувачів даними; забезпечення ЕМС з усіма іншими існуючими та розробляються РЕЗ. [5]

Прикладами таких перспективних систем зв'язку, що функціонують у відповідності з новими принципами організації мереж тактичної радіозв'язку, є американська JTIDS, яка обслуговує всі види ЗС США, аналогічні за сферою застосування системи MIDS і BOWMAN, що розгортаються у країнах НАТО, а також формуються в ОТЗУ СВ США мережі , побудовані відповідно до концепції «Тактичний Інтернет» (Tactical Internet).

В даний час система розподілу тактичної інформації JTIDS розглядається військово-політичним керівництвом США як основної системи тактичної радіозв'язку, питань вдосконалення якій приділяється пильна увага. Метою всіх заходів, що проводяться по вдосконаленню системи, є перешкоджання можливого супротивника США захоплення переваги в інформаційній сфері.

Інформація про систему JTIDS досить рідко зустрічається в публікаціях фахових видань періодичної преси, в ​​тому числі і на сторінках всесвітньої мережі Internet (більшою мірою на її іншомовних ресурсах) [4,15,16]. Наведені в цих джерелах відомості про систему носять, найчастіше, уривчастий, а іноді, і зовсім суперечливий характер, і не відрізняються повнотою і глибиною аналізу всіх особливостей побудови і функціонування досліджуваної системи. Це в ряді випадків, сприяє формуванню хибних уявлень про справжні технічні можливості та бойовому призначення JTIDS в системі бойового управління військами і зброєю.

Метою даного огляду є докладний об'єктивний аналіз поточного стану, систематизація та узагальнення сучасних технічних можливостей JTIDS з урахуванням існуючих і перспективних планів командування ЗС США щодо її вдосконалення. У наступних статтях циклу планується детальне поетапне розгляд концепції технічного вдосконалення системи JTIDS, як забезпечує підсистеми єдиної системи управління військами і зброєю, і супутнього цьому комплексу організаційних заходів, проведених фахівцями в галузі зв'язку по сполученню розглянутої системи з іншими перспективними військовими цифровими багатофункціональними системами зв'язку країн- учасниць альянсу НАТО, а також висвітлення проблемних питань теорії РЕБ в контексті об'єднаної JTIDS.

2. Основні етапи вдосконалення системи

Об'єднана система розподілу тактичної інформації JTIDS (Joint Tactical InformationDistribution System) розроблялася згідно з великомасштабної програмою в інтересах усіх видів збройних сил США і НАТО на замовлення Міністерства Оборони США.

Концепція системи складалася протягом десятиліття інтеграції незалежних програм створення перспективних засобів зв'язку, управління та навігації.

Історично першою на цьому шляху була програма створення перешкодозахисного навігаційної системи TACAN / DME. Дослідження за цією програмою на початку 60-х років значною мірою визначили в подальшому вибір частотного діапазону і параметрів базового імпульсу для системи JTIDS.

Проте вже до середини 60-х років з'ясувалося, що на базі сигналів TACAN / DME не вдається створити поєднану систему зв'язку, управління та навігації. В кінці 60-х років ВВС і ВМС ініціювали ряд НДДКР за програмами, що отримали назви:

ITNS - інтегрована тактична навігаційна система;

ITACS - інтегрована система управління тактичної авіацією ВМС;

SEEK BUS - програма створення перешкодозахисного системи зв'язку для ВВС.

Програма ITNS визначила концепцію навігаційного забезпечення системи JTIDS. За програмою ITACS розроблені основні методи сігналообразованія, прийняті в системі JTIDS. Програма SEEK BUS була спрямована на створення перешкодозахисних засобів зв'язку в інтересах системи AWACS

Враховуючи, що розробки по незалежним програмам призвели до близьких технічним рішенням, керівництво НДУ МО (DDR & E) рекомендувало всім видам збройних сил заснувати єдину програму створення перешкодозахисного системи передачі інформації з можливостями відносної навігації. У 1974 р. відбулася інтеграція програм ITNS, ITACS і SEEK BUS в єдину програму JTIDS [1].

У рамках такої кооперації вдалося досить швидко виробити єдиний підхід до формування принципів побудови всіх компонентів єдиної системи зв'язку JTIDS.

Розробка системи JTIDS велася в два етапи. На першому для ВПС і Армії США розроблявся варіант системи JTIDS 1 з тимчасовим ущільненням несучих частот і зв'язком з великою кількістю абонентів. Основне призначення такої системи - забезпечення обміну інформацією з метою організації планування та управління спільними бойовими діями сухопутних військ та авіації. Для системи JTIDS 1 розроблялися термінали двох класів.

Багатогранні можливості JTIDS 1, заснованої на базових принципах, поряд з явними перевагами в порівнянні з військовими тактичними радіосистемами більш раннього періоду, виявили цілий ряд обмежень системи, що зумовило тенденцію до її поступового вдосконалення. На другому етапі розвитку JTIDS 1 було намічено два шляхи:

перший - для ВМС і корпусу морської піхоти США був створений варіант системи JTIDS 2 в цілях збільшення пропускної здатності та гнучкості системи, що передбачає принципово новий режим МДВР-DTDMA (distributed TDMA) - т.зв. розподілений МДВР (з перемежением повідомлень) з тимчасовою розв'язкою і колективним доступом до інформації. У системі JTIDS 2 на відміну від системи JTIDS 1 відсутній жорстка структура тимчасових інтервалів між імпульсами. Імпульси сигналу від кожного абонента розподіляються псевдовипадковою в часі і чергуються c імпульсами від інших абонентів так, що одночасно може передаватися і прийматися велика кількість повідомлень. Зберігши наступність до базової структурі сигналу, робочому діапазону частот, принципам кодування, швидкої ППРЧ від імпульсу до імпульсу в системі JTIDS 1, JTIDS 2 втілила в собі нові принципи каналоутворення, синхронізації і управління системою, організації радіомереж на базі об'єднаної системи. Для системи JTIDS 2 розроблялися термінали трьох класів. Варто зазначити, що функціональні можливості терміналів однотипних класів обох систем, і відповідне цьому їх призначення та вирішуються завдання, строго кажучи, мають достатні відмінності, що необхідно враховувати при аналізі можливостей JTIDS в цілому.

другий - в інтересах розширення можливостей по ефективному обміну мовною інформацією був запропонований режим ATDMA (advanced TDMA) - т.зв. розширений МДВР, який дозволив з високою ефективністю використовувати можливості цифрової радіосистеми під потреби мовних служб. Дана концепція згодом отримала назву EJS (enhanced JTIDS). EJS є двухдиапазонной системою зв'язку. При цьому наявний діапазон частот відводиться для навчань і забезпечення взаємодії з уже розробленими радіостанціями JTIDS. Інший діапазон призначений для забезпечення ліній зв'язку з високим ступенем перешкодозахищеності за допомогою сигналів, формат і кодування яких представляють варіант стандартних сигналів JTIDS. Поряд з передачею мови в цифровій формі зі швидкістю 16 і 2,4 кбіт / с з застосуванням вокодерная технологій, також передбачається передача даних в системі EJS. Засекречування інформації здійснюється за допомогою модуля перешкодозахисного кодування KGV -8. Такий модуль забезпечує засекречування мови, а також формування ПСП для розширення спектру і управління стрибкоподібним зміною частоти. [2,3]

У 80-ті роки керівництво Армії і морської піхоти, переконавшись в обмежених можливостях розробляється під їхньою егідою системи визначення місця розташування PLRS, провела низку програм зі створення удосконаленого варіанту системи - EPLRS, і ухвалило рішення спільно з іншими видами військ про розробку нової інтегрованої системи PJH ( PLRS - JTIDS Hybrid). При цьому позначилися напрями вдосконалення складових єдиної системи радіозв'язку PJH: радіостанції системи JTIDS забезпечують високошвидкісну передачу даних в ланці бригада-дивізія, а радіостанції системи EPLRS - низькошвидкісну передачу даних у частинах і підрозділах бригади. При забезпеченні взаємодії з іншими видами ЗС перевага віддається радіостанціям JTIDS. Також до складу інтегрованої PJH включені т.зв. мережеві центри управління, призначені для централізованого керування мережами радіостанцій систем JTIDS і EPLRS. Представляє інтерес топологія системи PJH, яка функціонує на основі ряду ЕОМ-мереж з комутацією пакетів, алгоритм функціонування яких здійснюється відповідно до вдосконаленим протоколом Х.25, орієнтованим спеціально під військові цілі, на відміну від свого комерційного аналога, не порівнянного з протоколом Link - 16 JTIDS. Військовий варіант Х.25 має програмно-апаратні засоби, що перетворюють повідомлення формату Х.25 мережі EPLRS в повідомлення формату Link -16 мережі JTIDS системи PJH. У рамках забезпечення всеосяжного інформаційної переваги над противником, підвищення оперативності та ефективності взаємодії і управління різними родами і видами військ, передбачається застосування в системі PJH ретрансляції оперативної інформації з задіянням супутникових ліній зв'язку, доступ до яких здійснюється сполученими з мережами PJH спеціальними мобільними станціями супутникового зв'язку, функції управління якими належать мережевим центрам управління. [1,4].

3. Загальні відомості про систему JTIDS, її функціональні можливості

Багатогранність завдань використання системи, стало передумовою для створення якісно нової системи зв'язку, здатної в інтересах реалізації принципу розділеної обробки даних для обміну і розподілу тактичної інформації в оперативно-тактичному ланці управління (ОТЗУ) всіх видів збройних сил. Поряд із забезпеченням перешкодозахисного безперервного обміну засекреченої інформацією між різними споживачами в ланці управління JTIDS призначена для вирішення таких завдань, як навігація і упізнання рухомих об'єктів, управління і наведення систем високоточної зброї (ВТЗ) будь-якого варіанту базування - наземного, морського, повітряного та космічного; управління безпілотними літальними апаратами, автоматичної ретрансляції оперативних даних між інформаційними системами різного призначення, у випадках, коли відстань між ними перевищує дальність прямої геометричної видимості, що в кінцевому підсумку дозволяє здійснити обмін даними на відстанях до 900 км [1,4,10] а, враховуючи можливість використання космічного зв'язкового сегмента ретрансляції даних, дозволяє вести обмін в глобальних масштабах.

Пропускна здатність цієї системи достатня для обслуговування широко розосереджених тактичних елементів управління і контролю літаків, БЛА, надводних кораблів, підводних човнів та інших об'єктів, які будуть як джерелами, так і споживачами інформації.

З технічної точки зору JTIDS є досконалою радіотехнічної системою реалізує передові технології передачі тактичної інформації різного типу і призначення, високопродуктивні програмно-апаратні методи її обробки та адресації, оперативні засоби контролю та управління складними просторово рознесеними об'єктами.

Функціонування JTIDS засноване на комбінованому методі розширення спектру сигналів (РС): за рахунок ППРЧ (FH - Frequency Hopping) несучої базового імпульсу і фазової маніпуляції мінімальним зрушенням 32-х елементних псевдовипадковим кодом (метод прямої послідовності DS - Direct Sequence). Застосування в системі комбінованого методу РС є наслідком того, що базові методи PC не завжди можуть застосовуватися в чистому вигляді. У загальному випадку комбіновані сигнали використовуються тоді, коли мають місце суперечливі вимоги до тих або інших характеристик РЕЗ, задовольнити яким неможливо за рахунок якого-небудь одного виду модуляції, що в кінцевому результаті і знайшло практичне застосування при реалізації системи JTIDS. [3,6]

Режим роботи з розширенням спектру (РС) сигналів і застосуванням принципів коригуючого кодування знижує ймовірність виявлення і перехоплення переданої інформації в складній радіоелектронної обстановці (РЕО), а також знижує можливості РЕП системи в цілому. [1,4]

4. Особливості організації МДВР. Структура сигналів, що використовуються в системі

У режимі МДВР кожному абоненту (користувачеві) виділяється періодично стандартний часовий інтервал СВІ (також іменований кадром) для прийому або передачі інформації, що циркулює в тій чи іншій мережі, що входить в систему зв'язку JTIDS, причому, необхідний ресурс зв'язку розподіляється шляхом надання кожному абоненту усього спектру каналу протягом відведеного йому СВІ. Таким чином, час у мережі розбито на інтервали, кадри. Проміжки часу, що розділяють використовувані кадри, називаються захисними інтервалами (ЗІ).

Активні абоненти (тобто абоненти, що передають інформацію) мережі повинні мати принаймні одне тимчасове вікно в кожній епосі; пасивні (абоненти, що працюють тільки на прийом) - можуть працювати на прийом без відведених для них спеціальних тимчасових вікон.

Загальна структура кадрів періодично повторюється, так що передача даних в режимі МДВР - це один або більше тимчасових інтервалів, які періодично повторюються протягом усього надцикл (епохи). Кожна станція передачі транслює інформацію у вигляді пакетів таким чином, щоб вони надходили в систему відповідно до розкладу СВІ, що встановлюються керуючої станцією мережі. Приймаюча станція детектирует і разуплотняются ущільнені дані відповідного саме їй пакету, що передбачає вибірковість доступу до інформації та використання засобів фільтрації (наприклад, за який представляє інтерес географічного району, на кшталт використовуваної для вирішення виникаючих завдань інформації). [2].

Інтервал часу виходу на зв'язок всіх абонентів у системі отримав назву надцикл (Інакше суперцикл чи епоха) і має тривалість 12,8 хв., Після чого часові вікна, вхідні в епоху перенумеровуються. Враховуючи також той факт, що тимчасова шкала у мережі задається її керуючою станцією, яка передає керуючі повідомлення в підлеглу мережа один раз протягом 64 циклів, тому суперцикл можна також назвати проміжок часу між двома послідовними випромінюваннями керуючій станції. Структура суперцикл наведена на рис.1 [1]. Суперцикл складається з 64 циклів по 12 з кожного, а цикл, у свою чергу, складається з 1536 СВІ або кадрів. Таким чином, суперцикл містить 98 304 кадрів. Тривалість - кадру 7,8125 мс. Тому, якщо немає необхідності оновлювати інформацію про об'єкт частіше одного разу на кожні 12,8 хв, то пропускна здатність мережі може скласти 98 тис. учасників (іншими словами, це відповідає тому, що в мережі кожному учаснику інформаційного обміну (зрозуміло, тільки активному) виділяється лише 1 СВІ).

Використання МДВР в JTIDS дозволяє виходити на зв'язок до 1500-2000 абонентів в мережі одночасно, у відповідність зі структурою циклу. [1]

Слід зазначити, що кількість виділених СВІ для кожного конкретного абонента не є строго фіксованою величиною, і може варіювати залежно від оперативної необхідності.

У типовому варіанті побудови системи СВІ складається з початкового інтервалу, званого джиттером, переданого інформаційного пакету і захисного інтервалу. Положення інформаційного пакету тривалістю 3354 мкс всередині СВІ визначається величиною джитер. Для підвищення захисту системи від навмисних перешкод в одному з режимів роботи значення тривалості джитер змінюється від кадру до кадру по псевдослучайному закону [1].

Рухаючись інформаційний пакет складається з 129 слів, як правило, із трьох основних складових частин:

  1. складова синхронізації та уточнення часу (перші 16 слів призначені для синхронізації, наступні чотири слова з 17 по 20 - для уточнення часу або точної синхронізації);

2. Заголовок (складається з 16 слів (21-36)), який містить інформацію про код ідентифікації та адресу абонента, типі повідомлення, пріоритет, адресу каналу, тип реалізованої станцією функції (МДВР, TACAN, Мк12), тип переданої інформації, тип використання станції за призначенням (передача, прийом, не використовується), а також, для роботи в кожній з п'яти одночасно доступних мереж, процесор станції присвоює заголовку кожного СВІ номер мережі в якій на даний момент працює абонентська станція. Ці дані включаються до складу заголовка пакету в кожному СВІ, що дозволяє на приймальному кінці правильно інтерпретувати повідомлення

  1. інформаційний блок, що містить, як правило, інформацію про тип об'єкта і виконуваної ним задачі, дані про місцезнаходження, швидкості, курсі, кількість палива та боєкомплекті, і у формалізованому вигляді включає до свого складу останні 93 слова (37-129). Можуть також передаватися радіолокаційні дані стеження за повітряною обстановкою, цілевказівки, результати виконання завдання [1].

Структура інформаційного пакета напряму залежить від типу переданої інформації, завдання, що виконується споживачем і типом самого споживача (літак (винищувач, ДРЛО, розвідник), корабель, КР, БЛА і т.п.), що головним чином і визначає все різноманіття типів повідомлень, використовуваних для передачі даних у системі JTIDS і режимів їх надання.

Тривалість кожного слова СВІ складає 26 мкс. Слово передається імпульсом тривалістю 6,4 мкс, промодульованих по фазі 32-елементної псевдовипадковою послідовністю (ПВП) і паузою тривалістю 19,6 мкс - времяімпульсная модуляція (ВІМ), суть якої полягає в тому, що одному символу ПСП (нулю або одиниці) відповідає передача частотної посилки тривалістю 200 нс, випромінюваної в дискретні моменти часу і які визначаються законом ПСП (ВІМ), а іншому - пасивна пауза Частота заповнення такого імпульсу змінюється методом ППРЧ в смузі 250 Мгц. Базовий імпульс системи є переносником одного символу інформації, переданої користувачем [3] (22, 3, 20). За рахунок застосування зазначених заходів досягається значне розосередження сигналів у частотно-часовій області і перемеженіє фрагментів повідомлень від різних станцій (що впритул використовується у другому поколінні системи JTIDS - JTIDS 2).

Для підвищення достовірності передачі даних передбачений режим передачі інформаційного слова двома ідентичними імпульсами, розділеними паузою 6,6 мкс.

У системі застосовується двоетапне каскадне коригуючий кодування інформації з використанням т.зв. внутрішнього і зовнішнього коригувальних кодів. В якості внутрішнього коригуючого коду використовується ПСП (М-ічний код, де М = 32), величина циклічного зсуву якої несе 5 біт інформації, тобто забезпечується передача п'яти двійкових символів інформації на один базовий імпульс. Для подальшого підвищення завадостійкості та достовірності передаваної інформації використовується додатково спеціальна комбінація символів утворює зовнішній код. В якості зовнішнього коригуючого коду використовується (31,15)-код Ріда-Соломона. Кодом Ріда-Соломона кодуються символи 32-елементного алфавіту, тобто пятіелементние блоки вихідної двійкової інформації. Кодове слово коду Ріда-Соломона складається з 31 такого символу, тобто представляють собою кодуванні за певним законом послідовність символів 32-ічного внутрішнього коду, включаючи 15 інформаційних та 16 перевірочних символів. При цьому відповідно до обраним заздалегідь методом кодування, до інформаційного речі, що складається з 15 інформаційних символів (інформаційне навантаження несуть лише 14 символів, а останній символ використовується для перевірки їх на парність), додається набір з 16 перевірочних символів. У цьому випадку завжди правильно виправляється будь-яка комбінація числа помилок С і числа стирок Е, що задовольняє співвідношенню 2С + Е £ 16 [1,2].

Інформаційний пакет, який передається в кожному кадрі, складається з трьох кодових слів 32-позиційного (31,15)-коду Ріда-Соломона [1]. Це означає, що в межах кадру передається З * 15 * 5 = 225 біт вихідної інформації. При цьому швидкість передачі інформації в межах СВІ тривалістю 7812,5 мкс досягає 28,8 кбіт / с.

В одному з режимів передачі інформації допускається перестановка або перемеженіє (interleaving) символів в межах інформаційного пакета з метою руйнування лінійно-статистичного характеру повторення слів коду Ріда-Соломона [1].

Однак існують режими роботи терміналів, в яких захист циркулюючої інформації від НСД в мережі здійснюється модулем криптозахисту KGV -8 A / B.

Несуча частота кожного імпульсу змінюється стрибком з псевдослучайному закону, закріпленому за певною мережею. Частота заповнення такого імпульсу змінюється методом ППРЧ у смузі частот 250 МГц.

У діапазоні JTIDS 960 ... 1215 МГц створюється «сітка» частот з кроком 3 МГц: 969, 972, .... 1206МГц. Ширина спектра сигналу дорівнює 3 МГц, що досягається використанням маніпуляції фази базового імпульсу мінімальним зрушенням.

Частота 969 МГц служить для передачі керуючої інформації в режимі фіксованої настройки частоти.

Піддіапазони 1008 ... 1053 і 1065 ... 1113 МГц використовуються в системі розпізнавання «свій-чужий» Мк12 і системі УВС TACAN. Відзначимо, що в режимах роботи системи JTIDS TACAN і Мк12 застосовуються імпульси, тривалість яких відрізняється від тривалості імпульсів системи. Сітка частот JTIDS вибрана таким чином, щоб не перекривати частоти систем TACAN і Мк12. [4]

5. Типи повідомлень, які циркулюють у системі. Режими надання СВІ

У JTIDS передбачена передача повідомлень двох основних типів: з упорядкованим форматом (формалізований вигляд), в яких положення кожного біта має певне значення, внаслідок чого велика кількість інформації може бути стисло в коротке повідомлення з використанням певних методів усунення надмірності (методи кодування джерела інформації) в переданих даних; і з неврегульованим форматом (неформалізований вид) - переважно використовується для будь-яких даних, що не відповідають стандартним форматам повідомлень системи JTIDS, до яких відносяться передача мовних повідомлень в цифровому вигляді, факсимільних або телеграфних сигналів, повідомлень, закодованих кодом ASC II, телекодової інформації , а також стислих відеоданих.

Щоб уникнути перевантаження системи передачі, по каналах зв'язку передається тільки та інформація, яка була запрошена користувачем, кожен з яких має можливість отримати будь-які необхідні дані, для чого в системі передбачено наявність єдиних технічних засобів прийому / передачі і обробки даних, а інформація, що циркулює в мережі, має стандартний (формалізований або неформалізований вид), представлений на рис.2.

Разом з таким варіантом МДВР (стандартний або базовий варіант інформаційного пакету) застосовується вдосконалений варіант МДВР, при якому можлива зміна структури сигналу [1]. При вдосконаленому варіанті підвищується пропускна здатність і гнучкість системи. Введено декілька типів тимчасових інтервалів (кадрів) і кілька режимів їх надання абонентам відповідно до їх призначення та виконуваними завданнями, що й пояснює головним чином достатню гнучкість системи: тепер, в системі, визначеному споживачеві виділяється СВІ такого типу, який оптимально відповідає виконуваним у даний момент функцій та пріоритетності розв'язуваної ним завдання, а також рангом абонента, встановленого в мережі. На рис.2 показані чотири види СВІ і вказані обсяги первинної інформації в повідомленнях.

Використання СВІ типу, зазначеного на ріс.2.а, б істотно не розрізняються, різниця полягає лише в «пакетности» слів, що входять до складу СВІ, і тому СВІ такого типу можуть, по-видимості, надаватися абонентам, не пред'являє спеціальних вимог до формі СВІ, за замовчуванням. Швидкість передачі даних в однопакетного і двухпакетном режимах відповідно 28,8 і 57,6 кбит / с.

При використанні тимчасового інтервалу за типом, показаному на рис. 2, в, відсутня джиттер. Це дозволяє розмістити на СВІ чотири інформаційних пакету і передавати в одному кадрі 900 і 1800 біт відповідно в одно-і двухпакетном режимі передачі вихідної інформації. Такий тип СВІ може використовуватися переважно для передачі великих масивів інформації, тип і призначення якої не мають значення (наприклад, інформація, що циркулює між наземними, повітряними і морськими пунктами управління, угрупованнями військ, що беруть участь в операціях і т.п.), хоча дещо знижується перешкодозахищеність системи у зв'язку з відсутністю джитер. Швидкість передачі відповідає 115,2 (230,4) кбіт / с в однопакетного (двухпакетном) режимах слів.

Тимчасові інтервали за типом, зображеному на рис.2, г, застосовуються для передачі сигналів виміру часу затримки при відносній навігації користувачів, тому що на відміну від базового режиму роботи, такий тип СВІ забезпечує більшу точність вимірювання координат місця розташування.

Абоненти мережі можуть мати по необхідності один або кілька СВІ в кожному циклі, що дозволяє гнучко регулювати швидкість передачі інформації від кожного з них. Для реалізації чого в JTIDS введена система пріоритетів R 0, R 1, R 2, ... R 14, R 15, що визначає можливості абонентів з використання пропускної здатності системи. Абонентам з найвищим пріоритетом R 15 відводиться кожен третій кадр суперцикл, а з самим нижчим пріоритетом R 0 - Всього один кадр. Як правило, пріоритетність станції встановлюється до ініціалізації мережі радіозв'язку системи JTIDS. Як бачимо, диференціація пріоритетів кореспондентів радіосистеми має достатню значення, для гнучкого використання пропускної здатності всієї системи в цілому з максимальною ефективним витрачанням ресурсу системи зв'язку.


Рис. 2. Типи СВІ, використовувані в JTIDS.

Система пріоритетів, встановлених в системі, представлена ​​в таблиці:

Таблиця 1. Система пріоритетів JTIDS.

Пріоритет

Швидкість передачі, біт / с

Кількість кадрів в суперцикл

Шпаруватість повторення СВІ

R 15 max

9600

32768

3

R 14

4800

16384

6

R13

2400

8192

12

R12

1200

4096

24

R11

600

2048

48

R10

300

1024

96

R9

150

512

192

R8

75

256

384

R7

37.5

128

768

R6

18.75

64

1536

R5

9.375

32

3072

R4

4.6875

16

6144

R3

2.3438

8

12288

R2

1.17

4

24576

R1

0.58

2

49152

R0min

0.29

1

98304

У межах об'єднаної системи розподілу інформації передбачені наступні режими надання тимчасових інтервалів, що задовольняють принципам динамічного розподілу оперативних даних:

1. Режим статичного закріплення тимчасових інтервалів. У цьому режимі кожен кадр закріплюється за певним абонентом на час його роботи в мережі відповідно до його пріоритетом. Це стандартний варіант закріплення СВІ за користувачем має найменшу гнучкість, але найбільш простий у технічній реалізації.

2. Режим з резервуванням. Дозволяє групі абонентів використовувати певну сукупність кадрів за домовленістю, що дає можливість організувати в якийсь радіомережі об'єднаної системи до відомчих підмережі станцій, що виконують однорідні завдання, доступ у які «стороннім» учасникам радіообміну буде закритий без відповідного дозволу керуючої станції мережі.

3. Режим з наданням на конкурентній основі (надання на вимогу). Сукупність тимчасових інтервалів закріплена за групою абонентів, які кожен абонент використовує в міру потреби, вибираючи їх із сукупності випадковим чином. Цілком можливо, що деякий інтервал буде одночасно зайнятий кількома абонентами, радіостанції яких працюють на передачу. Тоді на приймальному кінці будуть прийматися сигнали більш потужної радіостанції - принцип «конкурентної основи».

4. Режим надання з перевикористання. При цьому тимчасові інтервали, використовувані мережею в одному географічному районі, можуть також використовуватися іншою мережею в іншому географічному районі. Що в даний час знайшло застосування в сучасних системах стільникового зв'язку.

Перераховані режими надання СВІ дозволяють виробляти циркулярний оповіщення кореспондентів у межах кожної з мереж єдиної радіосистеми JTIDS, або навіть системи в цілому.

У реально працюючій системі застосовуються одночасно всі або декілька розглянутих режимів надання різних типів СВІ відповідно з оперативною обстановкою. Що позитивно впливає на пропускну здатність системи, її гнучкості, а також помехо-і разведзащіщенності.

6. Можливості JTIDS як системи з застосуванням принципів комбінованого розширення спектру системних сигналів

Аналіз сучасних тенденцій в області побудови військових систем зв'язку свідчить про те, що СРС поступово витісняють прості сигнали, причому це відбувається, в першу чергу, в найбільш важливих за своїм призначенням системах зв'язку.

Фахівцями військового зв'язку взагалі виділяється достатня кількість способів РС, але зважаючи на низку причин, в JTIDS використовується комбіноване (DS / FH) РС методами прямої послідовності (DS - direct sequencing) і псевдовипадковою перебудовою частоти ППРЧ (FH - frequensy hopping), як наслідок поетапного еволюціонування теорії систем з РС.

JTIDS, як система комбінованого РС, спроектована в інтересах мінімізації потужності випромінювання передавачів, підвищення надійності передачі даних за рахунок збільшення надмірності ШШС.

МО США виділяє для потреб усієї системи радіозв'язку JTIDS дуже широку смугу частот в 255 МГц, вважаючи, що цією смугою будуть користуватися одночасно безліч мереж, організованих за принципами побудови системи JTIDS, і як наслідок, ресурс зв'язку системи в цілому, буде використовуватися з максимальною ефективністю . Надання кожної мережі системи такого діапазону, дозволяє організувати високі швидкості передачі даних у поєднанні з високою надійністю, стійкістю і достовірністю зв'язку.

У приймально-передавальної апаратури JTIDS завжди здійснюється послідовно два модуляційних процесу, перший з яких - інформаційна модуляція, здійснювана в системі циклічним зсувом 32-елементної ПСП щодо умовного і відомого на передавальному і приймальному кінцях лінії зв'язку нульового зсуву [1]. У цьому випадку кожному циклічного зсуву ПСП зіставляється за певним правилом пятіелементний блок вихідної двійкової інформації. Для однозначності в системі використовуються тільки ліві циклічні зрушення. Таким чином, кожен базовий імпульс тривалістю 6,4 мкс переносить 5 біт інформації. При цьому всі циклічні зрушення складають, по суті, 32-елементний алфавіт переданого повідомлення. Другий обов'язковою складовою модуляційного процесу РС є власне сама модуляція розширення спектру базового імпульсу.

На приймальному боці у зв'язку з використанням корелюють пристроїв зростає завадостійкість по відношенню до вузькосмуговим перешкод великої потужності, що пов'язано з ураженням такий перешкодою тільки невеликої частини ШШС системи, для звичайних же СС наявність такої перешкоди в смузі частот, неминуче призвело б до зриву зв'язку, що в умовах функціонування системи управління військами неприйнятно. ШШС JTIDS, позбавлений перешкодою частини свого спектру, реконструюється на приймальній стороні без істотних втрат інформації, цей факт пояснюється тим, що заважає вплив перешкоди в приймачі системи проявляється не більше, ніж слабким підвищенням рівня шумового фону (тому узкополосная перешкода «дробиться» на безладну послідовність коротких імпульсів), але ніяк не зривом зв'язку та втратою управління як наслідок.

Так як JTIDS відноситься до СС з комбінованим РС, то це передбачає наявність у приймальні апаратурі радіостанцій наявність двох корреляторов: DS - і FH-корелятори. DS-корелятор дозволяє виявляти і ідентифікувати сигнали з необхідним PN-кодом, а сигнали, статистично відмінні від очікуваного ШШС, дадуть низький шумовий фон, що знімається з коррелятора DS. Внаслідок усереднення, виконуваних корреляторов сигнали на його виході будуть з'являтися з запізненням, рівним довжині ПСП. Корелятор FH підсистеми прийому радіостанції функціонує інакше. У FH-режимі частота несучої передавача «скаче» по виділених каналах частотним в послідовності, яка встановлюється генератором ПСП передавача. Приймач же використовує ту ж опорну ПСП для проходження за переміщається з каналу на канал несучої. Таким чином, інформація буде відновлена. [6]

У результаті додаткової модуляції, про яку вже згадувалося, в JTIDS формується прихований перешкодостійкий канал зв'язку, прийом інформації в якому можливий тільки в тому випадку, якщо відомий метод і алгоритм РС передавальної сторони.

JTIDS володіє чудовою ЕМС з усіма існуючими вузькосмуговими системами радіозв'язку. Останнім не заважають ШШС системи з малою спектральною щільністю в своїй смузі пропускання, а в свою чергу, вузькосмугові сигнали в приймачах JTIDS, перетворюються на ШШС і ефективно придушуються ланцюгами фільтрації, оскільки не узгоджені з ПСП приймача.

Крім високої завадостійкості, складна кодова структура ШШС JTIDS володіє високим ступенем захищеності від несанкціонованого доступу до переданої в мережі інформації, а також її високою імітостойкості, зумовленої вибором при проектуванні концепції системи структурою ПСП РС і наявністю методів завадостійкого кодування, що в кінцевому рахунку забезпечує будь-який потрібний рівень конфіденційності потоку переданих даних, що, в принципі, може виключити необхідність використання додаткових модулів шифрування даних.

Необхідно відзначити, що в JTIDS застосовується швидка ППРЧ (БППРЧ), при якій кожен біт інформації передається по декількох каналах і приймач ухвалить кілька "копій" бита. Це дає можливість виключити або максимально знизити ефект втрати при будь-якому стрибку на приймальній стороні, що спостерігається в системах з повільною ППРЧ (МППРЧ). [4,10]

Однак при БППРЧ приймач повинен підтримувати когерентність частоти і фази в каналі даних під час швидких зрушень частоти, необхідних для швидкої ППРЧ. Ця вимога тягне за собою збільшення складності і вартості апаратури, а також ускладнює досягнення високих темпів передачі.

Система радіозв'язку JTIDS, як СС з РС, побудована з використанням методу зберігання опорного сигналу (SR - stored reference). У цьому випадку опорний сигнал незалежно генерується приймачем і передавачем провідних радіообмін кореспондентів, на відміну від уже застарілих СС з РС з передачею опорного сигналу (TR - transmited reference). Основною перевагою JTIDS, що відноситься, до SR-систем є те, що при правильному виборі коду ПСП сигнал не може бути визначений шляхом прослуховування (на відміну від TR-систем). [6]

При проектуванні JTIDS, особливо при розробці принципів сігналообразованія системи, були враховані необхідні вимоги, які пред'являються до ПСП.

7. Синхронізація системи

З огляду на те, що JTIDS є цифрової широкосмугової системою, то процес синхронізації складових її компонентів обов'язковий.

Тимчасова синхронізація сигналів (синхронізація по тактам, за циклами, по надцикл) необхідна для забезпечення правильного прийому і передачі інформації в режимі МДВР, можливості оперативної зміни мереж, а також для визначення часу прийому сигналів у процесі вирішення завдань навігаційного забезпечення. Одночасно здійснюється і синхронізація сигналів з ​​розширенням спектру ШШС і ППРЧ із затримки. Як бачимо, синхронізація в системі є 3 взаємопов'язаних обов'язкових процесу, що відповідають за реалізацію відповідних функцій і можливостей системи в цілому, і порушення будь-якого з яких, неминуче призведе до погіршення тих чи інших характеристик системи.

7.1 Тимчасова синхронізація мережі

Тимчасова синхронізація завжди проводиться перед початком роботи, під час переходу абонента в іншу мережу, а також у міру необхідності в процесі роботи. У системі JTIDS передбачені як активний, так і пасивний режими синхронізації [1]. За активної синхронізації опорна радіостанція посилає у відповідь на запит радіостанції, що входить в синхронізм, посилку, що містить точний час запиту. При пасивній - опорна радіостанція періодично випромінює посилки, що містять інформацію про мережевий часу і своїх координатах. Активний режим відрізняється більшою перешкодозахищеністю, в той час як пасивний дозволяє більш економно використовувати пропускну здатність системи.

Синхронізація в системі відбувається в два етапи. На першому етапі здійснюються початкове входження в мережу і груба синхронізація, яка забезпечує радіозв'язок в мережі. Для цього достатньо, щоб після отримання спеціального повідомлення, випромінюваного керуючої станцією і дає дозвіл на входження в мережу станції, її інформаційний пакет (3,354 мс) потрапив в межі відведеного йому стандартного тимчасового інтервалу (+7,8125 мс). Частота проходження таких дозвільних повідомлень змінюється в залежності від обстановки. Передача керуючого повідомлення здійснюється на фіксованій частоті, тому що вона передує синхронізації стрибкоподібної зміни частоти сигналу по затримці. [1] Разом з тим частота кожного наступного керуючого повідомлення може змінюватися або періодично, або по псевдослучайному закону так, що період його повторення на кожній з частот стає значно більшим тривалості циклу в 12 с, але цикл в 12 з являє собою мінімальний інтервал між послідовними випромінюваннями мережевого опорного повідомлення, що задає тимчасову шкалу в межах мережі. Псевдослучайная перебудова частоти передачі керуючого повідомлення в межах суперцикл в поєднанні зі зміною правила перебудови від суперцикл до суперцикл утрудняє постановку організованих перешкод каналу синхронізації. Відзначимо також, що, на відміну від інформаційних повідомлень, у керуючих повідомленнях відсутня джиттер на початку відведених їм СВІ. [1,6]

Після цього здійснюється вимір дальності визначенням часу поширення вимірювального сигналу від абонентської до опорної станцій і назад. Радіостанція, що входить в синхронізм, посилає запит-повідомлення на вимірювання дальності і приймає відповідь від станції, що знаходиться в синхронізму. Процедура може бути здійснена в межах одного СВІ, відведеного в мережі для вимірювання дальності. За результатами такої процедури визначається похибка оцінювання початку СВІ шляхом визначення полуразность між часом прийому запиту на синхронізованою радіостанції, измеренном щодо початку одного з СВІ, і часом прийому відповіді на синхронизирующий радіостанції, измеренном щодо тимчасового положення середини СВІ. Інформація про результати вимірювання на синхронізованою радіостанції передається разом з відповідним повідомленням у процесі вимірювання дальності на керуючу станцію.

Послідовна корекція часової шкали з використанням результатів вимірювання дальності складає зміст другого етапу синхронізації - етапу точної синхронізації. Точна синхронізація проводиться в активному режимі і одночасно забезпечує визначення місця розташування абонентських радіостанцій щодо опорної радіостанції, координати якої в мережі стали апріорно відомі в процесі першого етапу синхронізації. Точна синхронізація досягається послідовною корекцією тимчасової шкали з використанням наведеної вище структури. Точна синхронізація збігається із синхронізацією сигналів з ​​розширенням спектру по затримці і заснована на використанні преамбули інформаційного пакета.

Абонентські радіостанції після здійснення первинного входження в зв'язок, грубої і точної синхронізації з використанням опорного часу, переданого в Р-повідомленні, встановлюють тимчасову шкалу з точністю, що поступається точності опорного часу не більше ніж на порядок.

Тимчасова синхронізація заснована на використанні Грінвіцької системи єдиного часу. Нульовий надцикл починається о 0.00 годині за Гринвічем. [1]

У системі для здійснення тимчасової синхронізації встановлена ​​певна ієрархія радіостанцій (як і в навігаційній підсистемі). Точніше, навігаційна підсистема включає до свого складу і станції, що забезпечують задані часові параметри синхронізації. Так, одна з радіостанцій (зазвичай керуюча) є носієм опорної тимчасової шкали, яка використовується в якості стандартної в мережі. Для того щоб встановити мережеву шкалу часу, одна з радіостанцій в мережі повинна синхронізуватися від опорної станції в системі. Станція опорного часу випромінює повідомлення на дозвіл вступу в мережу у відведених для них СВІ і автоматично видає керуючі повідомлення, що містять також і інформацію про високоточному часу.

7.2Сінхронізація сигналів по затримці (синхронізація, обумовлена ​​застосуванням широкосмугових сигналів і ППРЧ)

У радіостанціях первісна синхронізація генераторів ПСП виробляється в тимчасовій шкалі, яка встановлюється по годинах оператора, але також передбачені вбудовані джерела єдиного часу, шкала яких синхронізується зі шкалою UTC (грінвічський час) за сигналами ШСЗ NAVSTAR. Внаслідок кінцевої стабільності тактовою частоти відбувається періодична розсинхронізація генераторів ПСП. Тому періодично проводиться примусове перезавантаження і перезапуск генераторів ПСП по синхросигналів керуючій станції.

Синхросигнал, як правило, включає сінхрослово і ПСП. У складі сінхрослова поряд з поточною кодовою комбінацією для завантаження генераторів ПСП передається маркер типу повідомлення для автоматичного розпізнавання синхросигналу. Синхросигнали випромінюються на підмножині частот, відведених даної мережі, і зовні не відрізняються від поточної інформації, що ускладнює їх виявлення та класифікацію. Конкретні частоти для передачі синхросигналов визначаються базовим ключем. Незважаючи на те, що сінхрослово формується з періодом, що залежать від стабільності тактовою частоти, випромінювання сінхрослов здійснюється через псевдовипадкові інтервали часу. Це зумовлено розбіжністю в часі моментів формування сінхрослова і моментів налаштування радіостанції на частоти передачі синхросигналов.

Синхронізація генераторів ПСП є необхідним, але ще недостатньою умовою організації зв'язку в режимі ППРЧ. У загальному випадку для встановлення мережі в режимі ППРЧ в межах конкретної мережі вихідними даними служать наступні характеристики:

- Адресна група частот (hop set) - підмножина робочих частот, що використовуються для СІЧ;

- Код ідентифікації мережі (net ID), що задає частоту, з якою починається ППРЧ;

- «Час дня» (TOD - Time - of - Day) - час початку ППРЧ;

- «Слово дня» (WOD - Word - of - Day), або - правило відповідності адресної групи частот і кодових комбінацій, формованих генератором ПСП. [4]

Ці дані отримали назву ключових змінних (key variables) і повністю визначають мережу.

Адресна група частот для ППРЧ формується з усього допустимого безлічі частот. У системі JTIDS використаний режим ППРЧ в межах всього частотного діапазону відведеного в інтересах її користувачів. Ортогональні групи адресних частот у JTIDS формуються шляхом розбиття всього безлічі робочих частот на непересічні підмножини. При призначенні різних мережах ортогональних адресних груп частот виключається явище взаємного блокування частотних каналів при високій інтенсивності радіообміну.

Адресні групи частот асоційовані з кодом ідентифікації мережі. Тому завдання останнього в складі ключових змінних автоматично забезпечує вибір адресної групи частот. Код ідентифікації мережі також визначає частоту передачі синхросигналов.

У радіостанціях JTIDS передбачено автоматичне відключення уражених перешкодами частотних каналів.

На практиці установка початку мережевий шкали часу в єдиній шкалою реалізується введенням в кожну радіостанцію мережі вручну (програматором) або за синхросигнали керуючої станції, що задає час запуску спеціальної кодової інформації, що отримала назву «час дня» (TOD - Time of day). Інформація про TOD складається з стартовою кодової комбінації генератора кадрової ПСП і відповідного грінвічського часу. [1,4]

За кожною мережею закріплюється на добу або декілька діб певне правило формування псевдовипадкових чисел - код дня, іменований «слово дня» (WOD - Word of day). Інформація про WOD вводиться в радіостанцію до ініціалізації мережі. [1,4]

8.Навігаціонное забезпечення системи

ШШС JTIDS стають незамінними для визначення місця розташування, шляхом визначення відносного відстані. В основі чого лежить принцип виміру відстані за допомогою вимірювання затримки поширення імпульсного сигналу. Точність вимірювання відстані в системі безпосередньо залежить від ширини смуги сигналу. На практиці в JTIDS застосовується кодованих за спеціальним алгоритмом послідовність навігаційного ШШС JTIDS. Прийнята послідовність навігаційного ШПС зіставляється з його локальною копією, і результати такого співставлення дозволяють зробити досить точний вимір відстані, а це в свою чергу, дозволяє визначити відносне місце розташування.

Відзначимо, що в системі прийнятий метод відносної навігації, що дозволяє при певних умовах обходитися без високоточної геодезичної прив'язки в процесі обчислень на абонентських станціях. Це досягається за рахунок використання географічної сітки.

У підсистемі навігаційного забезпечення системи JTIDS прийнято цілий ряд концепцій, основною з яких є концепція «республіканського типу», заснована на використанні керуючої навігаційної станції та спеціальної географічної «сітки», в якій кожен з абонентів виробляє свої власні навігаційні розрахунки. [1]

Поряд з концепцією «республіканського» типу в системі можуть бути реалізовані й інші концепції:

типу Оракул - у цьому випадку всі користувачі визначають своє місце розташування і отримують необхідну навігаційну інформацію за даними зовнішнього джерела (наприклад радіонавігаційних систем NAVSTAR, Gallileo і т. п.). Тому в міру розгортання СРНС NAVSTAR її навігаційні засоби були поступально інтегровані в підсистему навігаційного забезпечення системи JTIDS;

концепція «авторитарного» типу - в цьому випадку навігаційна керуюча станція системи за даними власних вимірювань або за прийнятими даними від інших станцій визначає місце розташування всіх станцій в системі і цю інформацію передає користувачам по радіолінії. Незважаючи на бажаність прийняття такої концепції для командування, яке в цьому випадку буде мати можливість оперативно і централізовано контролювати тактичну ситуацію, оперативно приймати рішення відповідно до мінливих обстановкою, концепція уразлива з точки зору живучості системи в цілому. Разом з тим «авторитарний» варіант навігаційного забезпечення, мабуть, буде реалізований при наведенні безпілотних ЛА, систем високоточної базування з дистанційним управлінням і наведенням на ціль;

концепція «демократичного» типу - це варіант «республіканської» організації навігаційного забезпечення без керуючих і опорних станцій (виведення з ладу яких призводить до прогресуючого зниження точності навігаційного забезпечення і до подальшої дезорганізації системи). Така концепція є найбільш кращою з точки зору живучості системи, і завдання її практичної реалізації одержала до цього часу реалізацію. [1]

У загальному випадку в навігаційній сітці радіостанцій прийнята певна ієрархія, в якій за деякими радіостанціями закріплюються на певний час ті чи інші функції. На вершині цієї ієрархії знаходиться керуюча навігаційна станція, що забезпечує формування і орієнтацію сітки на місцевості. Іншим важливим елементом є станція управління тимчасовою шкалою, що забезпечує інформацію для синхронізації абонентських шкал часу. Керуючі навігаційні станції можуть бути як стаціонарними, так і мобільними. Мережа мобільних керуючих навігаційних станцій є більш кращою зважаючи забезпечення більшої мобільності і стійкості всієї системи радіозв'язку, хоча і забезпечує меншу стабільність сітки, ніж мережу стаціонарних станцій. На практиці застосовується змішана мережа керуючих навігаційних станцій.

У сітці також передбачаються і такі елементи, як опорні геодезичні точки, що забезпечують формування високоточної геодезичної інформації та поширення її у системі асоційованими радіостанціями. В якості опорних геодезичних використовуються станції, геодезичні координати яких відомі з точністю не гірше 1,5 м. Керуючі та опорні станції, а також порівняно невелика група базових станцій (основні користувачі) здійснюють тимчасову синхронізацію в активному режимі, що є їх відмітною ознакою. Ці станції надають високоточну навігаційну інформацію іншим користувачам у системі з пасивним режимом тимчасової синхронізації і тим самим дозволяють визначити живучість системи в бойових умовах.

Для здійснення відносної навігації в геодезичної сітки радіомережі необхідні джерела географічної інформації. Географічна інформація, що застосовується в системі JTIDS, ділиться на три види:

геодезичні постійні - Використовуються, коли поточні широта і довгота об'єкта навігації відомі за інформацією, одержуваної від деякого бортового джерела, наприклад, при прийомі інформації від СРНС NAVSTAR;

відносні геодезичні координати - Використовуються, коли відомі географічні координати довільної точки у сітці,

результати вимірювання часу прийому сигналів - використовуються, коли відомі досить точні координати прийомопередавача, що працює в режимі МДВР.

Принцип побудови підсистеми навігаційного забезпечення системи JTIDS визначає, що всі її користувачі незалежно від свого статусу визначають своє місце розташування у сітці, геодезичні координати і відносний азимут.

Архітектура системи навігаційного забезпечення системи JTIDS заснована на застосуванні спеціального протоколу обміну навігаційною інформацією, розпорядчого певним станціям специфічні функції.

Кожне Р-повідомлення містить спеціальні блоки, відведені для передачі інформації про точність переданого часу, геодезичних координатах, відносного розташування в сітці і відносного азимута. Ці блоки необхідні користувачам для селекції Р-повідомлень з більш точної (в порівнянні з власною оцінкою) інформацією. Інформація про місцезнаходження радіостанції передається в Р-повідомленні з використанням двох систем координат. Перша система координат являє собою звичайну геодезичну систему координат. Відповідна інформація передається в основному тілі Р-повідомлення. Поряд з основною системою координат використовується відносна система координат на площині. Інформація про координати у відносній системі координат передається градаціями в 1/512-1800 м. [1]

Для прив'язки свого місця розташування до сітки користувач повинен отримати інформацію про її початку координат. Ця інформація в непрямій формі присутня в Р-повідомленнях.

Ініціалізацію процесу відносної навігації здійснює одна з керуючих навігаційних станцій, на якій координати деякого об'єкта на місцевості вибираються в якості початку координат сітки. Керуюча станція потім обчислює своє місце розташування щодо обраного початку координат сітки і передає у відведених їй СВІ інформацію про своє місцеположення в сітці, а також свої географічні координати. Будь-який користувач приймає цю інформацію безпосередньо від керуючої станції та / або від станцій, що вже працюють в даній сітці, і визначає дальність до відповідної станції. Потім користувач обчислює розташування початку координат сітки за отриманою інформацією про географічні координати і місцезнаходження в сітці станцій, які працюють у сітці, і визначає своє місце розташування у сітці. По координатах керуючої станції і за своїми власними координатами в сітці користувач може розрахувати прогнозоване відстань між ними, а потім порівняти його з результатами вимірювання дальності в режимі активної синхронізації. Така процедура дозволяє визначити похибка свого місцевизначення в сітці. Послідовне її здійснення дозволяє користувачеві «увійти в синхронізм» з географічної сіткою. [1]

9. Організація мереж на базі радіостанцій системи JTIDS і застосування принципів кодового розділення і ППРЧ

У системі JTIDS корінним чином змінена структура організації радіомереж. Обмін інформацією в системі організований за допомогою загального для всіх користувачів інформаційного банку. Для цього реалізований Багатостанційний доступ користувачів до інформаційного банку на основі інформації, що циркулює в мережі, організованої за принципом МДВР, причому приймача інформації надається можливість вибору інформації до якої він має доступ у відповідності з займаним пріоритетом (рангом), встановленими для кожного абонента даної мережі, що дозволяє своєчасно уточнювати і коректувати відомості про обстановку, підвищуючи, таким чином, надійність і достовірність отриманих даних. [4]

Для забезпечення многосетевой роботи передбачено запам'ятовування в кожної радіостанції тимчасових зрушень зовнішніх мережевих шкал щодо власної мережевої шкали часу, а також ключових змінних, характерних для даної мережі. При переході радіостанції з однієї мережі в іншу оператор вводить відповідний тимчасової зрушення у пам'ять процесора, який розраховує поточні фази ПСП на момент приходу чергового керуючого повідомлення. Перехід від мережі до мережі можливий тільки на початку кожного циклу після прийому і правильної інтерпретації керуючого повідомлення від опорної радіостанції відповідної мережі. Тимчасова ортогоналізація передач при многосетевой роботі забезпечується як добрими кореляційними властивостями сигналів, так і за рахунок того, що вихід на передачу кожній, радіостанції допускається тільки у «своїй» мережі. При переході в інші мережі радіостанції працюють тільки на прийом.

Розрізняють основну і допоміжні мережі. В основній мережі обмін інформацією ведуть лише абоненти, що виконують бойові завдання. Решта абонентів об'єднуються в мережі за місцем у системі бойового управління, за географічною та іншими ознаками.

Фізично для реалізації мережевої роботи передбачено формування мережевих шкал часу, прив'язаних до єдиної (за Гринвічем) шкалою часу. Мережева шкала часу має періодичний дискретний характер з кроком 1 / 128 з (7,8125 мс) і, по суті, задає нумерацію СВІ в єдиній шкалі часу в межах надцикл [1] (19). Матеріальним носієм єдиного часу є рубідієвий стандарт часу, а матеріальним носієм мережевого часу - комбінована ПСП, що має кадрову, циклову і сверхцікловую компоненти, відповідних типів тимчасової синхронізації. В якості кадрової компоненти використовується 128-елементна ПСП з тривалістю елемента 1 / 128 с. Циклова компонента імовірно формується лічильником секундних міток, примусово обнуляються кожні 12 с. Як сверхцікловой компоненти можна використовувати 64-елементну ПСП з тривалістю елемента 12 с. Нумерація СВІ в надцикл задається поточним станом генераторів ПСП і лічильника. Початок СВІ прив'язується до моменту установки відповідної фази комбінованої ПСП.

Застосування різних ПСП дає можливість великому числу абонентів мережі працювати в одній смузі частот, встановленої за певним правилом в межах цієї мережі. Такий спосіб поділу інформаційних потоків покладений в основу кодового поділу мереж, організованих на основі об'єднаної системи розподілу інформації JTIDS. Спектр кожного абонентського сигналу сформований за допомогою індивідуального коду (індивідуальної вироблюваної ПСП), що і забезпечує одночасний доступ до одного частотного каналу (3 МГц) мережі великого числа користувачів, рівного кількості різних індивідуальних ПСП встановлених в мережі. Всі абоненти, закріплені за каналом мережі за певним принципом (принципи надання каналів вказувалися вище), можуть одночасно вести обмін в загальній смузі частот, оскільки кожен застосовує свій унікальний абонентський код (ПСП). Характерно, що та ж смуга частот може використовуватися повторно в інших мережах об'єднаної системи. Перехід користувача в іншу (гостьову) радіомережа грунтується на зміні в певному порядку однією з ключових змінних. Така можливість оперативної зміни гостьовій мережі забезпечується наявністю в усіх радіостанціях стандарту JTIDS заздалегідь підготовлених «ознак» кожної з доступного набору мереж системи. Кодове розділення мереж виявилося першою технологією дозволяє здійснити «м'який» перехід абонента з мережі в мережу. Це пояснюється тим, що кадр (СВІ), що виділяється в інтересах абонента мережі, містить дані лише одного цього користувача, а центральна (керуюча) станція мережі може вибрати цей абонентський СВІ на вимогу останнього і переадресувати його в міру переходу абонента в гостьову мережу. Технологія гібридного РС, використовується в мережах, заснованих на базі JTIDS, в принципі не потребує будь-якого частотного планування.

Встановлення декількох мереж базується на зміні будь-який з ключових змінних, її будь-якої характеристики. Причому, це є важливим завданням автоматизації процесу введення ключової інформації і розкладу використання частот, який застосовується в системах покоління JTIDS. Розклад і частоти і ключі генеруються на дивизионном рівні за допомогою пристрою адміністрування ключової інформації і призначення частот (УАКІН) [4,5] і передаються в усі мережі сполук. Згенеровані цим пристроєм дані вводяться в програматори, які передаються в полки. Тут пристрої копіювання розкладу призначення частот і ключів копіюють дані отриманого з дивізії програматора в свої програматори, призначені для програмування самих прийомопередавачів станцій. Введення ключів та розкладу використання частот в радіостанцію здійснюється шляхом короткочасного включення оператором обслуговуючим станцію програматора в спеціальне гніздо на передній панелі або по радіоканалу. У результаті є можливість здійснити потайливі, перешкодозахищеність і безпомилкове програмування всіх радіостанцій, що працюють в межах даної мережі. Це досягається перекладом всіх радіостанцій в режим прийому ключових змінних від керуючої станції мережі. Таким чином, ключові змінні необхідні для коректної роботи радіостанцій в тактичній мережі, можуть бути передані кожній запросила їх станції, що функціонує в межах даної ключовою мережі або ж станції, яка намагається санкціоновано отримати доступ для обміну інформацією в даній «гостьовий» для неї радіомережі.

Для управління стрибкоподібним зміною частоти базових радіоімпульсів (6,4 мкс) передбачений генератор псевдовипадкових чисел, що задає номер однієї з 51 частот, закріплених за системою JTIDS в діапазоні 960 ... 1215 МГц. Запуск генератора здійснюється на початку СВІ з поправкою на джиттер. В якості початкового завантаження використовується кодова комбінація, що задає номер відповідного СВІ. [4]

Усі радіостанції, що знаходяться в одному географічному районі, як правило, мають однакові ПСП для формування місцевих шкал часу. Однак для ортогоналізації передач радіостанцій, що працюють в різних мережах, мережеві шкали часу зсуваються відносно один одного так, щоб СВІ в різних мережах мали різну нумерацію в єдиній шкалі часу [1]. Відносний зсув мережевих шкал часу може здійснюватися з дискретністю 1 / 128 с. Очевидно, що допустима кількість відносних зрушень мережевих шкал часу визначається числом елементів на періоді кадрової ПСП. Звідси випливає і допустиму кількість мереж, що працюють в одному географічному районі. У системі JTIDS потенційно може бути організовано до 128 мереж в одному географічному районі, проте на практиці очікується одночасне функціонування до 20 мереж. При цьому в системі використовується кодове розділення мереж на основі програмованої послідовності радіочастот (ППРЧ) за псевдослучайному законом у діапазоні 960 ... 1215 МГц [1].

При ініціалізації мережі або при входженні в мережу нових абонентів здійснюється прийом керуючого повідомлення, що містить точний час запуску генераторів ПСП, дані про розрахунок та встановлення поточних фаз ПСП і запуску генераторів ПСП, а також про обнуління лічильника секундних міток.

10. Радіостанції JTIDS. Можливості по їх сполученню та інтеграції в інші військові системи розподілу інформації

У системі JTIDS застосовуються радіостанції трьох класів:

1) командні та управляючі;

2) тактичні;

3) що носяться (ранцеві). У ряді випадків бортові літакові радіостанції відносять до класів 1А і 2А [4].

Радіоустановки I класу призначені для оснащення великих тактичних об'єктів, таких як літаки ДРЛО і У систем повітряної розвідки та управління AWACS (літаки Е-3А), JSTARS (літаки Е-8), систем повітряної Р і РЕБ; наземні центри управління діями тактичної авіації та підрозділів ППО; авіаносні крейсери. Для літаків Е-ЗА розроблена радіоустановки AN / ARC -181 з потужністю випромінювання 1 кВт. На базі AN / ARC -181 розроблена радіоустановки AN / URQ -33 (V) з потужністю випромінювання 1,125 кВт. Для оснащення центрів управління ППО створена станція AN / TSC -106 (V). [1]

Для ВПС фірмою HUGES (США) розроблено два типи радіостанції 1-го класу [23]: наземні типу AN/URQ-31 (V) 2 (HIT); літакові типу AN/URQ-31 (V) 5 (HIT). [ 4]

Для забезпечення інтерфейсу наземних органів управління ВПС до системи розроблена станція ASIT, що включає радіостанцію AN/URQ-31 (V) 2 і спеціальний транслятор для перетворення повідомлень з формату TADIL A (LINK-11) у формат TADIL В, прийнятий в наземних органах управління ВПС , ВМС, МП і СВ, а самі літаки E -3 A об'єднаних збройних сил НАТО і центри управління тактичної авіацією, а також центри сполучення системи ППО «Нейдж» з літаками системи AWACS - адіоустановкамі AN / URQ -33 (V). [4]

В інтересах ВМС розроблені радіостанції 1-го класу типу AN/USQ-72 і 2-го класу типу AN/USQ-75. [4]

Радіоустановки II класу передбачається застосовувати на літаках винищувальної авіації, невеликих корабельних і наземних засобах. Для цих цілей розроблена станція AN / ARC -40 з потужністю випромінювання 0,2 ... 0,8 кВт, а також AN / USQ -75, AN / ARQ -40. В якості основної тактичної радіостанції 2-го класу в інтересах ВПС, МП і СВ розроблена станція типу AN/URQ-28 [27]. Дана радіостанція відрізняється від командних радіостанцій потужністю випромінювання, а також наявністю додаткових режимів TACAN, служби повітряного руху, що забезпечує відносну межсамолетную навігацію, і режиму розпізнавання «свій-чужий» (система Мк12). Радіомаяки військових систем TACAN і Мк12 (IFF) поєднуються за частотою з радіомаяками систем DME і ATCRBS. Тому, радіостанції (маяки) суміщених систем УВС DME / TACAN формують «сітку» частот з кроком 1 МГц у діапазоні 961 ... 1213. Радіостанції системи IFF/Мк12 (ATCRBS або AIMS MARK 12), призначені для розпізнавання військових і цивільних літаків і кораблів, працюють на фіксованих частотах: 1030 ± 5 МГц - запитувача, 1090 ± 5 МГц - відповідачі. [1,4]

На базі радіостанції AN/URQ-28 в інтересах сухопутних військ розроблена радіостанція AN/URC-107 (V) [28], в якій реалізований режим ATDMA. [4]

Радіоустановки III класу призначені для армійських підрозділів і передових авіанаводчіков (ПАН).

Застосування станцій 1 та 2 класу у ВПС, ВМС і СВ дозволило вести обмін не тільки мовною інформацією, але і візуально відображається символьною інформацією про обстановку одночасно всіх учасників тактичних операцій (кількість яких не залежить від можливостей системи передачі даних, а визначається низкою інших чинників, що знаходяться в радіусі зон дії систем ДРЛО і У, систем Р і РЕБ, що в значній мірі спростило процес управління авіацією, збору і обробки інформації, що надходить. Так, раніше при перехопленні маневрує мети зазвичай був необхідний трихвилинний радіообмін з використанням до 300 слів статутний термінології, позначає номери цілей, радіолокаційні контакти з ними, дані супроводу, власного місця розташування і курсу винищувачів, що беруть участь в операції. Тепер же, за допомогою об'єднаної системи розподілу даних обстановки JTIDS вся ця оперативна інформація (дані про повітряну обстановку, становище зони огляду радіолокаційних станцій (РЛС ), місце розташування зенітних ракетних комплексів (ЗРК), розташування своїх аеродромів та лінії бойового зіткнення з противником) з більшою точністю, швидкістю і подробицею може видаватися на дисплей льотчика в зручній формі практично в реальному масштабі часу. [10,11]

Слід зазначити, що постійно зростають розміри асигнувань, що виділяються на НДДКР системи JTIDS. Якщо ще в 1984 р. витрати становили 112,8 млн. дол, то в 1985 р - 249,6 млн. дол, а на 1986 р. заплановані витрати склали 258,4 млн. дол. Динаміка зростання витрат свідчить про те, що система широко використовується як поєднане засіб передачі даних, навігації, розпізнавання та обмеженою телефонного зв'язку. За даними заплановано створення 5600 радіостанцій різних класів. [1]

Додамо, що JTIDS має можливість пропускати повідомлення формату цифрових лінії передачі даних Link -16 (Tadil), що належить до сімейства систем ПД Link - без використання спеціальних перетворюючих пристроїв, зі швидкостями в межах від 28.8 кбіт / с до 238 кбіт / с.

У радіостанціях системи JTIDS передбачається передача даних з використанням протоколів обміну інформацією, що застосовуються в мережах передачі даних (ПД) УТА ВМС і МП США Link -4; -4 A (Tadil - C), Link -11 (Tadil - A) і Link - 14; 14А (Tadil-В). З цією метою при розробці радіостанцій JTIDS проведена технічна інтеграція функцій цих мереж в адекватні канали ПД системи JTIDS, з огляду на те, що частотно-тимчасова структура сигналів, як і самі протоколи обміну циркулює в мережі інформацією перерахованих вище систем ПД, строго кажучи, відрізняються від принципів сігналообразованія та процесу розподілу інформації, прийнятих в JTIDS. [4,11]

Так, функціональні можливості мережі ПД Link -4; -4 A з наведення та управління польотами ІА з наземних Цупових, а мережі Link -11, Link -14;-14А з обміну інформацією наземних ПУ з літаками РіДРЛО систем AWACS, JSTARS і Hawkey, а також на лініях зв'язку «корабель-корабель», «берег-корабель», «літак-літак» і «літак-корабель (наземний ЦУП)» в інтересах координації дій військ у рамках інтегрованих АСУВ і О, дозволяють говорити про значну функціональної ємності JTIDS як системи, що об'єднала можливості всіх перерахованих систем ПД. Однак слід враховувати той факт, що радіостанції, що входять до складу мереж ПД Link -4; -4 A (Tadil - C), Link -11 (Tadil - A) і Link -14; 14А (Tadil-В) вже не відповідають сучасним вимогам по пропускній здатності, а також достатня складність їх сполучення з діючими терміналами JTIDS, в кінцевому підсумку призвели до того, що існуючі засоби ПД, отримавши ряд доробок, поетапно замінюються відповідними терміналами системи JTIDS. Виняток становлять радіотермінали стандарту Link -11, який інтенсивно використовується всіма ВМС і наземними системами ППО країн НАТО і є спільним для всіх користувачів тактичної інформацією ВМС США і країн альянсу, не оснащених терміналами JTIDS. Широке використання терміналів Link -11 у поєднанні із зусиллями щодо її вдосконалення гарантують її безперервне використання спільно з більш досконалими терміналами JTIDS. Очікується, що Link -11, що працює в сумісному з JTIDS форматі, залишиться в експлуатації до 2015 року. В даний час радіостанції стандарту JTIDS є основними засобами ПД в АСУ ВМС і МП США. [4]

Останнім часом стали зустрічатися відомості, які свідчать про плани командування ОЗС НАТО по повній заміні удосконаленого варіанту СПД Link -11 (при всіх її перевагах перед іншими представниками СПД сімейства Link) на що знаходиться в даний момент на стадії розробки концепції нової СПД Link -22, має, як заявляють її розробники, велику пропускну здатність, ніж вдосконалений Link -11. [11]

Спільно з системою розподілу тактичної інформації JTIDS на озброєння надійшла ЗС США та інших країн НАТО в 1995 році автоматизована система ПД Link -16 (Tadil - J). Завдання, що виконуються терміналами JTIDS і вимоги, які до них пред'являються розробниками, дозволяють встановлювати кінцеві пристрої об'єднаної системи на самих різних джерелах / споживачах тактичними даними про обстановку. У свою ж чергу лінії зв'язку системи Link -16 розглядаються як загальний канал зв'язку при проведенні спільних операцій угруповань військ-союзників, підрозділи яких забезпечені терміналами JTIDS, на відміну від вдосконаленої СПД Link -11. Під час війни в зоні Перської затоки (1990-1991 рр..) [11,15], а також і спільної операції об'єднаних сил в Югославії (1999р.) система JTIDS продемонструвала свої переваги при спільній роботі з СПД Link -16. Термінали JTIDS використовували протокол Link -16 для обміну даними із швидкістю 115 кбіт / с. Для порівняння, що були на той момент типові термінали тактичної радіозв'язку могли забезпечити швидкість ПД максимум 16 кбіт / с. Прямий радіообмін видобуваються відомостями та результатами їх обробки між літаками Р і ДРЛО, супутниковими системами розвідки і ударної авіацією здійснювався в бойовій обстановці саме з використанням апаратури ПД JTIDS. На даний момент є відомості про ряд програм, орієнтованих на розробку технічних рішень, що дозволяють підтримувати спільну узгоджену роботу систем ПД Link -11 і Link -16, а використання відповідного програмного забезпечення, зробить можливим інтеграцію різнорідних за структурою СПД Link -11, -16 Link і Link -22, отримавши, таким чином, загальнодоступний цифровий канал передачі тактичних даних для його використання кореспондентами будь-якого варіанту базування. Імовірно, цей канал буде утворений уніфікованої апаратурою, побудованої за модульною структурою і функціонує на основі динамічних протоколів каналоутворення МДВР JTIDS. На додаток до сказаного зазначимо, що розроблені ретрансляційні протоколи з розширеним набором елементів алфавіту Link -16 (щоб включити в обмін та СПД Link -22), що забезпечують збільшення дальності передачі інформації адресацією даних з мережі в мережу (з Link -16 в Link -22 і навпаки). Поряд з усім вищесказаним, планується використання космічного сегменту (на базі супутникових систем зв'язку DSCS -3 та Skynet -5) для забезпечення реалізації концепції мережі локальних радіомереж. Є відомості про плани щодо здійснення передачі даних через радіостанції, оснащених системою РЕЗ Have Quick -2. [7,11]

Розроблена у ВПС США СПД про бойовій обстановці SADL, яка забезпечує авіацію безпосередньої підтримки з «цифровим полем бою» через удосконалену багатофункціональну систему навігації та розподілу інформації EPLRS C У США, дозволила в ході штатних випробувань здійснити обмін даними в обох напрямках з системою Link -16 на базі терміналів Class 2 з виводом на екрани формалізованих повідомлень, що мають смислове навантаження повністю повторює відповідні формалізовані повідомлення, прийняті в JTIDS.

Планується оснащення кораблів ВМС США і Великобританії, оснастити супутникової СПД STDL, що використовує канали зв'язку Link -16. Зв'язок між розосередженими оперативними сполуками в цьому випадку буде здійснюватися за допомогою космічного сегменту об'єднаної системи JTIDS (супутники DSCS -3 та Skynet -5) і загальний канал ПД Link -16 - Blos. [11,16]

Поетапні закупівлі терміналів JTIDS, зокрема, для систем AWACS здійснюються Францією, Великобританією та Японією, починаючи з 1995 року, але знову ж таки, в кінцевому підсумку перевагу замовників апаратури віддано радіотерміналами IDS -2000, які в 5 разів дешевше і в 3 рази менше замінних ними радіостанцій Class 2 M. Додамо, що апаратура IDS -2000 повністю сумісна зі стандартними терміналами JTIDS Class 2 M.

На думку військових аналітиків, надалі авіаційні комплекти JTIDS Class 2 поступово будуть замінені на менш дорогі і в той же час більш компактні термінали нової європейської системи розподілу даних MIDS - термінали MIDS - LVT. Вважається, що дані термінали будуть виконувати всі ті ж завдання, що і замінні ними термінали Class 2. Командування ВМС і МП США планують встановити термінали LVT на всіх без винятку споживачів тактичної інформації, оснащені колись замінюваними JTIDS Class 2, а до 2005 року - на ракетний і бомбовому озброєнні (наприклад, замінити термінали JTIDS з КР Tomahawk, УАБ JDAM, УАР JASSM), а також на БЛА тактичного або оперативно-тактичного призначення. C У США планують задовольнити свої потреби в апаратурі системи Link -16 виключно за рахунок терміналів MIDS - LVT, почавши оснащення цими станціями у 1999 році. До відома, останнє замовлення на апаратуру JTIDS Class в інтересах C У США був зроблений в 1997 році. А в 1996 році ВПС США відмовилися від планів з розробки терміналів JTIDS Class 2 R, забезпечують ПД усередині СПД FDL, літаків F -15 C / D, вирішивши замість цього використовувати обладнання, що було створене за програмою MIDS - LVT. Вже до кінця 1997 року реалізація об'єднаної системи MIDS - FDL дозволила знизити потужність передавачів, обійтися без мовного зв'язку та функцій TACAN, що багато в чому забезпечило скорочення тимчасових витрат на прийняття рішень згідно оперативної обстановки. [11]

11. Перспективи удосконалення об'єднаної системи розподілу тактичної інформації JTIDS

Ведення інформаційної війни увазі порушення інформаційних каналів противника і одночасно захист своїх ліній зв'язку. Ці дії не тільки на тактичному, а й на оперативному та стратегічному рівні будуть також більш ефективними за рахунок швидкого надходження інформації та значного її обсягу, що зберігається в системі. Крім інформації глобального рівня, існує тактична інформація про ТВД або районі бойових дій. Це частина даних, штучно виокремлені з глобальної інформації. Вона необхідна в конкретний час у конкретному районі бойових дій, що представляє собою віртуальний простір, межі якого змінюються в ході бою. Воно включає підводний, надводну (наземну), повітряну і космічну середу. Рішення задач з оперативного збору і розподілу інформації такого роду і є пріоритетним напрямком всіх заходів вдосконалення JTIDS. [15,16]

Відомо, що протягом 1999 року 5 країн-учасниць НАТО спільно розробляють концепцію побудови терміналів вже багатонаціональної системи MIDS відкритої архітектури, які повинні будуть задовольняти будь-яким запитам ОВС. Спільне виробництво апаратури планується до 2007 року. Першими отримали термінали MIDS літаки європейських ВПС F _16, F / A -18, Rafale, Mirage -2000, Tornado, Eurofighter, а також фрегати ВМС Франції, Німеччини, Італії, в системах командування і управління ЗС чотирьох країн альянсу.

Подальша модернізація системи MIDS в цілому спрямована на збільшення швидкості прийому / передачі даних видової розвідки та відеоінформації.

Британська компанія General Dynamics (UK) Ltd 27 вересня 2001 р сповістило про початок реалізації довгоочікуваної тактичної системи зв'язку BOWMAN. Це остання і найяскравіша розділ в історії про те, як сухопутні сили Великобританії намагалися замінити свою тактичну систему зв'язку CLANSMAN. [13]

BOWMAN є захищеною гнучкою тактичної системою зв'язку, заснованої на радіотехнічних засобах, для обміну голосовими повідомленнями, даними та зображеннями. Вона призначена для зв `язку сухопутних військ, розосереджених по фронту на 100 км, і взаємодії з силами повітряної та військово-морської підтримки, а також з тактичної мобільного мережею зв'язку PTARMIGAN, інформаційно-командною системою ППО ADCIS і фронтовий артилерійської системою придушення цілей BATES. Ця система складається з системи управління зв'язком (BAe Systems), бойовий мережевий радіосистеми з персональними раціями ВЧ і НВЧ-діапазонів, і потужними раціями для передачі даних (Harris, ITT та Marconi), терміналів користувачів для роботи з даними (Litton), автомобільних комутаторів (General Dynamics) і системи локальної зв'язку LAS за підтримки системами матеріально-технічного забезпечення та підготовки персоналу.

Система BOWMAN буде відрізнятися загальної операційним середовищем з 30 тис. комп'ютерних терміналів на основі процесорів Pentium III і операційної системи Windows 2000 + і з 8 тис. систем місцевого зв'язку. Компанія General Dynamics пропонує можливість нарощування ресурсів, у тому числі за рахунок використання нового комп'ютера фронтовий системи управління, а також прикладного програмного забезпечення фронтової інформаційної системи.

У збройних силах США тактична зв'язок будується за принципом охоплення всіх операцій в масштабі театру військових дій до маневрів окремих частин і підрозділів. У польових умовах мережа Tactical Internet поділяється на вищий і нижчий сегменти. Вищий сегмент включає в себе армійську тактичну систему командування і управління ATCCS (Army Tactical Command and Control System), що представляє собою обчислювальну мережу, рухливі абонентські пункти MSE (Mobile Subscriber Equipment) фірми General Dynamics Communications System і цифрові радіостанції діапазону УВЧ ближньої дії NDTR (Nearterm Digital Radio) фірми ITT для зв'язку між бригадами. В архітектурі нижчого сегмента мережі Tactical Internet зі станціями EPLRS буде використовуватися багаторазовий доступ з тимчасовим поділом TDMA та поданням каналів з ​​упорядкованою в часі передачею повідомлень. Застосовувані в даний час станції EPLRS передають дані користувачів зі швидкістю від 1,2 до 58 кбіт / с, але, за даними фірми Raytheon, новий процесор дозволить збільшити ці швидкості до 288 кбіт / с, що узгоджується з пропускною здатністю радіостанцій NTDR, яка в мережах бригади може досягати 2 Мбіт / с. [12,16] У нижній сегмент також входять комп'ютер FBCB2 (Force XXI Battle Command Brigade and Below) фірми TRW для застосування на рівні бригад і нижче і радіостанції типу удосконаленої SINCGARS ASIP діапазону ДВЧ фірми ITT або вдосконалена радіостанція ДВЧ діапазону EPLRS (Enhanced Position Location and Reporting System) фірми Raytheon, а також приймачі глобальної системи визначення місця розташування GPS. На практиці вже використовувалася дворівнева мережу з радіостанціями SINCGARS ASIP зі швидкістю передачі 300-1200 біт / с, доповнена радіостанціями EPLRS. Це давало можливість утворити магістраль рухомого зв'язку на рівні бригади з максимальною швидкістю передачі 58 кбіт / с. На підставі результатів цих експериментів командування сухопутних військ розробило переглянуті вимоги до нижчого сегменту мережі Tactical Internet. [5,12]

У 1997 р. була прийнята трирівнева архітектура цього сегменту, який доповнювався високошвидкісним каналом передачі даних між оперативними командними пунктами бригади та батальйонів з використанням радіостанцій NDTR зі швидкістю передачі 288 кбіт / с, застосовуваних у вищому і нижчому сегментах мережі.

На літаках армійської авіації в даний час використовуються радіостанції короткохвильового діапазону або SINCGARS, але так як вони передають інформацію про зміни бойової обстановки дуже повільно, планується оснащення цих літаків радіостанціями EPLRS з утворенням каналів передачі даних про бойовій обстановці SADL (Situational Awareness Data Link) як на літаках безпосередньої підтримки F-16 і А-10 ВПС США.

Наведений аналіз перспективних систем зв'язку, які, як передбачається, працюючи в сумісних з JTIDS режимах, швидше за все з часом частково замінять відповідні термінали JTIDS, там, де це буде мати вигоду.

Література:

1. Об'єднана система розподілу тактичної інформації JTIDS. / Клименко І.М., Кисіль В.В., Гончар О.М. / / Зарубіжна радіоелектроніка. 1988. № 5, с.85-96.

2. Військові системи зв'язку з псевдовипадковою перебудовою робочої частоти. / Горшков В.В., Куксін О.В., Рубцов С.А., Сухов А.В. / / Зарубіжна радіоелектроніка. 1986. № 3, с.3-13.

3. Сигнали з розширенням спектру в системах передачі інформації. / Клименко І.М., Кисіль В.В., Земерін А.І. / / Зарубіжна радіоелектроніка. 1984, № 11, с.45-59.

4. Огляд систем зв'язку. / Клименко І.М. / / www.qrz.ru/vhf/Klimenko/u2.

5. Сучасний стан та перспективи розвитку радіостанцій зарубіжних держав. / Харченко Н.К. / / ЗВО-2003, № 6 с.22-30.

6. Цифрова связь. / Скляр Б. / / М: Вільямс, 2004 р. - с. 734, 742-752, 782.

7. Розробка АСУ та інформаційних технологій у ВМС США. / Биков І. / / ЗВО.

8. Нова АСУ ВМС США. / Сухов О. / / ЗВО.1998, № 4,5,6

9. Концепція створення єдиної інформаційно-керуючої структури ЗС США. / Азов В. / / ЗВО, 2003, № 1.

10. Тактичні цифрові системи зв'язку. / Іноземна друк. Серія «ТСР служб інших держав», ВІНІТІ, Інформ. Бюлл. 2003, № 9 Jane's Defense Weekly, 2002. 16 жовтня, с.2-15.

11. Канали передачі даних як військова складова успіху повітряних операцій. / Іноземна друк. Серія «ТСР служб інших держав», ВІНІТІ, Інформ. Бюлл. 2000, № 1 Jane's Internetional Defense Review, 1998, № 12, с.41-43, 45-47.

12. Система тактичної зв'язку СВ США Tactical Internet / Іноземна друк. Серія «ТСР служб інших держав», ВІНІТІ, Інформ. Бюлл. 2000, № 11 Jane's Internetional Defense Review, 2000, № 2, с.44-50.

13. Тактична система зв'язку BOWMAN / Іноземна друк. Серія «ТСР служб інших держав», ВІНІТІ, Інформ. Бюлл. 2002, № 9 MILTECH, 2001, № 11, с.37-39.

14. Стан, можливості та перспективи вдосконалення супутникової радіонавігаційної системи GPS. / Наука і військова безпека / / Биков І.М., Мітянов І.В., Жибуль С.В./2004, № 2, с.44-49.

15. Нова глобальна система оперативного управління ЗС США / Островський В. / / ЗВО, 2000, № 3 / / www.computerra.ru

16. Управління ВПС США. / Томенскій В., Гребешков В. / / ЗВО, 1986, № 5 / / www.attend.to / comm.

17. Нова концепція знищення ППО реалізована в Іраку. / / ЗВО, 2003, № 3.

63


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Наукова робота
200.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Концепція побудови системи управління Московського представництва японської корпорації
Концепція побудови системи управління Московського представництва компанії Камей
Етапи побудови освітнього процесу
Принципи побудови та етапи проектування баз даних
Концепція системи планети Земля як концепція целокупності природних гео-та екосистем
Комунікативний процес в організації суть етапи елементи вимоги до побудови
Концепція системи планети Земля як концепція целокупності естеств
Підпис та печатка як важливі реквізити документів етапи вдосконалення до XVIII століття
Вдосконалення системи управління залученням позикового капіталу з метою забезпечення фінансової системи
© Усі права захищені
написати до нас